CC BY
57
_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_
05.20.01 УДК 631.314
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВЫРАВНИВАЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПОД МЕЛКОСЕМЕННЫЕ КУЛЬТУРЫ
© 2018
Максим Викторович Никифоров, соискатель ученой степени, кафедра «Технологические и транспортные машины и комплексы» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверская государственная сельскохозяйственная академия», Тверь (Россия)
Аннотация
Введение: в регионах рискованного земледелия при возделывании мелкосеменных культур остро стоит вопрос качественного выполнения предпосевной обработки почвы, в соответствии с предъявляемыми агротехническими требованиями. Вопрос разработки технологической схемы работы и конструкции выравнивающего рабочего органа является актуальным. Целью работы является разработка инновационного выравнивателя для предпосевной обработки почвы, работающего как отдельно, так и в составе комбинированного агрегата, с учётом условий функционирования и удовлетворяющего предъявляемым агротехническим требованиям. Материалы и методы: выполненный анализ научно-технической и патентно-лицензионной литературы позволил установить основные технологические недостатки существующих конструкций выравнивателей. Выделено три основных типа конструкций выравнивателей - ротационные, полозовидные и комбинированные. Основными недостатками известных конструкций выравнивателей являются некачественное разрушение почвенных агрегатов до размеров, необходимых в соответствии с агротехническими требованиями на предпосевную обработку почвы под мелкосеменные культуры. Применение выравнивателя на всю ширину захвата почвообрабатывающего агрегата приводит к необработанной площади поверхностного горизонта, а также неравномерному распределению давления по рабочей поверхности.
Результаты и обсуждение: проанализировав конструктивные особенности существующих рабочих органов, разработан выравниватель почвы под посев мелкосеменных культур, позволяющий обеспечить выравнивание поверхностного горизонта с одновременным разрушением почвенных агрегатов. Использование индивидуальной системы взаимодействия с почвенным слоем обеспечивает исключение пропусков, а также разрушение почвенных агрегатов до требуемых размеров за счёт распределения давления по всей рабочей поверхности. Технологический процесс работы выравнивателя обеспечивает качественную подготовку почвы под посев мелкосеменных культур, с учётом условий его функционирования.
Заключение: представленные в статье конструктивные решения по выравнивающему рабочему органу позволяют повысить качественные показатели по выравненности поверхности почвы, что дает возможность повысить полевую всхожесть, дружность всходов, а также качественные и количественные показатели урожайности возделываемых мелкосеменных культур.
Ключевые слова: выравнивание, выравниватель, мелкосеменные культуры, патентный поиск, почвообрабатывающие агрегаты, предпосевная обработка почвы, уплотнение.
Для цитирования: Никифоров М. В. Совершенствование конструкции выравнивающих рабочих органов для предпосевной обработки почвы под мелкосеменные культуры // Вестник НГИЭИ. 2018. № 12 (91). С. 30-39.
IMPROVEMENT OF THE DESIGN OF LEVELER WORKING BODIES FOR PRE-SOWING SOIL TREATMENT FOR SMALL-SEED CROPS
© 2018
Maxim Viktorovich Nikiforov, degree applicant, the chair «Transport and technological machines and complexes» Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Tver State Agricultural Academy», Tver (Russia)
Abstract
Introduction: in the regions of risky agriculture in the cultivation of small-seed crops is an acute issue of quality of pre-sowing soil treatment, in accordance with the agricultural requirements. The question of development of the technological scheme of work and design of the leveling working body is relevant. The aim of this work is to develop innovative leveling for seedbed preparation, working both separately and in the combined unit, subject to the conditions of functioning and meet the agro technical requirements.
Materials and methods: the done analysis of scientific, technical and patent-licensed literature made it possible to establish the main technological shortcomings of the existing construct of aligners. It is identified three main types of leveling construct rotary, ski-shaped and combined. The main disadvantages of the known construct leveling are poor quality destruction of soil aggregates to the size required in accordance with the agro technical requirements for pre-sowing soil treatment for small-seed crops. The use of the leveling for the entire width of the soil processing unit leads to the untreated surface area of the horizon, as well as an uneven distribution of pressure on the working surface. Results and discussion: after analyzing the design features of the existing working bodies, developed a soil leveler for sowing small-seed crops, allowing ensuring the alignment of the surface horizon with the simultaneous destruction of soil aggregates. The use of an individual system of interaction with the soil layer ensures the exclusion of gaps, as well as the destruction of soil aggregates to the required size due to the pressure distribution over the entire working surface. The technological process of the leveling provides high-quality soil preparation for sowing small-seed crops, taking into account the conditions of its operation.
