CC BY
31ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС РАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПО ШИРИНЕ СОШНИКА Батиров З.Л.1, Амиркулова Ш.Б.2, Рахманов А.А.3, Махмудов Ё.Э.4
1Батиров Зафар Лутфуллаевич - доктор технических наук, доцент, кафедра механизации сельского хозяйства и сервиса; 2Амиркулова Шукрона Бехбуд кизи - студент, специальность: технология и техническое обслуживание;
3Рахманов Акрам Ахмедович - старший преподаватель, кафедра инженерия транспортного средства;
Махмудов Ёкубжон Эркинович - лаборант, кафедра механизации сельского хозяйства и сервиса, Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье приведена технология формирования новых гребней вместо существующих гребней и новых борозд вместо существующих борозд на полях с убранной гуза-паи с одновременным внесением удобрений.
Ключевые слова: почва, гребня, внесение удобрений, чизель-культиватор-удобритель, гребнеобразователь, туковый сошник.
ЕЮ1: 10.24411/2413-2101-2021-10501
Одним из основных путей увеличения производства продукции растениеводства является не расширение посевных площадей, а неуклонное повышение урожайности, при котором существенное значение имеет рациональное применение удобрений на что неоднократно указывал академик Д.Н. Прянишников [1].
Предлагаемый способ осуществляется усовершенствованным чизель-культиватором ЧКУ-4М. Для этого его оборудуют следующими рабочими органами: рыхлителями для рыхления почвы середины междурядье, рыхлителями с тукопроводом для рыхления существующих гребней с одновременным внесением удобрений по линии посева и гребнеобразователями для формирования новых гребней вместо существующих гребней.
Технологический процесс работы предложенного конусного рассеивателя тукового сошника приведен на рис. 1. На равномерность распределения туков по ширине захвата сошника влияют следующие параметры: диаметр цилиндра (полуцилиндра), угол наклона тукопровода относительно горизонтали (0,1), расстояние от нижней кромки тукопровода до цилиндра (11), высота установки тукопровода относительно верхнего основания усеченного конуса (Ы) [2].
По результатам предварительных исследований и априорным сведениям приняты следующие уровни и интервалы варьирования (табл. 1) [3].
Таблица 1. Уровни и интервалы варьирования факторов
Т1(х1), мм #т(Х2), мм г]т(хз), град D(х4), мм
Базовый уровень 30 40 30 30
Шаг варьирования 10 20 15 10
Верхний уровень (+1) 40 60 45 40
Нижний уровень (-1) 20 20 15 20
Опыты проводились по плану В4 (как наиболее точный план близок к Д-оптимальному), на стенде. После обработки результатов экспериментальных данных, получено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс распределения удобрений по ширине захвата тукового сошника.
У = 19,62 + 2,24Х2 - 4,12X4 + 1,33ХХ2 + 3,27ХХ4 - 1,82ХХз - 5,61Х2Х4 + 6,52Х3Х4 + 1,72Х2 + 1,72Х22 + 7,79Х32. (1)
Анализ уравнения (1) показывает, что на равномерность распределения удобрений по ширине захвата тукового сошника наибольшее влияние оказывают диаметр полуцилиндра (Х4) и высота установки тукопровода относительно верхнего основания усеченного конуса №). С увеличением диаметра полуцилиндра и с уменьшением высоты установки тукопровода неравномерность распределения удобрений уменьшается.
Из уравнения (1) видно, что влияния факторов X (расстояние от нижней кромки тукопровода до цилиндра) и Х3 (угол наклона тукопровода относительно горизонтали) оказались незначительными. Значимыми получились парные взаимодействия и значения квадратических коэффициентов.
1 - перегородка; 2 - тукопровод; 3 - подающей части тукопровода;
4 - полуконус; 5 - полуцилиндр; 6 - кожух
Рис. 1. Технологическая схема работы конусного рассеивателя
Для графической интерпретации уравнения (1) и определения степени влияния факторов Хг и Х2 рассмотрим двумерное сечение поверхности отклика.
Рассмотрим изменение неравномерности распределения удобрений по ширине захвата в зависимости от факторовХг иХ2 приХ3 = 0, Х4 = 0.
При этом уравнение (1) принимает следующий вид
У = 19,62+2,24Х2+1,33ХХ2+1,72Х2+1,72Х22. (2)
Определяем координаты центра поверхности дифференцированием уравнения (2) и решением системы уравнений
= 1,33 Х2 + 3,46 Х1 = 0, (3)
дх1
= 2,25 +1,33X + 3,46Х2 = 0,
дх2
X = 0,27; Х2 = -0,752.
Подставляя значения X и Х2 в уравнение (2), получим значение критерия оптимизации в центре поверхности У =18,778 %. Далее проводим каноническое преобразование уравнения (2), для чего решаем характеристическое уравнение
Г (В) =
= 0 (4)
1,72 - В 0.66 0.66 1.72 - В
и получим собственные числа (корни) данного характеристического уравнения, которыми оказались В11=В22=1,07, а само уравнение приняло следующий канонический вид
у-18,778=1,07Х„2 + 1,07 Х222. (5) Определяем угол поворота канонических осей Х11 и Х21 относительно прежних координат х1 и х2
Ь12 1,25 1,25 ^а =-12— =---= -— = да. (6)
Ь11 - Ь22 1,72 -1,72 0 Подставляя различные значения неравномерности в уравнение (5), получаем уравнения соответствующих контурных кривых-окружностей, в совокупности представляющих целое семейство сопряженных окружностей (линий равного значения неравномерности), которые показаны на рис. 1.
