Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших задач сельскохозяйственного производства России является создание и поддержание зерновых ресурсов в объемах, необходимых для полного удовлетворения населения продуктами питания, животноводства – кормами, агропромышленности - сырьем. Решение её невозможно без постоянного совершенствования производственных процессов и машин.
Самая значимая операция при возделывании зерновых культур – посев. Он влияет на рост и развитие растений, должен обеспечить каждому растению рациональную площадь питания.
Основными рабочими органами зерновой сеялки является высевающий аппарат, семяпровод и сошник. В результате многолетнего развития преимущественное распространение получил катушечный высевающий аппарат. Это объясняется простотой его конструкции и относительной несложностью установки нормы высева. Однако такой аппарат имеет и ряд недостатков: порционная подача семян, повышенная повреждаемость крупных семян, некачественный высев несыпучих семян, зависимость нормы высева от уклонов местности.
Поэтому разработка принципиально нового высевающего аппарата, обеспечивающего качественное дозирование семян, является актуальной задачей, имеющей народнохозяйственное значение.
Цель исследования – повысить качество дозирования семян высевающими аппаратами за счет применения вибрации.
Объект исследования – процесс истечения семян из вибрационного высевающего аппарата.
Предмет исследования – закономерности формирования непрерывного потока семенного материала в вибрационном высевающем аппарате.
Научная гипотеза – дозирование семян вибрационным высевающим аппаратом со сдвоенными, параллельно и противофазе работающими лотками, позволит повысить равномерность дозирования и высева семян, в том числе и на пересеченной местности.
Научная новизна работы состоит в следующем:
Усовершенствована математическая модель движения семенного материала под действием вибрации.
Получено уравнение расхода семян.
Установлены зависимости расхода и неравномерности дозирования от угловой скорости вращения эксцентрика, амплитуды колебаний лотка и площади сечения выходного окна вибрационного высевающего аппарата.
Практическая значимость. Определены рациональные параметры и режимы работы вибрационного высевающего аппарата.
Высевающий аппарат позволяет повысить равномерность распределения семян по площади питания, уменьшив коэффициенты поперечной и продольной неравномерности, соответственно, до 1,0 и 1,3 % при агротехнических допустимых пределах в 6,0 и 3,0 %.
Энерго- и металлоемкость высевающего аппарата меньше, чем катушечного.
На защиту выносятся. Результаты теоретических исследований поведения сыпучей среды в высевающем аппарате при вибрации.
Результаты экспериментальных исследований по обоснованию рациональных параметров и режимов работы вибрационного высевающего аппарата.
Результаты сравнительных испытаний экспериментального и катушечного высевающих аппаратов.
Технико-экономическое обоснование эффективности использования вибрационного высевающего аппарата.
Реализация результатов исследования
Экспериментальный образец вибрационного высевающего аппарата спроектирован и изготовлен на кафедре «Тракторы и автомобили», испытан в машинно-тракторной станции Алтайского государственного аграрного университета.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях в Алтайском государственном аграрном университете:
- научно-техническая конференция «Сельскому хозяйству – эффективные технологии и средства механизации» (г. Барнаул, 2004 г.);
- научно-техническая конференция студентов и аспирантов ИТАИ (г. Барнаул, 2007 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 научных статей, в том числе одна - в издании, указанном в «Перечне ведущих рецензируемых научных журналов и изданий…», рекомендованном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 212 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 17 таблиц и 5 приложений. Список использованной литературы включает 119 наименований, в том числе 4 на иностранных языках.
Работа выполнена на кафедре «Тракторы и автомобили» Алтайского государственного аграрного университета в 2002–2009 гг.