Conclusion: presented in the article constructive solutions for leveling the working body, allows improving the quality indicators of the equalization of the soil surface, which makes it possible to increase the field germination, amicable sprouting, as well as qualitative and quantitative indicators of the yield of cultivated small-seed crops. Key words: leveling, leveler, small-seed crops, patent search, tillage machine, presowing-tillage, compaction.
For citation: Nikiforov M. V. Improvement of the design of leveler working bodies for pre-sowing soil treatment for small-seed crops // Bulletin NGIEI. 2018. № 12 (91). P. 30-39.
Введение
Метеорологи Российской академии наук отмечают глобальное потепление и изменение климата, приводящее к различным катаклизмам в регионах РФ [1, с. 24]. В результате в регионах отмечается понижение средней годовой температуры, увеличение периодичности дождей или засушливых периодов. По этой причине всё более актуальной становится тема культивации сельскохозяйственных культур, менее подверженных влиянию климатических условий. К примеру, в Тверском регионе подобными культурами являются яровой рапс, лён-долгунец (мелкосеменные) [2; 3; 4; 5].
В процессе возделывания мелкосеменных культур особенно в регионах рискованного земледелия особое внимание уделяется качеству выполнения почвообработки, на долю которой приходится около 30 % энергозатрат от общего комплекса технологических процессов культивации и уборки сельхозкультур. Предпосевная подготовка почвы под мелкосеменные культуры имеет архиважное значение, поскольку нарушение её агротехнических требований (гребнистость, комковатость, коэффициент структурности, выровненности) напрямую влияют на глубину высева (0,5-2,5 см), распределение высеваемого материала и, как следствие, на выход урожая [6; 7, с. 167-168]. Для достижения тре-
буемых показателей качества обработки почвы широко применяются выравниватели. Их используют при финишной предпосевной обработке почвы для достижения требуемого уровня выравненности поверхности почвы и её плотности.
В результате лабораторно-полевых и теоретических исследований воздействия выравнивателей на почву обнаружилось, что для повышения качества посева необоснованно применяются различные конструкции выравнивателей [8; 9; 10; 11]. Следствием их взаимодействия с почвой является изменение исходных свойств почвы, снижение всхожести высеваемого материала, а в итоге - повышение энергоёмкости процесса подготовки почвы. Под влиянием этих факторов сельхозпроизводители принимают решение об отказе от применения выравнивателей, тем самым нанося ещё больший ущерб, поскольку нарушается дружность всходов, растягивается вегетационный период, что приводит к снижению урожайности и ухудшению качества выходной продукции.
В данной статье произведена классификация применяемых выравнивателей почвы, рассмотрены наиболее распространённые их виды, выявлены имеющиеся недостатки их конструкции. В результате был разработан и представлен к рассмотрению усовершенствованный рабочий орган выравнивателя почвы.
Материалы и методы
В результате изучения научно-технической литературы и патентно-лицензионных документов, затрагивающих вопрос выравнивания почвы и поддержания заданной глубины заделки семян, было обнаружено множество видов выравнивателей почвы: катки, сошники, волокуши, брусья, скребки, цепи и т. д. Эти устройства могут применяться как отдельные рабочие органы, так и в агрегате с посевными машинами, выполняя финишную обработку
почвы. Большое многообразие существующих на данный момент моделей выравнивающих устройств создает затруднения как при их работе отдельно, так и при агрегатировании в составе почвообрабатывающих посевных машин. Изучив ротационные рабочие органы с локальным воздействием на почву, установлено, что их применение усложняет конструкцию, увеличивает материалоемкость, снижает надежность и увеличивает трудоемкость операций ТО и регулировки.
