РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Овчинникова Алёна Владимировна; Четверов Николай Анатольевич; Купряшкин Владимир Владимирович; Бажанов Дмитрий Васильевич; Седашкин Александр Николаевич; Овчинников Владимир Анатольевич

В целях обеспечения безопасности Российской Федерации, продовольственная независимость, определяемая как уровень самообеспечения в процентах, рассчитываемая как отношение объема отечественного производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия к объему внутреннего потребления в отношении производства зерна должна быть не менее 95 процентов [1].

На количество будущего урожая, как и на его качество, огромное влияние оказывает плодородие почвы и содержание в ней питательных веществ, пополнение которых происходит при внесении удобрений [2].

В России в 90-е годы произошло резкое уменьшение применения минеральных и органических удобрений, химических мелиорантов и пестицидов. Для примера, в 80-е годы в Мордовии, для достижения положительного баланса основных элементов питания на каждый гектар зерновых вносилось более 100 кг минеральных удобрений. В настоящее время данная цифра снизилась более чем в три раза. Это привело к снижению плодородия почвы, отрицательному балансу питательных веществ и ухудшению фитосанитарного состояния посевов [3].

В последнее время, в агропромышленном комплексе страны, для пополнения запаса питательных веществ в почве, таких как азот, фосфор, калий широкое применение получили минеральные удобрения. Данный вид удобрений имеет искусственное происхождение и в отличие от органических отличается высокой концентрацией питательных веществ. Для достижения максимального эффекта от применения минеральных удобрений следует учитывать следующие особенности: механический состав почвы, степень ее плодородия, обеспеченность элементами питания, реакцию среды, возраст насаждений и прочее.

Следует отметить, что на среднюю урожайность сельскохозяйственных культур влияет не только количество вносимых удобрений, но и характер их

распределения по полю. С ростом неравномерности внесения, создается переизбыток удобрений на одних участках поля и нехватка на других. В итоге значительно ухудшается отзывчивость на них растений, что приводит к ухудшению свойств урожая в связи с неоднородностью ее структуры и накоплению в ней нитратов. Кроме того, неравномерность внесения приводит к загрязнению окружающей среды. В итоге снижается окупаемость удобрений и увеличиваются суммарные издержки (рис. 1) [2, 3]

В настоящее время в большинстве хозяйств Республики Мордовия для внесения основной дозы минеральных удобрений применяются следующие машины: навесные МВУ-1200 производства ОАО «МордовАгроМаш»; ZA-M 900, ZA-X Perfekt производства «Amazone» и прицепные ZG-B 5500/8200 «Amazone» и, частично, МВУ-8/12. Основными исполнительными элементами данных машин, как правило, являются центробежные рабочие органы, состоящие из горизонтально вращающихся дисков с закрепленными на них лопастями. Неоспоримое преимущество машин с дисковыми рабочими органами - их цена, надежность и производительность.

Однако, у них есть и недостатки, а именно невысокая равномерность распределения минеральных удобрений по поверхности поля, а также травмирование гранул удобрений рабочими органами при работе на высоких оборотах.

Рис.1. Структурная схема издержек от неравномерного внесения удобрений

С целью устранения вышеуказанных недостатков ранее проводились и продолжаются исследования по совершенствованию конструкции и режимов работы исполнительных элементов машин для внесения минеральных удобрений, результатом которых стало создание центробежного рабочего органа (рис. 2) [4]. Отличительной его особенностью является то, что диск 2 имеет сферическую форму, а лопасти 3 изготовлены различной длины. Для обеспечения непрерывного движения равномерно распределенного слоя удобрений, от вершины конуса 1 до места их схода с диска, коническая часть выполнена в виде вогнутой поверхности.

1 - конус; 2 - диск; 3 - лопасти

Рис. 2. Экспериментальный рабочий орган

Лабораторные исследования разработанного рабочего органа проводились на специализированной экспериментальной установке (рис. 3), которая состояла из трактора МТЗ-82 и НРУ-0,5 оснащенной экспериментальным рабочим органом.

1 - энергетическое средство (МТЗ-82); 2 - бункер; 3 - экспериментальный рабочий орган; 4 - редуктор; 5 - привод

Рис. 3. Экспериментальная установка

Сравнение функционирования экспериментального рабочего органа с серийным оборудованием, проведенное во время предварительных испытаний, показало, что использование экспериментальной техники позволило увеличить ширину захвата при обработке почвы на 35 % и уменьшить неравномерность распределения гранул минеральных удобрений на 13,4 %.

Список использованных источников

1. Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации : Указ Президента РФ от 21 января 2020 г. № 20. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».

2. Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси : сб. науч. материалов / РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию». 2-е изд., доп. и перераб. Минск : ИВЦ Минфина, 2007. С. 42-47.

3. Седашкина Е. А. Рациональные параметры центробежного рабочего органа разбрасывателя для поверхностного внесения минеральных удобрений : дис. ... канд. техн. наук / Е.А. Седашкина. Саранск, 2007. 153 с.

4. Рабочий орган для разбрасывания минеральных удобрений : пат. 186301 Рос. Федерация, МПК А001С 15/00 / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева» ; № 2018136612; заявл. 17.10.2018; опубл. 15.01.2019.

Ovchinnikova Alena

postgraduate student, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

Chetverov Nikolai

postgraduate student, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

Kupryashkin Vladimir

postgraduate student, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

Bazhanov Dmitry

undergraduate, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

Sedashkin Alexander

PhD in Technical science, associate Professor, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

Ovchinnikov Vladimir

PhD in Technical science, associate Professor, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, N. P. Ogarev National Research Mordovia State University, Saransk

OPERATING ELEMENT FOR SPREADING MINERAL FERTILIZERS

Abstract: The article considers the issues of improving the quality of mineral fertilizers due to the uniform distribution of granules over the field surface. The design of a centrifugal operating element is proposed. It ensures the uniform introduction of fertilizers with a minimum degree of their injury.

Keywords: fertilizers, introduction uniformity, operating element, agricultural machinery.

РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

OPERATING ELEMENT FOR SPREADING MINERAL FERTILIZERS

Текст научной работы на тему «РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ»