Повышение скорости машинно-тракторного агрегата на посеве пропашных культур

УДК 631.331

А.Ю. Несмиян, кандидат технических наук

В.В. Должиков, А.В. Яковец, аспирант Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия

ПОВЫШЕНИЕ СКОРОСТИ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА НА ПОСЕВЕ

ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР

В статье обоснованы конструкция и параметры работы пневматических дисковых высевающих аппаратов, позволяющих повысить эффективность возделывания сельскохозяйственных культур

Ключевые слова: вакуумный высевающий аппарат,

скорость сеялки, высевающий диск, качество дозирования семян.

In the article substantiated the operation parameters of pneumatic disk sowing machines, which allow increasing crop cultivation efficiency.

Key words: vacuum sowing machine, seeder speed, sowing disk, dosing seed quality

Сев - наиболее важный процесс, влияющий на урожайность. Особенно важно проведение посевной в кратчайшие сроки при оптимальных климатических условиях для пропашных культур (подсолнечника и кукурузы, как наиболее распространенных), поскольку скорость машинно-тракторного агрегата влияет на общий расход топлива, оплату труда и т.д. По результатам исследований Института зернового хозяйства им. А.И. Бараева, проведенным в 70-80 годы прошлого века, установлено, что пропашные сеялки качественно осуществляли посев на скоростях до 9 км/ч. В случае увеличения скорости машиннотракторного агрегата выше данного предела происходило интенсивное перемешивание и отбрасывание почвы. Следствием этого, как правило, являются неравномерные всходы [1]. Скорость машинно-тракторного агрегата на посеве считается идеальной, если борозда открывается и закрывается без значительного перемещения почвы, а также обеспечивается постоянная ширина рядков и глубина борозд. Конструкции современных

сельскохозяйственных машин позволяют обеспечить выполнение этих требований за счет применения анкерных сошников и прикатывающих катков на каждой высевающей секции. При этом передвижение машинно-тракторного агрегата по полю может происходить со скоростью до 15 км/ч.

Повышение скорости машинно-тракторного агрегата вызывает изменение взаимодействия тел в семенных камерах пневматических высевающих аппаратов. Конструкции пропашных сеялок не претерпели каких-либо значительных изменений за

последние несколько десятилетий. Поэтому вопрос повышения скорости машинно-тракторного агрегата на посеве пропашных культур, путем совершенствования пневматических высевающих аппаратов требует решения.

Материалы и методика исследований. В процессе работы серийного высевающего аппарата сеялки СПБ-8К на присосавшееся к дозирующему отверстию семя действует ряд сил - прижимающая сила, способствующая выносу семени из семенной камеры, и силы, препятствующие выносу семени.

Г арантированный вынос семени будет

обеспечиваться, если выполнено условие

F

—^1,

IR

где F - сила трения поверхности высевающего диска о присосанное семя (прижимающая сила), Н;

УLR - сумма сил сопротивления выносу, Н.

Проведенные по методике [2] теоретические расчеты показывают, что для серийного высевающего аппарата при высеве кукурузы отношение сил (1) лежит в диапазоне от 0,65 до 1,35. То есть, процесс выноса семян из семенной камеры является неустойчивым. Это связано с тем, что по мере выноса семян из полости семенной камеры, в зоне их активного захвата отсутствует семенной материал на траектории движения дозирующего элемента, а также из-за того, что семена имеют неправильную форму, они не всегда полностью перекрывают присасывающее отверстие (рис. 1, а).

а)

б)

Рисунок 1 - Схемы расположения семян относительно дозирующего элемента

При этом сила присасывания каждого семени будет определяться по формуле:

H,

где к - коэффициент просасывания воздуха, к=0,9.. .1,5;

Sс - площадь семени, перекрывающая присасывающее

2

отверстие, м ;

Н - разрежение в вакуумной камере, Па.

Малые значения 8с ухудшают работу аппарата. Таким образом, присасывающие отверстия круглой формы не являются наиболее оптимальными для процесса дозирования семян. В связи с этим предлагается изготавливать дозирующие элементы в виде радиальных прорезей, что позволит обеспечить гарантированное попадание хотя бы одного семени на траекторию движения дозирующего элемента (рис. 1, б).

Для увеличения траектории движения дозирующего элемента, ее длина должна быть максимальной, и приниматься, исходя из расстояния от кромки высевающего диска до стенки семенной камеры, с учетом максимального захвата семян в семенной камере.

Ширина радиально расположенных отверстий определяется, исходя из выражения [3]

t = (0,5...0,7) • с,

где t - ширина радиально расположенных отверстий,

мм;

с - минимальная толщина высеваемых семян, мм.