По взаимодействию с объектом обработки / By interaction with the object of processing
грунтовые / soil специальные / special другие (растительный материал) / other (plant material)
По принципу действия / By principle of action
| 1 1
выравнивающие / leveling гладящие / ironing выравнивающе-уплотняющие / leveling-compacting
По форме рабочей поверхности /By form of work surface
простые (гладкие) / simple (smooth) сложные (профилированные) / intricate (profiled)
По образующей поверхности / By forming surface
цилиндрические / cylindrical винтовые / screwing полувинтовые / semi-screw конические / conical
По характеру движения / By nature of movement
II 1 1
ротационные / rotary линейно перемещающиеся / linearly moving возвратно-поступательные / reciprocating циклично действующие / cyclic acting
По типу прг ¿вода / By drive type
активные /active
вибрационные / vibration:
- виброкатки/ vibrorol-lers;
- виброплиты/ vibratory plate;
- вибробарабаны/ vibration drums
ротационные / rotary:
- фрезы/ cutters;
- метатели/ throwers;
- шнеки/ screws;
- катки/shaft
пассивные / passive
планирующие/ planning:
- отвалы/ shovel;
- доски/ boards;
- шлейфы/ tail;
- волокуши/ scrapers
рыхлящие/ loosening:
- лапы/ bar;
- бороны зубовые/ tooth harrows; -загор-тачи/ coverers
уплотняю-щие/ sealing:
- катки/ shaft;
- уплотнители/ seals;
- плиты/ plates
активно-пассивные / active-passive:
- игольчатые секции/ needle sections;
- катки зубчатые/tooth shaft;
- пружинные зубья/ spring teeth;
- дисковые секции/ disk partitions;
- диски-загортачи/ disk-coverers
комбинированные / combined:
- отвал + шнек + метатель + + каток/ shovel + screw +
+ thrower + ice rink;
- лапа + фреза + каток/ bar + cutter + shaft;
- борона + разравниватель и т. д./ harrow + leveler etc.
По типу соединения / By type of connection
прицепные / trailed навесные / suspended полуприцепные / semi-trailers
По способу воздействия на объект обработки / By method of impact on the object ofprocessing
1 1 1
сплошного действия / continuous action локального действия / local action выборочного действия / selective action
Рис. 1. лассификация выравнивающих рабочих органов
Fig. 1. Classification of leveling working element
В целях систематизации применения выравнивателей определен ряд классификационных признаков по рабочим органам и машинам, выполняющим операции финишной подготовки поверхностного слоя почвы. В результате проведенных аналитических исследований конструкций выравнивателей и их рабочих органов установлена тенденция их развития, начиная от универсальных и заканчивая специализированными, в т. ч. ротационного и поступательного характера движения (рис. 1).
Представленная классификация выравнивателей и их рабочих органов охватывает широкий спектр видов и способов их функционирования, а также конкретизирует их применение при возделывании мелкосеменных культур.
При изучении патентной информации установлено, что выравниватели почвы, устанавливаемые на рамах сеялок, чаще всего представляют собой либо бульдозерные лопатки, либо почвообрабатывающее устройство с рабочим органом в форме планки [14; 15]. Подобные устройства имеют узел регулировки угла наклона рабочего органа к грунту (рабочий угол). Главный недостаток этих устройств - отсутствие рабочего элемента, отвечающего за уплотнение семенного ложа почвы.
Широкое применение в конструкции комбинированных орудий для предпосевной обработки почвы получил брус-выравниватель. Он монтируется поводками на грядилях шарнирно, располагаясь за стрельчатыми плоскорезами, фиксируясь пружинами растяжения. Недостаток - низкая надежность функционирования вследствие использования дополнительных шарнирных элементов. Отсутствие возможности регулировок фиксируемых пружин растяжения не позволяет в широком диапазоне изменять уплотнение обрабатываемого почвенного слоя.
В результате исследования рабочих органов серийных агрегатов для предпосевной обработки почвы под посев мелкосеменных культур установлен ряд недостатков в их работе. Так, например, рабочий орган культиватора КПМП в виде планки для выравнивания почвы (рис. 2) производства компании ПО-ОО «Техмаш» не способен в полной мере выполнять требования качественного выравнивания [19].
Данная планка выравнивания обладает существенным недостатком в работе, т. к. при наезде на камень или иное препятствие происходит поднятие рабочего органа по всей ширине захвата. В итоге во время предпосевной обработки появляются необработанные участки почвы. Этот недостаток характерен для большинства выравнивателей ротационного типа. Также необходим научно обоснованный размер угла наклона планки к грунту (рабочего угла),
т. к. его отсутствие приводит к тому, что комки почвы либо сдвигаются в сторону от направления движения орудия, либо переваливаются через рабочий орган, оставаясь необработанными.
з >41 TV
\ —*
Рис. 2. Выравниватель почвы культиватора КПМП: 1 - планка выравнивания почвы;
2 - механизм регулирования высоты гребней;
3 - механизм крепления к культиватору Fig. 2. Leveler, soil cultivator KPSP: 1 - plank leveler of the soil;
2 - the mechanism of regulation of height of crests;
3 - the mechanism of fastening to the cultivator
Фронтальный гидравлический выравнивающий аппарат-дробилка CRUSHBAR, предназначенный для выравнивания поверхности почвы индивидуальными P-образными пружинными стойками с ножами, установленными на балке, с возможностью регулировки рабочего угла гидравлическим цилиндром (рис. 3) [20, с. 14].
