Научная статья на тему 'ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР КОМБИНИРОВАННЫМ СОШНИКОМ'

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР КОМБИНИРОВАННЫМ СОШНИКОМ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Нива Поволжья
ВАК
Ключевые слова
сошник / сеялка / теоретические исследования / почва / посев / семена / coulter / seeder / theoretical research / soil / sowing / seeds

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — В.В. Шумаев, С. В. Тимохин, Э.Ж. Апиева

В современном сельском хозяйстве предпочтение отдаётся сельскохозяйственной технике, позво-ляющей выполнять технологический процесс качественно и в кратчайшие сроки. В статье приводится конструкция комбинированного сошника, позволяющего качественно распределять посевной материал как по длине рядка, так и по глубине на повышенных скоростях. В сравнение с аналогами, благодаря оригинальной конструкции рыхлителя (направителя семян), при работе не происходит перемешивания почвы с посевным материалом, что благотворно влияет на повышение качества выполняемых работ. Це-лью теоретического исследования явилось повышение качества операции посева сельскохозяйственных культур разработкой и применением комбинированного сошника, оснащённого рыхлителем (направите-лем семян). По результатам исследования получены теоретические зависимости, позволяющие опреде-лить показатель кинематического режима полёта семени, оптимальную скорость машинно-тракторного агрегата, а также угол наклона отогнутой части рыхлителя. В процессе исследования получены уравне-ния движения семени и почвенного элемента при работе сошника. В результате теоретических расчетов можно отметить, что показатель кинематического режима при влажности почвы 17-19 % будет состав-лять 0,20…0,23, при этом скорость машины будет равна 3-3,5 м/с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — В.В. Шумаев, С. В. Тимохин, Э.Ж. Апиева

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

THEORETICAL STUDIES ON THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF SOWING CEREAL CROPS WITH A COMBINED COULTER

In modern agriculture, preference is given to agricultural machinery that enables the technological process to be carried out efficiently and in the shortest possible time. The article presents the design of a combined coulter, which enables high-quality distribution of seeds both in the length of the row and in depth at increased speeds. Compared to analogous devices, due to the original design of the ripper (seed guide), there is no mixing of soil and seed during work, which has a positive effect on improving the quality of work. The purpose of the theoretical study was to improve the quality of crop sowing by developing and using a combined coulter with a ripper (seed guide). Based on the results of the research, theoretical dependencies were determined, which made it possible to determine the index of the kinematic mode of seed flight, the optimal speed of the machine-tractor unit, as well as the angle of inclination of the curved part of the ripper. In the process of the research, the equa-tions of motion of a seed and a soil element during coulter operation were established. As a result of theoretical calculations, it can be noted that the index of the kinematic mode at a soil moisture content of 17-19% is 0.20...0.23 and at the same time the speed of the machine corresponds to 3-3.5 m/s.

Текст научной работы на тему «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР КОМБИНИРОВАННЫМ СОШНИКОМ»

УДК 631.331

DOI 10.36461^.2023.68.4.017

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР КОМБИНИРОВАННЫМ СОШНИКОМ

В.В. Шумаев, канд. техн. наук, доцент; С. В. Тимохин, доктор техн. наук, профессор; Э.Ж. Апиева, доцент

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный аграрный университет», г. Пенза, Россия, e-maiL: shumaev.v.v@pgau.ru,

В современном сельском хозяйстве предпочтение отдаётся сельскохозяйственной технике, позволяющей выполнять технологический процесс качественно и в кратчайшие сроки. В статье приводится конструкция комбинированного сошника, позволяющего качественно распределять посевной материал как по длине рядка, так и по глубине на повышенных скоростях. В сравнение с аналогами, благодаря оригинальной конструкции рыхлителя (направителя семян), при работе не происходит перемешивания почвы с посевным материалом, что благотворно влияет на повышение качества выполняемых работ. Целью теоретического исследования явилось повышение качества операции посева сельскохозяйственных культур разработкой и применением комбинированного сошника, оснащённого рыхлителем (направите-лем семян). По результатам исследования получены теоретические зависимости, позволяющие определить показатель кинематического режима полёта семени, оптимальную скорость машинно-тракторного агрегата, а также угол наклона отогнутой части рыхлителя. В процессе исследования получены уравнения движения семени и почвенного элемента при работе сошника. В результате теоретических расчетов можно отметить, что показатель кинематического режима при влажности почвы 17-19 % будет составлять 0,20...0,23, при этом скорость машины будет равна 3-3,5 м/с.

