Введение к работе
Актуальность темы. За последние десятилетия валовое производство семян трав сократилось в 3-4 раза по сравнению с 80-ми годами XX века, а кондиционные семена составляют около 40% их валового сбора. Решение проблемы удовлетворения потребности отрасли кондиционным семенным материалом во многом определяется эффективностью технологического и технического обеспечения процессов очистки и предпосевной подготовки семян. Применяемые технологии производства семян в большинстве своём морально устарели, а физический износ техники достигает 80 - 90%. Отсутствие в хозяйствах очистительных и специальных машин для обработки семян приводит к значительным их потерям в процессе послеуборочной обработки. Причём имеют место потери связанные с травмированием, и как следствие, ухудшением всхожести семян. Основными причинами повышенного расхода остро дефицитных семян многолетних бобовых трав являются их твердокаменность и высокая прочность поверхностной пленки, сдерживающие набухание зерна и не позволяющие развиваться зародышу семени. Это приводит к длительной затяжке всходов и безвозвратной потере части высеянных семян, кроме того, неравномерные всходы резко снижают и урожайность, и общую продуктивность растительной массы.
Наиболее доступным, простым и производительным является механический способ нарушения герметичности покрывающей пленки семян. Применяемые для этой цели скарификаторы, имея рабочие органы высокой твердости и высокие скорости воздействия на семена, не в полной мере обеспечивают хорошее качество и часто чрезмерно повреждают семена в процессе их обработки. Кроме этого, дозирующие и распределительные подающие устройства скарификаторов не обеспечивают равномерности подачи семян на рабочий орган, что отрицательно сказывается на качестве их обработки.
Отсюда вытекает необходимость совершенствования конструкций скарификаторов семян с целью устранения вышеотмеченных недостатков.
Цель исследования – повышение эффективности скарификации семян многолетних бобовых трав.
Объект исследования – технологический процесс скарификации семян многолетних бобовых трав дисковым скарификатором с нижним фрикционным диском и дозирующим устройством.
Предмет исследования – закономерности взаимодействия элементов дискового скарификатора с нижним фрикционным диском и дозирующим устройством и семян многолетних бобовых трав.
Рабочая гипотеза: повысить качество скарификации предложено за счёт обеспечения равномерности распределения и подачи семян в дисковом скарификаторе с нижним фрикционным диском и дозирующим устройством.
Научная новизна.
-
Получены дифференциальные уравнения движения семян по рабочим элементам дискового скарификатора, определяющие его конструктивно-режимные параметры.
-
Определены закономерности взаимодействия семян многолетних бобовых трав с рабочими элементами дискового скарификатора.
-
Обоснованы технологические параметры и режимы работы дискового скарификатора.
Новизна технических решений подтверждена патентом РФ на полезную модель.
Методы исследования. Работа выполнена в период 2005-2009 гг в Омском государственном аграрном университете на кафедре «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины и механизация животноводства, ремонт машин» в соответствии с планами НИР кафедры в рамках государственной темы № 012.00002130 - «Совершенствование технологических процессов зональных сельскохозяйственных машин, повышение их агроэкологической эффективности» сроком действия с 2005 по 2010 г.
В аналитических исследованиях использованы методы и положения теоретической и технической механики, методы решения дифференциальных уравнений. При экспериментальном исследовании применялись методы планирования многофакторных экспериментов и математического моделирования. При обработке результатов исследования – методы математической статистики, теории вероятностей, линейного программирования.
При теоретических исследованиях и обработке результатов экспериментов вычисления производились на ПЭВМ с использованием программ Math CAD, EXCEL.
Практическая значимость. Применение разработанного устройства обеспечивает:
- качественную скарификацию семян многолетних бобовых трав;
- снижение расхода семян при посеве;
- повышение всхожести семян многолетних бобовых трав;
- результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы в учебно-методических целях, а также проектно-конструкторскими организациями для разработки новых скарификаторов семян.
Апробация работы. Основные материалы работы в период с 2005 по 2009 гг. докладывались на Международных и региональных конференциях, в частности: на Международном научно - техническом форуме (г. Омск, март 2009); региональной научно-практической конференции посвящённой 90-летию ОмГАУ (г. Омск, март 2008).
Внедрение. Изготовленная установка «Скарификатор» в 2008 году прошла приёмочные испытания в ООО «Ложниковское» Тарского района Омской области.
Публикации. По теме диссертации опубликованы пять научных статей, в том числе одна статья в рецензируемом журнале из перечня рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений.
