Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1. Характеристика хлебной массы, как предмета исследования ... 8
1.2. Влияние травмированности зерна на эффективность уборки... 14
1.3. Анализ устройств и машин с точки зрения повреждаемости ими зерна при уборке 22
Выводы по разделу 1, цель и задачи исследования 37
2. Теоретические основы снижения повреждаемости зерна уборочными машинами 40
2.1. Факторы, влияющие на повреждаемость зерна уборочными машинами 40
2.1.1. Классификация факторов 40
2.1.2. Факторы объекта исследования 46
2.2. Влияние повреждаемости зерна на эффективность уборки зерновых культур 54
2.3. Теоретические предпосылки вымолота и дробления зерна устройством предварительного обмолота хлебной массы 58
Выводы по разделу 2 65
3. Методика экспериментальных исследований 66
3.1. Методика оценки размерно-массовых характеристик зерновых колосовых культур 66
3.2. Методика проведения отсеивающих экспериментов 67
3.3. Методика исследования дробления и травмирования зерна при уборке 73
Выводы по разделу 3 75
4. Результаты экспериментальных исследований 76
4.1. Анализ размерно-массовых характеристик зерновых культур, районированных в Нижнем Поволжье 76
4.2. Оптимизация геометрических и кинематических параметров устройства предварительного обмолота хлебной массы 83
4.3. Результаты экспериментальных исследований вымолота и повреждения зерна устройством предварительного обмолота 97
4.4. Оценка технологической надежности устройства предвари тельного обмолота хлебной массы 120
4.5. Оценка комплексного показателя эффективности уборки зерновых культур экспериментальным зерноуборочным комбайном 123
Выводы по разделу 4 127
5. Технико-экономические показатели работы зерноуборочного комбайна с устройством предварительного обмолота хлебной массы 130
Общие выводы 134
Список использованной литературы 136
Приложения 149
- Характеристика хлебной массы, как предмета исследования
- Факторы, влияющие на повреждаемость зерна уборочными машинами
- Методика оценки размерно-массовых характеристик зерновых колосовых культур
- Анализ размерно-массовых характеристик зерновых культур, районированных в Нижнем Поволжье
Введение к работе
Проблема повышения эффективности сельскохозяйственного производства неразрывно связана с совершенствованием использования и улучшения качества работы машинно-тракторных агрегатов, в том числе и зерноуборочной техники. Необходимость последнего обусловлена тем, что в процессе производства зерна уборка урожая является одним из завершающих, наиболее сложных, трудоемких и ответственных этапов. От качественных и количественных результатов ее зависит эффективность производства зерна в целом.
При уборке зерновых культур теряется значительная доля уже выращенного урожая. Потери зерна могут быть прямыми, т.е. количественными и косвенными, т.е. качественными. Исследованиям прямых потерь зерна посвящено достаточное количество научно-исследовательских работ А.Н. Пугачева, Э.В. Жалнина, А.Г. Табашникова, И.П. Рыбкина и других ученых. Такие работы были проведены во всех зерносеящих регионах России при уборке различных зерновых культур современной зерноуборочной техникой. Исследования же качественных потерь зерна проводились отдельными учеными, причем каждый качественный показатель изучался без связи с другими, для отдельных культур и сортов, чаще всего одного региона. Практически отсутствуют такие исследования для озимой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья.
Качество зерна, используемого для посевных целей в следующий за уборкой год, во многом определяется его травмирован ностью. Так, по данным И.Г. Строны, семена, имеющие 100% повреждений в области зародыша типа макротравмы, дают снижение урожайности на 95%. Травмированные семена имеют более низкие показатели по лабораторной и посевной всхожести, энергии прорастания и сохранности.
Современные зерноуборочные комбайны не обеспечивают низкое макро- и микротравмирование семян. Оно достигает 40% и более. Поэтому, для получения семян с низким уровнем их травмирования важно иметь не только оптимальные для данных условий уборки и состояния хлебостоя технологические регулировки рабочих органов уборочных машин, но и разработать и внедрить в производство устройства, обеспечивающие более низкое, чем серийные комбайны, дробление и травмирование зерна.
Таким образом, вопрос изучения повреждаемости зерна современной зерноуборочной техникой и поиск путей его снижения в условиях Нижнего Поволжья является актуальным.
Цель исследования — снижение дробления и травмирования зерна за счет применения на зерноуборочном комбайне устройства предварительного обмолота хлебной массы с оптимизированными геометрическими и кинематическими параметрами.
В теоретических и экспериментальных исследованиях, направленных на достижение цели, поставлены следующие задачи:
Оценить размерно-массовые характеристики основных сортов озимой и яровой пшеницы, районированных в Нижнем Поволжье.
Выбрать комплексный критерий эффективности уборки зерновых колосовых культур.
3. Создать устройство предварительного обмолота хлебной массы и обосновать его геометрические и кинематические параметры.
4. Разработать теоретические предпосылки вымолота и дробления зерна устройством предварительного обмолота хлебной массы.
5. Исследовать влияние влажности зерна при уборке на его вымолот, дробление и травмирование устройством предварительного обмолота хлебной массы.
6. Оценить технико-экономические показатели зерноуборочного комбайна с устройством предварительного обмолота хлебной массы.
