Конструкция катушечного высевающего аппарата для высева семян масличных мелкосеменных культур

4. Yablonsky A. A. Course of theoretical mechanics. Part II. Dynamics: textbook for technical universities. - 6th ed., Rev. / Yablonsky A. A. - M.: Vysshaya shkola, 1984. - 423 p., illustr.

5. Collection of tasks in theoretical mechanics: textbook. a manual for students of technical universities / N. A. Brazhnichenko, V. L. Kan, B. L. Mintzberg, V. I. Morozov; ed. A. Brazhnichenko. - 4th edition, rev. - M.: Vysshaya shkola, 1986. - 480 p.: illustr.

6. Larushin, N. P. Theoretical study of the opener with furrow-forming operating unit / N. P. La-rushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev // Niva Povolzhya. - 2010. - No. 1. - P. 58-61.

7. Klenin, N. I. Agricultural and reclamation machines / N. I. Klenin, V. A. Sakun. - M.: Kolos, 1994. -751 p.: illustr.

8. Theoretical mechanics in exercises and tasks. Part II. Dynamics / M. I. Bat, G. Yu. Janelidze, A. S. Kelzon. - 7-e edition, revised - M.: Nauka, Home edition of physical and mathematical literature, 1985. - 560 p.

9. Larushin, N. P. Theoretical and experimental studies of the process of sowing seeds of grain crops with combined opener of the planter cultivator. Theory, design, calculation: monograph / N. P. Larushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev, Ministry of agriculture of the Russian Federation, FSBEE HPT "Penza state agricultural academy". - Penza, 2012.

10. Larushin, N. P. Theoretical study of the opener with furrow-forming operating unit / N. P. Larushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev // Niva Povolzhya. - 2010. - No. 1. - P. 58-61.

11. Lurie, A. B. Calculation and design of agricultural machinery / A. B. Lurie, A. A. Grombchevsky. -Leningrad: Mashinostroeniye, 1977. - 528 p.

12. Larushin, N. P. Combined opener for sowing small-seeded crops / N. P. Larushin, A. A. Pyatkin, A. V. Polikanov // Youth science 2011: technology and innovations: materials of All-Russian scientific-practical conference of young scientists, postgraduates and students. Part 3. - Perm: Perm state agricultural academy, 2011. - P. 74-76.

13. Larushin, N. P. Design of a combined opener for sowing small-seeded crops / N. P. Larushin, A. A. Pyatkin, A. V. Polikanov // Innovative ideas of young researchers for AIC of Russia: proceedings of All-Russian scientific-practical conference. Volume 1. - Penza: EPD PSAA, 2011. - P. 292-294.

14. Larushin, N. P. The design of the seeder-cultivator CCB-3,5 with a device for planting grass seeds / N. P. Larushin, A. A. Pyatkin, A. V. Polikanov // Niva Povolzhya. - 2011. - No. 3. - P. 75-79.

15. Larushin, N. P. Laboratory studies of the combined opener with parallelogram linkage skids with elastic elements / N. P. Larushin, A. A. Pyatkin, A. V. Polikanov // Fundamentalnye issledovaniya. -2012. - No. 3. - P. 98-103.

УДК 631.331+631.315.2

КОНСТРУКЦИЯ КАТУШЕЧНОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ДЛЯ ВЫСЕВА СЕМЯН МАСЛИЧНЫХ МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР

В. Н. Кувайцев, канд. техн. наук; Н. П. Ларюшин, доктор техн. наук, профессор;

С. П. Лысый, аспирант; А. В. Шуков, канд. техн. наук

ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, т. (8-8412) 62-85-17, e-mail: skorpionus2008@rambler.ru

Рассматривается один из самых важных вопросов посева семян масличных мелкосеменных культур - точность при настройке сеялки на малые нормы высева, что оказывает влияние на равномерность распределения семян по площади рассева, устойчивость нормы высева, урожайность культуры.

Приведены данные о высевающих аппаратах для высева семян масличных мелкосеменных культур и отмечены их существенные недостатки: травмирование мелких семян, пульсирующий высев семян из высевающего аппарата, затруднение установки точной и малой нормы высева семян, большая трудоемкость выполняемых работ при переходе на посев другой масличной мелкосеменной культуры, что приводит к неравномерности распределения семян по площади рассева, снижению качества посева, несоблюдению сроков посева, снижению урожайности и повышению себестоимости продукции.

