Научная статья на тему 'ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОДИСКОВОГО СОШНИКА С КОПИРУЮЩИМ КОЛЕСОМ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С-7,2ПМ4'

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОДИСКОВОГО СОШНИКА С КОПИРУЮЩИМ КОЛЕСОМ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С-7,2ПМ4 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
59
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Нива Поволжья
ВАК
Ключевые слова
ЗЕРНОВАЯ СЕЯЛКА / ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ / СОШНИК С КОПИРУЮЩИМ КОЛЕСОМ / ГЛУБИНА ПОСЕВА / РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН / ПОЧВА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Папшев М. А., Шумаев В. В.

Материалы статьи посвящены актуальной теме - повышению качества посева семян зерновых культур. В ней отмечено, что известные конструкции лаповых и дисковых сошников имеют значительные тяговое сопротивление, образуют широкую борозду, которую затруднительно заделать, не обеспечивают качественное копирование рельефа поля. Всё это негативно сказывается на равномерности распределения семян зерновых культур, как по длине рядка, так и по глубине заделки. Наиболее перспективным направлением повышения качественных показателей работы посевного агрегата, является оснащение зерновых сеялок комбинированными сошниками. В статье предложена конструкция сошника с копирующим колесом пневматической сеялки для посева семян зерновых культур, он имеет новую конструкцию диска сошника и механизм регулировки заделки семян, при этом диск имеет коническую форму для устойчивого формирования борозды, с внутренней стороны диска на оси установлено копирующее колесо, изготовленное из упругого материала, выполняющего роль чистика диска и регулятора глубины заделки семян. Получены аналитические зависимости позволяющие определить радиус почвенного элемента rп =0,025 м, минимальную глубину посева, которая составила 0,02 м, минимальный радиус копирующего колеса rк min= 0,096 м.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THEORETICAL STUDIES OF A SINGLE-DISC COULTER WITH COPYING WHEEL OF A S-7.2PM4 GRAIN SEEDER

The materials of the article are devoted to the topical subject - improvement of quality of grain crops sowing. It is noted that the known designs of tine and disc coulters have significant traction resistance, form a wide furrow, which is difficult to cover, do not provide high-quality replication of the field topography. All this negatively affects the uniformity of distribution of crop seeds, both on the length of the row, and on the depth of seeding. The most promising way to improve the quality of performance of the seeding unit is to equip grain planters with combined coulters. The article offers the design of the coulter with copying wheel of a pneumatic sowing machine for sowing the seeds of grain crops, it has a new design of the coulter disc and mechanism of adjustment of seeding, thus the disc has a conic form for stable forming a furrow, from inside of the disc a copying wheel is set on the axis, it is made of elastic material, playing the role of the disc scraper and regulator of the depth of seeding. The analytical dependencies allowing to determine the radius of soil element rn=0.025 m, the minimal sowing depth which was 0.02 m and the minimal radius of copying wheel rk min=0.096 m were obtained.

Текст научной работы на тему «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОДИСКОВОГО СОШНИКА С КОПИРУЮЩИМ КОЛЕСОМ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С-7,2ПМ4»

УДК 631.331

DOI 10.36461/NP.2021.60.3.003

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОДИСКОВОГО СОШНИКА С КОПИРУЮЩИМ КОЛЕСОМ ЗЕРНОВОЙ СЕЯЛКИ С-7,2ПМ4

М.А. Папшев, аспирант; В.В. Шумаев, канд. техн. наук, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза Россия, тел. (8412) 628579, e-mail: [email protected]

