Исследование вибрационного аппарата для высева мелкосеменных культур

УДК 631.331 А.С. Вишняков, А.А. Вишняков

ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО АППАРАТА ДЛЯ ВЫСЕВА МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР

Лабораторными исследованиями обоснован рабочий режим вибрационного аппарата, при котором оценочные показатели, характеризующие процесс высева семян с количественной стороны, удовлетворяют агротехническим требованиям, предъявляемым к высевающим аппаратам непрерывного высева.

Равномерность и стабильность формируемого потока семян вибрационным аппарата изучались в сравнении с катушечным в лабораторных и полевых условиях.

Более высокая равномерность распределения семян и корнеплодов в рядках вибрационным аппаратом по сравнению с катушечным подтверждается коэффициентами вариации интервалов между ними. Для вибрационного аппарата они в 1,35-1,4 раза ниже, чем у катушечного, что обеспечивает повышение урожайности корнеплодов до 8,5%.

Ключевые слова: вибрационный аппарат, процесс высева, урожайность, корнеплоды.

A.S. Vishnyakov, A.A. Vishnyakov RESEARCH OF THE VIBRATING DEVICE FOR SMALL SEED CULTURES SOWING

The laboratory research substantiated the working made of the vibrating device at which the estimated indicators characterising process of seeds sowing from the quantitative aspect meet the agrotechnical requirements shown to the sowing device of continuous sowing process.

Uniformity and stability of seeds stream formed by the vibrating device were studied in comparison with bobbin in laboratory and field conditions.

Higher uniformity of seeds and root crops distribution in the rows by the vibrating device in comparison with the bobbin proves to be true in factors of interval variation between them. For the vibrating device they are 1,35-1,4 times lower, than at bobbin that provides increase of root crops productivity by 8,5 %.

Key words: vibrating device, sowing process, productivity, root crops.

Посев овощных культур связан с определенными трудностями, которые обусловлены значительными различиями семян по физико-механическим свойствам, нормам высева и способам посева. Для многих семян этих культур характерны малые размеры и низкие нормы высева. Эти особенности семян становятся причиной неудовлетворительной работы сеялок, предназначенных для их высева. К таким сеялкам, в первую очередь, относятся овощные.

Качество работы овощных сеялок определяется высевающим аппаратом. В производственных овощных сеялках преимущественное применение нашли катушечные и пневматические высевающие аппараты (аппараты точного высева). Наряду с определенными достоинствами они имеют и ряд недостатков. Первые отличаются порционностью формируемого потока, особенно мелких семян. Отдельные элементы аппарата имеют сложную технологию изготовления. Вторые значительно сложнее первых и при низкой всхожести семян их преимущество перед ними сводится на нет. Кроме того, последние аппараты одноструйные и не приспособлены для ленточного многострочного способа посева.

В связи с этим нами предлагается использовать в конструкции овощной сеялки универсальный многоструйный высевающий аппарат вибрационного типа [1-2]. Рабочий процесс аппарата основан на использовании новых свойств, приобретаемых семенным материалом при его колебаниях. Характерной особенностью его становится повышенная "текучесть”, что обеспечивает надежный проход семян через регулируемые калиброванные высевные отверстия, выполненные в колеблющемся вместе с семенами высевающем

устройстве. Каждое высевное отверстие представляет собой отдельный высевающий аппарат, поэтому он является многоструйным.

Для определения оценочных показателей вибрационного аппарата были проведены исследования его рабочего процесса в лабораторных и полевых условиях. В качестве семенного материала использовались семена моркови сортов «Нантская» и «Шантанэ».

Рабочий процесс любого высевающего аппарата, в том числе и вибрационного, оценивается как с количественной, так и качественной стороны. С количественной стороны этими показателями являются коэффициенты неравномерности высева семян отдельным высевающим аппаратом (высевным отверстием) Н% и неустойчивости высева всеми высевающими аппаратами (высевными отверстиями) Нпр%>. С качественной стороны аппарат оценивают равномерностью распределения семян в бороздках, образованных сошниками сеялки.

Согласно [3-4], коэффициент Н% не должен превышать для зерновых 6%, зернобобовых и овощных культур - 10, трав - 20%, а коэффициент НпР,% соответственно 3,5 и 10%. При этом все аппараты должны обеспечивать заданную норму высева в процессе работы сеялки, величина которой не должна выходить за пределы ±3%.

Исследованиями движения семенного материала в замкнутом колеблющемся объеме установлены основные факторы, влияющие на показатели работы аппарата. К ним относятся частота и амплитуда колебаний высевающего устройства, выполненного в виде лотка с торцевыми стенками и уровень в нем семян.

Предварительные поисковые опыты показали, что при высеве семян моркови и других семян, сходных по физико-механическим свойствам, можно ограничиться амплитудой колебаний высевающего устройства, равной 4мм.

