CC BY
22
а по оси Z и(?)=Ё.
6
Подставляя эти значения в формулу (23) получим
для поперечного сечения сошника
(25)
Из формулы (25) следует, что при <р=0 распределение частиц по поперечному сечению равномерно. В случае если <рфО, то при малых х и достаточно большом значении величины ^ также можно считать распределение равномерным.
Если при движении частиц по семяпроводу полная энергия механической системы убывает а<1, то отклонение/(х,у) от плотности равномерного распределения увеличивается, если же а >7, то наблюдается обратная картина.
На основе разработанной математической модели процесса движения частиц по семяпроводу получены
функции распределения семян по поперечному сечению семяпровода и сошника и распределения интервалов между семенами в месте установки датчиков высева, что позволило разработать алгоритм контроля качества высева мелкосеменных культур, а также построить структуру и основные элементы устройства контроля качества работы высевающих систем зерновых и льняных сеялок.
Изготовлен опытный образец устройства, проведены предварительные испытания переоборудованного посевного агрегата. Экономический эффект от его использования связан с возможностью в реальном времени оценить качество посева (расход семян, забивание сошников, глубину заделки семян) и при необходимости скорректировать выявленные нарушения. Это обеспечивает снижение расхода семян при посеве на
4 % благодаря возможности корректировки положения высевающих катушек и повышение урожайности до
5 % в результате более равномерного распределения семян по площади поля и глубине заделки.
Литература.
1. Лачуга Ю.Ф., Ксендзов В А. Теоретическая механика. — М.: Колос, 2000.
2. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. — Главная ред. физ.-мат. лит. изд. Наука, — М., — 1970.
3. Ландау Л., Лившиц Е. Статистическая физика. Государственное изд. техн.-теорет. лит. Москва, 1940.
4. Ноздрев В.Ф., СенкевичАА. Курс статистической физики. — М.: Высшая школа , 1969.
5. Уленбек Дж., Форд Дж. Лекции по статистической механике, пер. с англ. под ред. И А. Квасникова. Изд. Мир. Москва, 1965.
6.Камке Э. Справочник по дифференциальным уравнениям в частных производных первого порядка. М.: Наука, 1966.
7. Степанов В.В. Курс дифференциальных уравнений. — М.: Технико-теоретическая литература, 1953.
РАЗДЕЛЬНАЯ УБОРКА ЛЬНА: ВЛИЯНИЕ ОБОРАЧИВАНИЯ НА РАСТЯНУТОСТЬ СТЕБЛЕЙ И ПОТЕРИ СЕМЯН
М.М. КОВАЛЕВ, кандидат технических наук
В.И. ДМИТРИЕВ, инженер
ВНИПТИМЛ
М.М. РУСАКОВА, агроном
ВНИИЛ
Решение проблемы увеличения сбора, и улучшения качества льнопродукции, наряду с повышением урожайности льняного поля, зависит от применяемой технологии и сроков проведения уборочных работ. На сегодняшний день наиболее прогрессивна разработанная во ВНИПТИ механизации льноводства комбинированная уборка льна-долгунца, базирующаяся на научно-обоснованном сочетании комбайнового и раздельного способов [1]. При ее реализации очень важное влияние на конечные результаты оказывает продолжительность нахождения разостланных для дозревания растений лент в поле и их оборачивание. Воздействие этих факторов на потери семян и растянутость стеблей в ленте на поздних посевах льна уже изучалось [2]. Однако результатов исследований, проведенных при полном соблюдении технологии выращивания и уборки, до сих пор не было. В нашем опыте посев льна осуществлялся в
первой декаде мая 2005 г., а теребление — в фазе ранней желтой спелости в середине августа.
Метеорологические условия во время эксперимента характеризовались следующими параметрами. В конце 3-ей декады августа стояла неустойчивая дождливая погода. Осадков выпало 11,1 мм, в результате чего сельскохозяйственные работы проводились с перерывами. Среднедекадная температура воздуха составляла 14,5°С (на 0,8°С выше среднемноголетнего показателя), относительная влажность воздуха — 76,4 %.
Сентябрь и первая декада октября в целом выдались благоприятными для выполнения сельскохозяйственных работ. Было всего 4 дождливых дня с общей суммой осадков 23,2 мм, причем наибольшее их количество зафиксировано 17 сентября (20,4 мм), а всего за этот месяц выпало 22,8 мм, что на 33 мм меньше среднемноголетних значений.
Среднемесячная температура воздуха в сентябре составила 12,3°С (на 2,5°С выше среднемноголетней), относительная влажность воздуха — 78,4 %.
В первой декаде октября осадков не было, средняя минимальная температура воздуха понизилась до 9,7°С, а его относительная влажность составила 74 %.
Поверхность почвы в августе и первой декаде сентября была слабо увлажненной, во 2-ой, 3-ей дека-
дах сентября и первой декаде октября — хорошо увлажненной.
