Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1. Природно-климатические особенности подтаёжной зоны Западной Сибири 9
1.2. Хозяйственное значение льна-долгунца 10
1.3. Агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы для посева семян льна-долгунца 12
1.4. Способы посева льна-долгунца 17
1.5. Анализ технических решений по посеву мелкосеменных культур 20
1.6. Выводы и задачи исследований 29
ГЛАВА 2. Теоретическое исследование процесса посева льна-долгунца 31
2.1. Алгоритм проектирования двухстрочного сошник в зависимости от условий функционирования 31
2.2. Обоснование конструкторско-технологической схемы двухстрочного килевидного сошника для посева семян льна-долгунца 33
2.3. Определение сил сопротивления почвы, действующих на сошник 40
2.3.1. Анализ сил, действующих на сошник 40
2.3.2. Определение сил сопротивления резанию 42
2.3.3. Определение сил, действующих на боковые поверхности сошника и сил трения 45
2.4. Определение тягового сопротивления сошника 46
2.5. Моделирование колебательной системы «сошник – почва» 50
2.6. Определение тягового сопротивления сошника с опорными «лыжами» 2 62
2.7. Выводы по главе 2 66
ГЛАВА 3. Программа и методика экспериментальных исследований67
3.1. Программа исследований 67
3.2. Методика проведения лабораторных исследований 67
3.2.1. Методика проведения отсеивающего эксперимента 68
3.2.2. Методика проведения исследований равномерности распределения семян по глубине заделки в почвенном канале 70
3.2.3. Методика проведения исследований тягового сопротивления сошника в почвенном канале 72
3.2.4. Методика определения толщины лезвия сошника 73
3.2.5. Методика определения ширины лыжеобразной опоры сошника 75
3.2.6.
Методика проведения планируемого многофакторного эксперимента 76
3.3. Методика проведения лабораторно-полевых исследований 80
3.3.1. Методика определения глубины заделки семян 82
3.3.2. Методика определения тягового сопротивления сеялки 82
3.3.3. Методика изучения динамики всходов 83
3.3.4. М етодика определения урожайности 84
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований 85
4.1. Результаты проведения лабораторных исследований 85
4.1.1. Результаты отсеивающего эксперимента 85
4.1.2. Влияние толщины лезвия сошника на тяговое сопротивление
4.1.3. Влияние ширины лыжеобразной опоры на тяговое сопротивление сошника
4.1.4. Результаты проведения многофакторного эксперимента
4.1.5. Результаты эксперимента по определению влияния конструктивных и технологических параметров на равномерность распределения семян по глубине заделки
4.1.6. Результаты эксперимента по определению влияния конструктивных и технологических параметров на тяговое сопротивление сошника
4.2. Сравнение теоретических и экспериментальных исследований
4.3. Результаты лабораторно-полевых исследований
4.3.1. Результаты по определению глубины заделки семян
4.3.2. Качественные показатели работы различных видов сошников
4.3.3. Результаты урожайности соломы и семян льна-долгунца в полевом опыте в зависимости от вида сошника
4.3.4. Энергетическая оценка машины
4.4. Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Экономическая эффективность
5.1. Экономическая эффективность применения сеялки ССНП-16 с экспериментальными сошниками для посева льна-долгунца
5.2. Результаты внедрения
5.3. Выводы по главе 5
Общие выводы
Библиографический список
Приложения
- Агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы для посева семян льна-долгунца
- Определение тягового сопротивления сошника
- Методика проведения исследований тягового сопротивления сошника в почвенном канале
- Результаты эксперимента по определению влияния конструктивных и технологических параметров на тяговое сопротивление сошника
Введение к работе
Актуальность темы и обоснование исследований. Лен-долгунец – это ценная техническая культура, которая дает одновременно два вида продукции – волокно и семена. Лен-долгунец является единственной отечественной культурой, способной обеспечивать потребности населения в текстильной продукции. Являясь одной из самых трудоемких сельскохозяйственных культур, лен-долгунец при грамотном и научном подходе к его выращиванию – доходная культура, которая внесена в перечень приоритетных направлений производства сельскохозяйственной продукции.
Для увеличения производства и получения льнопродукции высокого качества необходимо повышение уровня культуры льнопроизводства за счет применения научно-обоснованных технических решений.