Ключевые слова: сошник, сеялка, теоретические исследования, почва, посев, семена.

Для цитирования: Шумаев В.В., Тимохин С. В, Апиева Э.Ж. Теоретические исследования технологического процесса посева зерновых культур комбинированным сошником. Нива Поволжья, 2023, 4 (68), с. 3003. йО! 10.36461/ЫР.2023.68.4.017

Введение

В современных условиях технологическая операция посева - одна из определяющих операций при возделывании сельскохозяйственных культур. На основе анализа современных конструкций рабочих органов посевных машин отечественного и зарубежного производства было установлено, что наиболее целесообразно применение двухдисковых сошников, имеющих в конструкции узлы для укладки семян на дно борозды, однако они имеют ряд недостатков, таких как недостаточное уплотнение стенок ложа для семян и неравномерное распределение семян, связанное с взаимодействием вращающегося диска сошника и посевного материала, что сказывается на снижении экономических показателей при производстве растениеводческой продукции [1].

Целью теоретического исследования явилось повышение качества операции посева сельскохозяйственных культур разработкой и применением комбинированного сошника.

В задачу исследования вошло обоснование конструктив-ных и режимных параметров предлагаемого рабочего органа с учетом их физико-

механических свойств взаимодействующих материалов.

Методы и материалы

Методы исследований процесса работы сошника построены на основе законов технической механики, аналитического моделирования, механики грунтов, законах земледельческой механики и др. В ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ был спроектирован сошник (патент на изобретение № 2640052), конструктивно-технологическая схема которого представлена на рисунке 1, позволяющий повысить качество посева [2, 3].

Технологический процесс распределения посевного материала разработанным рабочим органом происходит следующим образом: в процессе движении сошника при выполнении операции посева диски (2), установленные на корпусе (1), образуют борозду, при этом посевной материал через воронку (5) горловины (6) и раструб (7) поступают в направитель семян (3) и далее рыхлитель (4) распределяет их равномерно по дну борозды, при этом рыхлитель предотвращает преждевременное засыпание семян почвой и взаимодействие посевного материала и дисков сошника [2, 3].

Рис. 1. Конструктивно-технологическая сошника: корпус - 1; диск - 2; 3 - направитесь; 4 - рыхлитель; 5 - воронка; 6 - горловина; 7 - раструб; 8 - отогнутая часть рыхлителя; 9 - выходное отверстие; 10 - клин; 11 -пятка; 12 - подошва

Результаты и их обсуждение

Поскольку предлагаемая конструкция сошника разработана впервые, необходимо провести теоретические исследования конструктивно-технологической схемы рабочего органа [4, 5].

Рабочий процесс рыхлителя подобен процессу работы типа полозовидного сошника, при

этом лобовая часть рыхлителя представляет собой прямой плоский клин.

При анализе рабочего процесса допустим, что рыхлитель заглублен в почве и работает на одноимённой глубине с постоянной скоростью V, сила давления рабочего органа действует по нормали (рис. 2) [6].

Рис. 2. Перемещение почвы под действием рыхлителя: 1 - нижняя отогнутая часть рыхлителя; 2 - клин

При исследовании процесса работы рабочего органа с целью упрощения математических расчётов будем рассматривать элементарную частицу почвы т на рабочей части рыхлителя, взаимо-

действующую в точке а с рыхлителем. В точке т приложены силы N = -Рх, где Рх- нормальная составляющая давления частиц и сила трения Г. Разложим силу N на составляющие Рxv и Рхт,

действующие по направлению работы клина и по его плоскости резания. Угол в - это угол между нормальной составляющей и вектором скорости клина. Точка т движется по плоскости клина при помощи силы Рхт или Рхт > Г [7, 8].