Авторами разработан и изготовлен новый тип катушечного высевающего аппарата, который устраняет вышеописанные недостатки. Катушечный высевающий аппарат установлен на сеялке СЗ-5,4 и испытан при высеве семян масличных мелкосеменных культур в полевых условиях.

Ключевые слова: катушечный высевающий аппарат, равномерность распределения семян по площади рассева, семена.

Введение. Наиболее значимой и тех- посев масличных мелкосеменных культур. нологически сложной операцией является К масличным мелкосеменным культурам

Нива Поволжья № 3 (40) август 2016 93

относятся: рыжик (яровой, озимый), рапс (яровой, озимый), горчица (белая, черная), сурепица яровая, редька масличная, сафлор, лен масличный и другие. Продукты переработки семян масличных мелкосеменных культур широко применяются в пищевой, медицинской, технической и других развитых отраслях промышленности. Развитие производства масличных мелкосеменных культур является основным аспектом получения наибольших объемов продукции и дальнейшей ее реализации [1].

Равномерность распределения семян по площади является основным показателем качества посева, который влияет на увеличение урожайности и снижение себестоимости посевного материала [2, 3].

Авторами были рассмотрены существующие конструкции высевающих аппаратов, в частности, катушечный высевающий аппарат [4], содержащий семенную коробку с переставным донышком, высевную рифленую катушку с прикрепленной к ее торцу шайбой и холостую муфту, при этом на торце шайбы выполнена кольцевая выемка, имеющая дугообразный профиль.

Основной недостаток данного высевающего аппарата - скатывание семян по дугообразному профилю в сторону торца холостой муфты, при этом повышается неравномерность распределения семян мелкосеменных культур по площади рассева, расход семян мелкосеменных культур, неустойчивость нормы высева и травмирование семян, что приводит к снижению урожайности культуры и увеличению себестоимости продукции.

Известен катушечный высевающий аппарат [5], содержащий корпус, муфту и компенсатор, зерновую и мелкосеменную катушки, при этом желобки мелкосеменной катушки выполнены в виде косого среза с углом наклона граней желобков большим, чем угол трения семян по материалу катушки.

Недостатком данного высевающего аппарата является скатывание семян в одну сторону к муфте по желобкам мелкосеменной катушки.

Известен катушечный высевающий аппарат [6], включающий корпус, катушку и шибер, на наружной цилиндрической поверхности катушки размещены от 14 до 18 ребер, образующих наклонные косозубые желобки, размещенные под острым углом 12-17° к осевой линии катушки.

К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести то, что применением его невозможно получить равномерный, точный высев и с меньшим травмиро-

ванием мелких семян по причине установки в высевающем аппарате катушки с наклонными косозубыми желобками, так как семена имеющихся мелкосеменных культур имеют разные коэффициенты трения по материалу косозубых желобков. Следовательно, такие семена при работе высевающего аппарата будут скатываться к стенкам корпуса высевающего аппарата, при этом высев семян будет пульсирующий, причем с увеличенным содержанием травмированных семян, с низкой равномерностью распределения их по площади рассева и с неточной нормой высева (с пересевом или недосевом). Трудоемкость регулировочных работ повысится в связи с заменой косозубой катушки высевающего аппарата при переходе на посев других мелкосеменных культур. Все это ведет к снижению урожайности культуры и повышению себестоимости продукции.

Из всех известных высевающих аппаратов конструкцией, наиболее близкой к оптимальной, отличается высевающий аппарат [7], содержащий корпус, установленные на приводном валу муфту, желобчатую катушку и шайбу с мелкозубчатым профилем, расположенную между желобчатой катушкой и муфтой. Мелкозубчатый профиль шайбы образован ячейками в виде шара с радиусом, равным ЛА диаметра семени, при этом зубья шайбы с мелкозубчатым профилем помещены в шину прямоугольного сечения, которая перекрывает шайбу на угол 180°, причем начало верхней части шины отклонено от вертикальной оси шайбы на угол 45° и конец нижней части шины отклонен от вертикальной оси шайбы также на угол 45° по ходу вращения шайбы. На конце шины по кромке ее основания закреплен щиток, направленный вниз от основания шины, а в начале шины также по кромке ее основания установлена щетка, свободные концы ворсинок которой направлены к центру шайбы, размер ворсинок щетки равен 1/3 высоты зуба. Зазор между торцами зубьев шайбы и основанием шины меньше 1/5 диаметра семени, ширина щитка равна ширине основания шины, а высота щитка равна зазору между основанием шины и донцем.