Материалы статьи посвящены актуальной теме - повышению качества посева семян зерновых культур. В ней отмечено, что известные конструкции лаповых и дисковых сошников имеют значительные тяговое сопротивление, образуют широкую борозду, которую затруднительно заделать, не обеспечивают качественное копирование рельефа поля. Всё это негативно сказывается на равномерности распределения семян зерновых культур, как по длине рядка, так и по глубине заделки. Наиболее перспективным направлением повышения качественных показателей работы посевного агрегата, является оснащение зерновых сеялок комбинированными сошниками. В статье предложена конструкция сошника с копирующим колесом пневматической сеялки для посева семян зерновых культур, он имеет новую конструкцию диска сошника и механизм регулировки заделки семян, при этом диск имеет коническую форму для устойчивого формирования борозды, с внутренней стороны диска на оси установлено копирующее колесо, изготовленное из упругого материала, выполняющего роль чистика диска и регулятора глубины заделки семян. Получены аналитические зависимости позволяющие определить радиус почвенного элемента гп = 0,025 м, минимальную глубину посева, которая составила 0,02 м, минимальный радиус копирующего колеса гк min = 0,096 м.

Ключевые слова: зерновая сеялка, теоретические исследования, сошник с копирующим колесом, глубина посева, распределения семян, почва.

Введение

Повышение урожайности зерновых культур во многом зависит от качества выполнения посевных работ. При посеве необходимо обеспечить равномерное распределение семян по площади питания и глубине заделки.

Для заделки семян на современных зерновых сеялках устанавливают лаповые одно или двух дисковые и комбинированные сошники. Лаповые и двухдисковые сошники обладают значительным тяговым сопротивлением, образуют широкую борозду, которую затруднительно заделать, не обеспечивают качественное копирование рельефа поля, что негативно сказывается на равномерности распределения семян, как по длине рядка, так и по глубине заделки. Наиболее перспективным направлением повышения качественных показателей работы посевных агрегатов является оснащение зерновых сеялок комбинированными однодисковыми сошниками с копирующими колесами [1, 2].

Методы и материалы

Теоретические методы исследования основывались на принципах классической механики, математического анализа,

моделирования и математической статистики, теории почвенных элементов, рабочих процессов посевных и посадочных машин и др.

По результатам аналитического обзора современных конструкций сошников и на основе литературных источников для укладки и заделки семян зерновых культур и гранул минеральных удобрений при их внесении, для качественного посева в наибольшей степени подходят однодиско-вые сошники с копирующим колесом [3, 4]. Однако они имеют ряд недостатков, к которым относятся: необходимость наличия сменных реборд под различные глубинные посевы семян, а также неустойчивость хода сошника по глубине из-за несовпадения направления движения сошника с линий тяги. Всё это снижает качество посева, что приводит к снижению урожайности культуры и повышению себестоимости продукции [5]. Для улучшения оценочных показателей качества укладки и заделки семян зерновых культур и гранулированных минеральных удобрений при их внесении одно-дисковыми сошниками с копирующими колесами необходимо учесть недостатки присущие им.

В настоящее время нами изготовлен комбинированный однодисковый сошник с копирующим колесом (рис. 1) для укладки и заделки семян зерновых культур и гранул минеральных удобрений при их внесении. Так как данный комбинированный сошник применен впервые, то в задачу теоретических исследований входят определение необходимых конструктивных параметров [6, 7].

Однодисковый сошник зерновой сеялки содержит вертикально расположенный

дисковый нож (1), выполненный в виде конуса, обеспечивающий разрезание почвы и встречающихся сорняков в вертикальной плоскости. Дисковой нож (1) крепится к корпусу (2) сошника с помощью подшипникового узла (3). С внутренней стороны дискового ножа (1) установлен семятукопровод (4), формирователь бороздки (5) и упругое копирующее колесо (6) [8].

