CC BY
8
ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРЕБНЕЙ НА ПОЛЯХ ИЗ-ПОД ХЛОПЧАТНИКА С ОДНОВРЕМЕННЫМ ВНЕСЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ Батиров З.Л.1, Тоиров И.Ж.2, Абдиев А.А.3, Мукимов Б.Р.4
1Батиров Зафар Лутфуллаевич - доктор технических наук, доцент; 2Тоиров Илхом Жураевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра механизации сельского хозяйства и сервиса, Каршинский инженерно-экономический институт; 3Абдиев Анваржон Алмирзаевич - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий отделом,
учебно-методический отдел; 4Мукимов Байрамали Рахимович - кандидат педагогических наук (PhD), заведующий кафедрой,
кафедра общетехнических дисциплин, Каршинский институт ирригации и агротехники Национальный исследовательский университет Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: приведены результаты обоснования параметров туковых сошников для осуществления равномерного распределения удобрений на заданную глубину с ленточной шириной. На равномерность распределения удобрений по ширине захвата тукового сошника в основном влияет равномерность подачи на полуцилиндр, который в свою очередь, зависит от параметров подающей части.
Ключевые слова: минеральные удобрения, хлопчатник, чизель, удобритель, сошник, гребня, послойное внесение, урожайность.
TECHNOLOGY FOR FORMING RIBS IN FIELDS UNDER COTTON WITH SIMULTANEOUS FERTILIZER APPLICATION Batirov Z.L.1, Toirov I.Zh.2, Abdiev A.A.3, Mukimov B.R.4
1Batirov Zafar Lutfullaevich - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor; 2Toirov Ilkhom Zhuraevich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF AGRICULTURAL MECHANIZATION AND SERVICE, KARSHI ENGINEERING AND ECONOMIC INSTITUTE; 3Abdiev Anvarjon Almirzaevich - Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Head of Department,
EDUCATIONAL-METHODICAL DEPARTMENT; 4Mukimov Bairamali Rakhimovich - Candidate of Pedagogical Sciences (PhD), Head of the Department, DEPARTMENT OF GENERAL TECHNICAL DISCIPLINES, KARSHI INSTITUTE OF IRRIGATION AND AGROTECHNICS NATIONAL RESEARCH UNIVERSITY TASHKENT INSTITUTE OF IRRIGATION AND AGRICULTURAL MECHANIZATION ENGINEERS,
KARSHI, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the results of the substantiation of the parameters of the fertilizer coulters for the implementation of a uniform distribution of fertilizers at a given depth with a belt width are given. The uniformity of fertilizer distribution across the width of the fertilizer coulter is mainly affected by the uniformity of the feed to the half-cylinder, which in turn depends on the parameters of the feed part.
Keywords: mineral fertilizer, cotton, chisel, fertilizer, coulter, comb, layer-by-layer application, yield.
Применению минеральных и органических удобрений как основному фактору повышения урожайности сельскохозяйственных культур в сельском хозяйстве в последние годы придается все большее значение. Наукой и практикой неоспоримо доказано, что не менее половины прироста урожайности получают за счет применения удобрений [1, 2, 3].
Для наилучшего обеспечения потребности растений в минеральном питании в отдельные фазы их развития применяется система послойного размещения удобрений в почве, состоящая из трех звеньев: основное и припосевное внесение, а также подкормка растений. При этом послойное размещение туков в почве осуществляется в несколько приемов, каждый из которых имеет определенные цели и задачи. Известно, что в настоящее время большую часть годовой нормы (около 70 %) фосфора рекомендуется вносить под вспашку двухъярусным плугом. При этом удобрения заделываются глубоко. Естественно, что в подобных условиях молодые растения хлопчатника со слабо развитой корневой системой в первый период жизни почти не используют фосфорные удобрения, внесенные под вспашку.
Кроме того при традиционных технологиях подготовки почвы к посеву снижается производительность труда, увеличивается расход труда и средств, происходит уплотнение почвы, затягиваются сроки подготовки почвы, интенсивно высушивается почва, что влечет за собой снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Установлено, что более перспективными являются технологии, осуществляющие подготовку почвы к посеву и внесение удобрений за один проход агрегата [4, 5, 6, 11].
Технологический процесс внесения удобрений осуществляется следующим образом. При движении сошника в почве лапа 9 раскрывает борозду, а минеральные удобрения поступают в транспортирующую часть 2 тукопровода и, переходя к подающей части 3, равномерным потоком поступают на полуцилиндр 5 и затем, отражаясь от цилиндрической поверхности, растекаются по периферии полуворонки рассеивателя 4. Кожухи 7 и 8 удерживают почвы от осыпания в зону рассеивателя, способствуя его нормальной работе и, следовательно, работе тукового сошника в целом [8].