В технологической системе получения высоких урожаев и качества льна одной из самых ответственных операций является посев. Именно от качества проведения посева зависит дальнейшее развитие культуры.
Полнота и дружность всходов во многом зависят от глубины заделки семян. Семена льна мелкие. Они содержат небольшое количество питательных веществ, необходимых для прорастания. При глубокой заделке семян питательных веществ может не хватить для появления всходов и они погибнут. При слишком мелкой заделке семенам не хватает влаги и часть из них также может не взойти.
Существующие льняные сеялки не в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляемым к технологическому процессу распределения семян льна по глубине. Также современные посевные машины не в полной мере удовлетворяют требованиям по распределению семян по площади питания. Известно, что корни растения распределяются в плоскости по кругу, и площадь питания каждого растения приближается к квадрату. Однако в посевах с междурядьями 7,5 см, которые проводятся серийными льняными сошниками, она представляет форму вытянутого прямоугольника. Все это приводит к недобору урожая и снижению качества льнопродукции.
Отсюда вытекает необходимость совершенствования сошников для посева льна с целью устранения отмеченных выше недостатков. Поэтому задача, направленная на обоснование параметров и режимов работы сошника для посева льна-долгунца, является актуальной и имеет важное хозяйственное значение.
Цель исследований. Повысить качество посева льна-долгунца за счет применения двухстрочного килевидного сошника.
Объект исследований. Процесс распределения по глубине семян льна-долгунца двухстрочным килевидным сошником.
Предмет исследований. Закономерности влияния параметров и режимов работы двухстрочного килевидного сошника на качественные показатели работы сеялки.
Научная гипотеза. Повысить качество посева семян льна-долгунца возможно за счёт снижения резонансных явлений в сошниковой группе.
Методика исследований. Теоретические исследования выполнялись на основании математических и физических положений, законов и методов теоретической и прикладной механики. Экспериментальные исследования проводились методами планирования эксперимента. При обработке экспериментальных данных были использованы методы математической статистики. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальной проверкой на опытно-производственной лабораторной установке.
Научная новизна. Определены основные параметры сошника и силы сопротивления почвы, действующие на него. Получено уравнение для определения значения тягового сопротивления сошника в зависимости от конструктивных и технологических параметров.
Определены закономерности колебания механизма подвески двухстрочного килевидного сошника.
Получены регрессионные модели качественных показателей работы сошника, на основании которой обоснованы основные рациональные параметры рабочего органа.
Достоверность результатов работы подтверждена экспериментальными исследованиями, положительными результатами предварительных испытаний и эксплуатации двухстрочного килевидного сошника.
Практическая значимость. Применение разработанного устройства обеспечивает:
качественный посев семян льна-долгунца на заданную глубину и равномерное распределение их по площади питания, что способствует повышению урожайности и качества льноволокна;
результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы в учебно-методических целях, а также проектно-конструкторскими организациями для разработки новых рабочих органов посевных машин.
Внедрение. Переоборудованная серийная сеялка ССНП-16 с экспериментальными двухстрочными килевидными сошниками в 2013 году прошла производственные испытания на базе К(Ф)Х «ИП Лысцова М.С.» Тарского района Омской области.
Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались:
на Международной научно-практической конференции, посвященной 5-летию Института ДПО кадров АПК ФГБОУ ВПО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова «Состояние и перспективы инновационного развития АПК» (г. Саратов, 2012 г.);
на 4-й Региональной молодежной научно-практической конференции "Омский регион - месторождение возможностей» ОмГМА (г. Омск, 2013 г.);
на Всероссийской научно-практической конференции «Льноводство в Сибири: современное состояние и перспективы развития» (г. Тара, 2013 г.).
По материалам исследований опубликовано 9 научных публикаций, в том числе три статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК и патент РФ на полезную модель.
Исследования проводились в период 2010-2014 гг. в Тарском филиале
Омского государственного аграрного университета им. П.А. Столыпина на
кафедре «Тракторы и автомобили, сельскохозяйственные машины» в
соответствии с планами НИР в рамках государственной темы № 012.00002130 –
«Совершенствование технологических процессов зональных
сельскохозяйственных машин, повышение их агроэкологической эффективности».
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений.
Работа содержит 149 страниц машинописного текста, 20 таблиц, 47 рисунков, 4 приложения на 5 страницах. Список использованной литературы включает 157 наименования, в том числе два иностранных источника.