К недостаткам данного высевающего аппарата можно отнести травмирование семян при заклинивании их в зазорах между боковыми поверхностями шины и боковыми поверхностями шайбы, а также в зазорах между основанием шины и торцами зубьев шайбы при отклонении ворса щетки. Износ щеток высевающего аппарата приводит к забиванию ячеек и увеличению

травмирования посевного материала, ухудшению равномерности распределения семян мелкосеменных культур по площади рассева [8, 9].

В настоящее время в ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА разработан, изготовлен и испытан в полевых условиях катушечный высевающий аппарат для высева семян масличных мелкосеменных культур.

Заявленное изобретение направлено на устранение вышеописанных недостатков, и при его использовании получен следующий результат: уменьшается травмирование семян, улучшается равномерность распределения семян по площади рассева, снижается трудоемкость выполняемых работ при переходе на посев другой мелкосеменной культуры, повышается надежность работы высевающего аппарата, снижается расход семян, строго выполняется установленная норма высева. Все это приводит к сокращению сроков посева, улучшению качества посева мелких семян, экономии семенного материала, снижению себестоимости продукции и повышению урожайности культуры [10, 11].

Указанный технический результат достигается за счет применения катушечного высевающего аппарата для высева мелкосеменных культур (заявка в ФИПС № 265/03-08 от 25.02.2016 г. на патент «Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур»).

Описание конструкции катушечного высевающего аппарата.

Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур содержит корпус 1 (рис. 1), установленные на приводном валу 2 муфту 3, желобчатую катушку 4 и шайбу 5 с мелкозубчатым профилем, установленную между желобчатой катушкой 4 и муфтой 3. Мелкозубчатый профиль шайбы 5 образован усеченными правильными четырехугольными пирамидами 6, расположенными в два ряда по профилю мелкозубчатой шайбы 5, при этом плоскости симметрии двух соседних усеченных пирамид 6 одного ряда шайбы 5 отклонены друг от друга по окружности шайбы 5 на угол 23 градуса, при этом пирамиды 6 одного ряда шайбы 5 смещены относительно пирамид 6 другого ряда шайбы 5 на угол 11,5 градусов, высота Л пирамид 6 шайбы 5 равна 2,8...3,0 мм, нижнее основание а пирамид 6 шайбы 5 выполнено в форме квадрата со стороной, равной 3,0.3,5 мм; верхнее основание Ь пирамид 6 шайбы 5 выполнено в форме квадрата со стороной, равной 1,5.1,9 мм. На шайбе 5 выполнено сквозное отверстие

для прохода соединительного цилиндрического штифта 8, диаметр б шайбы 5 равен диаметру желобчатой катушки 4, шайба 5 изготовлена из высокопрочного и износостойкого пластмассового материала. На приводном валу 2 высевающего аппарата, между шайбой 5 и желобчатой катушкой 4 установлено кольцо 11 со сквозным отверстием 12 соосным отверстию на шайбе 5, при этом диаметр кольца 11 равен диаметру б шайбы 5, толщина кольца 11 меньше диаметра семени, шайба 5 присоединена к желобчатой катушке 4, вместе с кольцом 11, посредством соединительного цилиндрического штифта 8. Ниже шайбы 5, на рабочей поверхности донца 13, установлено утолщение 14, зафиксированное на донце 13 с помощью упругого неподвижного разъемного соединения. Утолщение 14 имеет рабочую криволинейную грань ЫМИЬ (рис. 2), опорную криволинейную грань ЫМАЕ, ребро ЫМ и торец ЕША, при этом ширина рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 равна сумме толщин кольца 11 и шайбы 5, нижняя кромка ЕА поверхности торца ЕША утолщения 14 совпадает с кромкой скоса 15 донца 13, опорная криволинейная грань ЫМАЕ утолщения 14 выполнена по форме рабочей поверхности донца 13, рабочая криволинейная грань ЫМИЬ утолщения 14 имеет заднюю ИРОЬ и переднюю РМЫО поверхности, задняя ИРОЬ поверхность рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 выполнена по дуге ИР, равной 21 градусу окружности, проведенной радиусом из центра О вала 2 привода высевающего аппарата. Передняя РМЫО поверхность рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 сопряжена с задней ИРОЬ поверхностью рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 по линии РО, при этом передняя РМЫО поверхность рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 плавно переходит в рабочую поверхность донца 13 по линии ребра ЫМ утолщения 14, на рабочей поверхности донца 13 выполнены два отверстия, зазор с между задней ИРОЬ поверхностью рабочей криволинейной грани ЫМИЬ утолщения 14 и торцами пирамид 6 шайбы 5 не превышает четырехкратной толщины мелких семян. На рабочей поверхности донца 13 установлена неподвижно ограничительная пластина 9, которая имеет нижнюю АМ, верхнюю КС, заднюю АВСй и переднюю МК части, при этом нижняя часть АМ ограничительной пластины 9 выполнена с отбортовкой 22, которая установлена между рабочей поверхностью донца 13 и опорной криволинейной гранью