Рис. 1. Однодисковый сошник с копирующим колесом: 1 - дисковый нож; 2 - корпус;3,7 - подшипниковый узел; 4 - семятукопровод; 5 - формирователь бороздки; 6 - копирующие колесо; 8 - кронштейн; 9 - механизм; 10 - рабочая поверхность;

11 -поводок; 12 пружина

Семятукопровод (4) и формирователь бороздки (5) жестко закреплены к корпусу (2). А упругое копирующее колесо 6 с помощью подшипникового узла (7) крепится к кронштейну (8), шарнирно закрепленному к корпусу (2) сошника, с возможностью регулирования по высоте относительно дискового ножа (1) механизмом (9). Упругое копирующее колесо (6) имеет форму усечённого конуса, причем его рабочая поверхность выполнена ребристой (1)0. К раме сеялки сошник крепится с помощью поводка (11). Давление сошника на почву регулируется пружиной (12) [9].

Однодисковый сошник зерновой сеялки работает следующим образом.

При движении сеялки по полю дисковый нож (1) разрезает почву и раститель-

ные остатки в вертикальной плоскости на глубину заделки семян и удобрений, что обеспечивается упругим копирующим колесом (6). Разрезанный слой почвы сдвигается в левую сторону за счет конусной формы дискового ножа (1), формирователь бороздки (5) образовывает бороздку, куда по семятукопроводу (4) попадают семена и удобрения. Заделка семян и удобрений осуществляется штригельной бороной из состава сеялки (посевного агрегата). В процессе сева упругое копирующее колесо поджимается к дисковому ножу (1), выполняя функцию чистика [10, 11].

Расположение упругого копирующего колеса (6) на стороне противоположной дисковому ножу (1) позволяет частично скомпенсировать реакцию почвы на

дисковый нож и обеспечивает устойчивость хода сошника.

Наличие упругого копирующего колеса (6) с возможностью регулирования по высоте относительно дискового ножа (1) и формирователя бороздки (5) исключает необходимость сменных реборд по различные глубинные посевы семян и значительно снижает затраты времени при настройке сеялки на глубину посева [12].

Результаты

При работе дискового сошника с копирующим колесом процесс взаимодействия с почвой должен происходить, таким образом, чтобы при встрече с достаточно крупным почвенным агрегатом, копирующее колесо должно перекатываться через него и

не происходил процесс перемещения его вперед. В идеальном случае, колесо должно перекатываться через крупный почвенный элемент при этом всё давление копирующего колеса, концентрируется на данном элементе, и он разрушается или вдавливается в почву без перемещения вперед, в противном случае при перемещении почвенного элемента перед копирующим колесом, будет происходить процесс сгруживания почвы. Характер взаимодействия колеса с почвой зависит от его диаметра и размеров почвенного элемента [13].

Рассмотрим условие защемления между копирующим колесом и поверхностью почвы (рис. 2).

Рис. 2. Схема сил при взаимодействия копирующего колеса с комком почвы: Р - сила давления колеса; F1 - сила трения между комком и поверхностью почвы; F2 - сила трения между ободом колеса и комком; h - глубина колеи; ш - угловая скорость колеса; Р1 - горизонтальная составляющая от силы давления колеса; Р2 - вертикальная составляющая от силы действия колеса; 5 - угол между вертикалью и точкой контакта колеса с комком почвы; N - вертикальная составляющая реакции

Разложим силу давления копирующего колеса P на горизонтальную составляющую Pi и вертикальную составляющую P2.

Р2 = Р • cosS; (1)

Pí = Р • sin S

где б - угол между вертикалью и точкой контакта копирующего колеса с комком почвы.

При этом силу трения между ободом колеса и комком F2 и силу трения Fi можно выразить через силу давления колеса P и вертикальную составляющую N

Fx = N • tgp^

F2 = Р • tgp2 (2)

где ф1 - угол трения почвы о почву; ф2 -угол трения почвы о колесо

при этом вертикальная реакция N определиться путём сложения проекции сил [14].