На защиту выносятся.
Конструктивно-технологическая схема двухстрочного килевидного сошника для посева льна-долгунца.
Уравнение для определения значения тягового сопротивления сошника в зависимости от конструктивных и технологических параметров.
Уравнение колебания сошниковой группы двухстрочного килевидного сошника.
Регрессионные модели качественных показателей работы двухстрочного килевидного сошника, на основании которой обоснованы основные рациональные параметры рабочего органа.
Результаты лабораторно-полевых исследований с использованием двухстрочного килевидного сошника.
Агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы для посева семян льна-долгунца
Своевременная подготовка поля под посев льна-долгунца с соблюдением агротехнических требований является непременным условием для последующей равномерной заделки семян на заданную глубину и появления всходов [1].
Согласно ГОСТ [1]:
- поверхностный слой почвы поля, подготовленный под посев, должен быть выровнен и разрыхлён в соответствии с агротехническими указаниями для соответствующей зоны;
- почва в слое глубины заделки должна быть мелкокомковатой: весовое содержание комьев почвы размером от 1 до 10 мм должно быть не менее 50%;
- крупные камни и комья размером 30 мм и более не допускаются;
- поверхностный слой почвы не должен иметь скопление сорняков, пожнивных и соломистых остатков, превышающих по размерам установочную глубину заделки семян;
- высота гребней и глубина борозд не должна превышать 20 мм;
- влажность почвы в зоне заделки семян должна быть не более 15…20 % для глубины 0…5 см и 18…30% для глубины 5…10 см.
Под посевы льна следует отводить плодородные, хорошо выровненные участки [1]. Основная обработка почвы в подтаёжной зоне - зяблевая вспашка на глубину 25…30 см. На почвах с меньшим гумусовым слоем - на полную глубину пахотного горизонта.
Закрытие влаги весной на отвальной зяби осуществляют зубовыми боронами в два следа поперёк вспашки по мере поспевания почвы. Перед посевом проводится культивация с боронованием, после неё верхний слой почвы, в который заделываются семена, становится рыхлым, мелкокомковатым.
Для хорошего контакта семян с почвой и подтягивания к ним влаги на легко- и среднесуглинистых почвах осуществляется предпосевное и послепосевное прикатывание. Целесообразно использовать перед посевом льна комбинированные агрегаты РВК -3, ВИП-5.5, производящие за один проход рыхление, выравнивание и прикатывание почвы. Некачественная подготовка почвы не позволяет провести высококачественно посев, что отрицательно влияет на рост и развитие растений и усложняет уход [81,124].
Хорошо разделанная и выровненная с поверхности почва под посев льна — одно из условий высокой полевой всхожести семян. Часто в хозяйственных посевах льна полевая всхожесть семян не превышает 60, а иногда и 50%, в результате снижается густота стеблестоя и урожай льна. На полевую всхожесть семян влияет большое число факторов, но предпосевная обработка почвы — один из главных, так как она во многом определяет условия, в которые попадают семена.
На основании обобщения исследований, проведённых в разных почвенно-климатических зонах Западной Сибири, установлено, что рекомендуются ранневесенние посевы льна при наступлении физической спелости почвы и прогревания её на глубине пахотного слоя до 7-8 0С [46,124].
В среднем эти сроки в подтаёжной зоне приходятся на 25…30 мая. Лен раннего посева отличается повышенной устойчивостью к полеганию. Это улучшает качество волокна и дает возможность рациональнее применять машины на уборке. В таблице 1.1, представлено влияние срока сева льна на устойчивость растений к полеганию.
Обеспечение равномерной заделки семян льна на глубину не более 3-х см является важным фактором, влияющим на густоту всходов. Глубина заделки в первую очередь обусловлена энергией прорастания семян высеваемой культуры, их размером, механическим составом почвы, её влажностью и сроками посева [88,124].
Полнота и дружность всходов во многом зависят от глубины заделки семян.. При глубокой заделке семян питательных веществ может не хватить для появления всходов и они погибнут, и даже взошедшие слабые растения нередко подвергаются губительному воздействию почвенной корки и затенению [124]. При слишком мелкой заделке семенам не хватает влаги и часть из них также может не взойти.