Равномерное распределение удобрений по ширине захвата тукового сошника обеспечивается следующим образом (рис. 1а). При работе наименьшая рабочая поверхность полуворонки dS1 приходится в среднюю часть ширины захвата ёЬ1 сошника (рис. 1е). По краям полуворонки удобрения с меньшим количеством попадают на ширину ёЬ2 захвата сошника. В результате этого удобрения распределяется равномерно [8].
1 - плоская перегородка; 2 - транспортирующая часть тукопровода;
3 - подающая часть тукопровода; 4 - полуворонка (расеиватель);
5 - полуцилиндр
Рис. 1. Технологический процесс равномерного распределения удобрений по ширине захвата тукового
сошника
Для лучшего сосредоточения удобрений подающая часть тукопровода выполнена цилиндрически (в виде лотка). На равномерность распределения удобрений по ширине захвата тукового сошника, в основном, влияет равномерность подачи на полуцилиндр, который, в свою очередь, зависит от параметров (высота Нт и угол наклона т]т) подающей части.
Исследованиями установлено, что при угле наклона цилиндра 700 высота подающей части тукопровода для изученных удобрений должна быть 97-120 мм.
При работе частица удобрения будет отражаться от полуцилиндра и будет скользить по поверхности полуворонки. Для скольжения частицы по поверхности полуворонки скорость отражения должна быть направлена касательным к этой поверхности.
Для определения высоты установки кожуха рассеивателя воспользуемся следующей формулой:
, 1 Va2 sin2 Р D
h = т--- + V (1)
2 gcosnm 2
где: Va - скорость отражения, м/с; ß - угол падения, град; г]т - угол наклона подающей части тукопровода, град; g - ускорение свободного падения, м/с2; D - диаметр полуцилиндра, мм.
Как видно из формулы (1), величина h зависит от скорости Va гранул и от углов ß и j]m, значения которых можно найти экспериментальным путем.
При теоретических исследованиях необходимо определить количество поступающего удобрения на элементарный участок полуцилиндра, а также место попадания удобрения, отраженного от полуцилиндра и двигающийся по поверхности полу воронки. Для этого квадрант поперечного сечения подающей части и рабочую поверхность правой половины полуцилиндра разделяют на «n» равных по ширине частей (участков) (рис. 2).
1 - полуцилиндр, 2 - подающая часть тукопровода Рис. 2. Схема движения удобрения по подающей части тукопровода
Удобрение, двигающееся по участку Qb ударяется о поверхность полуцилиндра на участке b1. Удобрение, двигающееся по участку Q2, ударяется о поверхность полуцилиндра на участке Ь2 и, соответственно, удобрение, двигающееся по участку Qn, ударяется о поверхность полуцилиндра на участке Ьп и отражается. Затем, двигаясь по направлениям, по углу отражения растекаются по поверхности полуворонки.
Необходимо определить мощность потока, двигающегося по каждому участку, удобрений Q, и углы отражения. Так как мощность потока удобрений пропорциональна площади поперечного сечения цилиндра, по которому движется удобрение, то необходимо определить площадь S,-. Площадь криволинейной трапеции, ограниченной кривойy=f(x), двумя ординатами x=a, х=Ь и осью ОХ, вычисляется по формуле [11]. Если радиус цилиндра принять равном Л=10 мм, тогда формула принимает вид
1 Г ГТ"^ _ . x^
S = -2
x
л/ÏÔÔ
v
x + 100 arc sin — 10
y
9
10
(2)
Расчеты по формуле (5) приведены в табл. 1.
Таблица 1. Площади поперечного сечения участков подающей части тукопровода, по которому движется удобрение
Si S2 S, S4 S5 Se S7 S, S9 S10
2.87 5.12 6.49 7.47 8.59 9.08 9.28 9.54 9.83 10.46
Скорость отражения зависит от угла падения и от скорости падения. Эта зависимость изучена многими исследователями. Для определения скорости отражения по данным А.Х. Хаджиева и С. Хусаинова [9] построим графическую зависимость и находим эмпирическую формулу для различных удобрений:
для аммофоса
V0 = 0,023 впод + 1,8 (3)
для суперфосфата
V = 0,025 впод + 1,3 (4)
для аммиачной селитры
V0 = = 0,027 впод + 0,73, (5)
где: впод - угол падения, град.; V - скорость отражения, м/с.