Для проведения исследований мы выбирали участок размером 100x100 м с однородным и выровненным стеблестоем. Теребление посевов и расстил лент осуществляли агрегатом, состоящим из трактора МТЗ-82 и льнокомбайна «Русич» с отключенным очесывающим аппаратом. Всего было разостлано четыре одинарные (№№ 1-4) и четыре сдвоенные (№№ 5-8) ленты. Сдваивание лент проводили вручную, путем переноса и укладки одинарной ленты на соседнюю. Число стеблей на одном погонном метре в одинарной ленте составляло 1360 шт., сдвоенной — 2720 шт., средняя длина стеблей — 0,71 м.
Оборачивание лент осуществляли прицепными подборщиками-оборачивателями ОЛС-1 и ОЛП-1 в агрегате с трактором Т-25А1. Для одинарных лент зазор между рабочими поверхностями прижимного ремня, прутков и перекрестного ремня устанавливали равным 0,035 м, а для сдвоенных его увеличивали до 0,07 м.
Все функциональные показатели оценивали по методике, изложенной в СТО АИСТ 8.9-2004 [3]. Перед началом эксперимента были определены потери семян от осыпания на корню (вт), которые составили 0,3 %. Затем 18 августа установили потери семян при машинном тереблении посевов (вот). Величина этого показателя оказалась равна 1,6 %. Наблюдения за потерями семян (в.) в процессе дозревания растений в ленте проводили 25 августа, 2, 15 сентября и 4 октября 2005 г. Для этого на каждой ленте отмечали 3 участка длиной по 15 м, то есть все варианты учитывали в трех повторностях. Большее их число в подобных опытах нецелесообразно ввиду трудоемкости и сложности анализа [4].
При определении потерь семян 25 августа одинарную № 1 или сдвоенную № 5 ленту осторожно приподнимали вручную, укладывали под нее рамку размером 0,45x0,55 м. Свободные семена и семенные коробочки, находящиеся внутри рамки, собирали в отдельные мешочки и отправляли в лабораторию для учета и анализа. Место расположения рамки отмечали путем формирования по ее периметру почвенной канавки, затем ленту опускали в первоначальное положение на льнище.
Одновременно с потерями семян определяли среднюю влажность стеблей (Ж) и семенных коробочек (Ж). Для этого отбирали пробы (снопики), включающие стебли, расположенные в верхней, средней и нижней частях лент.
Сразу же после проведения перечисленных мероприятий ленты оборачивали с расстилом на прежнее место. Скорость агрегата, осуществлявшего эту операцию составляла 2,0...2,1 м/с.
Обернутые ленты осторожно приподнимали вручную, укладывали под нее рамку на ранее отмеченное почвенной канавкой место. Свободные семена и семенные коробочки, находящиеся внутри рамки, собирали для дальнейшего учета.
Аналогичные действия проводили 2 и 15 сентября, а также 4 октября соответственно с одинарными № 2, 3 и 4 и сдвоенными № 6, 7 и 8 лентами льна-долгунца.
Результаты экспериментальных исследований обрабатывали методами дисперсионного и регрессионного анализов [4, 5].
Мы установили, что потери семян (в) зависят как от продолжительности дозревания (Т) в ленте, так и
Рисунок. Потери семян (в), средняя влажность стеблей (Ж) и семенных коробочек (Ж) в зависимости от продолжительности (Т) дозревания растений в ленте и ее оборачивания при раздельной уборке льна.
Потери семян под лентой растений: одинарной (вс1) и сдвоенной (вс2) без оборачивания; одинарной (вс3) и сдвоенной (в^) с оборачиванием; всо - от осыпания на корню; — при тереблении посевов.
от ее оборачивания (см. рисунок). Толщина ленты оказывает на их величину значительно меньшее влияние. Анализ также показал, что к числу наиболее существенных факторов, определяющих размеры потерь семян, относятся метеоусловия. Кроме того, ослабление связи семенных коробочек с цветоножками в процессе сушки лент приводит к тому, что потери семян при оборачивании и одинарных, и сдвоенных лент интенсивно возрастают (см. рисунок, кривые и вс4).
В эксперименте также определяли растянутость стеблей в ленте до и после оборачивания (см. табл.). Даже при использовании устройства с пассивными направляющими прутками, которые образуют с перекрестным пальчатым ремнем винтообразный канал, средняя величина этого показателя увеличивается весьма незначительно (на 1,8 %) и соответствует требованиям нормативов. В случае применения устройства с ременными перекрестными транспортерами, рабочие ветви которых контактируют по всей длине винтообразного канала, создаются условия для уменьшения или даже устранения исходной растянутости стеблей в ленте при оборачивании.
