CC BY
17№2 март 2019
АГРПФИРУМ
УДК 631.3.05(047.31)
И.М. Киреев, зав. лабораторией, вед. науч. сотрудник, д. т. н. З.М. Коваль, главный научный сотрудник, канд. техн. наук
Новокубанский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ)
результаты испытаний высевающего аппарата точного распределения семян кукурузы в рядок
соответствии с Федеральной научно-технической программой развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы, утвержденной Постановлением от 25 августа 2017 г. № 996 [1] Правительством Российской Федерации приняты в первую очередь приоритетный национальный проект «Развитие агропромышленного комплекса» и «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции». В них большая роль отводится технологиям возделывания сельскохозяйственных культур и повышения урожайности. Повышение урожайности в системе точного земледелия обеспечивается равномерным распределением заданной нормы семян по площади поля высевающим аппаратом точного высева. При хаотичном распределении оптимального числа растений на гектаре, например, урожайность кукурузы теряется на 19-20 %, что подтверждает научную гипотезу о важности рационального размещения каждого растения на своей площади питания.
Сравнительные испытания высевающих аппаратов точного высева в составе сеялок весьма трудоемки [2], так как распределение семян высевающим аппаратом в рядок в определенной степени зависит от их размерно-массовых характеристик и приведенных, например, для семян кукурузы в таблице 1 [3].
Таблица 1. Размерно-массовые характеристики семян кукурузы
Размер семян кукур узы, см Масса 1000 зерен, г
длина ширина толщина
средняя макс X м средняя макс. X м средняя макс. .н м
11,0 15,0 6,0 7,1 10,0 3,0 3,4 6,0 2,0 287,0
Из данных таблицы 1 следует, что длина, ширина, толщина семян кукурузы, объемная и единичная их масса (в таблице 1 приведена средняя величина массы семян) имеют самые различные значения, характеризующие их неправильную форму. Незначительная разница в таких значениях семян может сказаться на их соответствующих распределениях в рядке. Поэтому при выборе семян для посева различных фирм производителей необходимо оценивать по их качественному распределению высевающим аппаратом в рядок в лабораторных условиях с применением предлагаемого нами стендового оборудования, схема которого приведена на рисунке 1 [4].
Основными элементами стендового оборудования для получения данных о распределении семян кукурузы высевающим аппаратом является пневматическое устройство с датчиком регистрации промежутков времени между их высевом, а также компьютер с программным обеспечением.
АГРОШИРЫМ
^СЕЛЬХОЗТЕХНИКА
Общий вид изготовленного пневматического устройства с датчиком числа семян для обеспечения транспортирования семян из высевающего аппарата и их единичной регистрации показан на рисунке 2.
В качестве датчика числа высеваемых семян (рисунок 3) принят электроакустический прибор (микрофон) 1, заключенный в корпус 2 с приемной пластиной для упругого взаимодействия семян и передачи создаваемых при этом акустических колебаний на мембрану прибора, а образуемые при этом электромагнитные колебания (электрические сигналы) для преобразования (3,5 мм аудио-джек) передаются на ПК 4.
Общий вид колебаний, с промежутками времени между ними, характеризующими процесс моделирования высевающего аппарата по распределению семян в рядок показан на мониторе ПК (рисунок 4).
Стендовое оборудование обеспечивает единичную регистрацию потока семян кукурузы в зависимости от нормы высева семян и скорости движения сеялки, моделируемой частотой вращения высевающего диска и числом отверстий на высевающем диске, выполненных по окружности на установленном расстоянии от его центра (таблица 2).
Пневмати ческое устройство обеспеч и-вает регистрацию семян в соответствии с данными, приведенными в таблице 2, от 5,7 до 17,5 шт./с.
1 - микрофон; 2 - корпус приемной пластиной; 3 - кронштейн для крепления
Рисунок 3. Микрофон для приема
звуковых волн, создаваемых упругим взаимодействием семян с дюральалюминиевой пластиной, и передачи, (3,5 мм аудиоджек), образуемых электрических импульсов на ПК.