Ввиду малости угла в вершине клина рыхлителя, угол в будет больше угла трения, т. е.

В > ф.

Касательная составляющая Рхт = Рх tg в, а сила трения Г = Рхtg ф, здесь ф - коэффициент трения комка почвы по клину.

При в > ф имеем Рх tg в > Рх tg ф, т. е.

р < Рхт.

На точку т будут действовать силы (Рх tg в - Рх tg ф) и Рх, равнодействующей которых является сила 11. Сила 11 указывает направление движения частиц почвы по поверхности клина в работе [9].

Выражение для определения закона движения точки т может быть представлено

d2x та .

т—~ =-tg<p

dt2 2tga 2tga

тд

mgtgP;m%=0. (1)

""¿7 Г»

где 2Тда= а - угол укладки частиц, град.

После математических преобразований зависимость (1) можно записать

dvv = ■

2 g a

(tg< — tgP)dt.

(2)

Решая уравнение относительно Vx получим

_ди_дф—др

и у —---1- .

х 2 ¡да 1

Поскольку при начальных условиях Г, х, Vx равны нулю, постоянная интегрирования С1 также будет равна нулю. В этом случае можно записать

_ дг гдф-гдР

g a

Теперь найдем х:

х =

gt2 tgtp-tgp 4 tga

+ C

Исходя из заданных условий C2 Следовательно, перемещение частицы [10]

= 0.

х =

gt2 tg<p-tgp 4 g a

По достижении частицей т точки а рассматриваемой фигуры, её дальнейшее движение будет проходить вдоль щек рыхлителя сошника. На частицу со направленно скорости V действует сила Г1 и сила трения F2 ближайших частиц почвы: F2 = Рх tg Ф1 (здесь Ф1 - угол трения почвенных частиц между собой, град), Fl = Рх tg ф [11, 12]. Поскольку сила Рх

Рх =

mg 2 ga

можно записать уравнение для определения силы трения F2

р _ тдгдф 2 2 гда'

Выражение, определяющее закон перемещения почвенного элемента в направлении дисков сошника можно представить как [13]

й2х тд 1дф тд 1дф, т—г: — ■ ■

d 2 2 ga 2 ga

d2y п т—- = 0.

d 2

(3)

Преобразуем уравнение (3) и получаем

dvх = (ЧФ — t9<i)dt,

откуда найдем

g

2 ga

(tg< — tg<i) + Ci

При Г = 0 смещение параллельное боковым поверхностям рыхлителя х = 0. При учете начальной скорости частицы направленной вдоль щек рыхлителя сошника [14] получим проекцию скорости на горизонталь

дЬ д1(1дф-1дР)Бтр

и, —-—■ (Ьдф - Ьдф±) + —

= ^ №Ф — tg<Pi) + (tg< — tgp) sin р] (4)

2tg а

2tg а

Поскольку

dx

~r = vx dt x

получим x =

4tga

[(tgp - tgpl) + (tgp - tgP) sin^] + C2

При условии, что в начальный момент времени перемещение и время равны нулю, можно определить, что постоянная интегрирования С2 также будет равна нулю.

После преобразования запишем уравнение движения почвенного элемента

gt2

X = —— [(tg<p - tgp,) + (tg<p - tgp) sin Д].

4tga (5)

После совместного решения уравнений (4) и (5), запишем уравнение скорости движения почвенного элемента с боковых поверхностей рыхлителя

хдШдф—дф1)+(1дф—дР) sin р]

ga

(6)

Далее осыпание почвы идет под углом самоосыпания а также называемым углом естественного откоса [15]. Пусть ось Ох в направлена

g

2

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

vx =

в сторону движения сошника, Оу - вертикально вниз (рис. 3) [16].

В момент прохождения частицей почвы среза рыхлителя, она начинает падение в борозду под действием своего веса mg и силы сопротивления воздуха [17].

Поскольку скорость почвенного элемента в направлении Оу в начальный момент времени равна нулю и высота падения достаточно мала -

сопротивление воздуха можно принять равным нулю [19].