Из рис. 1 видно, что с увеличением высоты установки тукопровода относительно верхнего основания усеченного конуса неравномерность высева туков по ширине захвата тукового сошника увеличивается. Оптимальные значения факторов, имеющие наименьшую неравномерность (19%), равны: Нт = 20-32 мм и Т = 30-36 мм.
Рассмотрим двумерное сечение поверхности отклика в зависимости от угла наклона тукопровода относительно горизонтали ?]т(х3) и высоты установки тукопровода Нт (х2), которое представлено на рис.5.20. Данное сечение получено для фиксированных значений факторов Т1 =30 мм; D = 30 мм. Анализ этого сечения поверхности отклика показывает, что минимальное значение неравномерности можно достичь при следующих значениях факторов: г]т = 28-320 и Нт = 24-32 мм.
Рассмотрим двумерное сечение поверхности отклика, характеризующее изменение неравномерности распределения удобрений в зависимости от расстояния от нижней кромки тукопровода до цилиндра Т1 (х1) и угла наклона тукопровода относительно горизонтали г)т (х3), которое представляет собой семейство сопряженных эллипсов. Оно показывает, что минимальное значение неравномерности распределения удобрений у при нулевом уровне факторов Нт = (х2) и D (х4) равно 20% и оно достигается при Т1 = 26-34 мм, г]т =27-33°.
Для определения оптимальных значений факторов, при которых достигается наименьшая неравномерность распределения удобрений, уравнение исследовано на минимум на ЭВМ. Получены следующие параметры рассеивателя тукового сошника для широкополосного внесения удобрений Lт = 20 мм, ^ = 60 мм, а = 250 и D=40 мм. Заключение
1.Исследованиями определены, параметры тукового сошника универсального чизель-культиватор-удобрителя, которые составляют, основание конусного рассеивателя в виде эллипса с шириной (Ьт) малой оси 10 мм, высота установки тукопровода относительно верхнего основания усеченного конуса 60 мм и диаметр (Р) полуцилиндра 20 мм.
2.Предлагаемая технология подготовки почвы к гребневому севу с одновременным внесением удобрений по сравнению с существующей технологией урожай хлопка-сырца повышает на 7,01 ц/га.
Список литературы
1. Батиров З.Л., Шахобов С.Ш. Машины для внесения удобрений под посевные рядки хлопчатника. Карши: Насаф, 2008. 98 с.
2. Батиров З.Л., Халилов М.С. Туковый сошник чизель-культиватора удобрителя для внесения удобрений под посевные рядки хлопчатника // International Scientific and Practical Conference "WORLD SCIENCE", 2016. № 2 (6). С. 56-59.
3. Батиров З.Л. Обоснование длины патрубков верхнего и среднего ярусов тукового сошника для послойного внесения минеральных удобрений // Проблемы науки. № 11 (59), 2020. С. 15-19.
4. Batirov Z.L., Mamatov F.M., Toshtemirov S.J. Energy-resource-saving technologies and machine for preparing soul for sowing// European Sciences review scientific journal, 2018. № 3-4. P. 284-287.
5. Mamatov F.M., Batirov Z.L, Xalilov M.S. Chizel-cultivator fertilizer for forming ridges and applying fertilizers. European Sciences review scientific journal, 2018. № 3-4. P. 267-270.
6. Mamatov F.M., Toshtemirov S.J., Xoliyarov Y.B., Batirov Z.L. Energy-resource-saving technology and a machine for preparing soil for planting cotton on the ridges // European science review scientific journal, 2019. № 11-12. P. 261-263.
7. Batirov Z., Toirov I., Boymuratov F., Sharipov Sh. Layered application of mineral fertilizers with the coulter ripper of a combined unit // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1030 (2021).doi: 10.1088/1757-899X/1030/1/012168.
8. Mamatov F.M., Batirov Z.L., Khalilov M.S., Kholiyarov J.B. Three-Tiered Fertilizer Application with a Spreading Funnel of a Subsoil Tiller. Agricultural Machinery and Technologies, 2019; 13(4):48-53 (In Russ.) doi: 10.22314/2073-7599-2019-13-4-48-53.
9. Mamatov F.M., Djuma Djuraev, Toirov I., Khalilov M.S., Rakhimov Kholmakh. Parameters of a centrifugal sprayer for chemical processing // Journal of critical reviews, 2020. № 7. P. 2966-2970.
10.Джураев Д., Давлетшин М.М., Маматов Ф., Тоиров И., Халилов М., Уришев А. Optimization of the plant irrigation proctss in protected soil construction // ' 'Вестник'' Башкирского государственного аграрного университета, 2019. № 4. С. 111-116.