Нива Поволжья № 3 (40) август 2016 95

А-А

Рис. 1. Схема катушечного высевающего аппарата, выполненного в форме шайбы с мелкозубчатым профилем: 1 - корпус; 2 - приводной вал; 3 - муфта; 4 - желобчатая катушка; 5 - шайба с мелкозубчатым профилем; 6 - усеченные правильные четырехугольные пирамиды; 8 - соединительный цилиндрический штифт; 9 - ограничительная пластина; 10 - фигурная прорезь; 11 -кольцо; 13- донце; 14 - утолщение; 15 - скос донца; 16, 17 - упругие цилиндрические защелки; 20 - штифт; 21 - ребро муфты; 22 - отбортовка; 23 - вал механизма опорожнения высевающего аппарата

Рис. 2. Схема донца с деталями модернизации катушечного высевающего аппарата: 2 - приводной вал; 3 - муфта; 4 - желобчатая катушка; 5 - шайба с мелкозубчатым профилем; 6 - усеченные правильные четырехугольные пирамиды; 8 - соединительный цилиндрический штифт; 9 - ограничительная пластина; 10 - фигурная прорезь; 11 -кольцо; 13- донце; 14 - утолщение; 15 - скос донца; 16,17 - упругие цилиндрические защелки; 20 - штифт; 21 - ребро муфты; 22 - отбортовка; 23 - вал механизма опорожнения высевающего аппарата

ЫМАБ утолщения 14, при этом на отбор-товке 22 ограничительной пластины 9 выполнены два отверстия для крепления ее к донцу 13. В верхней части ограничительной пластины 9 выполнена фигурная прорезь 10. Между ограничительной пластиной 9 и шайбой 5 имеется зазор менее 1/6 диаметра семени [12, 13].

Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур работает следующим образом. При вращении приводного вала 2 через штифт 20 получает вращение желобчатая катушка 4. От же-

лобчатой катушки 4 посредством соединительного цилиндрического штифта 8 получают вращение с заданной частотой шайба 5 и кольцо 11.

При заполненном семенном ящике семена самотеком поступают в корпус 1 высевающего аппарата и заполняют пространство вокруг муфты 3, шайбы 5, кольца 11 и ограничительной пластины 9. При вращении шайбы 5 семена в верхней части шайбы 5 заполняют профиль шайбы 5 и перемещаются принудительно вместе с шайбой 5. Для лучшего заполнения про-

филя шайбы 5 семенами, равномерного, без пульсации высева семян с заданной малой нормой, а также снижения расхода семян мелкозубчатый профиль шайбы 5 образован усеченными пирамидами 6.

Для исключения сгруживания семян под кольцом 11 и исключения травмирования семян между шайбой 5 и кольцом 11 толщина кольца 11 меньше диаметра семени. Для регулирования малых норм высева семян, возможности высева мелкосеменных культур, имеющих различные размерные характеристики, исключения травмирования семян при равномерном высеве и без сгруживания семян в нижней части шайбы 5 ниже шайбы 5, на рабочей поверхности донца 13, установлено утолщение 14. Для бесперебойного течения семян непосредственно в зазор с между задней поверхностью рабочей криволинейной грани утолщения 14 и торцами усеченных пирамид 6 шайбы 5, исключения преждевременного выпадения семян из профиля шайбы 5 и схода семян с утолщения 14 в сторону муфты 3 и донца 13 на приводном валу 2, между шайбой 5 и муфтой 3, установлена свободно огра-

ничительная пластина 9. Для сокращения времени наладки высевающего аппарата, расширения диапазона высева семян различных культур и повышения надежности работы высевающего аппарата упругое неподвижное разъемное соединение включает две упругие цилиндрические защелки 16, 17. Выпадение семян в воронку семяпровода происходит с верхней кромки торца утолщения 14. При этом зазор между донцем 13 и ребром 21 муфты 3 минимальный [14, 15].