Рассмотрим полученный закон движения частицы почвы

й2х _ й2у

т—~ = 0; т—~ = тд.

аг2 ' аг2 а

Преобразуя, получим

dvx _ dVy — = 0;— = dt dt

(7)

Рис. 3. Осыпание почвы: а - в борозду; б - по наклонным, образующим линии укладки частиц

Умножив обе части выражений (7) на dt и проинтегрировав их, найдем

ух = С1, уу = дг + С2. (8)

Исходя из того, что в начальный момент времени скорость равна нулю, постоянные интегрирования также будут равны нулю. После математических операций уравнение (8) с учётом начальных условий примет вид

У

дх

2v.

2 •

'Х0

(9)

Полагая, что Vxo = Vx и решая совместно (6) с (9) выражением запишем закон движения почвенного элемента

xtga

^ (tgip-tgipj+itgip-tg^sinp' Теперь можно найти скорость

v _ 3х _ у Vrn

gx-tga

(гдф-гдф1)+(гдф-гдр)з1пр

(10)

(11)

Общая скорость движения почвенного элемента определится как

V = _lv¿0 + v2

(12)

Угол естественного откоса определится по уравнению

а = arctq—.

VX0

(13)

Пологая, что почва далее движется под уколом естественного откоса а , на почвенный элемент оказывает действие вес - mg sin а (рис. 3, б) увлекающий частицу вниз, чему препятствует сила трения F = mg cos а tg Ф1 [19, 20]. Уравнение движения почвенного элемента будет выглядеть:

d2x d2y

m— = 0;m—¿ = mg sin a — mg cos a ■ Ьдф1.(14)

Решая выражение (14) проекция скорости определится как

vx = С1, vy = gt cos a (tga — tgф1) + C2.(15)

Исходя из того, что в начальный момент времени скорость равна нулю, постоянные интегрирования также будут равны нулю, закон движения представиться как

х = vx0t + С3,у = 1gt2 cos a (tga — гдф!) + С4.(17)

решая, получим х = vxot; у = 1gt2 cos a (tga — =

1 У

— (18)

2VX0

Ищем вертикально направленную часть скорости

9

дхсоза . л

УУ =—-(гда - гдфг).

(19)

Время падения частиц граничного слоя 11 и частиц под углом самоосыпания 12 соответственно равно

'1 = 3

д соб а(1да-1дф1)

(20)

Рис. 4. Схема для расчета времени осыпания борозды

/77 1 а 1 Ц

\ [\

у\ у\ У У У У 1 > Г : А А X X А 7 / . X А А V V V V

X

Рис. 5. Схема для расчета времени осыпания борозды

Рис. 6. Фиксация семян в момент падения на дно борозды при самоосыпании почвы

В течение этого временного периода семенное ложе открыто. Точка а означает начало осыпания почвы, а точка а2 конец осыпания.

Пи различных скоростях машинотрактор-ного агрегата длина не заделанной борозды L почвой различна (рис. 6) [21].

В процессе осыпания почвенных элементов на посевной материал они пройдут путь, равный 5 = Ухоt, при этом МТА проедет - Vмt. В этом случае длина не заделанной борозды L определится

Ь=х-З = (ум- рхо) 1—,

з

(21)

где Ум - скорость сеялки, м/с; Н - высота пятки рыхлителя, м.

При увеличении скорости посевного агрегата и глубины заглубления сошника увеличивается величина открытия борозды.

После выхода посевного материала из рыхлителя в момент падения на дно борозды должно начинаться осыпание почвы на семена в точке А (рис. 6).

Этого можно добиться, когда промежуток времени tз, за который семя падает из точки А, равен сумме времени tl перемещения точки а сошника в точку аг и времени t2 падения частицы почвы т1 из точки аг, т. е. [17]

12Н _ 2Е

где

= V,

2(Н-К)

3

(22)

(23)

С другой стороны, величина х может быть определена из равенства

X + 83 = 5! + Б2,

или

X + УВ I- =УГ

3

2(Н-П)

а

+ V

х0

(24)

7 (25)

Из этого условия при известных скоростях сеялки Ус, выброса семян Ув и осыпания почвы Ухо, задаваясь Ь и Н, можно определить х, или, задаваясь Ь и х, определить Н.