Условие (3) позволяет предотвратить заклинивание семян в прорези дозирующих элементов.

Анализ показывает, что в предлагаемом высевающем аппарате достигается устойчивое значение отношения F/2R~1,34, что обеспечивает гарантированное присасывание семян к дозирующим элементам.

Чтобы избежать появления двойных подач, предлагается изменить форму щели в прокладке вакуумной камеры. Она должна уменьшаться по ходу вращения диска до начала воздействия на посевной материал сбрасывателя лишних семян (рис. 2, а). Это позволит «облегчить» работу сбрасывателя лишних семян за счет сужения зоны присасывания семян (часть лишних семян падает в семенную камеру). После сбрасывателя лишних семян ширина щели в прокладке вакуумной камеры остается постоянной. В этом случае на семя действуют силы, представленные на рис. 2, б.

а)

б)

Рисунок 2 - Элементы теории дозирования

Центробежная сила Рц пренебрежимо мала,

отсюда следует, что с учетом условия

F = к • Sс • Н • f,

где £ - коэффициент трения семени о поверхность высевающего диска, £=0,3 . 0,5.

Тогда

т • g = к • Sс • Н • f,

т • g

Вс =-------—,

к • Н • f

подач семян в каждой повторности - 300 шт. Работа аппарата проверялась на повышенных режимах работы: при частотах вращения высевающего диска п=60 об/мин, п=72 об/мин,, п=84 об/мин, что примерно соответствовало рабочим скоростям сеялки Ур=13 км/ч, Ур=15 км/ч и Ур=17 км/ч.

При обработке данных в качестве критерия точности опытов принималась частость подачи семян дозирующими элементами Р, % (рис. 3).

Вс

ь = —,

г

где И - ширина щели, м.

Для того, чтобы обеспечить гарантированное удержание семени с учетом просасывания воздуха принимаем коэффициент запаса кз=4. Тогдауниверсальная ширина щели в прокладке вакуумной камеры (после сбрасывателя лишних семян) для подсолнечника и кукурузы И=3,2 мм.

Результаты эксперимента и их обсуждение. Для проверки качества работы предлагаемого аппарата, были проведены испытания, максимально приближенные к полевым.

Эксперименты проводились с пневматическим высевающим аппаратом сеялки СПБ-8К на семенах подсолнечника «Лакомка» и кукурузы «РифМВ». Количество повторностей каждого опыта - 3, число

Рисунок 3 - Результаты экспериментальных исследований серийного и предлагаемого высевающих аппаратов

Анализ результатов экспериментов показал, что за счет изменения формы и площади дозирующих

элементов у предлагаемого аппарата наблюдается более высокая вероятность подачи семян. У серийного высевающего аппарата на рабочей скорости 17 км/ч количество пропусков увеличилось в 1,5 раза от оптимального высева (100%) при дозировании кукурузы, а у модернизированного только в 1,2. 1,3 раза. Опыты показывают, что на повышенных скоростях (15 км/ч) отклонение от допустимой агротребованиями частости пропусков модернизированным высевающим аппаратом в 3 раза для кукурузы и в 2 раза для подсолнечника меньше, по сравнению с серийным аппаратом.

Выводы. Сравнительные испытания серийного и предлагаемого высевающих аппаратов сеялки СПБ-8К подтвердили перспективность предложенной конструкции для проведения посева на повышенных скоростях. Кроме того, условия (3) и (7) позволяют

использовать при посеве и кукурузы и подсолнечника один универсальный комплект высевающих дисков (1=2,5 мм) и прокладок вакуумной камеры, в результате чего снижается трудоемкость настройки сеялки на высев другой культуры и уменьшаются затраты на комплектование агрегата.

Литература. 1. Каскарбаев, Ж.А. Рекомендации по проведению весенне-полевых работ в Акмолинской области в 2010 году / Ж.А. Каскарбаев, В.П. Шашков, М.И. Матюшков. - Шортанды, 2010. - С. 58.

2. Лобачевская, Н.П. Совершенствование процесса высева семян клещевины аппаратом пневматической сеялки [Текст]: Дис. ... канд. техн. наук. - Зерноград, 2001.

3. Бузенков, Г.М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г.М. Бузенков,

С.М. Ма. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 272.

УДК 629.114

Ю.Н. Баранов, кандидат биологических наук ВНИИ соцразвития села ФГБОУ ВПО Орел ГАУ А.Н. Загородних, кандидат технических наук, Д.в. Елисеев, аспирант

гоу впо огу

АНАЛИЗ ВИДОВ, ПОСЛЕДСТВИЙ И КРИТИЧНОСТИ ОТКАЗОВ БЕЗОПАСНОСТИ СТЫКОВКИ

«ТОЛКАЧ - СКРЕПЕР»

Идея анализа видов, последствий и критичности отказов состоит в учете следующих факторов: частоты дефекта, обусловленного потерей точности операции стыковки, вероятности выявления этого события и последствий отказа. Анализ критичности операции начинают с разделения технологического процесса на отдельные операции и проводят анализ возможных опасностей в результате потенциальных нарушений операций.