N = P2+F2 sin S (3)

Подставляя P2 и F2 из выражений (1) и (2) в выражение (3) получим:

N = Р • cos S + Р • tg(p2 sin S (4)

Условием зацепления комка почвы является условие, что сумма проекций сил в направление движения копирующего колеса будет меньше или равна сумме

проекции сил действующих в направлении противоположном движению колеса:

5 < + <р2

(8)

Р • sin 5 < F + F2 cos 5

(5)

Подставляя в выражение (5), (2) и (4) получим выражение:

Р • sin 5 < Р sin 5 • + • tg^ + Р • t^2 • cos 5 (6)

Разделив данное выражение на Р • sin 5, после преобразований получим:

t#5<

(7)

Используя формулу:

Таким образом, в случае выполнения условия выражения (8) почвенные частицы будут не протаскиваться в направлении движения, а будет наблюдаться процесс защемления между копирующим колесом и почвенной поверхностью [15, 16].

Определим диаметр копирующего колеса dк исходя из условия защемления и перекатывания колеса. Первоначально определим глубину борозды при которой диаметр dк копирующего колеса не будет перед собой сгруживать почву [17].

Рассмотрим треугольник ОКМ (рисунок 3), где ОК = гк - при этом ОК = гк •

t0(a+3) =

cos 5 или к — h =

■ cos 5.

Получим

Рис. 3. Схема воздействия копирующего колеса с комком почвы: d кт - диаметр копирующего колеса

cos 5 =

(9)

выразим h - глубину борозды из выражения (9) h = гк — cos 5 • гк

h = гк • (1 — cos 5)

(10)

полагая, что это максимально допустимая глубина борозды, выражение (10) примет вид:

h < гк • (1 — cos 5)

(11)

Тогда минимальный радиус копирующего колеса гк найдется из выражения

Гк >■

(1-COS&)

Рассмотрим случай (рисунок 4), когда копирующее колесо почвы имеет форму шара радиусом гп.

Полагаем, что AB=CD, при этом:

BC = гп + гп • cos S Нива Поволжья № 3 (60) 2021

CD = гк — гк • cos 5

Тогда

гп + гп • cos 5 = гк

cos 5

(12)

Выразим из выражения (2.12) радиус комка почвы гп

Гп = ■

>к(1 — COS 5) 1+cos 5

(13)

Получаем выражение позволяющее определить максимальный радиус почвенного элемента, который будет защемляться, и вдавливаться в почву копирующим колесом радиусом гк [18]

•г©

Гк • t£2

(14)

Выразив из выражения (14) гк, получим минимальный радиус копирующего колеса, обеспечивающий защемление почвенного элемента радиусом гп:

к

к

гп •

(15)

Для предельного критического случая, когда не будет происходить сгруживания

почвы, а так же движения скольжением - 6 =

<Рг + Р2:

2

= Гп • Ctg2

(16)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

У////////////АО У~1? '///////А

Рис. 3. Схема к определению условий прикатывания: г кт - радиус копирующего колеса; Гкм - радиус комка; V - линейная скорость перемещения копирующего колеса

к тт

к тт

Подставляя исходные данные, исходя из агротехнических требований предъявляемых к предпосевной обработки почвы,примем, что радиус почвенного элемента гп = 0,025 м, угол трения почвы по почве рх = 20°, угол трения почвы по копирующему колесу р2 = 34°.

Получим минимальный радиус копирующего колеса гк т^п = 0,096 м.

Определим глубину колеи при движении без скольжения и буксования. Рассмотрим случай, когда копирующее колесо движется по полю с образованием колеи без скольжения и буксования.

Пусть некоторая точка а, расположенная на ободе копирующего колеса, перемещается в направление скорости и давит на соприкасающийся с ней почвенный элемент (комок) точка К в направление нормали [19, 20].

Разложим силу N (действующую по нормали) взаимодействия копирующего колеса с почвенным элементом на две составляющие в направлении скорости движения точки а и касательной к рабочей поверхности копирующего колеса Nк (рисунок 4), тогда

(17)

где Y - угол между нормалью и направлением скорости частицы К.