Слишком большое заглубление семян наряду со снижением всхожести ведёт к увеличению времени появления всходов [88]. А также, по утверждению академика РАСХН А.Н. Власенко [46], глубина заделки семян очень сильно влияет на развитие корневых гнилий растений, которые пагубно влияют на урожайность и качество конечного продукта: чем меньше глубина заделки семян, тем меньше подверженность растений заражению корневыми гнилями и выше качество продукции.
Опыты М.П. Афонина (ВНИИЛ) показали, что глубина заделки семян льна не должна превышать 3 см, причем на более связных суглинистых почвах она должна составлять не более 1,5-2 см, а на легких супесчаных почвах — не более 3 см. Увеличение глубины заделки до 5 см резко снижает всхожесть; не заделанные семена еще больше снижают ее, особенно на супесчаных почвах.
Вопросы пищевого режима растений освещены в работах ряда авторов: Н.Н. Ульриха [143], И.С. Шатилова [147], И.И. Синягина [133], Г.М. Бузенкова [36] и др.
Важнейший показатель формирования урожая - число высеваемых на единицу площади семян. Казалось бы, что проблема увеличения урожайности решается просто: нужно только увеличить число растений на единице площади. Но при этом продуктивность растений снижается. Максимальная урожайность, очевидно, будет достигаться при оптимальном варианте сочетания числа растений на единице площади и продуктивности одного растения, т.е. всё сводится к выбору оптимальной величины и конфигурации площади питания для разных сельскохозяйственных культур с учётом их зон возделывания [19].
Известно, что с уменьшением числа растений на единице площади средняя продуктивность одного растения возрастает, что продолжается, очевидно, только до тех пор, пока растения не перестанут оказывать влияния одно на другое [21].
Определение тягового сопротивления сошника
Составим графическое представление сил, действующих на сошник (рис. 2.8). Далее составим уравнение проекции сил на оси координат, в соответствие с рис. 2.8, которые расположим параллельно движению агрегата и вертикально. Двумерное пространство в принятом приближении удовлетворяет параметрам точности. На основе полученного уравнения 2.24 построим графики зависимостей тягового сопротивления сошника от конструктивных и технологических параметров (рис. 2.9 - 2.12). При этом примем постоянными следующие параметры: - коэффициент объемного смятия q, q =5- 10б Н/м3; - толщина лезвия сошника Н, Н= 0,02 м; - угол трения почвы о материал р, р = 35 град; - плотность почвы рп, рп 1100 кг/м ; - масса сошника т, т = 5 кг; - затылочная часть сошника а,а = 0,02 м; - коническая часть сошника с, с = 0,06 м, - угол атаки сошника а, а = 75; - скорость агрегата агр, Уагр = 2,0 м/с. При этом вариативные параметры соответственно изменяются в заданных пределах.
Рисунок 2.9. Зависимость тягового сопротивления FmM2, Н от глубины обработки h, м Анализ графика, представленного на рисунке 2.9, позволяет сделать вывод и о том, что глубина посева значительно влияет на тяговое сопротивление сошника и агрегата в целом и имеет квадратичную зависимость. Рисунок 2.10. Зависимость тягового сопротивления FmHZ, Н от скорости агрегата Уагр, м/с
Анализ графика, представленного на рисунке 2.10, позволяет сделать вывод и о том, что скорость агрегата прямо пропорционально влияет на тяговое сопротивление агрегата и сошника.
Зависимость тягового сопротивления FmHZ, Н от угла атаки сошника а Анализ графика, представленного на рисунке 2.11, позволяет сделать вывод и о том, что угол атаки сошника обратно пропорционально с квадратичной зависимостью влияет на тяговое сопротивление сошника.
Зависимость тягового сопротивления Fтяг, Н от радиуса носка сошника r, м
Анализ графика, представленного на рисунке 2.12, позволяет сделать вывод и о том, что радиус носка сошника прямо пропорционально с квадратичной зависимостью влияет на тяговое сопротивление сошника.
Машинное выполнение технологических операций характеризуется показателями, определяющими условия нормального функционирования систем и подсистем, выполняющих в машине основные и вспомогательные процессы. Эти показатели определяются закономерностями, взаимосвязями и взаимозависимостями между совокупностью физических взаимодействий (механических, гидравлических, биологических, электромагнитных и др.) и реакциями на эти взаимодействия со стороны исполнительных подсистем [32] .