Ключевые слова: скрепер, толкач, критичность операции, точность операции, точностью технологического процесса, индекс воспроизводимости, коэффициентом точности.

The idea the analysis of kinds, consequences and criticality of refusals consists in the account offollowing factors: frequencies of the defect caused by loss of accuracy of operation of joining, probability of revealing of this event and refusal consequences. The analysis of criticality of operation begin with division of technological process into separate operations and carry out the analysis.

Key words: Scraper, pusher, criticality of operation, accuracy of operation, accuracy of technological process, a reproducibility index, accuracy factor

Развитие агропромышленного комплекса (АПК) сопровождается возведением и реконструкцией таких объектов, как территориальные дороги. За последние годы в стране построено и реконструировано 47 тыс. км автодорог, находящихся в ведении АПК. Реализация Президентской программы «Дороги России XXI века» сыграло ключевую роль в строительстве, реконструкции, ремонте и содержании территориальных дорог АПК [1].

Скреперы является в АПК сегодня наиболее эффективной и распространенной системой производства земляных работ, так как средний объем земляных работ при постройке дорог в равнинной и слабопересеченной местности составляет на 1 км земляного полотна для дорог II и III категорий 20-30 тыс. м3, 1У-У категорий - 15-20 тыс. м3. При постройке дорог I категории объемы земляных работ достигают 50 тыс. м3 и более.

Анализ видов, последствий и критичности отказов (АВПКО) представляет собой группу методов вероятностного анализа безопасности (ВАБ),

предназначенных для превентивного анализа отказов и дефектов элементов объекта, наиболее значимых с точки зрения безопасности (АВПКО объекта), а также операций, влияющих на безопасность технологических процессов (АВПКО процесса) [2].

Цель АВПКО процесса стыковки «толкач -скрепер» заключается в анализе воздействия операции на безопасность операторов техники и технологического процесса.

Одна и та же операция в зависимости от ситуации может анализироваться с точки зрения оценки ее влияния на безопасность операторов используемой техники или процесса его осуществления [3]. Например, операция стыковки «толкач - скрепер», может быть оценена с точки зрения ее влияния на безопасность самих операторов или процесса стыковки.

Идея анализа критичности операции состоит в учете следующих факторов: частоты дефекта,

обусловленного потерей точности операции стыковки, вероятности выявления этого события и последствий отказа.

Вестник

ОрелГАУ

№4

август 2011

Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году

Учредитель и издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет»__________________

Редакционный совет: Содержание номера

Парахин Н.В. (председатель) Научное обеспечение развития растениеводства

Амелин А.В. (зам. председателя) Павловская Н.Е., Сидоренко В.С., Костромичёва Е.В. Характеристика генотипов ячменя

Астахов С.М. по хозяйственно-ценным признакам и электрофоретическим спектрам проламинов семян 2

Белкин Б.Л. Титов В.Н., Смыслов Д.Г., Дмитриева Г.А., Болотова О.И. Регуляторы роста растений как

Блажнов А.А. биологический фактор снижения уровня тяжелых металлов в растении 4

Тутукова Д.А., Малкандуев Х.А., Малкандуева А.Х. Влияние уровня минерального

Буяров В.С. питания на урожайность и качество зерна новых сортов озимой пшеницы в условиях

Гуляева Т.И. вертикальной зональности Кабардино-Балкарии 7

Гурин А.Г. Новиков А.И., Лопачев Н.А., Панова А.Н. Роль сидератов в воспроизводстве плодородия

Дегтярев М.Г. почв Верхневолжья 10

Зотиков В.И. Иващук О.А. Прудников А.Д., Рекашус Э.С. Сравнительная оценка продуктивности новых сортов клевера

лугового в агроэкологических условиях Смоленской области 12

Кузнецова А.С., Куркова И.В., Терехин М.В. Предварительное сортоиспытание новых

Козлов А.С. сортов ячменя дальневосточной селекции 15

Кузнецов Ю.А. Глинушкин А.П. К вопросу о повышении эффективности методики определения качества

Лобков В.Т. семян при производстве яровой мягкой пшеницы 18

Лысенко Н.Н. Хатефов Э.Б., Шорохов В.В., Матвеева Г.В., Сарбашева А.И. Изучение селекционной