При этом проекция силы Nк действующей по касательной к рабочей поверхности копирующего колеса стремится перемес-

тить со скольжением почвенный элемент К по рабочей поверхности копирующего колеса, при этом данному движению воспрепятствует сила трения Fтр почвенного элемента и копирующего колеса равная [21] /Тр = МЧдрх (18):

Вид движения почвенной частицы будет зависеть от величины угла у между нормалью и скоростью частицы, а так же угла ф1 трения почвы по поверхности копирующего колеса [9].

Скольжение почвы по поверхности копирующего колеса будет наблюдаться в случае, если угол Y между направлением скорости частицы и нормалью к поверхности копирующего колеса будет больше угла трения ф1 почвы по поверхности копирующего колеса, следовательно, для движения без скольжения должно выполняться условие:

0<р. (18)

В данном случае скольжения не будет, поскольку сила трения /тр вызванная действием силы ^ реакции копирующего колеса, не достигнет своего максимального значения, в этом случае силы и /тр взаимно уравновешиваются и почвенный элемент оказывается под действием силы перемещаясь вместе с точкой а копирующего колеса в направлении скорости Т, при этом будет происходить уплотнение почвы без проскальзывания [13].

Рис. 4. Схема копирующего колеса, катящегося без скольжения и буксования, но с образованием колеи (действующие силы): V - линейная скорость; Vа - нормальная составляющая скорость; F - сила трения; N - сила давления копирующего колеса на почвенный агрегат; Nv - составляющая сила по направлению скорости; Nт - составляющая сила касательной к окружности; £ - угол между силой давления копирующего колеса на почвенный агрегат и составляющей силы по направлению скорости.

Рис. 5. Схема копирующего колеса, катящегося без скольжения и буксования, но с образованием колеи (зоны уплотнения и касательных перемещений почвы при ее уплотнении): ф - угол трения почвы; hф - глубина на которой движение копирующего колеса сопровождается без скольжения

В тот момент, когда о > ю (рис. 5), и N • действием силы N будет сопровождаться

> N • и N > £,„ , тогда £,„ скольжением почвенных частиц под дей-

р (тах) р (тш) _

не уравновешивает составляющую каса- ствнем силлы * равной превышению силы

тельную N и уплотнение почвы под ^ над [10]:

X = NN - ^р = N • - N • ^ю.

Д = N(^7 - ^ю.) (19)

Рассмотрим (рис. 5) угол о при работе

Л. П

может изменяться в диапазоне 0 - - по дуге

OL, принимая идентичные углу трения ю, значения.

Пусть точка а о = ю, тогда по дуге ОМ угол о > ю, и почва уплотняется со скольжением, а на дуге AD скольжение отсутствует [4].

Таким образом, скольжение не будет наблюдаться на глубине

= од - ор = Г[ - гк • со=ю1 (20)

Подставив уравнение (16) в уравнение (20), получим минимальную глубину посева:

= 2ГП • С^2 (^-р1) • =\П2ю-

Заключение

Разработана конструкция сошника с копирующим колесом пневматической сеялки для посева семян зерновых культур, он имеет новую конструкцию диска сошника и механизм регулировки заделки семян. Диск имеет коническую форму для устойчивого формирования борозды. С внутренней стороны диска на оси установлено копирующее колесо, изготовленное из упругого материала, выполняющего роль чистика диска и регулятора глубины заделки семян.

Получены аналитические зависимости позволяющие определить радиус почвенного элемента гп = 0,025 м, минимальную глубину посева, которая составила 0,02м, угол трения почвы по почве ^ = 20°, угол трения почвы по катку = 34°. Получили минимальный радиус копирующего колеса гк = 0,096 м.

Литература

1. Гаева А.Р., Шумаев В.В., Папшев М.А. Теоретическое обоснование основных параметров опорно-прикатывающего катка однодискового сошника зерновой сеялки. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса: сборник статей Международной научно-практической конференции молодых ученых. Т. IV. Пензенский ГАУ. Пенза: РИО ПГАУ, 2021, с.259-262.

