CC BY
16МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
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 оусИтткоуу81@гатЬ!ег. 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
магистрант, 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
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РАВНОМЕРНОСТИ ВНЕСЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Равномерное распределение удобрений по поверхности почвы является важным фактором повышения урожайности. В статье рассмотрена конструкция устройства, позволяющего успешно решать эту задачу.
Ключевые слова: минеральные удобрения, равномерность внесения удобрений, почва, сельскохозяйственная техника, конструкция.
В настоящее время для поверхностного внесения удобрений, как в Европе, так и в России используют разбрасыватели различной конструкции и компоновки. Дозирующими устройствами в них, как правило, являются
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
центробежные рабочие органы с вертикальной осью вращения. Обзор и анализ их работы показывает, что они не в полной мере удовлетворяют агротехническим требованиям, а именно, распределяют удобрения по поверхности почвы со значительными отклонениями от допустимой неравномерности [1, 2, 3].
Поэтому разработка устройства центробежного действия, повышающего равномерность распределения минеральных удобрений по поверхности поля является актуальной задачей. Её решение основано на разности скоростей гранул удобрений в момент схода их с рабочего органа. Величина скорости влияет на дальность разлёта частиц (ширину захвата) и зависит от конструктивных и кинематических параметров устройства. вышеизложенного, на кафедре мобильных энергетических сельскохозяйственных машин Мордовского госуниверситета центробежный рабочий орган [4], в любой точке которого минеральных удобрений происходит с разной скоростью (рис. 1).
Исходя из средств и разработан сход гранул
1 - коническая часть; 2 - диск; 3 - рабочая поверхность; 4 - лопасти Рис. 1. Рабочий орган для разбрасывания минеральных удобрений
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 1 электрон. опт.
WWW Srj0Urnal rU 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. № 2. ID 221
Рабочий орган для разбрасывания минеральных удобрений состоит из конической части 1, выполненной в виде вогнутой поверхности, диска 2, рабочая поверхность которого имеет сферическую форму 3 и разбрасывающих лопастей 4, которые имеют различную длину. Динамическая балансировка экспериментального устройства обеспечивается тем, что имеющие схожую длину лопасти, размещены друг напротив друга относительно оси вращения рабочего органа.
Рабочий процесс экспериментального устройства для разбрасывания минеральных удобрений протекает следующим образом. Гранулы минеральных удобрений самотеком поступают на коническую часть 1 рабочего органа, далее распределяются равномерным слоем и продолжают направленное движение по конической части. Окружная скорость рабочей поверхности по направлению к основанию возрастает, следовательно, возрастает и скорость вылета частиц с разных её точек. Оставшаяся масса минеральных удобрений, благодаря вогнутой поверхности конической части, непрерывным потоком поступает на сферический диск 2 и лопастями 4 направляется на поверхность почвы. С лопастей различной длины гранулы минеральных удобрений сходят на разной высоте и под разными углами к горизонту и соответственно с различными по величине скоростями. Разность скоростей обеспечивает более равномерное распределение минеральных удобрений, а увеличение угла наклона к горизонту приводит к повышению ширины разброса.
Скорость гранул минеральных удобрений в момент схода с центробежного рабочего органа зависит от его конструктивных и кинематических параметров [5]
3 = о- R, (1)
где
о - угловая скорость рабочего органа, рад/с;
R - радиус рабочего органа, м.
Величина скорости влияет на дальность полёта гранул минеральных удобрений, которая в свою очередь, определяет рабочую ширину внесения. С увеличение скорости, дальность полёта возрастает.
Так как на скорость схода гранул с рабочего органа, влияет множество факторов, то в общем виде имеем [5]
3 = f (о, R,p, m, a) , (2)
где
р - угол трения удобрений по элементам рабочего органа;
m - масса гранул, кг;
a - параметр, определяющий место подачи удобрений на рабочий орган.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
Применительно к нашему случаю выражение (2), примет следующий вид
3 = f (a, m, a,а), (3)
где
а - угол наклона к горизонтальной плоскости, град.
Действие сил тяжести не зависит от скорости полёта гранул минеральных удобрений. Поэтому понижение гранул во время полета под линией выброса также будет совершаться по закону свободного падения тел, выпущенных под углом к горизонтальной плоскости (рис. 2).
Рис. 2. К выводу уравнения траектории движения, гранул минеральных удобрений
Сход гранул с экспериментального рабочего органа происходит под некоторым углом выброса а с начальной скоростью 30 (рис. 2). Сойдя с рабочего органа, гранулы опишут какую-то траекторию и упадут в точке В. Уравнение, описывающее траекторию движения гранул минеральных удобрений от точки схода с рабочего органа до поверхности поля, примет вид
y = x ■ tga-
gx
232 ■ Cos2а
(4)
Графическое решение выражения (4) приведено на рисунке 3. у
1,5 1
0,5 0
I I I I у = -0,0373х2 + 0,463х I I I I I у = -0,0308х2 + 0,4622х + 0,0017
/
У -- = -0.0 557х2 + 0,46 - >3х / - /
3 4 5 6
- R = 300 мм. —
7 S 9 10 11
- R= 275 мм;
12 13 14 15
R = 250 ми
Рис. 3. Траектория движения минеральных удобрений в зависимости от длины лопасти
- 4 -
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
Из рисунка 3 следует, что с изменением длины лопастей, при одинаковой угловой скорости, дальность полёта гранул минеральных удобрений разнообразна. Поэтому можем предположить, что равномерность внесения туков по ширине разброса повысится.
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. Седашкин А. Н., Даськин И. Н., Костригин А. А. Неравномерность внесения удобрений при координатной системе земледелия // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 10. С. 39-40.
3. Овчинников В. А., Овчинникова А. В. Рабочий орган для внесения минеральных удобрений // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 2. С. 13-16.
4. Рабочий орган для разбрасывания минеральных удобрений : пат. 186301 Российская 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.
5. 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.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Овчинников В. А. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
Ovchinnikov Vladimir
PhD in Technical science, associate Professor, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, National Research Ogarev Mordovia State University, Saransk
Zhalnin Nikolay
postgraduate, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, National Research Ogarev Mordovia State University, Saransk
Ovchinnikova Alena
undergraduate, prof. A. I. Leshchankin department of mobile power tools and agricultural machines, National Research Ogarev Mordovia State University, Saransk
DEVICE FOR UNIFORMITY INCREASING OF MINERAL FERTILIZERS
APPLICATION
The uniform distribution offertilizers on the soil surface is an important factor in yields increasing. The article considers the design of the device that allows you to successfully solve this problem.
Keywords: mineral fertilizers, fertilizer application uniformity, soil, agricultural machinery, construction.
© 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. Устройство для повышения равномерности внесения минеральных удобрений [Электронный ресурс] / В. А. Овчинников, Н. А. Жалнин, А. В. Овчинникова// Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 2. - 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. № 2. ID 221
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.