1 - бункер ВА; 2 - диск высевающего аппарата; 3 - звездочка с флажком; 4,5 - оптопары; 6 - электропривод; 7 - электроакустический прибор (микрофон); 8 - корпус с приемной пластиной; 9 - пневматическое устройство; 10 - инерционный сборник семян с вакуумным насосом; 11 - ПК
Рисунок 1. Схема конструктивных элементов для контроля
числа высеваемых семян и интервалов между ними
ч 1
1- пневматическое устройство; 2- датчик контроля высева семян; 3- кронштейн для крепления датчика контроля высева семян; 4- ПК
Рисунок 2. Пневматическое устройство с датчиком единичной регистрации семян
»■ >п лив :м.«
Рисунок 4. Общий вид монитора ПК с изображением
колебаний и промежутков времени между ними, характеризующими процесс моделирования работы высевающего аппарата по распределению семян в рядок
№2 март 2019
АГРИФйРУМ
Графическая зависимость экспериментального числа интервалов между двумя следующими один за другим семенами кукурузы в рядке от расчетных расстояний между двумя следующими один за другим семенами кукурузы в рядке приведена на рисунке 5.
Из приведенных на рисунке 5 данных следует, что двойники при высеве семян кукурузы высевающим аппаратом в рядок составляют 28,48%, а пропуски - 2,37 %. Такие результаты свидетельствуют о том, что двойники обусловлены определенным разли-
чием в размерно-массовых характеристиках семян пропашных культур, не обеспечивающих нормальное их распределение [5], а пропуски - работой высевающего аппарата.
Таким образом, при программировании урожая при возделывании сельскохозяйственных культур необходимо использовать качественный семенной материал [6], по результатам испытаний распределений семян в рядок высевающим аппаратом на стендовом оборудовании в лабораторных условиях.
Рисунок 5. Графическая зависимость числа интервалов между двумя следующими один за другим семенами кукурузы в рядке от расчетных расстояний между двумя следующими один за другим семенами кукурузы в рядке
Выводы
1. В Государственной программе развития сельского хозяйства важное значение придается совершенствованию технологий возделывания сельскохозяйственных культур для повышения их урожайности.
2. Одной из причин снижения урожайности пропашных культур является качество высеваемых семян, обусловленных их размерно-массовыми характеристиками, выпускаемых различными фирмами производителей.
3. За счет получения информационных сведений о качестве семян по размерно-массовым характеристикам можно улучшить равномерность их высева и, как следствие, получить дополнительно прибавку урожая.
4. Получение высококачественного посевного материала обладающего повышенными посевными и урожайными качествами возможно моделированием их распределения в рядок высевающим аппаратом в лабораторных условиях на стендовом оборудовании.
Таблица 2. Интенсивность потока семян кукурузы в зависимости от нормы высева семян и скорости движения сеялки, моделируемой частотой вращения высевающего диска и числом отверстий на высевающем диске, выполненных по окружности на установленном расстоянии от его центра
Наименование культуры Наименование показателя
Норма высева, шт./м погонный Скорость движения сеялки, м/с Частота вращения высе- Число отверстий на высевающем диске, шт. Интенсивность по-
вающего диска, мин-1 тока семян, шт./с
3 1,9 15,54 22 5,7
5 1,9 25,91 22 9,5
Кукуруза 7 1,9 36,27 22 13,3
3 2,5 20,45 22 7,5
5 2,5 34,10 22 12,5
7 2,5 47,73 22 17,5
Литература:
1. Постановление Правительства РФ от 25 августа 2017 г., № 996 "О мерах по реализации государственной научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства".- М.: Правительство, 2017. -27 с.
2. ГОСТ 31345-2007. Сеялки тракторные. Методы испытаний. М.: Стандартинформ, 2008. - 57 с.
3. Федоренко В.Ф., Буклагин Д.С., Ерохин М.Н., Табашников А.Т., Аронов Э.Л., Мишуров Н.П., Киреев И.М., Марченко Р.А., Колчин Л.М., Кузьмин В.Н. Техника и технологические требования к перспективной сельскохозяйственной технике. - М.: ФГНУ Росинформагротех, 2011. - 248 с.
4. Киреев И.М., Коваль З.М. Моделирование рабочего процесса высевающего аппарата для рациональных технологий применения сеялок точного высева / «Информационные технологии, системы и приборы в АПК»: материалы 7-й Международной научно-практической конференции «АГР0ИНФ0-2018» (Новосибирская обл., р.п. Краснообск. 24-25 октября 2018 г.) Сибирский физико-технический институт аграрных проблем , - Новосибирская обл., р.п. Краснообск. Академиздат, 2018. - С. 358-363.
5. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. - М.: АСТ Астрель, 2006. - 509 с.: и.
6. Коваль З.М. Качество посева семян кукурузы и подсолнечника по проросткам растений в зависимости от настройки высевающих аппаратов. Спецвыпуск журнала АгроСнабФорум. Золотая осень - Краснодар: ООО Институт развития сельского хозяйства.- 2018. - №6 (162) август. - С. 14-16.
