CC BY
26МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
Овчинников Владимир Анатольевич
кандидат технических наук, доцент, кафедра мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А.И. Лещанкина, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва», г. Саранск оусИтткоуув! @гатЬ1ег. ги
Жалнин Николай Александрович
аспирант, кафедра мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А.И. Лещанкина, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва», г. Саранск
Овчинникова Алёна Владимировна
аспирант, кафедра мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А.И. Лещанкина, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва», г. Саранск
УДК 631.816.31
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Неравномерное внесение минеральных удобрений приводит к снижению количества и качества урожая, накоплению нитратов в готовой продукции и загрязнению окружающей среды. В статье рассмотрены вопросы повышения равномерности внесения минеральных удобрений.
Ключевые слова: сельскохозяйственная машина, минеральные удобрения, рабочий орган, кинетическая энергия, равномерность внесения.
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4.
wwwsrjournalru - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования:
Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
Осуществление Государственной программы развития сельского хозяйства и Доктрины продовольственной безопасности страны возможно только при условии значительного повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Практическими исследованиями доказано, что значительная часть прибавки урожая и его качества является следствием рационального использования удобрений. Кроме того, удобрения оказывают существенное влияние на структуру почвы, скорость микробиологических процессов и активно участвуют в воспроизводстве плодородия почвы.
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», частично МВУ-8/12 и РУМ-8 [1]. Неоспоримым преимуществом вышеперечисленных машин является их надежность и производительность.
Рабочими органами этих машин являются дисковые аппараты центробежного типа с вертикальной осью вращения, включающие горизонтальный вращающийся диск с закрепленными на нем лопастями. Основным недостатком данных рабочих органов является то, что они не обеспечивают высокую равномерность внесения, вследствие образования конуса удобрений в месте подачи. Особенно актуальна данная проблема при внесении минеральных удобрений, различающихся по своему гранулометрическому составу. Кроме того, на высоких оборотах нередко происходит повреждение удобрений [2].
С целью устранения вышеуказанных неисправностей на кафедре МЭС и СХМ МГУ им. Н.П. Огарева ранее проводились и продолжаются исследования по совершенствованию конструкции и режимов работы рабочих органов машин для внесения минеральных удобрений [3, 4, 5].
Особенностью процесса внесения минеральных удобрений, машинами оснащенными центробежными рабочими органами, является то, что рабочий процесс такого аппарата характеризуется наличием двух фаз. В первой фазе частицы удобрений взаимодействуют с рабочей поверхностью исполнительного элемента. Во второй фазе, получив необходимую скорость, частицы совершают свободный полет в воздушной среде и распределяются по поверхности почвы. Скорость схода частиц будет зависеть от кинетической энергии сообщенной центробежным рабочим органом. Исследования показали, что в этом случае при внесении удобрений с различными гранулометрическими свойствами, наблюдается снижение производительности машин ввиду увеличения неравномерности распределения материала. Крупные частицы с начальной скоростью, приобретенной при сходе с диска, летят дальше, а мелкие (пылевидные) - ложатся на почву вблизи центра диска.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
Если учесть, что внесение таких удобрений производится благодаря действию энергии воздушного потока, то крупные частицы будут ложиться вблизи выходного окна струи воздушного потока, а мелкие - будут уноситься дальше от него.
Для определения равномерности внесения минеральных удобрений по ширине захвата нами проводились опыты по распределению их в норме 2 ц/га без поддува и с поддувом воздуха (рис. 1). Как показали исследования неравномерность уменьшилась с 45,5% в первом случае до 29,3% во втором, т.е. приблизилось к допустимой (25% по применяемой методике).
Исследования показали, что повышение качества рассева удобрений достигается благодаря эффективному использованию суммарной энергии от первоначального разгона частиц диском и последующего сопутствующего поддува воздуха.