В сельскохозяйственных машинах выполняемый технологический процесс, как правило, определяется в начале подбором режимов и параметров исполнительных систем и последующей соответствующей настройкой их в полевых условиях. Поскольку подавляющая часть машин и агрегатов – мобильны, при проходе агрегатов в поле со стороны неровностей поля возникают дополнительные воздействия, чаще всего реализуемые в виде колебаний и вибраций в механизмах (подсистемах) машин и агрегатов, нарушающие установочные режимы и параметры.
Однако главной отличительной особенностью вибрации как физического эффекта одного из видов механических воздействий является возможность передачи энергии системе большой удельной мощности при малой амплитуде ее смещения за период колебаний. Вместе с тем возможность регулирования параметров вибрации (частот и амплитуд) в широких пределах позволяет распространить ее действие на широкий спектр физических процессов. Универсальность вибрации состоит в том, что она является наиболее эффективным общим средством управления динамическим состоянием систем при осуществлении различных технологических операций. Роль вибрации состоит не только в том, что она приводит к интенсивному движению частиц или звеньев друг относительно друга в объеме системы, но и в том, что при этом резко увеличиваются скорости движения каждой частицы или звена в отдельности относительно центра масс.
Широкие возможности управления процессами в частотной области делают эту отрасль все привлекательнее в смежных отраслях науки, в частности, в сельхозмашиностроении. В отличие от общепринятого мнения о вредности вибрации появляется возможность управления динамическими состояниями систем, выполняющих технологические процессы, используя их внутренние характеристики, что освобождает их от необходимости применения дополнительных контролирующих или управляющих систем, искусственно привносимых в конструкцию машины.
В основе выбора высокоточных технологий культур в условиях рискованного земледелия является необходимость передачи энергии частицам семян и почвы возможно большей удельной мощности при малых воздействиях на них, что возможно при использовании процессов вибрации. Эффект вибрации состоит в том, что возможно резкое увеличение скорости движения частиц относительно центра масс в объеме систем. Внесение в систему направленного вектора этих скоростей позволяет упорядочить процессы движения частиц (семян, почвенных агрегатов) в нужном направлении с большой энергией. Для совершения при этом работы необходимо перевести процесс вибрации в нужный колебательный режим, установив необходимый вид управляющих процессов на исполнительные подсистемы, обеспечив заданные технические требования к выполняемым технологическим процессам.
Анализ и синтез исполнительных подсистем сельскохозяйственных машин с частотным управлением их рабочими процессами, адаптированными к селективным свойствам биологических систем, реализация которых основана на положениях теории управления системами и теории параметрически возбуждаемых систем при наложении на решения дифференциальных уравнений местных ограничений в виде агротехнического допуска на исследуемый процесс, что позволяет определить целенаправленность структуры, допустимые частотные интервалы и вид необходимых управляющих воздействий на них [32]. В работах Беспамятновой Н.М. рассмотрены процессы преобразования энергии агрегатов в энергию для преобразования почвы в заданное состояние [30,31]. Так, на произведение работы по преобразованию, например, почвы из исходного состояния в заданное, согласно законам термодинамики необходимо определенное количество энергии 1, причем с определенной скоростью ее поступления. Почва способна поглощать полученную энергию со скоростью х, которая зависит от реологических свойств почвы. Поэтому реальный темп подачи энергии к почве А зависит от перечисленных характеристик.
Методика проведения исследований тягового сопротивления сошника в почвенном канале
Для определения тягового сопротивления сошника была разработана и изготовлена экспериментальная установка, состоящая из горизонтального кронштейна и вертикальной стойки, закрепленной на кронштейне посредством шарнирного соединения, допускающего качание стойки вокруг горизонтальной оси, расположенной поперек направления движения агрегата. Вертикальная стойка выполнена с возможностью регулировки длины посредством регулировочного винта.
Перемещению вертикальной стойки оказывает сопротивление пружина, закрепленная между вертикальной стойкой и кронштейном. Описанные перемещения также ограничены конструктивно путем упора вертикальной стойки в кронштейн. Разработанное устройство закреплялось на тележке почвенного канала.
При движении агрегата сила тягового сопротивления стремится повернуть вертикальную стойку вокруг оси шарнира, преодолевая при этом силу сопротивления пружины. Таким образом, при движении эти силы уравновешиваются, но при этом вертикальная стойка отклоняется на некоторый угол.