В процессе исследований частота колебаний лотка изменялась от 6,8 до 10,2 Гц, что соответствовало частоте вращения вала привода лотка от 410 до 612 мин-1. Уровень семян составлял 25,35 и 45 мм. Ширина продолговатых высевных отверстий лотка была принята равной 4 мм, а их регулируемая длина обеспечивала максимальные нормы высева семян таких культур.

н,% 8,0 6.0 4.0 2.0 Нпр,94 2.0 1.5 1.0 3 2*5= э

f

3 ~2

3 6

1*- 2 - з

2

е.о 7.0 8.0 9,0 10.0 fГц

Рис. 1. Влияние частоты колебаний высевающего устройства на коэффициент неравномерности Н, (а) и неустойчивости Нпр, (б) высева семян вибрационным аппаратом

По результатам исследований вибрационного высевающего аппарата построены графические зависимости (рис. 1). Зависимости коэффициента средней неравномерности высева отдельным высевным отверстием Н от частоты колебаний высевающего устройства для всех трех уровней семян (рис. 1,а) показывают, что с её увеличением коэффициент Н снижается практически с одинаковой интенсивностью примерно с 8-9 до 4-5%. Заметного влияния уровень семян в высевающем устройстве на величину этого коэффициента не оказывает, но меньшие значения он принимает при уровне семян 35 мм. При частоте колебании 9,0 Гц, соответствующей частоте вращения независимого вала отбора мощности (ВОМ) трактора, величина коэффи-

циента Н несколько выше его значения, соответствующего частоте 10,2 Гц, но даже при этом его величина значительно ниже допустимой агротребованиями. Поэтому частоту колебаний, равную 9,0 Гц, можно рекомендовать как рабочую. При такой частоте упрощается привод к высевающим устройствам сеялки от ВОМ трактора без повышающих или понижающих редукторов.

На рис. 1,б представлена зависимость коэффициента Нпр от частоты колебаний высевающего устройства. Как видно из графика, наблюдается незначительная тенденция к уменьшению этого показателя с увеличением частоты колебаний для всех уровней семян в высевающем устройстве. Поэтому можно принять частоту 9,0 Гц за рабочую, так как при этой частоте значение коэффициента Нпр не выходит за пределы 2 %, что значительно ниже агротехнических требований.

В процессе исследований изучалась возможность регулирования нормы высева семян размерами высевных отверстий прямоугольной формы путем изменения их длины (рис.2). Исследования проводились в рабочем режиме. На рис. 2,а изображен график среднего расхода семян через высевное отверстие X , г/мин при различной его длине £, мм.

Рис. 2. Зависимости среднего расхода семян через высевное отверстие Х (а) и коэффициентов неравномерности Н (б) и неустойчивости Нпр (в) высева от его длины £

Исследованиями установлена прямо пропорциональная зависимость между этими параметрами, что позволяет регулировать норму высева семян в широком диапазоне её изменения.

Одновременно в процессе этих исследований были установлены изменения коэффициентов Н и Нпр от регулируемой длины высевных отверстий. С увеличением длины отверстий наблюдается снижение коэффициента Н (рис. 2,б) и при длине, соответствующей средним нормам высева семян, его величина значительно ниже уровня, определяемого агротребованиями.

Аналогичная зависимость наблюдается и для коэффициента Нпр (рис. 2, в). Его величина на всем диапазоне изменения длины высевных отверстий не превышает значения, определяемого агротехническими требованиями, что свидетельствует о стабильности рабочего процесса вибрационного аппарата.

С качественной стороны рабочий процесс вибрационного аппарата в лабораторных условиях оценивался равномерностью распределения семян в рядках, высеянных на движущую ленту в сравнении с катушечным аппаратом производственной овощной сеялки СО - 4,2. Вибрационный аппарат был настроен на норму высева семян 2,5 кг/га, а катушечный - 2,6 кг/га. Равномерность распределения семян определяли по их количеству на 5-сантиметровых участках рядка, количеству участков с одинаковым числом семян, количеству пустых участков и другим показателям. На рис. 3 представлены совмещенные графики по обоим аппаратам.

%, % 30 20 10 Катуше< часгг — — часгг, этих чный аппарат А Вибрационный аппарат юта участков / \>—-о- — частота участков юта семян на о \—*— частота семян на участках / А \ этих участках

и \ \ ?/ * \ / \ V

/ / / / г»'"* ^ * ! Л

1 Л\

У/ /у О-* 1 1 1 1 1 1 1 \\\ > ч 4 1 ^

С \ 2 4 6 8 10 Число семян на участке

Рис. 3. Распределение семян моркови на 5-сантиметровых участках рядков, высеянных на движущуюся липкую ленту катушечным и вибрационным аппаратами

При данных нормах высева среднее количество семян на 5-сантиметровом участке практически одинаково и равно 4,1 шт., а количество участков с таким числом семян для катушечного аппарата составляет 15%, а вибрационного 21%. Для катушечного аппарата характерен широкий разброс в количестве семян на участках, который колеблется от 0 до 9 шт., при практически равном количестве участков с 3-7-ю семенами. Работа же вибрационного аппарата отличается меньшим разбросом числа семян на участках (от 1 до 7 шт.), при этом наибольший процент составляют участки с 5-ю семенами, равный 38%, а суммарное количество участков с 4-6-ю семенами равно 82%. Для катушечного аппарата эта величина составляет 42% .