Рис. 3. Фронтальный гидравлический выравнивающий аппарат-дробилка CRUSHBAR:
1 - рама выравнивателя; 2 - гидроцилиндр; 3 - пружинные стойки; 4 - ножи выравнивателя Fig. 3. Front hydraulic leveling machine-crusher CRUSHBAR: 1 - frame leveler; 2 - hydraulic cylinders;
3 - spring struts; 4 - leveler knives
Поскольку работа выравнивающего аппарата заключается в смещении только части почвы, непосредственно взаимодействующей с рабочей поверхностью, то часть почвенных комков с разме-
ром более 50 мм не разрушается. Неразрушенные почвенные агрегаты размером от 10 до 20 мм распределяются по поверхности почвы неравномерно, что приводит к отсутствию возможности варьировать степень уплотнения приповерхностного слоя почвы, изменять структурный состав, что также является нарушением АТТ и снижает полевую всхожесть и дружность произрастания мелкосеменных культур.
Каток прикатывающий РЗЗ (рис. 4) предназначен для рыхления и выравнивания поверхности почвы. Агрегатируется в комплексе с чизельным
плугом ПЧ-4,5. Рабочий орган катка представляет собой расположенные на одной оси звёздочки с закругленными в направлении движения концами. Каток оборудован чистиками, закрепленными на раме, которые очищают рабочие органы катка от налипшей земли и остатков растительности. Ось со звёздочками крепится с двух сторон к раме катка, которая, в свою очередь, посредством жесткой сцепки крепится к раме чизельного плуга. Недостаток прикатывающего катка состоит в том, что он хорошо крошит почву, но не способен создать необходимое уплотнение.
Рис. 4. Каток прикатывающий РЗЗ: 1 - рабочий орган в виде звёздочек;
2 - устройство сцепки; 3 - чистики; 4 - рама Fig. 4. Roller skating rink RZZ: 1 - working body in the form of asterisks; 2 - coupling; 3 - cleaner; 4 - frame
Широкое распространение при возделывании мелкосеменных культур также получили кольчато-зубчатые катки (рис. 5, а) с рабочими органами в виде зубчатых колец (рис. 5, б), объединенных в
единую секцию. Основное предназначение такого катка - дробление комьев, разрушение почвенной корки, прикатывание и уплотнение почвы, частичное рыхление поверхностного слоя.
а б
Рис. 5. Каток кольчато-зубчатый ККЗ: а - общий вид; б - рабочий орган Fig. 5. Ring-toothed roller KKZ: a - general view; b - working body
Послепосевное прикатывание почвы катками типа ККЗ способствует задержанию влаги в почве, обеспечивает хороший контакт семян с почвой, повышает равномерность посева мелкосеменных культур, создает благоприятные условия для более раннего и дружного прорастания семян, что в дальнейшем существенно сказывается на повышении урожайности.
Зубчатые колеса, расположенные на одной оси, взаимно перемещаются относительно друг друга, позволяя им самоочищаться от налипшей почвы. При необходимости усиления давления на почву катки утяжеляют, нагружая раму ящиками с землей.
Главный недостаток подобных катков - их массивность, а значит они могут эксплуатироваться либо отдельно, либо в комплексе с сеялками, но в обоих случаях это существенно увеличивает энергоемкость технологии возделывания мелкосеменных культур.
Результаты и обсуждение
Согласно исследованиям [2; 3; 4] можно смело утверждать, что на равномерность всходов, улучшение качественных и количественных показателей урожая мелкосеменных культур в большей степени влияют следующие факторы:
- равномерность глубины заделки семян;
- плотность семенного ложа;
- влажность почвы;
- структурный состав почвы.
Применяемые на сегодняшний день выравниватели и их рабочие органы не способны в полной мере обеспечить выполнение необходимых АТТ для предпосевной обработки, что является причиной снижения урожайности мелкосеменных культур.
Принимая во внимание тот факт, что почвы Тверского региона засорены камнями, можно прийти к выводу, что общим условием функционирования выравнивателей будет являться дифференциация их рабочих органов, индивидуализация их работы независимо от вектора перемещения соседних элементов.
Для достижения поставленных целей предложена конструкция выравнивателя (рис. 4), обеспечивающая качественное выполнение технологического процесса выравнивания и уплотнения почвы [21], создавая тем самым благоприятные условия для произрастания и развития возделываемых мелкосеменных культур. Рабочие органы выравнивателя представлены в виде идентичных полозьев лы-жеобразной формы, равноудаленных друг от друга, закреплённых на неподвижной раме посредством пружинного механизма, с возможностью регулировки их в одной горизонтальной плоскости путем изменения угла наклона (рисунок 4) [21].
