Заєць Максим Леонідович. Обгрунтування параметрів сошників зернових сівалок

Короткий опис

Заєць Максим Леонідович. Обгрунтування параметрів сошників зернових сівалок : Дис... канд. наук: 05.05.11 2009

Заєць М.Л. Обґрунтування параметрів сошників зернових сівалок. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 машини та засоби механізації сільськогосподарського виробництва Вінницький державний аграрний університет, Вінниця, 2009.
Дисертаційну роботу присвячено дослідженню технологічного процесу сівби зернових культур із застосуванням сошника для підгрунтово-розкидної сівби.
У роботі проведено аналіз існуючих способів та засобів сівби зернових колосових культур, визначено недоліки та шляхи їх усунення. Проаналізовано процес руху насіння в насіннєпроводі і по розподільниках пасивної дії, досліджено процес розподілу насіння з використанням комбінованих розподільників з криволінійною твірною, визначено швидкість сходження насіння з розподільника, від якої буде залежати дальність польоту, а також рівномірність розподілу насіння по поверхні поля. Розроблено і досліджено розподільник сошника для підгрунтово-розкидної сівби та проведено обґрунтування і визначення його конструктивно-технологічних параметрів.
Викладено програму і методику експериментальних досліджень, наведено конструкції та принцип роботи лабораторних установок.
Експериментально обґрунтовано вплив параметрів комбінованого розподільника на дальність і рівномірність розподілу насіння зернових культур, визначено швидкість руху насіння по поверхні розподільника в залежності від діаметра твірного кола, і, як наслідок, дальність польоту насінини, коефіцієнт варіації відстані між насінинами, який характеризує рівномірність розподілу. Отримано рівняння регресії, що дозволить оцінювати вплив окремих факторів на рівномірність розподілу насіння по поверхні поля.
Розрахунок економічного ефекту від використання сівалки обладнаної удосконаленими сошниками для підгрунтово-розкидної сівби підтверджує доцільність їх впровадження у виробництво.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове технічне рішення наукової задачі, яка полягає у підвищенні рівномірності розподілу насіння зернових культур по площі поля сошником для підгрунтово-розкидної сівби з комбінованим розподільником, який виконаний у вигляді криволінійної призми та похилої ділянки. Розроблено принципово нову його схему, яка забезпечує більш рівномірний розподіл насіння за шириною захвату сошника, і на цій основі теоретично обґрунтовані технологічні, кінематичні і конструктивні параметри комбінованого розподільника. Вирішення проблеми підгрунтово-розкидної сівби та нерівномірного розподілу насіння порівняно з рядковою сівбою дозволить покращити технологічні, економічні та експлуатаційні показники сівалок.
2. Теоретичними дослідженнями вперше встановлені наступні аналітичні залежності:
- що описують рух насінини по поверхні комбінованого розподільника;
- величини швидкості сходу з криволінійної поверхні розподільника від діаметру твірного кола брахистохрони і координати потрапляння насіння на поверхню розподільника;
- дальності розподілу насіння по ширині смуги, що засівається, від параметрів похилої ділянки;
- рівномірності розподілу насіння за шириною захвату сошника від ексцентриситету встановлення розподільника;
3. Вперше розроблені математичні моделі руху насінин [7, 8] по поверхні комбінованого розподільника, в залежності від швидкості сходження насінин по криволінійній твірній розподільника, яка залежить від діаметра твірного кола і координати потрапляння насіння на поверхню розподільника і становитьVсх= 1,24 м/с; виведена система рівнянь (у параметричному виді) [11], що описує рівномірність розподілу насіння від параметрів похилої ділянки комбінованого розподільника; вперше одержанні аналітичні залежності рівномірності розподілу насіння за шириною захвату сошника від ексцентриситету установки розподільника.
4. Теоретично обґрунтовано величину ексцентриситету установки розподільника сошника=(0,60,9)R, з метою підвищення рівномірності розподілу насіння на основі комп’ютерних програм шляхом послідовної підстановки значеннявід (0,2RR) насіннєпроводу. Обґрунтовано ширину захвату сошника, яка становить 95-100 мм, припідгрунтово-розкидній сівбі з врахуванням кінематики руху насінини по розподільнику типу брахистохрона та агротехнічних вимог, які ставляться до них. Розроблена конструкція сошника для підгрунтово-розкидної сівби насіння зернових культур з комбінованим розподільником насіння.
5. Встановлено значення довжини похилої ділянки вибране на підставі дальності і рівномірності розподілу насіння, яка складає 60 мм. Комбінований розподільник може розподіляти насіння зернових культур за шириною 95-100 мм. При проведенні багатофакторних експериментів, встановлено, що кращі показники розподілу насіння має комбінований розподільник виконаний у вигляді криволінійної призми.
6. Експериментально встановлені раціональні швидкості сходження насіння з криволінійної твірної розподільника в залежності від діаметра твірного кола, отримана емпірична залежністьVсх(d). При аналізі отриманої залежності встановлено, що найбільша швидкість руху насінинVсх= 1,36 м/с по криволінійній поверхні розподільників з діаметрами твірного кола 10...30 мм відповідає розподільникові з діаметром твірного колаd= 20 мм. Тому для подальших досліджень прийнятий розподільник з діаметром твірного колаd= 20 мм. В результаті комплексних теоретичних і експериментальних досліджень і пошукового багатофакторного експерименту уточнено рівняння регресії і визначені найбільш значимі фактори, що впливають на параметр оптимізації.
7. На основі аналізу рівнянь регресії визначені раціональні конструктивні параметри комбінованих розподільників 1-го і 2-го варіантів, відстань від нижнього зрізу направляча до вершини розподільника становить h = 2,9 мм; ексцентриситет установки розподільника відносно осі насіннєпроводу = 0,8 мм; довжина похилої ділянки LH= 58,8 мм; кут встановлення похилої ділянки до горизонталі =23,6. Встановлено, що кращу рівномірність розподілу насіння забезпечує сошник з розподільником у вигляді криволінійної призми (варіант 2), а також встановлені параметри оптимізації комбінованих розподільників від довжини похилої ділянки і величини ексцентриситету установки розподільника
8. Експериментально встановлені раціональні конструктивні параметри комбінованого розподільника насіння. Встановлено, що найбільша швидкість сходження (1,36 м/с) серед досліджуваних розподільників буде у того, діаметр твірного кола брахистохрони якого рівний 0,02 м. Із збільшенням довжини похилої ділянки зростає дальність розподілу насіння, проте найбільш рівномірно за шириною захвату сошника насіння розподіляється при довжині похилої ділянки 60...90 мм.
9. В ході польових випробувань сівалки, обладнаної експериментальними сошниками, на полях СТОВ «Старокотельнянське» Андрушівського району Житомирської області отримані наступні якісні показники роботи: ширина смуги, що засівається сошником 95-100 мм, кількість рослин, забезпечених розрахунковою площею живлення 43 %, кількість незасіяних ділянок складає 44 %. Випробування підтвердили достовірність теоретичних і експериментальних досліджень і доцільність застосування сошника при сівбі зернових колосових культур. Встановлено, що застосування сівалки для безрядкової (розкидної) сівби, обладнаної експериментальними сошниками забезпечує підвищення урожайності зернових в середньому на 4,5 ц/га (або на 10 %) в порівнянні з контрольними посівами, де врожайність зернових досягала - 48,5 ц/га. Технічна новизна розробки підтверджена патентом на корисну модель № 31393. Річний економічний ефект при нормативному річному завантаженні посівного агрегату 130 год. склав 1235 грн.