С учетом выражения (24) и (27) будем иметь

Н-И

УВ -СОБХ = -1) + Ц

0^

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

(28)

Полагая, что Х = — после преобразования

Ъс

будем иметь

Ъс

\jH-h

+

> х4н СОБ X Ус СОБ X -и Н

■Iе

(29)

Поскольку вылет элементарных почвенных элементов за окончанием щек рыхлителя имеет определенную очередность, происходит процесс их перемешивания, нижние почвенные элементы будут осыпаться раньше, чем верхние, при этом ложе с семенами будет заделано частично нижележащими почвенными элементами, а затем вышележащими слоями почвы.

с

!

V

Заключение

По результатам проведённых теоретических исследований можно отметить, что показа-

тель кинематического режима при влажности почвы 17-19 % будет составлять 0,20...0,23, при этом скорость машины будет равна 3-3,5 м/с.

Литература/

1. Волошин И.В., Ларюшин Н.П., Шумаев В.В. [и др.]. Теоретические исследования технологического процесса работы комбинированного сошника для посева зерновых культур. Наука в центральной России, 2017, № 4 (28), с. 30-37.

2. Патент № 2640052 C Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник: № 2017101930: заявл. 20.01.2017: опубл. 26.12.2017 / Н. П. Ларюшин, В. Н. Кувайцев, И. В. Волошин [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет".

3. Волошин И.В., Ларюшин Н.П., Кувайцев В.Н. [и др.]. Конструкция комбинированного сошника для посева зерновых культур. Нива Поволжья, 2017, № 2 (43), с. 56-61.

4. Kshnikatkina A., GaLiuLLin A., Kshnikatkin S., ALenin P. Legume-RhizobiaL Symbiosis Of The Panno-nian CLover Variety Anik Using CompLex MicroeLements And Growth ReguLators. Scientific Papers. Series B. HorticuLture, - 2020, v. 64, № 1, p. 659-664.

5. 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.

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

7. 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.

8. Shumaev V.V., Ovtov V.A., KaLabushev A.N., Papchev M.A. SingLe disc couLter with gauge wheeL for pneumatic seed driLL. IOP Conference Series: Earth and EnvironmentaL Science: VoLga Region FarmLand 2021 (VRF 2021), Penza, 16-18 ноября 2021 года. Penza: IOP PubLishing Ltd, 2022, v. 953. p. 012019. DOI 10.1088/1755-1315/953/1/012019.

9. Kuczewski I., Semov I.N., RyLyakin E.G. SoiL parameters for predicting the draught of modeL pLough bodies. J. agr. Egr. Res, 1981, № 3, p.193-201.

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

11. Папшев М.А., Шумаев В.В. Теоретические исследования однодискового сошника с копирующим колесом зерновой сеялки с-7,2ПМ4. Нива Поволжья, 2021, № 3 (60), с. 88-96. - DOI 10.36461/NP.2021.60.3.003. - EDN MSIRQO.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. Ларюшин Н.П., Мачнев А.В., Шумаев В.В. Теоретические исследования сошника с бороздооб-разующим рабочим органом. Нива Поволжья, 2010, № 1, с. 58-61.

16. 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. Том 3. Пенза: РИО ПГАУ, 2018, с. 127-131.

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

18. 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.

19. 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. Том IV. Пензенский ГАУ. Пенза: РИО ПГАУ,

2021, с. 256-258.

20. 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.

21. 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.