Вывод. При исследовании приведенных данных о качественных показателях работы различных высевающих устройств для посева семян масличных мелкосеменных культур установили, что катушечный высевающий аппарат оказывает существенное влияние на точность при настройке сеялки на малые нормы высева, равномерность распределения семян по площади рассева, устойчивость нормы высева при работе, на урожайность культуры. Представленный катушечный высевающий аппарат изготовлен в заводских условиях, установлен на сеялке СЗ-5,4 и испытан на полях Пензенской области.

Литература

1. Проблема посева масличных мелкосеменных культур / В. Н. Кувайцев, Н. П. Ларюшин, С. П. Лысый и др. // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: материалы VII междунар. науч.-практ. конф. -М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2014. - С. 466-470.

2. Посевные машины. Теория, конструкция, расчет / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шумаев и др.- М.: Росинформагротех, 2010. - 292 с., ил.

3. Ларюшин, Н. П. Теоретические исследования технологического процесса работы высевающего аппарата с катушкой в виде шайбы с мелкозубчатым профилем для высева семян мелкосеменных культур / Н. П. Ларюшин, В. Н. Кувайцев, И. В. Бычков // Нива Поволжья. - 2013. -№ 2 (28). - С. 83-89.

4. Авторское свидетельство СССР № 942618, МПК А01С 7/12 Катушечный высевающий аппарат / А. К. Нанаенко, Г. Г. Локтионов, А. А. Абрамов. - Опубл. 15.07.1982, Бюл. № 26.

5. Авторское свидетельство СССР № 155684, Класс А01С; 45 Ь, 7/20 Катушечный высевающий аппарат / М. И. Полняков. - Опубл. 01.01.1963, Бюл. № 13.

6. Патент РФ № 2461171, МПК А01С 7/12 (2006.01) Катушечный высевающий аппарат для мелкосеменных культур / М. В. Каримов, Д. В. Квиткин, А. Д. Квиткин и др. - Опубл. 20.09.2012, Бюл. № 26.

7. Патент РФ № 2468561, МПК А01С 7/12, (2006.01) Катушечный высевающий аппарат для высева мелкосеменных культур / Н. П. Ларюшин, И. В. Бычков. - Опубл. 10.12.2012, Бюл. № 34.

8. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н. И. Кленин, В. А. Сакун. - М.: Колос, 1994. - 751 с.: ил.

9. Влияние высевающего аппарата на равномерность высева мелкосеменных масличных культур / В. Н. Кувайцев, Н. П. Ларюшин, С. П. Лысый // Образование, наука, практика: инновационный аспект: сб. мат-лов междунар. науч.-практ. конф., посвященной Дню российской науки. -Пенза: РИО ПГСХА, 2015. - С. 12-14.

10. Летошнев, М. Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание / М. Н. Летошнев. - М.: Госсельхозиздат, 1955. - 764 с.: ил.

11. Теоретическое обоснование параметров ячейки катушечного высевающего аппарата в виде шайбы с мелкозубчатым профилем / Н. П. Ларюшин, И. В. Бычков, А. В. Шуков // Новые технологии и технические средства в АПК: сб. мат-лов междунар. конф., посвящённой 105-летию со дня рождения профессора В. В. Красникова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - С. 14-16.

12. Теоретические исследования движения семени на выходе из высеваю-щего аппарата для высева мелкосеменных культур / Н. П. Ларюшин, И. В. Бычков // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: сб. мат-лов Всероссийской науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - С. 78-80.

Нива Поволжья № 3 (40) август 2016 97

13. Теоретическое обоснование параметров ячейки катушечного высевающего аппарата в виде шайбы с мелкозубчатым профилем / Н. П. Ларюшин, И. В. Бычков, А. В. Шуков // Новые технологии и технические средства в АПК: сб. мат-лов междунар. конф., посвящённой 105-летию со дня рождения профессора В. В. Красникова. - Саратов: РИО СГАУ, 2013. - С. 83-87.