2. Губанова А.Р., Кокойко А.В., Шумаев В.В. Анализ конструкций комбинированных сошников для поуровневого посева семян и внесения удобрений. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов международной научно-практической конференции. Т. 3. Пенза: РИО ПГАУ, 2018, с. 127-131.

3. Ларюшин Н. П., Мачнев А. В., Шумаев В. В. [и др.]. Посевные машины: теория, конструкция, расчет. Москва: Росинформагротех, 2010, 292 с.: ил.

4. Kukharev O.N., Semov I.N., Rylyakin E.G. The technical solution for a laminated coating on a rounded surfaces. Contemporary Engineering Sciences. 2015, v. 8, № 9, p. 481-484.

5. Kuczewski I. Soil parameters for predicting the draught of model plough bodies. J. agr. Egr. Res, 1981, № 3, p.193-201.

6. Ларюшин Н.П., Мачнев А. В., Шумаев В.В. Теоретические исследования сошника с бо-роздообразующим рабочим органом. Нива Поволжья, 2010, № 1, с. 58-61.

7. Gumarov G.S., Konovalov V.V., Mendalieva S.I., Rakhimov A.A., Jaschin A.V. Mathematical modeling to determine a radius for a watering-place used by flocks of sheep in distant arid grazing lands. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 488, Russian Conference on Technological Solutions and Instrumentation for Agribusiness (TSIA-2019), 21-22 October 2019, Stavropol, Russia, 2019.

8. Ovtov V., Kshnikatkina A., Galiullin A., Kshnikatkin S., Alenin P. Legume-rhizobial symbiosis of the pannonian clover variety anik using complex microelements and growth regulators. Scientific papers-series A-agronomy, 2020, N 1, p. 659-665.

9. Ларюшин Н.П., Кувайцев В.Н., Бучма А.В., Шумаев В.В. Теоретические исследования комбинированного сошника для одновременного разноуровневого внесения удобрений и посева. Нива Поволжья, 2014, № 1, c. 82-88.

10. Kuhmazov К., Shumaev V., Gubskii S., Malshev А.Harvesting flat crops with minimal loss. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2020, v. 63, № 1, p. 653-658.

11. Гаева А.Р., Шумаев В.В., Папшев М.А. Однодисковый сошник зерновой сеялки. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса: сборник статей Международной научно-практической конференции молодых ученых. Т. IV. Пензенский ГАУ. Пенза: РИО ПГАУ, 2021, с.256-258.

12. Shumaev V., Kulikova Ju., Orehov A., Polikanov A. Investigation of the grain seeder opener operation for environmental friendly technologies of crops production. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2020, v. 63, № 1, p. 527-532.

13. Папшев М.А., Мачнев А.В., Шумаев В.В., Губанова А.Р. Исследование функциональной и принципиальной схем работы сошника. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов международной научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГАУ, 2019, с. 135-137.

14. Папшев М.А., Шумаев В.В., Кухмазов К.З., Губанова А.Р. Приемочные испытания сеялки С-7,2ПМ4. Нива Поволжья, 2020, № 4 (57), с. 80-86.

15. Kalabushev A., Larushin N., Zubarev A. Scientific results on justification the parameters of a combine u-shaped furrow-opener. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2020, v. 63, № 1, p. 80-85.

16. Zubarev A., Larushin N., Kukharev O. Innovative working bodies of openers for seeding grain crops. SCIENTIFIC PAPERS-SERIES A-AGRONOMY, 2020, v. 63, № 1, p. 148-152.

17. Шумаев В.В., Ларина, А.Р. Губанова, А.В. Кокойко Е.А. Исследования комбинированного сошника для посева семян зерновых культур. Новости науки в АПК, 2018, № 2 (11), т.2, с. 415-417.