Одновременно были проведены замеры расстояний между соседними семенами. Математическая обработка данных замеров показала, что вибрационный аппарат обеспечивает более равномерное распределение семян в рядке. Коэффициент вариации интервала между соседними семенами у него в 1,4 раза меньше по сравнению с катушечным.

Формирование равномерного и стабильного потока семян вибрационным аппаратом по сравнению с катушечным подтверждено полевыми испытаниями.

Экспериментальная сеялка с вибрационными высевающими аппаратами испытывалась в сравнении с производственной сеялкой СО-4,2. Норма высева семян моркови сорта “Шантанэ” у первой сеялки составляла 2,8 кг/га, у второй - 2,85 кг/га. Оценочными показателями качества работы сравниваемых сеялок перед уборкой моркови выступали: распределение корнеплодов на 5-сантиметровых участках рядков, средние арифметические значения интервалов между корнеплодами, коэффициенты вариации интервалов, средние урожайности на зачетных участках (рис. 4).

Катушечнь /й частота участков эстота корнеп Вибрационный

аппарат

— — — частота корнеплодов на участках

аппарат

— о — о — частота участков

— х — х— частота корнеплодов на участках

%,

%

32

24

16

8

, ^

/ о 1А —— о — * \

о/ У /? 1 Ч * V > \

А 4 // г /V/" У у г | V >

Число корнеплодов на участке

Рис. 4. Распределение корнеплодов моркови на 5-сантиметровых участках рядков, высеянных сеялками

с катушечным и вибрационным аппаратами

При практически одинаковом среднем числе корнеплодов на 5-сантиметровом участке (катушечный аппарат 2,16 шт., вибрационный - 2,13) количество таких участков составляло у катушечного аппарата 23,0%, у вибрационного - 31,0%. Количество участков с одним и двумя корнеплодами у первого аппарата 48,3%, у второго - 61,7%. У катушечного аппарата 10% участков пустых и 5% с пятью корнеплодами. Вибрационный аппарат не имел участков с пятью корнеплодами, а пустые участки составляли 1,7%. Более высокая равномерность распределения корнеплодов у вибрационного аппарата подтверждается меньшим в 1,35 раза значением коэффициента вариации интервала между корнеплодами по сравнению с катушечным, что обеспечило повышение урожайности на 8,5%.

Проведенные исследования высевающего аппарата вибрационного типа при высеве мелких семян и малых нормах их расхода на гектар позволили выявить закономерности рабочего процесса этого аппарата и установить его преимущество перед катушечным, что послужило основанием для рекомендации его в качестве высевающего аппарата сеялки для высева мелкосеменных культур.

Литература

1. Патент №2192111. Россия, МКИ А01 С 7/16. Вибрационный высевающий аппарат овощной сеялки / А.А. Вишняков, А.С. Вишняков. Опубл. 10.11.2002. Бюл. №31. - 13 с

2. Вишняков, А.А. Машины для возделывания овощей / А.А. Вишняков, А.С. Вишняков // Сельский механизатор. - 2000. - №8. - С. 17-18.

3. ОСТ 70.5.1.-82. Посевные машины. Программа и методы испытаний. - 121 с.

4. ГОСТ26711-89. Сеялки тракторные. Общие технические требования. - 50 с.

'--------♦-----------

УДК 667.637.2:621.029 С.И. Торопынин, М.С. Медведев

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ БЕЗ УДАЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ

В статье изложены состав грунта «преобразователя ржавчины», а также технология нанесения лакокрасочных покрытий. По мнению авторов, долговечность покрытия повышается на 30% по сравнению с известными преобразователями. Снижаются затраты при нанесении лакокрасочного покрытия за счет совмещения операций.

Ключевые слова: лакокрасочное покрытие, грунт, преобразователь, технология нанесения.

S.I. Toropynin, M.S. Medvedev TECHNOLOGY AND MEANS OF RESTORATION OF PAINT FILM OF AGRICULTURAL EQUIPMENT WITHOUT CORROSION PRODUCTS REMOVAL

The ground structure of «rust reducer» and also technology of paint film application are given in the article. To the author’s mind the paint film durability increases by 30 % in comparison with known reducers. Expenses at paint film application decrease because of operations combination.

Key words: paint film, ground, reducer, application technology.

В настоящее время в России используется более 1,5 млрд т металла. При этом 40-50% металла работает в агрессивных средах, 30% - в малоагрессивных и только 10% не требует постоянной защиты от коррозии. В этой связи стоят серьезные задачи, такие, как повышение эффективности использования машиннотракторного парка, улучшение условий и снижение затрат на хранение техники, предотвращение преждевременного старения в связи с коррозией.

Одним из способов продления срока службы машины является высококачественная окраска при техническом обслуживании и ремонте. Важная функция лакокрасочного покрытия - защита металла от коррозии.