14. Конструкция высевающего аппарата для высева семян мелкосеменных культур / Н. П. Ларюшин, И. В. Бычков // Нива Поволжья. - 2012. - № 2(23). - С. 56-59.

15. Современные посевные машины / Н. П. Ларюшин. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - 100 с.

UDK 631.331+631.315.2

DESIGN OF REEL SOWING MACHINE FOR SOWING SEEDS OF SMALL-SEED OIL-BEARING CROPS

V.N. Kuvaitsev, candidate of technical sciences; N.P. Larushin, doctor of technical sciences, professor; S.P. Lysiy, post graduate student; A.V. Shukov, candidate of technical sciences

FSBEE HE Penza SAA, Russia, telephone: (8-8412) 62-85-17, e-mail: skorpionus2008@rambler.ru

The article deals with one of the most important problems in sowing small-seeded oilseeds - accuracy when setting up a seeder for small seed rate, which affects the uniformity of seed distribution on the area, stability, seeding rate, crop yield.

The data on sowing machines for sowing small-seeded oilseed crops are given in the article, their disadvantages are described in the article: small seeds damage, pulse sowing seeds from the sowing unit, difficulty of installation, accurate and low seeding rates, a large labor intensity of works performed during the transition to the other oilseeds small-seeded crops, which results in uneven seed distribution on the area, lower quality of sowing crops, the lack of timeliness of sowing, reduced yields and increased production costs.

The authors have developed and manufactured a new type of reel sowing machine which eliminates the above disadvantages. Reel sowing machine is mounted on the seeder Sz-5,4 and tested when sowing small-seeded oilseed crop in the field conditions.

Key words: reel sowing machine, uniformity of seed distribution on the sown area, seeds.

References:

1. The problem of sowing small-seeded oilseed crops / V. N. Kuvaytsev, N. P. Larushin, S. P. Lysiy et al. / / Scientific and information support of innovative development of agriculture: materials of VII Intern. scientific.-pract. conference -M.: FSBSI "Rosinformagrotech", 2014. - P. 466-470.

2. Sowing machine. Theory, design, calculation / N. P. Larushin, A. V. Machnev, V. V. Shumayev et al.- M.: Rosinformagrotech, 2010. - 292 p., illustr.

3. Larushin, N. P. Theoretical study of the technological process of work of the sowing apparatus with reel in the form of washers with a fine-toothed profile for seeding small-seeded crops / N. P. La-rushin, V. N. Kuvaytsev, I. V. Bychkov // Niva Povolzhya. - 2013. - № 2 (28). - P. 83-89.

4. Copyright certificate of the USSR No. 942618, IPC А01С 7/12 Reel sowing machine / A. K. Nanayenko, G. G. Loktionov, A. A. Abramov. - Publ. 15.07.1982, bull. No. 26.

5. Copyright certificate of the USSR No. 155684, Class А01С; 45 b, 7/20 Reel sowing machine / M. I. Polyakov. - Publ. 01.01.1963, bull. No. 13.

6. RF Patent № 2461171, IPC А01С 7/12 (2006.01) Reel sowing machine for small seed crops / M. V. Karimov, D. V. Kvitkin, A. D. Kvitkin et al. - Publ. 20.09.2012, bull. No. 26.

7. RF Patent № 2468561, MPK А01С 7/12, (2006.01) Reel sowing machine for sowing small-seeded crops / N. P. Larushin, V. I. Bychkov. - Publ. 10.12.2012, bull. No. 34.

8. Klenin, N. I. Agricultural and reclamation machines / N. I. Klenin, V. A. Sakun. - M.: Kolos, 1994. - 751 p.: illustr.

9. The influence of the sowing unit on the uniformity of seeding small-seeded oilseed crops / V. N. Kuvaytsev, N. P. Larushin, S. P. Lysiy // Education, science, practice: innovative aspect: sat materials Intern. scientific.-pract. conf. dedicated to the Day of Russian science. - Penza: EPD PSAA 2015. -P. 12-14.

10. Letoshnev, M. N. Agricultural machines. Theory, calculation, design and testing / M. N. Le-toshnev. - M.: Rosselkhozizdat, 1955. - 764 p.: illustr.

11. The theoretical reasoning of parameters of the cell of the reel sowing unit in the form of washers with a fine-toothed profile / N. P. Larushin, I. V. Bychkov, A. V. Shukov // New technologies and technical means in agriculture: collection of proceedings of the Intern. Conf. dedicated to the 105th anniversary of birthday of Professor V. V. Krasnikov. - Penza: EPD PSAA, 2013. - P. 14-16.