18. Шумаев В.В. Прикладная математика: учебное пособие. Пенза: РИО ПГСХА, 2014, 101 с.

19. Губанова А.Р., Шумаев В.В. Анализ характеристик сеялок. Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов международной научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГАУ, 2019, с. 66-69.

20. Овтов В.А., Шумаев В.В., Губанова А.Р. Сошник для рядового посева семян и удобрений с сводобообразующей косынкой. Сурский Вестник, 2019, № 2 (6), с. 39-43.

21. Kukharev O.N., Polikanov A.V., Semov I.N. The technology of obtaining high-quality seeds of sugar beet. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2017, v. 8, № 1, p. 1210-1213.

22. Ovtov V., Ovtova O. The evaluating method of the biological activity and relative productivity for mixed and combined three-component crops. Scientific papers series A. Agronomy., 2020, v. LXIII, N 1, p. 112-118.

UDC 631.331

DOI 10.36461/NP.2021.60.3.003

THEORETICAL STUDIES OF A SINGLE-DISC COULTER WITH COPYING WHEEL

OF A S-7.2PM4 GRAIN SEEDER

M.A. Papshev, post-graduate student; V.V. Shumaev, Candidate of Technical sciences, assistant-professor

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University", Penza, Russia, tel. (8412) 628579, e-mail: [email protected]

The materials of the article are devoted to the topical subject - improvement of quality of grain crops sowing. It is noted that the known designs of tine and disc coulters have significant traction resistance, form a wide furrow, which is difficult to cover, do not provide high-quality replication of the field topography. All this negatively affects the uniformity of distribution of crop seeds, both on the length of the row, and on the depth of seeding. The most promising way to improve the quality of performance of the seeding unit is to equip grain planters with combined coulters. The article offers the design of the coulter with copying wheel of a pneumatic sowing machine for sowing the seeds of grain crops, it has a new design of the coulter disc and mechanism of adjustment of seeding, thus the disc has a conic form for stable forming a furrow, from inside of the disc a copying wheel is set on the axis, it is made of elastic material, playing the role of the disc scraper and regulator of the depth of seeding. The analytical dependencies allowing to determine the radius of soil element rn=0.025 m, the minimal sowing depth which was 0.02 m and the minimal radius of copying wheel rk min =0.096 m were obtained.

Keywords: grain seeder, theoretical studies, coulter with a copying wheel, sowing depth, seed distribution, soil.

References

1. Gaeva A.R., Shumaev V.V., Papshev M.A. Theoretical substantiation of the basic parameters of the support-packing roller of a single-disc coulter of a grain seeder. Innovative ideas of young

researchers for agroindustrial complex: collection of articles of the International Scientific-Practical Conference of Young Scientists. Vol. IV. Penza SAU. Penza: RIO PSAU, 2021, p. 259-262.

2. Gubanova A.R., Kokoiko A.V., Shumaev V.V. Analysis of designs of combined coulters for level seed sowing and fertilizer application. Innovative ideas of young researchers for agroindustrial complex of Russia: Proceedings of the international scientific-practical conference. T. 3. Penza: RIO PSAU, 2018, p. 127-131.

3. Laryushin N. P., Machnev A. V., Shumaev V. B. [et al]. Sowing machines: theory, design, calculation. Moscow: Rosinformagrotech, 2010, 292 p.: ill.

4. Kukharev O.N., Semov I.N., Rylyakin E.G. The technical solution for a laminated coating on a rounded surfaces. Contemporary Engineering Sciences. 2015, v. 8, № 9, p. 481-484.

5. Kuczewski I. Soil parameters for predicting the draught of model plough bodies. J. agr. Egr. Res, 1981, № 3, p.193-201.

6. Laryushin N.P., Machnev A. V., Shumaev V.V. Theoretical research of coulter with furrow-forming working body. Niva Povolzhya, 2010, № 1, p. 58-61.

