Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы интерес к проблемам посева сельскохозяйственных культур значительно возрос, что объясняется важностью этой операции для повышения урожайности, необходимостью внедрения в производство интенсивных и ресурсе- влагосберегающих технологий с применением сеялок-культиваторов. При возделывании зерновых культур посев является одной из ответственных операций, при этом правильно выбранная технология посева, точность установки нормы высева семян посевных машин в зависимости от сложившихся климатических и конкретных почвенных условий определяют будущий урожай. Кроме того, высококачественный посев позволяет окупить затраты труда и денежных средств.
Для посевных машин, в частности сеялок-культиваторов, одним из самых перспективных и надежных, с хорошими показателями качества и точности установки нормы высева семян является механический привод высевающих аппаратов с помощью редуктора или вариатора.
Изменение нормы высева с помощью редуктора имеет ряд недостатков, которые оказывают влияние на ухудшение точности установки нормы высева семян, равномерности распределения семян по площади рассева, на увеличение травмирования семян, что приводит к снижению урожайности зерновых культур и, кроме того, увеличению расхода посевного материала. Привод высевающих аппаратов с помощью вариатора наиболее перспективный, но проблема применения его в настоящее время еще слабо изучена.
Поэтому работа, посвященная повышению качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, является актуальной и имеет важное экономическое и хозяйственное значение.
Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (тема № 11 «Разработка рабочих органов машин для ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственных культур»).
Цель исследований. Повышение качества посева семян зерновых культур сеялкой-культиватором разработкой и применением вариатора привода высевающих аппаратов, позволяющего повысить точность установки нормы высева семян при максимальной рабочей длине высевающей катушки.
Объект исследований. Технологический процесс высева семян зерновых культур сеялкой-культиватором, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов.
Предмет исследовании. Конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов зерновых сеялок.
Методика исследований. Теоретическое обоснование рычажного вариатора привода высевающих аппаратов выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики и математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и лабораторно-полевых
условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующими отраслевыми стандартами (СТО АИСТ 5.1-2006 «Сеялки тракторные»), а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись на ПЭВМ с использованием стандартных программ MathCAD, Microsoft Excel и Statistica 6.0.
Научная новизна:
теоретическое обоснование конструктивных параметров рычажного вариатора, обеспечивающих необходимое передаточное отношение, при котором повышается точность установки нормы высева и качество посева;
конструкция рычажного вариатора (зарегистрирована в ФИПС заявка на патент №2011109713);
оптимальные конструктивные и режимные параметры рычажного вариатора привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора.
Практическая ценность и реализация исследований. Результаты исследований послужили основой для разработки сеялки-культиватора ССВ-3,5, оснащенной рычажным вариатором привода высевающих аппаратов. Использование экспериментальной сеялки ССВ-3,5 с рычажным вариатором обеспечивает экономию посевного материала до 6 % и прибавку урожайности зерновых культур до 11 % по сравнению с базовой сеялкой ССВ-3,5. Сеялка-культиватор, оснащенная рычажным вариатором привода высевающих аппаратов, внедрена в СПК «Победа» и принята ООО "КЗТМ" г. Кузнецка Пензенской области к серийному производству. При этом качество посева семян, согласно результатам приемочных испытаний сеялки-культиватора ССВ-3,5 с рычажным вариатором (протокол № 08-123-2010 (4030123)) в ФГУ «Поволжская МИС», соответствует агротехническим требованиям.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2009...2011гг.), ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА» (2011г.), ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» (2011г.), Российской Академии Естествознания, г. Москва (2011 г.).
Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 11 статей (одна без соавторов), в т.ч. З в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК». Общий объём 2,95 п.л., из них автору принадлежит 1,75 п.л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 125 наименований и приложения на 4 с. Работа изложена на 126 с, содержит 18 табл. и 44 рис.
Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:
-
Теоретическое обоснование передаточного отношения рычажного вариатора, радиуса обоймы обгонной муфты и радиусов кривошипов выходного и входного валов.
-
Рычажный вариатор привода высевающих аппаратов сеялки-культиватора ССВ-3,5, содержащий ведущее звено (кривошип - шатун), промежуточное
звено (рычаг - ползун - тяги), ведомое звено (коромысло - обгонная муфта - выходной вал) и регулятор со шкалой. 3. Оптимальные конструктивные и режимные параметры (передаточное отношение, радиус кривошипа выходного вала и радиус кривошипа входного вала) рычажного вариатора.