з
Рис. 4. Выравнивающий рабочий орган: 1 - рама; 2 - выравнивающие полозья; 3 - пружинный механизм соединения с рамой Fig. 4. Leveling working body: 1 - frame, 2 - leveler rails, 3 - spring connection mechanism to the frame
Поверхности выравнивающих лыжеобразных полозьев, непосредственно контактирующие с почвой, имеют слегка выпуклую форму, радиус кривизны которой описывается уравнением второй степени:
У = к ■ х2, (1)
где 0,2 < к < 0,5. Полозья имеют размеры 100^200 мм, что обеспечивает равномерное распределение давления, создавая необходимое уплотнение в семенном ложе почвы.
Пружинный механизм связывает полозья с неподвижной балкой, закрепленной на раме поч-
вообрабатывающего агрегата или сеялки посредством упругого элемента, выполненного из пружинной стали. Его наличие обеспечивает оптимальные условия для выравнивания и уплотнения почвы, а также предохраняет рабочие поверхности полозьев от повреждений в случае наезда на препятствие. Каждый из полозьев оборудуется индивидуальным пружинным механизмом, что обеспечивает независимость его движения в вертикальной плоскости.
Основные преимущества разработанного выравнивателя заключаются в простоте конструкции, малой энергоемкости, надежности, способности качественно выполнять поставленные задачи. При этом выравниватель можно использовать как самостоятельно, так и в комбинации с другими почвообрабатывающими агрегатами и сеялками.
Перед тем, как приступить к настройке выравнивателя и его установке на раму почвообрабатывающего агрегата, необходимо оценить состояние поля: наличие комков, гребнистость и т. д. Расстояние между выравнивающими полозьями определяется в зависимости от ширины междурядий возделываемых мелкосеменных культур. Общее количество выравнивателей должно быть кратно рабочей ширине захвата почвообрабатывающего агрегата, а расположение их в два ряда позволяет исключить необработанные участки и равномерно
распределить давление на почву. Во время движения агрегата рабочие поверхности полозьев за счет упругого элемента оказывают давление на почву по всей ширине каждого рядка. При наезде на почвенный комок размером до 50 мм лыжевидные полозья своей изогнутой рабочей поверхностью разрушают его до фракций размером 10-20 мм. Затем образовавшиеся мелкие комки выравниваются гладкой поверхностью полоза.
Заключение Произведенные аналитические исследования, основанные на системном подходе, позволили составить классификацию рабочих органов выравнивателей почвы. Представленное в статье конструкторское решение исполнения рабочего органа выравнивателя, применяемого для предпосевной обработки почвы под мелкосеменные культуры, позволяет повысить качественные показатели оценки процесса выравнивания почвы за счет индивидуальной системы взаимодействия рабочих органов с почвенным слоем. Лыжевидные полозья выравнивателя, расположенные в два ряда, позволяют стабилизировать необходимую глубину посева и заделки семян при оптимальной плотности семенного ложа, что дает возможность повысить полевую всхожесть, дружность всходов, а также качественные и количественные показатели урожайности возделываемых мелкосеменных культур.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зальцман В. А. Мелкосемянные масличные культуры и масла: технология послеуборочной обработки // Нивы Зауралья. 2015. № 10 (132). С. 24-25.
2. Понажев В. П. Повышение урожайности и качества продукции льна-долгунца на основе совершенствования методов и технологий его семеноводства : дис. ...докт. с.-х. наук. Торжок : ГНУ ВНИИЛ, 2007. 347 с.
3. Петин А. В. Повышение качества посева мелкосеменных культур селекционной сеялкой с разработкой высевающего аппарата (на примере семян рапса) : дис. ... канд. техн. наук. Самара. ФГОУ ВПО Самарская ГСХА, 2008. 154 с.
4. Петушков Д. П. Влияние приёмов предпосевной обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы и ухода за посевами на урожайность льна-долгунца в Центральном Нечерноземье : дис. .канд. с.-х. наук. Тверь : ФГОУ ВПО Тверская ГСХА, 2009. 200 с.
5. Голубев Д. А. Обоснование параметров и режимов работы комбинированной бороны для предпосевной обработки почвы под мелкосеменные культуры : дис. .канд. техн. наук. Тверь : ФГОУ ВПО Тверская ГСХА, 2010. 224 с.
6. Рула Д. М. Обоснование параметров и режимов работы комбинированного сошника при возделывании мелкосеменных культур : дис. .канд. техн. наук. Тверь : ФГОУ ВПО Тверская ГСХА, 2008. 147 с.
7. Парахин Н. В., Кобозев И. В., Горбачев И. В. и др. Кормопроизводство: Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений. М. : КолосС, 2006. 432 с.