Для определения величины перемещения стойки на экспериментальной установке предусмотрен упругий элемент, закрепленный одним концом на стойке, жестко связанной с горизонтальным кронштейном, а другим - на вертикальной стойке. Место установки элемента выбиралось на основании анализа возможных перемещений вертикальной стойки. На упругом элементе, в месте наибольшей деформации [14], закреплены тензо- датчики, показания с которых снимаются тензометрическим комплексом.
Тарировка осуществлялась следующим образом. Подготавливали к работе тензометрический комплекс, затем к кронштейну крепления сошника прикладывали лебедкой усилие, контролируя его динамометром, шаг увеличения нагрузки составлял 20 Н, максимальная прилагаемая нагрузка составляла 180 Н. После каждого нагружения производили считывание соответствующих цифровых показаний, В процессе тарировки осуществляли нагружение в двух противоположных направлениях. Тарировка проводилась до и после экспериментов.
После получений цифровых значений, соответствующих прилагаемой нагрузке, был построен тарировочный график и определено тарировочное уравнение.
Эксперимент по определению тягового сопротивления сошника проводили в следующей последовательности с пятикратной повторностью:
1. На раме тележки почвенного канала закрепляли соответствующий сошник.
2. Устанавливали необходимую глубину посева.
3. Выбирали необходимую передачу редуктора приводной станции почвенного канала (скорость движения).
4. Осуществляли перемещение тележки почвенного канала.
5. Измеряли тяговое сопротивление сошник.
6. Показания заносили в журнал, фиксируя значения параметров и тягового сопротивления.
Лезвие сошника предназначено для разрезания пласта почвы и транспортирования семян к семенному ложу. Данные критерии являются взаимоисключающими, так как уменьшение толщины лезвия приводит к снижению тягового сопротивления сошника, но вследствие конструктивной особенности (внутренняя полость сошника является семяпроводом) -уменьшение толщины до минимальных значений затруднительно, так как произойдет затруднение доставки семян к семенному ложу. Сошник должен иметь такую толщину, при которой происходит наилучшее распределение семян по глубине заделки и наблюдается наименьшее тяговое сопротивление.
В ходе теоретических исследований мы принимали толщину лезвия сошника Н = 20 мм, с экспериментальной точки зрения приняли диапазон толщины лезвия сошника Н = 10…50 мм и провели лабораторные исследования влияния указанного параметра на равномерность распределения семян по глубине и тяговое сопротивление сошника. Далее решили компромиссную задачу и определили рациональное значение ширины лезвия сошника.
Последовательность выполнения исследования следующая:
1. Проводили заправку семенами семенного ящика.
2. Устанавливали необходимую норму высева.
3. На тележку почвенного канала устанавливали один из пяти сошников с различной толщиной лезвия.
4. Устанавливали необходимую глубину посева.
5. Выбирали необходимую передачу редуктора приводной станции почвенного канала.
6. Осуществляли перемещение тележки почвенного канала.
7. Проводили расчет равномерности распределения семян по глубине заделки по методике 3.2.2, опыт проводили в трехкратной повторности.
8. Показания заносили в журнал, фиксируя значения толщины лезвия и равномерности распределения семян по глубине заделки.
9. Повторяли п. 3, 4, 6 и 7 для других сошников.
10. Далее устанавливали на тележку почвенного канала один из пяти сошников и проводили измерение тягового усилия сошника по методике 3.2.3, опыт проводили в трехкратной повторности.
11. Показания заносили в журнал, фиксируя значения толщины лезвия и тягового сопротивления. 3.2.5. Методика определения ширины лыжеобразной опоры сошника
Лыжеобразная опора сошника предназначена для снижения амплитуды колебаний в вертикальном направлении и стабилизации хода сошника по глубине, а также для регулировки глубины посева. Для определения влияния ширины лыжеобразной опоры на равномерность распределения семян по глубине и тяговое сопротивление сошника.
В ходе теоретических исследований мы принимали ширину лыжеобразной опоры равной l = 20 мм, для проведения экспериментальных исследований примем диапазон ширины l = 10…50 мм.
Последовательность выполнения исследования следующая:
1.На тележку почвенного канала устанавливали один из пяти сошников с различной шириной лыжеобразной опоры.
2. Устанавливали необходимую глубину посева.
3. Осуществляли перемещение тележки на заранее выбранной передаче редуктора приводной станции почвенного канала.