UDC 631.331

DOI 10.36461/N P.2023.68.4.017

THEORETICAL STUDIES ON THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF SOWING CEREAL CROPS WITH A COMBINED COULTER

V.V. Shumaev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; S. V. Timokhin, Doctor of Technical Sciences, Professor; E.Zh. Apieva, Associate Professor

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University",

Penza, Russia, e-mail: shumaev.v.v@pgau.ru

In modern agriculture, preference is given to agricultural machinery that enables the technological process to be carried out efficiently and in the shortest possible time. The article presents the design of a combined coulter, which enables high-quality distribution of seeds both in the length of the row and in depth at increased speeds. Compared to analogous devices, due to the original design of the ripper (seed guide), there is no mixing of soil and seed during work, which has a positive effect on improving the quality of work. The purpose of the theoretical study was to improve the quality of crop sowing by developing and using a combined coulter with a ripper (seed guide). Based on the results of the research, theoretical dependencies were determined, which made it possible to determine the index of the kinematic mode of seed flight, the optimal speed of the machine-tractor unit, as well as the angle of inclination of the curved part of the ripper. In the process of the research, the equations of motion of a seed and a soil element during coulter operation were established. As a result of theoretical calculations, it can be noted that the index of the kinematic mode at a soil moisture content of 17-19% is 0.20...0.23 and at the same time the speed of the machine corresponds to 3-3.5 m/s.

Keywords: coulter, seeder, theoretical research, soil, sowing, seeds.

References.

1. VoLoshin I.V., Laryushin N.P., Shumaev V.V. [et al.]. Theoretical research of technological process of work of combined cover for sowing of grain crops. Science in the Central Russia, 2017, No. 4 (28), pp. 30-37.

2. Patent No. 2640052 C Russian Federation, IPC A01C 7/20. Ploughshare: No. 2017101930: appl. 20.01.2017: publ. 26.12.2017 / N. P. Laryushin, V. N. Kuvaytsev, I. V. Voloshin [et al.]; the applicant: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Agrarian University".

3. Voloshin I.V., Laryushin N.P., Kuvaytsev V.N. [et al.]. Construction of combined opener for sowing grain crops. Volga Region Farmland, 2017, No. 2 (43), pp. 56-61.

4. 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 B. Horticulture, - 2020, v. 64, № 1, p. 659-664.

5. 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.

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

7. 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.

8. Shumaev V.V., Ovtov V.A., Kalabushev A.N., Papchev M.A. Single disc coulter with gauge wheel for pneumatic seed drill. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: Volga Region Farmland 2021 (VRF 2021), Penza, November 16-18, 2021. Penza: IOP Publishing Ltd, 2022, v. 953. p. 012019. DOI 10.1088/1755-1315/953/1/012019.

9. Kuczewski I., Semov I.N., Rylyakin E.G. Soil parameters for predicting the draught of model plough bodies. J. agr. Egr. Res, 1981, № 3, p.193-201.

10. Laryushin N.P., Kuvaytsev V.N., Buchma A.V., Shumaev V.V. Theoretical testing combined opener for simuLtanious manure introduction and seed sowing at different Levels. Volga Region Farmland, 2014, No. 1, pp. 82-88.

11. Papshev M.A., Shumaev V.V. Theoretical studies of a single-disc coulter with copying wheel of the s-7.2PM4 grain seeder. Volga Region Farmland, 2021, No. 3 (60), pp. 88-96. - DOI 10.36461/NP.2021.60.3.003. - EDN MSIRQO.

12. Gubanova A.R., Shumaev V.V. Analysis of the characteristics of seeders. Innovative ideas of young researchers for agroindustrial complex of Russia: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference. Penza: RIO PSAU, 2019, p. 66-69.

13. 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.

14. 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.

15. Laryushin N.P., Machnev A.V., Shumaev V.V. Theoretical studies of a coulter with a furrow-forming working organ. Volga Region Farmland, 2010, No. 1, pp. 58-61.

16. 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. Volume 3. Penza: RIO PSAU, 2018, p. 127-131.

17. Shumaev V.V., Larina E.A., Gubanova A.R., Kokoiko A.V. Studies of the combined opener for sowing seeds of grain crops. Novosti nauki v APK, 2018, Vol. 2, No. 2 (11), pp. 415-417.

18. 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.

19. 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. Volume IV. Penza SAU. Penza: RIO PSAU, 2021, pp. 256-258.

20. 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.

21. 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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.