8. Matiukhin A. P., Matiukhina G. N., Sukhopalova T. P. New elements and machines in flax growing // Proceedings of flax and other bast plant symposium 30 September and 1 October 1997. Poland: Poznan : Institute of Naturel Fibres, 1997. P. 138.
9. Балашов А. В. Использование блочно-модульного агрегата для предпосевной обработки почвы // Наука в Центральной России. 2018. № 1 (31). С. 14-20.
10. Рзалиев А. С., Грибановский А. П., Голобородько В. П. и др. Определение оптимальных типов и параметров рабочих органов рыхлителя-выравнивателя почвы РВП-4 // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. № 2. С. 43-48.
11. Мансуров М. Т., Расулов А. Д. Теоретическое обоснование параметров выравнивателя-уплотнителя комбинированной машины по системе push-pull для предпосевной обработки почвы // Молодой учёный. 2016. № 8 (112). С. 256-259.
12. Черненко Я. В., Голубев В. В., Никифоров М. В. и др. Анализ конструкций рабочих органов для выравнивания поверхностного и уплотнения семенного ложа почвы // Проблемы и направления развития предприятий АПК: Взгляд молодых учёных. Сборник трудов студентов и молодых учёных. Тверь. ТГСХА, 2018. С. 147-148.
13. Рыков В. Б., Таранин В. И., Бенов М. В. Каток для рыхления верхнего и уплотнения подповерхностных слоев почвы: пат. РФ № 2298900. 2005.
14. Головин А. А., Васильев С. М., Головин А. А. Грядный способ посева: пат. РФ № 2347347. 2007.
15. ЯковлевН. С., и др. Устройство почвообрабатывающего орудия: пат. РФ № 2442301. 2010.
16. Абезин В. Г., Сальников А. Л., Беспалова О. Н., Давыдова С. А. Комбинированное орудие для предпосевной обработки почвы: пат. РФ № 2587769. 2015.
17. Агробаза. Волокуша трехточечная полевая [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.agrobase.ru/catalog/machinery/machinery_4cea6df2-ae2d-4dcc-8800-0a9518cb0b8d (дата обращения: 5 июля 2018 г.).
18. Семенов П. Ю., Петровец В. Р., Добышев А. С. Выравниватель микрорельефа почвы // Авторское свидетельство СССР № 967292. 1981.
19. Техмаш. Культиватор КПМп [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://tehmash.by/ productions/doc/217 (дата обращения: 5 июля 2018 г.).
20. Bednar farm machinery. Фронтальный гидравлический выравнивающий аппарат-дробилка CRUSHBAR [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.bednar-machinery.com/upload/products/prospects/ 148155376228b8877459 9b82f379ea8e.pdf (дата обращения: 5 июля 2018 г.).
21. Никифоров М. В., Голубев В. В., Фирсов А. С., Кудрявцев А. В. Выравнивающий рабочий орган сеялки: пат. РФ № 181973. 2018.
Дата поступления статьи в редакцию 28.09.2018, принята к публикации 22.10.2018.
Информация об авторах: Максим Викторович Никифоров, соискатель ученой степени, кафедра «Технологические и транспортные машины и комплексы»
Адрес: ФГБОУ ВО Тверская ГСХА, город Тверь, посёлок Сахарово, улица Маршала Василевского, дом 7, 170904, РФ
E-mail: [email protected] Spin-код: 5943-6237
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Zaltsman V. A. Melkosemiannye maslichnye kultury i masla tekhnologiia posleuborochnoi obrabotki [Small-seed crops oilseeds and oils: post-harvest technology], Nivy Zauralia [Fields of Trans-Urals], 2015, No. 10 (132), pp. 24-25.
2. Ponazhev V. P. Povyshenie urozhainosti i kachestva produktsii lna dolguntsa na osnove sovershenstvovaniia metodov i tekhnologii ego semenovodstva [Higher yields and quality of fiber flax on the basis of perfection of methods and technologies of seed production. Dr. Sci. (Agri.) diss.], Torzhok, GNU VNIIL, 2007, 347 р.
3. Petin A. V. Povyshenie kachestva poseva melkosemennykh kultur selektsionnoi seyalkoi s razrabotkoi vyse-vaiushchego apparata na primere semyan rapsa [Improving the quality of sowing of small-seed crops with a selection seeder with the development of a sowing device (for example, rape seeds). Ph. D. (Engineering) diss.], Samara, FGOU VPO Samarskaia GSKHA, 2008, 154 р.