Ляшук Р.Н. ценности восковидной кукурузы 21

Научное обеспечение развития животноводства

Мамаев А.В. Боев М.М., Боев М.М., Семенова Е.А. Селекция симментальского скота на долголетие

Масалов В.Н. с учетом генетических маркеров 29

Новикова Н.Е. Балашов В.В., Буяров В.С. Эффективность программ освещения для цыплят-бройлеров с

Павловская Н.Е. различной продолжительностью выращивания 32

Попова О.В. Смагина Т.В., Михеева Е.А. Хотынецкие природные цеолиты и эмульсия прополиса в

Прока Н.И. улучшении физиологических функций и повышении воспроизводительных показателей свиноматок 36

Савкин В.И. Новожеев Ю.А., Полольников М.В., Гамко Л.Н., Минченко В.Н. Влияние минеральной

Степанова Л.П. добавки на продуктивность и микроморфологические показатели тонкого отдела кишечника

Плыгун С.А. (ответств. секретарь) свиней на откорме 39

Золотухина О.А. (редактор) Крапивина Е.В., Иванов Д.В., Лифанова Я.В. Влияние разных доз пробиотика

«тетралактобактерин» на морфобиохимические характеристики гомеостаза телят 41

Адрес редакции: Попов Д.В., Безбородов Н.В. Повышение качества эмбриопродуктивности у коров-доноров

эмбрионов 44

302019, г. Орел, Никанова Л.А., Фомичев Ю.П., Григоренко И.Б., Новиков В.Н. Использование

ул. Генерала Родина, 69. гипергалинной аквакультуры в кормлении свиней 48

Тел.: +7 (4862) 45-40-37 Лаушкина Н.Н. Влияние антиоксидантов на продуктивность и качество молока при 51

Факс: +7 (4862) 45-40-64 E-mail: nichogau@yandex.ru изменении условий содержания лактирующих коров

Мамаев А.В., Лещуков К.А., Меркулова С.С. Оценка качества молока по физиологическому показателю коров 53

Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru Дуборезов В.М., Суслова И.В., Бойко И.И., Дуборезов И.В., Дуборезова Т.А.

Свидетельство о регистрации Зоотехническая оценка силоса из сорго сахарного 56

ПИ №ФС77-21514 от 11.07.2005 г. Шалимова О.А., Сахно Н.В., Козлова Т.А., Зубарева К.Ю., Радченко М.В. Исследование рынка мясного сырья и продуктов питания из мяса в аспекте доктрины продовольственной

Специалист регионального безопасности 58

Инженерно-техническое обеспечение развития в ап к

методического центра по УДК: Несмиян А.Ю., Должиков В.В., Яковец А.В. Повышение скорости машинно-тракторного

Служеникина А.М. агрегата на посеве пропашных культур 61

Технический редактор: Баранов Ю.Н., Загородних А.Н., Елисеев Д.В. Анализ видов, последствий и критичности

Мосина А.И. отказов безопасности стыковки «толкач - скрепер» 63

Ламин В.А. Приводная роликовая цепь сельскохозяйственного назначения 66

Сдано в набор 15.07.2011 г. Молчанов В.И. Применение капролона в приводах сельскохозяйственных машин 69

Подписано в печать 30.08.2011 г. Жосан А.А., Рыжов Ю.Н., Курочкин А.А. Сравнение физико-химических свойств

Формат 60x84/8. Бумага офсетная. дизельного топлива и рапсового масла 72

Гарнитура Таймс. Лысак О.Г., Моисеенко А.М. Микроклимат зданий для хранения сочного растительного 74

Объём 12,5 усл. печ. л. сырья

Тираж 300 экз. Пичугин И.Л. Применение ГИС-технологий - эффективный метод мониторинга объектов ЖКХ 76

Издательство Орел ГАУ, 302028, Череповский А.П. К вопросу об инновационном развитии отечественного производства

г. Орел, бульвар Победы, 19. в капитальном строительстве 80

Лицензия ЛР №021325 Экономические аспекты развития аграрного сектора 83

от 23.02.1999 г. Цвырко А.А., Иващенко Т.Н. Направления государственной поддержки аграрного

Журнал рекомендован производства региона 82

Бердник-Бердыченко Е.Е., Шумская Е.Н. Инновационная активность предприятий на

ВАК Минобрнауки России современном этапе 85

для публикаций научных работ, Брыкин И.А. Экономический механизм устойчивого развития продовольственного рынка

отражающих основное научное региона Авдонина И.А. Рост урожайности сахарной свеклы как основной фактор инновационного 89

содержание кандидатских развития свеклосахарного подкомплекса Ульяновской области 92

и докторских диссертаций Федоренкова Н.М. Роль современной системы управления на льнопроизводящих

предприятиях 94

© ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, 2011