Таблица. Средняя растянутость стеблей в лентах
Растянутость стеблей (раз) Лента
Одинарная Сдвоенная
№1 N92 N93 N34 NS5 №6 N97 N98
до оборачивания 1,09 1,08 1,11 1,10 1,07 1,15 1,16 1,18 после оборачивания 1,10 1,11 1,13 1,12 1,10 1,16 1,19 1,20
Оценка зависимости потерь семян от изучаемых факторов с помощью дисперсионного анализа показала, что все они оказывают существенное влияние. Больше всего уровень потерь вс был связан с продолжительностью дозревания растений в лентах Г; несколько меньшую роль играло оборачивание лент То и самое маленькое влияние оказывало число стеблей на 1 погонном метре ленты.
В результате обработки экспериментальных данных были получены следующие адекватные регрессионные модели:
потери семян без оборачивания в одинарной ленте вс1 = ЕХР(-0,893+0,0643 Г), в сдвоенной — ва = = ЕХР(-0,575+0,0651 Г); с оборачиванием одинарной ленты вс3 = ЕХР(-0,641+0,0791 Г), в сдвоенной
■ вы = £Щ-0,503+0,0801 Т); влажность стеблей (гипербола) Ж = 1/(0,0177+ + 0,00141 Т.); семенных коробочек (гипербола) — —
1/(0,0234+0,00157 Т).
Таким образом, в ходе исследований было установлено, что при увеличении продолжительности дозревания растений в лентах при раздельной уборке льна потери семян возрастают по экспоненциальным регрессионным зависимостям как в одинарных, так и в сдвоенных лентах.
В первые 8... 10 сут. нахождения льна в лентах потери семян вне зависимости от выполнения оборачивания мало отличаются и не превышают 1 %. Осуществление этой операции незначительно увеличивает среднюю исходную растянутость стеблей (на 1,8 %).
Полученные результаты позволяют рекомендовать расположение оборачивающего устройства при проектировании подборщиков-очесывателей лент льна перед камерой очеса.
Литература.
1. Поздняков Б.А., Ковалев М.М. Организационно-экономические аспекты технологизации льняного комплекса: Монография. - ГУПТО Тверская областная типография, 2006.—208с.
2. Ковалев М.М., Дмитриев В.И., Русакова М.М. Влияние продолжительности дозревания растений в ленте и её оборачивания на потери семян и растянутость стеблей в ней/ Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в с.—х. произ-ве//Мат. Х111 Межд. науч.-практ. конф. (Москва, 5-6 октября 2005). - М.: «Изд-во ВИМ», 2005. - С. 322-329,—520с.
3. СТО АИСТ 8.9-2004. Стандарт организации. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки льна. Методы оценки функциональных показателей. — 45с.
4. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных.- М.: Колос, 1994.—170с.
5. Кулаичев А.П. Том 1. Методы и средства анализа данных в среде Windows. STADIA. Изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: НПО «Информатика и компьютеры», 1999. — 344с.
6. Патент на ПМ 39990 РФ, МПК 7А01Д45/06. Подбирающе-оборачивающее устройство льноуборочной машины/М.М. Ковалев, В.Г. Черников, В.П. Козлов, В.И. Дмитриев, А.С. Ращуков,А.Ф. Ежов (РФ). - № 2004113846/22; Заяв. 13.05.2004; Опубл. 27.08.2004, Бюл. № 24.
К ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССА ПОДВОДА СТЕБЛЕЙ В ТЕРЕБИЛЬНЫЕ РУЧЬИ
С.В. ПРОСОЛОВ, инженер ВНИПТИМЛ
При работе льноуборочных машин (тереблении растений, очесе семенных коробочек и др.) стебли льна подвергаются отгибу. Их сопротивление этому процессу уже исследовано рядом авторов [1...5], изучавших отгиб стебля при воздействии на него нагрузки. В разработанном же во ВНИПТИМЛ теребильном аппарате с ленточно-дисковыми ручьями, в котором ширина захвата изменяется путём поворота рамы относительно направления движения агрегата [6], стебли после схода с прутков делителей до поступления в теребильные ручьи оказываются в свободном состоянии и под действием внутренних сил упругости выпрямляются на некоторый угол, определяющийся экспериментальным путём. Мы провели исследо-
вания по установлению зависимости времени возврата стебля из отклоненного состояния в свободное при разной влажности и диаметрах стеблей.
Для этого было изготовлено устройство (рис. 1), которое содержит основание 1 и рамку 2 с закрепленными на ней зажимами 3, угломером 4 и экраном 5. Для удобства проведения эксперимента экран 5снаб-жен разметкой, выполненной в виде горизонтальных линий 7 и шкалы 8. Лён-долгунец в разной степени влажности вытеребливали вручную на опытном поле ВНИИЛ. Затем микрометром определяли диаметр ^ (на 1/3 длины стебля от корневой шейки) и влажность 1УС стеблей по известной методике [7]. Диаметр ёств опытах колебался в интервале 0,7...2,5 мм, а их влажность Жссоставляла 68,3; 47,9 и 32,8 %.
Углы отклонения стебля от вертикального положения изменяли от 0° до 30° с интервалом в 5°. Для отслеживания процесса его возвращения в исходное