4. Petushkov D. P. Vliianie priemov predposevnoi obrabotki dernovo podzolistoi supeschanoi pochvy i uhoda za posevami na urozhainost lna dolguntsa v Tsentralnom Nechernozeme [Influence of pre - sowing methods of sod-
podzolic sandy soil and care of crops on the yield of flax in The Central non-Chernozem region. Ph. D. (Engineering) diss.], Tver, FGOU VPO Tverskaia GSKHA, 2009, 200 p.
5. Golubev D. A. Obosnovanie parametrov i rezhimov raboty kombinirovannoi borony dlia predposevnoi obra-botki pochvy pod melkosemennye kultury [Substantiation of parameters and modes of operation of the combined harrow for pre-sowing soil treatment for small-seed crops. Ph. D. (Engineering) diss.], Tver, FGOU VPO Tverskaia GSKHA, 2010, 224 p.
6. Rula D. M. Obosnovanie parametrov i rezhimov raboty kombinirovannogo soshnika pri vozdelyvanii melko-semennykh kultur [Substantiation of parameters and modes of operation of the combined coulter in the cultivation of small-seed crops. Ph. D. (Engineering) diss.], Tver, FGOU VPO Tverskaia GSKHA, 2008, 147 p.
7. Parakhin N. V., Kobozev I. V., Gorbachev I. V. i dr. Kormoproizvodstvo [Fodder production], Uchebniki i ucheb. posobiya dlya studentov vyssh. ucheb. zavedeniy. Moscow: Publ. KolosS. 2006. 432 p.
8. Matiukhin A. P., Matiukhina G. N., Sukhopalova T. P. New elements and machines in flax growing. Proceedings of flax and other bast plant symposium 30 September and 1 October 1997. Poland, Poznan: Institute of Natural Fibres, 1997. 138 p.
9. Balashov A. V. Ispolzovanie blochno modulnogo agregata dlia predposevnoi obrabotki pochvy [Use of block-modular unit for pre-sowing soil treatment]. Nauka v TSentralnoi Rossii [Science in Central Russia], 2018. No. 1 (31), pp. 14-20.
10. Rzaliev A. S., Gribanovskiy A. P., Goloborodko V. P. i dr. Opredelenie optimalnyih tipov i parametrov ra-bochih organov ryihlitelya - vyiravnivatelya pochvyi RVP-4 [Determination of optimal types and parameters of the working bodies of the cultivator of the soil equalizer RVP-4], Mezhdunarodnyiy zhurnalprikladnyih i fundamental-nyih issledovaniy [International journal of applied and fundamental research], 2018. No. 2. pp. 43-48.
11. Mansurov M. T., Rasulov A. D. Teoreticheskoe obosnovanie parametrov vyiravnivatelya - uplotnitelya kombinirovannoy mashinyi po sisteme push-pull dlya predposevnoy obrabotki pochvyi [Theoretical substantiation of parameters of leveler-seal of the combined machine on push-pull system for presowing soil treatment]. Molodoy uchyonyiy [Young scientist], 2016. No. 8 (112). pp. 256-259.
12. Chernenko Ya. V., Golubev V. V., Nikiforov M. V. i dr. Analiz konstruktsiy rabochih organov dlya vyi-ravnivaniya poverhnostnogo i uplotneniya semennogo lozha pochvyi [Analysis of design of working bodies for leveling the surface and compaction of the seed dimple of soil] Problemyi i napravleniya razvitiya predpriyatiy APK: Vzglyad molodyih uchyonyih. Sbornik trudov studentov i molodyih uchyonyih [Problems and directions of development of agricultural enterprises: the View of young scientists. Collection of works of students and young scientists], Tver, TGSHA, 2018, pp. 147-148.
13. Ryikov V. B., Taranin V. I., Benov M. V. Katok dlya ryihleniya verhnego i uplotneniya podpoverhnostnyih sloev pochvyi [Roller for loosening of the upper and compaction of subsurface soil layers], Patent RF No. 2298900, 2005.
14. Golovin A. A., Vasilev S. M., Golovin A. A. Gryadnyiy sposob poseva [Ridge method of sowing], Patent RF No. 2347347, 2007.
15. Yakovlev N. S., i dr. Ustroystvo pochvoobrabatyivayuschego orudiya [The device of the tillage tool], Patent RF No. 2442301, 2010.
16. Abezin V. G., Salnikov A. L., Bespalova O. N., Davyidova S. A. Kombinirovannoe orudie dlya predpo-sevnoy obrabotki pochvyi [Combined tool for pre-sowing soil treatment], Patent RF No. 2587769, 2015.