7. Gumarov G.S., Konovalov V.V., Mendalieva S.I., Rakhimov A.A., Jaschin A.V. Mathematical modeling to determine a radius for a watering-place used by flocks of sheep in distant arid grazing lands. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 488, Russian Conference on Technological Solutions and Instrumentation for Agribusiness (TSIA-2019), 21-22 October 2019, Stavropol, Russia, 2019.

8. Ovtov V., Kshnikatkina A., Galiullin A., Kshnikatkin S., Alenin P. Legume-rhizobial symbiosis of the pannonian clover variety anik using complex microelements and growth regulators. Scientific papers-series A-agronomy, 2020, № 1, p. 659-665.

9. Laryushin N.P., Kuvaitsev V.N., Buchma A.V., Shumaev V.V. Theoretical research of combined coulter for simultaneous multilevel fertilizer and seeding. Niva Povolzhya, 2014, № 1, p. 82-88.

10. Kuhmazov K., Shumaev V., Gubskii S., Malshev A.Harvesting flat crops with minimal loss. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2020, v. 63, № 1, p. 653-658.

11. Gaeva A.R., Shumaev V.V., Papshev M.A. Single-disc coulter of grain seeder. Innovative ideas of young researchers for agroindustrial complex: collection of articles of the International Scientific-Practical Conference of Young Scientists. Vol. IV. Penza SAU. Penza: RIO PSAU, 2021, p. 256-258.

12. Shumaev V., Kulikova Ju., Orehov A., Polikanov A. Investigation of the grain seeder opener operation for environmental friendly technologies of crops production. SCIENTIFIC PAPERS-SERIES A-AGRONOMY, 2020, v. 63, № 1, p. 527-532.

13. Papshev M.A., Machnev A.V., Shumaev V.V., Gubanova A.R. Research of functional and principal scheme of coulter operation. Innovative ideas of young researchers for the agroindustrial complex of Russia: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference. Penza: RIO PSAU, 2019, p. 135-137.

14. Papshev M.A., Shumaev V.V., Kukhmazov K.Z., Gubanova A.R. Acceptance tests of a S-7.2PM4 seeder. Niva Povolzhya, 2020, № 4 (57), p. 80-86.

15. Kalabushev A., Larushin N., Zubarev A. Scientific results on justification the parameters of a combine u-shaped furrow-opener. SCIENTIFIC PAPERS-SERIES A-AGRONOMY, 2020, v. 63, № 1, p. 80-85.

16. Zubarev A., Larushin N., Kukharev O. Innovative working bodies of openers for seeding grain crops. Scientific Papers-Series A-Agronomy, 2020, v. 63, № 1, p. 148-152.

17. Shumaev V.V., Larina, A.R. Gubanova, A.V. Kokoiko E.A. Research of a combined coulter for seeding grain crops. News of Science in the Agroindustrial Complex, 2018, № 2 (11), vol. 2, p. 415-417.

18. Shumaev V.V. Applied mathematics: textbook. Penza: RIO PSAA, 2014, 101 p.

19. Gubanova A.R., Shumaev V.V. Analysis of the characteristics of seeders. Innovative ideas of young researchers for the agroindustrial complex of Russia: Proceedings of the international scientific-practical conference. Penza: RIO PSAU, 2019, p. 66-69.

20. Ovtov V.A., Shumaev V.V., Gubanova A.R. Coulter for row sowing of seeds and fertilizers with a vault-forming taper. Soursky Vestnik, 2019, № 2 (6), p. 39-43.

21. Kukharev O.N., Polikanov A.V., Semov I.N. The technology of obtaining high-quality seeds of sugar beet. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2017, v. 8, № 1, p. 1210-1213.

22. Ovtov V., Ovtova O. The evaluating method of the biological activity and relative productivity for mixed and combined three-component crops. Scientific papers series A. Agronomy., 2020, v. LXIII, № 1, p. 112-118.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.