Полная кинетическая энергия которую получит частица при сходе с универсального пневмоцентробежного рабочего органа, будет описываться выражением
W = W + W
" пол " дв ^ " вп ■
где
- кинетическая энергия центробежного рабочего органа, - кинетическая энергия воздушного потока.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
70
30
20
0 12 3
Норма внесения удобрений, т га
1 - без поддува воздуха, 2 - с поддувом воздуха
Рис. 1. График зависимости качества распределения минеральных удобрений
от нормы ее внесения
Следовательно, можно полагать, что сочетание механического и пневматического воздействия на частицы удобрений в процессе их внесения даст желаемый результат, т.е. позволит:
- качественно распределять минеральные удобрения независимо от их гранулометрического состава и характеристик;
- увеличить производительность машин (до 125%);
- регулировать ширину захвата в зависимости от гранулометрического состава удобрений;
- снизить повреждение удобрений (до 20%).
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
Список использованных источников
1. Овчинникова А. В., Ломакина К. В, Седашкин А. Н. Анализ использования минеральных удобрений и средств механизации для их внесения // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы : межвуз. сб. науч. трудов. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2016. С. 322-324.
2. Овчинников В. А., Овчинникова А. В. Рабочий орган для внесения минеральных удобрений // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 2. С. 13-16.
3. 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.
4. Овчинников В. А., Овчинников Д. А., Драняев С. Б. Рабочий орган для разбрасывания минеральных удобрений // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем : материалы Всерос. науч.-техн. конф. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009. С. 301-303.
5. Овчинников В. А., Жалнин Н. А., Овчинникова А. В. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. 2020. № 2. иЯЬ: https://srjournal.ru/2020/id221/ (дата обращения: 24.10.2020).
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
Ovchinnikov Vladimir
PhD in Technical science, associate Professor, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, Ogarev Mordovia State University, Saransk
Zhalnin Nikolay
postgraduate, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, Ogarev Mordovia State University, Saransk
Ovchinnikova Alena
postgraduate, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, Ogarev Mordovia State University, Saransk
IMPROVING OF MINERAL FERTILIZER APPLICATION
PROCESS
The article deals with the problem of increasing the uniformity of mineral fertilizers. The uneven application of mineral fertilizers reduces the quantity and quality, leads to the accumulation of nitrates in the finished products and environmental pollution.
Keywords: agricultural machine, mineral fertilizers, operating element, kinetic energy, uniformity of application.
© АНО СНОЛД «Партнёр», 2020 © Овчинников В. А., 2020 © Жалнин Н. А., 2020 © Овчинникова А. В., 2020
Учредитель и издатель журнала:
Автономная некоммерческая организация содействие научно-образовательной и литературной деятельности «Партнёр» ОГРН 1161300050130 ИНН/КПП 1328012707/132801001
Адрес редакции:
430027, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Ульянова, д.22 Д, пом.1 тел./факс: (8342) 32-47-56; тел. общ.: +79271931888; E-mail: [email protected]
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Совершенствование процесса внесения минеральных удобрений / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова. - Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2020. - №4. - 1 электрон. опт. диск ^D-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 4. ID 276
О журнале
S Журнал имеет государственную регистрацию СМИ и ему присвоен международный стандартный серийный номер ISSN.
S Материалы журнала включаются в библиографическую базу данных научных публикаций российских учёных Российский индекс научного цитирования (РИНЦ).
S Журнал является официальным изданием. Ссылки на него учитываются так же, как и на печатный труд.
S Редакция осуществляет рецензирование всех поступающих материалов, соответствующих тематике издания, с целью их экспертной оценки.
S Журнал выходит на компакт-дисках. Обязательный экземпляр каждого выпуска проходит регистрацию в Научно-техническом центре «Информрегистр».
S Журнал находится в свободном доступе в сети Интернет по адресу: www.srjournal.ru. Пользователи могут бесплатно читать, загружать, копировать, распространять, использовать в образовательном процессе все статьи.
Прием заявок на публикацию статей и текстов статей, оплата статей осуществляется через функционал Личного кабинета сайта издательства "Партнёр" (www.anopartner.ru) и не требует посещения офиса.