17. Agrobaza. Volokusha trehtochechnaya polevaya [Agrobaza. Scraper three-point field] Available at: https://www.agrobase .ru/catalog/machinery/machinery_4cea6df2-ae2d-4dcc-8800-0a9518cb0b8d (accessed: 05.08.2018).
18. Semenov P. Yu., Petrovets V. R., Dobyishev A. S. Vyiravnivatel mikrorelefa pochvyi [The leveling of the microrelief of the soil]. Avtorskoe svidetel'stvo SSSR No. 967292, 1981.
19. Tekhmash. Kultivatoryi dlya sploshnoy obrabotki pochvyi [Tekhmash. Cultivators for solid tillage]. Available at: http://www.pkf-agromash.ru/catalog/kult/kult_sp/kpmp (accessed: 05.08.2018).
20. Bednar farm machinery. Frontalnyiy gidravlicheskiy vyiravnivayuschiy apparat - drobilka CRUSHBAR [Bednar farm machinery. Front hydraulic leveling machine-crusher CRUSHBAR]. Available at: https://www.bednar-machinery.com/upload/products/prospects/148155376228b88774599b82f379ea8e.pdf (accessed: 05.08.2018).
21. Nikiforov M. V., Golubev V. V., Firsov A. S., Kudryavtsev A. V. Vyiravnivayuschiy rabochiy organ seyalki [Leveling working body of the seed drill], Patent RF No. 181973. 2018.
Submitted 28.09.2018; revised 22.10.2018.
About the author:
Maxim V. Nikiforov, degree applicant, the chair «Transport and technological machines and complexes»
Address: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Tver State Agricultural Academy»,
Tver (Russia), 170904, Tver Region, Sakharovo, Marshal Vasilevsky Str., 7
E-mail: [email protected]
Spin-code: 5943-6237
Author have read and approved the final manuscript.
05.20.02 УДK 628.9
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАЗРЯДНЫХ И СВЕТОДИОДНЫХ ИСКУССТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА
© 2018
Надежда Петровна Кондратьева, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой «Автоматизированный электропривод» ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», Ижевск (Россия) Павел Валерьевич Терентьев, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механизация животноводства и электрификация сельского хозяйства» ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», Н. Новгород (Россия) Дмитрий Алексеевич Филатов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механизация животноводства и электрификация сельского хозяйства» ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», Н. Новгород (Россия)
Аннотация
Введение: в настоящее время, как в России, так и за рубежом, проводятся исследования по замене светильников с разрядными лампами на светодиодные для облучения растений. Анализ показал, что все эти исследования посвящены влиянию систем освещения на растения. Исследования по электромагнитной совместимости светильников с системами электроснабжения отсутствуют. Изучение взаимного влияния разрядных и светодиодных источников света и питающих электросетей является целью настоящей работы.
Материалы и методы: объектом исследования являются светильники с лампами ДНаЗ и светодиодные фито светильники. Для исследований использовано следующее основное оборудование: линейный автотрасформа-тор регулировочный марки РНО-250-2-М, анализатор качества электроэнергии марки AR-5L фирмы Circutor, люксметр марки Testo 545.
Результаты: на основании результатов исследований получены математические выражения изменения фактических величин электрических параметров светильников при изменении уровня питающего напряжения. Получены спектрограммы и суммарные коэффициенты гармонических составляющих тока для светильника с лампой ДНаЗ (З4,8 %) и для светодиодного фитосветильника (49,5 %).
Обсуждение: при изменении уровня питающего напряжения ±10 % от U^ изменяется величина активной мощности, величины тока и светового потока для тепличных светильников с лампой ДНаЗ, потребляемая активная мощность и световой поток светодиодных фитосветильников остаются неизменными и равны номинальным значениям. Суммарный коэффициент гармонических составляющих тока светодиодного фитосветильника в 1,4 раза больше, чем светильников с разрядными лампами.
Заключение: светодиодные тепличные светильники в сравнении со светильниками с разрядными лампами с ЭмПРА лучше по стабилизации потребляемой активной мощности и светового потока при изменении уровня питающего напряжения. Однако суммарный коэффициент гармонических составляющих тока светодиодных фитосветильников в 1,4 раза больше, чем светильников с разрядными лампами, что может негативно сказаться на работе питающих электросетей, что требует дальнейших исследований.
Ключевые слова: гармоники тока, изменение уровня напряжения, светодиодные фитосветильники, фитосве-тильники с разрядными лампами.
Для цитирования: Koндратьева Н. П., Терентьев П. В., Филатов Д. А. Сравнительный экспериментальный анализ по электромагнитной совместимости разрядных и светодиодных искусственных источников света для растениеводства II Вестник НГИЭИ. 2018. № 12 (91). С. 39-49.
