Введение к работе
Актуальность темы. Задачей сельскохозяйственного производства является получение высоких урожаев. Основы будущего урожая закладываются при посеве, поэтому при возделывании зерновых культур ему уделяется особое внимание. В настоящее время в мировой практике все большее распространение получает прямой посев, который имеет ряд преимуществ – снижение общей стоимости обработки, меньший износ техники и потребление топлива, значительное сокращение эрозии и повышение плодородия. Используемые же в настоящее время зерновые сеялки не в полной мере соответствуют предъявляемым к ним требованиям по эффективному внесению удобрений, закрытию семян почвой при работе по стерневым фонам.
В существующих сошниках сеялок удобрение в основном вносят совместно с семенами. Предпочтительным же является раздельное внесение удобрений. При этом для лучшего формирования корневой системы и появления дружных всходов желательно удобрения вносить ниже глубины заделки семян.
Решение данных задач требует изучения процессов взаимодействия сошника с почвой, распределения семян и удобрений, и исследования влияния конструктивно-технологических параметров на качество посева. В связи с этим повышение урожайности зерновых культур за счет совершенствования технологического процесса работы сошника является актуальной научно-технической задачей.
Цель работы. Повышение качества работы сеялки для прямого посева зерновых культур путем совершенствования конструктивной схемы и технологических параметров сошника.
Объект исследования. Технологические процессы взаимодействия комбинированного сошника с почвой и распределения семян.
Предмет исследования. Закономерности взаимодействия комбинированного сошника с почвой, изменения агротехнических и энергетических показателей работы в зависимости от его конструктивно-технологических параметров.
Методика исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием положений и методов механики сплошных деформируемых сред и классической механики. Экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях выполнены с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента. Полученные экспериментальные данные обработаны методами математической статистики на ЭВМ.
Научная новизна.
-
Разработана математическая модель процесса взаимодействия комбинированного сошника с почвой с учетом процесса уплотнения дна борозды долотом и лапой.
-
Разработана математическая модель технологического процесса распределения семян с учетом конструктивных параметров распределителя.
Практическая значимость. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию при разработке комбинированных сошников для переоборудования зерновых сеялок типа СЗС-2,1 и опытного образца зерновой сеялки.
Работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской программой на 2010-2013 гг. «Повышение качества выполнения технологических операций на основе совершенствования рабочих органов сельскохозяйственных машин» (Рег. № 01.2010.58947) на кафедре сельскохозяйственных машин ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Реализация результатов исследований. Экспериментальная зерновая сеялка СЗС-2,1 с комбинированными сошниками прошла лабораторно–полевые испытания на полях КФХ «Агли» Чишминского района Республики Башкортостан. Опытный образец сеялки использовался при посеве зерновых культур в учебно-научном центре ФГБОУ ВПО Башкирского ГАУ (Уфимский район Республики Башкортостан).
Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке комбинированных сошников для зерновых сеялок СЗС-2,1 в Чишминском филиале ГУСП «Башсельхозтехника».
Вклад автора в проведенное исследование. Изготовлены опытные образцы комбинированных сошников и зерновой сеялки для разноглубинного внесения удобрений и посева семян. Проведены лабораторно-полевые и полевые исследования сошников и сеялки.
Разработана математическая модель процесса взаимодействия сошника с почвой на основе уравнений динамики сплошной деформируемой среды с учетом силы реакции дна и стенок борозды. Установлены начальные и граничные условия функционирования модели, связанные с конструктивно-технологическими параметрами комбинированного сошника. Произведена обработка и интерпретация экспериментальных данных, подготовлены основные публикации и выводы по выполненной работе.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и одобрены на научно-практических конференциях Башкирского ГАУ (2010…2012 гг.), Челябинского ГАА (2010…2011 гг.) и Ульяновского ГСХА (2011 г.), Саратовского ГАУ (2012 г.), Всероссийском форуме «Роль молодежи в инновационном развитии АПК России» (г. Москва, 2011 г.), I Международном форуме сельской молодежи «Устойчивое развитие сельских территорий в условиях современного мира» (г. Ульяновск, 2011 г.), в конкурсе «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К.»), в 1-этапе проекта «Инновационная Россия – Инновационный Башкортостан» (п. Абзаково, 2011 г.).
Результаты диссертационной работы демонстрировались и были отмечены на региональных и всероссийских выставках. Авторы награждены серебряными медалями XXI специализированной выставки «Агрокомплекс-2011» (г. Уфа) и XIII Российской агропромышленной выставки «Золотая осень - 2011» (г. Москва). Мухаметдинов А.М. отмечен именной стипендией и награжден почетной грамотой ОАО "Росагролизинг" за разработку комбинированного сошника (г. Москва, 2011г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе одна статья в издании, указанном в «Перечне ВАК». Общий объем публикаций составляет 2,62 п.л., из них автору принадлежит 1.61 п.л.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, списка литературы, выводов и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, список литературы содержит 123 наименований, в том числе 5 на иностранном языке.
Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:
-
Математическое описание технологического процесса взаимодействия комбинированного сошника с почвой.
-
Математическое описание движения семян в распределителе комбинированного сошника.
-
Конструктивно - технологические обоснование параметров комбинированного сошника для разноглубинного внесения стартовой дозы минеральных удобрений и посева семян.
-
Экспериментальная оценка комбинированного сошника и зерновой сеялки.