12. Theoretical study of the movement of seed at the outlet of the sowing unit for seeding small-seeded crops / N. P. Larushin, I. V. Bychkov // Innovative ideas of young researchers for the agro-industrial complex of Russia: collection of materials of All-Russian scientific-practical conf. of students, postgraduates and young scientists. - Penza: EPD PSAA, 2013. - P. 78-80.

13. The theoretical reasoning of parameters of the cell of the reel sowing unit in the form of washers with a fine-toothed profile / N. P. Larushin, I. V. Bychkov, A. V. Shukov // New technologies and technical means in agriculture: collection of proceedings of the Intern. Conf. dedicated to the 105th anniversary of birthday of Professor V. V. Krasnikov. - Saratov: EPD SSAU, 2013. - P. 83-87.

14. The design of the sowing apparatus for seeding small-seeded crops / N. P. Larushin, I. V. Bychkov // Niva Povolzhya. - 2012. - № 2(23). - P. 56-59.

15. Modern sowing machines / N. P. Larushin. - Penza: EPD PSAA, 2007. - 100 p.

УДК 621.9.06-82

ИССЛЕДОВАНИЕ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДИСКРЕТНОГО ПРИВОДА

МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Н. А. Симанин, канд. техн. наук, профессор; В. В. Коновалов, доктор техн. наук, профессор; В. А. Мачнев*, доктор техн. наук, профессор

ФГБОУ ВО «Пензенский государственный технологический университет», Россия, т. 8 (841-2) 690-320; e-mail: nsimanin@mail.ru

*ФГБОУ ВО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, т. (8412) 62-85-17, e-mail: mav700@mail.ru

Рассмотрен пример безнасосного пневмогидравлического импульсного привода со струйной системой управления для микроперемещений инструмента на металлорежущих станках, оснащенных системами активного контроля размеров обрабатываемых деталей.

Представлено теоретические обоснование основных параметров привода.

На основе расчетной схемы пневмогидравлического преобразователя составлено дифференциальное уравнение движения мембраны преобразователя с учетом силового баланса и условия неразрывности потока. Получена передаточная функция реакции импульсного привода на модулирующее воздействие.

Представлен график движения гидравлического цилиндра с режущим инструментом как решение системы уравнений на ЭВМ в виде функции от времени.

Ключевые слова: металлорежущий станок, дискретный пневмогидравлический привод, микроперемещение режущего инструмента.

Введение. При изготовлении деталей на металлорежущих станках, оснащенных системами активного контроля размеров, дополнительные (подналадочные) перемещения режущего инструмента осуществляются разного рода приводами микроперемещений. Для этого могут быть использованы, в частности, пневмогидравлические приводы, сочетающие в себе известные достоинства пневматики и гидравлики [1-3].

Методика исследований предусматривала теоретическое выявление зависимостей, описывающих движение штока у предложенной схемы импульсного привода микроперемещений режущего инструмента машиностроительных станков с пневмо-гидравлическими преобразователями и струйной системой управления на основе законов и правил теоретической механики, высшей математики и гидравлики.

Результаты исследований. Предложена принципиальная схема импульсного привода микроперемещений с пневмогид-равлическими преобразователями и струйной системой управления (рис. 1).

В рассматриваемом приводе микроперемещение режущего инструмента РИ, например резца токарного станка, осуществляется гидравлическим поршневым цилиндром Ц двустороннего силового действия с двусторонним штоком. Резец жестко связан с корпусом цилиндра, а поршень со штоками остаются неподвижными. Подвод жидкости в полости 1 и 2 цилиндра и отвод жидкости из них производятся через каналы в штоках.

Пневмогидравлические преобразователи ПГП1 и ПГП2 выполнены в виде мембранных пневматических цилиндров одностороннего силового действия с возвратными пружинами, штоки которых одновременно являются плунжерами гидравлических цилиндров с рабочими полостями 3 и 4.

Полость 3 через обратный клапан КО1, а полость 4 через обратный клапан КО4 всасывающими линиями соединены с гидравлической емкостью (баком), входящей в состав привода. Напорные линии соединяют полости 3 и 4 плунжерных цилиндров через обратные клапаны КО2 и КО3 соот-

Нива Поволжья № 3 (40) август 2016 99