Используя формулы (3), (4) и (5) определим угол падения, угол отражения и скорость отражения для вышеупомянутых десяти участков и построим скорость отражения удобрений (табл. 2). Имея начальную скорость, равную скорости отражения, частица удобрений движется по поверхности полуворонки. При этом
движение частицы удобрений по поверхности полуворонки, в зависимости от начальной, скорости может быть двояким, без отрыва от нее (со скольжением, при К=1-2 м/с) и с отрывом (с отскоками при К>2 м/с).
Таблица 2. Угол падения, угол отражения и скорость отражения удобрений от поверхности полуцилиндра
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n &пад 63 55 45 37,4 31 24,2 17,5 11,8 6,2 0
n &отр 80020 75010 70020 65030 590 52030 42030 300 12040 0
V 3,26 3,03 2,84 2,65 2,47 2,34 2,1 2,06 1,93 1,7
Предположим, что частица удобрений движется по поверхности полу воронки, не отрываясь от поверхности (со скольжением). Для определения траектория движения частицы удобрений воспользуемся следующей формулой
,2
У = ^ • 2 „lsin° - 1 cos + :—о (6)
g X / . ч x
-;—(sm а - f cos а) + -
2 Vo2 sin 2 ßV tg ß
Подставляя в уравнение (6) длину образующего полуконуса и учитывая значения скорости отражения, определим, в какую часть полуконуса попадает удобрение, движущееся в каждом участке, и замером определяем ширину распределения.
При у=Ь=100 мм, ст = 600, f = 0,4; g = 9,81 м/с2, р=36-420
Заключение
Теоретическими исследованиями установлено, что для лучшего сосредоточения и равномерной подачи удобрений на полуцилиндр, при движении гранулы удобрений по внутренней поверхности цилиндра со скольжением угол наклона и высота подающей части должны быть, соответственно, 650 и 80...85 град., а при скачкообразном движении, соответственно, 70 и 97...120 мм.
Исследования распределения удобрений по ширине тукового сошника с конусным рассеивателем показали, что рассеиватель обеспечивает равномерность распределения удобрений в пределах допускаемых агротребований. При движении гранулы удобрений по поверхности полуворонки со скольжением неравномерность составляет 8,98%.
Список литературы /References
1. Батиров З.Л., Шахобов С.Ш. Машины для внесения удобрений под посевные рядки хлопчатника. Карши: Насаф, 2008. 98 с.
2. 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.
3. Батиров З.Л., Тоиров И.Ж., Амиркулова Ш.Б. Тяговое сопротивление рыхлителя с тукопроводом-распределителем. // Проблемы науки. № 5(64), 2021. С. 14-19. DOI: 10.24411/2413-2101-2021-10502.
4. Батиров З.Л., Амиркулова Ш.Б., Рахмонов А., Махмудов Ё. Технологический процесс равномерного распределения удобрений по ширине сошника // Проблемы науки. № 5(64), 2021. С. 10-13.
5. Тоиров И.Ж., Батиров З.Л. Повышение прочности неподвижных соединений подшипников качения // Вестник науки и образования. № 16(119). Часть 1, 2021.
6. Батиров З.Л., Маматов Ф.М., Мирзаев Б.С., Халилов М.С. Тяговое сопротивление глубокорыхлителя с тукопроводом - распределителем для трехслойного внесения удобрений // "Молодой ученый". Россия, 2013. № 11 (58). С. 252-255. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/58/8000/ (дата обращения: 07.06.2022).
7. Маматов Ф.М., Батиров З.Л., Халилов М.С., Холияров Е.Б. Трехъярусное внесение удобрений тукопроводом-распределителем глубокорыхлителя // Сельскохозяйственные машины и технологии, 2019. doi. 10.22314/2073-7599-2019-13-4-48-53.
8. 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.
9. Mamatov F.M., Bаtirov Z.L, ХаИlov М.S. Chizel-cultivator fertilizer for forming ridges and applying fertilizers. European Sciences review scientific journal, 2018. № 3-4. P. 267-270.
10. 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.
11. 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.
12. Toshtemirov S.J., Mamatov F.M., Batirov Z.L., Chuyanov D.Sh., Ergashov G'.Kh., Badalov S.M. Energy-resource-saving technologies and machine for preparing soil for sowing // European science review scientific journal, 2018. № 3-4. P. 284-286.