4. Проводили расчет равномерности распределения семян по глубине заделки по методике 3.2.2, опыт проводили в трехкратной повторности.
5. Показания заносили в журнал, фиксируя значения ширины лыжеобразной опоры и равномерности распределения семян по глубине заделки.
6. Повторяли предыдущие пункты для других сошников.
7. Далее устанавливали на тележку почвенного канала один из пяти сошников и проводили измерение тягового усилия сошника по методике 3.2.3, опыт проводили в трехкратной повторности.
8. Показания заносили в журнал, фиксируя значения ширины лыжеобразной опоры и тягового сопротивления.
Результаты эксперимента по определению влияния конструктивных и технологических параметров на тяговое сопротивление сошника
Проведение исследования по влиянию конструктивных и технологических параметров на тяговое сопротивление было произведено по той же методике планирования эксперимента и в той же последовательности, как и исследование неравномерности распределения семян по глубине. Проверка на однородность ряда дисперсий по критерию Кохрена показала, что ряд дисперсий можно считать однородным, так как Ошибка!
Закладка не определена.G0р,а0с5ч = 0,1352 G0т,а0б5л = 0,157 [138].
После реализации эксперимента и обработки данных по определению влияния параметров сошника на тяговое сопротивление получено уравнение регрессии:
Данное уравнение содержит двенадцать коэффициентов. Проверка гипотезы об адекватности математической модели (4.3) проводилась по критерию Фишера. По результатам проверки модель признана адекватной. Ошибка! Закладка не определена. F = 5,25 F0P4 = 5,09.
После перевода уравнения (4.3)из кодированного вида в натуральный получено уравнение (4.4): определена.Ошибка! Закладка не определена. (4.4) При анализе уравнений 4.3 и 4.4 видно, что наибольшее влияние на тяговое сопротивление сошника FmM2 оказывают: угол атаки сошника, радиус носка сошника и глубина посева. На основе полученного уравнения регрессии, построены графики зависимостей тягового сопротивления сошника от конструктивных, технологических и кинематических факторов (рис. 4.10 - 4.15). Зависимости, представленные на рисунке 4.10, показывают, тяговое сопротивление зависит от скорости агрегата в квадратичной зависимости, увеличение скорости приводит к росту тягового сопротивления. Снижение тягового сопротивления наблюдается при значениях угла атаки сошника а = 75 - 105. Резкий скачок тягового сопротивления наблюдается при угле атаки сошника более а = 120
Зависимость тягового сопротивления сошника FmHZ от скорости движения агрегата Vazp и угла атаки сошника a, FmHZ =f(Vazp , а), при г = 0,06 м, h = 0,03 м
Зависимость, представленная на рисунке 4.9, показывает, что глубина посева влияет на тяговое сопротивление с квадратичной зависимостью – при увеличении глубины происходит более увеличение тягового сопротивления. Радиус носка сошника влияет на тяговое сопротивление равномерность, наименьшее значение тягового сопротивления наблюдается при радиусе носка сошника в диапазоне 0,02 - 0,06 м.
В первый день появления всходов (шестой день после посева) разница по количеству взошедших семян между опытными делянками составила всего 2%, между опытными делянками и делянками, засеянными серийным образцом, разница составила 7 и 9%. На четырнадцатый день наблюдений (восьмой день с момента появления всходов) на опытных и засеянном ССНП-16 участках достигается максимальное значение взошедших семян, при этом полевая всхожесть достигла следующих значений:
- для контрольного варианта (посев сеялкой ССНП-16) - 76%;
- двухстрочного килевидного сошника с междурядьем 7,5 см – 79 %;
- двухстрочного килевидного сошника с междурядьем 5 см – 83 %;
- для двухстрочного килевидного сошника с междурядьем 5 см не оборудованный лыжеобразной опорой – 78 %.
Это объясняется тем, что при использовании двухстрочного килевидного сошника с междурядьем 5 см обеспечивается более равномерное распределение семян по площади питания и глубине посева, и обеспечиваются более дружные всходы в сравнении с другими способами посева. Поэтому наибольшая дружность всходов наблюдалась при использовании двухстрочного килевидного сошника с междурядьем 5 см. Одно и двухдневное опережение экспериментальных делянок в окончании появления всходов объясняется более равномерной заделкой семян по слоям глубины. Дружность всходов способствует повышению полевой всхожести, а следовательно повышению урожая.