Объект исследования. Устройство предварительного обмолота хлебной массы, установленное на зерноуборочном комбайне Дон-1500.
Методика исследований. Основной метод исследований размерно-массовых характеристик зерновых колосовых культур — статистический. При исследованиях устройства предварительного обмолота зерна применялись методы математической статистики и теории планирования эксперимента. Обработка полученных результатов проводилась с использованием ЭВМ.
Научная новизна. Дана классификация факторов, влияющих на повреждение зерна при уборке урожая. Изучены размерно-массовые характеристики зерновых культур, районированных в Нижнем Поволжье. Разработана математическая модель для определения вероятностей вымолота и дробления зерна устройством предварительного обмолота хлебной массы, учитывающая параметры его конструкции и размерно-массовые характеристики убираемой зерновой культуры. Обоснованы оптимальные геометрические и кинематические параметры устройства предварительного обмолота хлебной массы к зерноуборочному комбайну Дон-1500.
Практическая ценность. Предложена конструкция устройства предварительного обмолота хлебной массы с оптимизированными геометрическими и кинематическими параметрами, обеспечивающая сбор зерна с низким уровнем дробления и травмирования в отдельный бункер. Такое зерно может быть использовано в качестве посевного материала в последующие за уборкой годы.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в СПК «Племзавод Тростянский» Новоаннинского района и крестьянском хозяйстве Березина Ю.И. Михайловского района Волгоградской области. Установка устройства предварительного обмолота зерна на зерноуборочный комбайн Дон-1500 обеспечивает сбор в дополнительный бункер до 15% наиболее ценного зерна.
На защиту выносятся следующие научные положения: -результаты исследований размерно-массовых характеристик основных сортов озимой и яровой пшеницы, районированных в Нижнем Поволжье; конструкция предлагаемого устройства предварительного обмолота хлебной массы на базе зерноуборочного комбайна Дон-1500; теоретический расчет геометрических и кинематических параметров устройства предварительного обмолота хлебной массы; -теоретические предпосылки вымолота и дробления зерна устройством предварительного обмолота хлебной массы; -результаты лабораторно-полевых исследований вымолота, дробления, макро- и микротравмирования зерна устройством предварительного обмолота хлебной массы; -технико-экономические показатели эффективности применения устройства предварительного обмолота хлебной массы.
Апробация работы. Основные результаты по теме диссертации обсуждены и одобрены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава (1999-2002 г.г.), молодых ученых и специалистов (1994, 1999-2002 г.г.) Волгоградской ГСХА, на научных конференциях Калмыцкого государственного университета (2001 г.), Пензенской ГСХА (2001г.) и Санкт- Петербургского государственного аграрного университета (2002 г.)
Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 12? работ, включая два патента РФ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Материал изложен на 148 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 27 иллюстраций. Список использованной литературы состоит из 135 наименований, из них 6 - на иностранных языках.
Характеристика хлебной массы, как предмета исследования
Изучение физико-механических и биологических характеристик хлебной массы - одна из важнейших задач при исследовании молотильных устройств, так как именно по физико-механическим свойствам стебля, зерна и прочности связи его с колосом обосновывается рабочий процесс обмолота, рассчитываются основные параметры и режимы рабочих органов.
От физико-механических свойств хлебной массы зависят эффективность использования и качество работы зерноуборочной техники.
Изучению физико-механических свойств растений посвящено значительное количество работ теоретического и прикладного характера ряда видных ученых: В.П. Горячкина, В.А. Желиговского, И.Ф. Василенко, А.Н. Гудкова, М.А. Пустыгина, К.Г. Колганова, Н.И. Кленина, И.В, Крагельского, Э.И. Липковича, А.Н. Пугачева, Б.Н. Четыркина, Г.А. Баснакьяна и других. Выполненные работы позволили определить основные тенденции в изменении физико-механических свойств растений в зависимости от ряда факторов.
При оценке физико-механических свойств растений учеными учитывалось, что зерновые культуры имеют сложное строение. Основными частями зерновых культур являются стебель и колос. Стебель растений имеет трубчатое строение. Он состоит из 4...6 частей, соединенных между собой узлами. У корня располагаются короткие междоузелья длиною 40...60мм, а у колоса -длиные междоузелья (310...600мм).
Междоузелья бывают полыми или заполнены тканью. Наружный диаметр междоузелия находится в пределах 2...5мм. Внутри стебля помещается основная ткань, снаружи - кожица. Колос состоит из стержня и колосков. Колосок содержит цветковые и колосковые чешуи и зерно. Зерно со стержнем соединяется с помощью цветоложа (плодоножки) и охватывается, как правило, двумя цветковыми и одной колосковой чешуями. К физико-механическим свойствам хлебной массы относятся: масса 1000 зерен, выравненность зерна, прочность связи зерна с колосом, строение зерна, стойкость зерна к механическим нагрузкам /75/.
При исследовании процесса уборки зерновых культур учитываются также и технологические свойства хлебной массы: урожай зерна и соломы, их соотношение по массе, густота стеблестоя (количество культурных растений на 1м ), длина растений, засоренность, влажность зерна, соломы и сорняков, спелость зерна.
На формирование технологических и физико-механических свойств хлебной массы влияют как агрономические, так и биологические факторы, обусловленные культурой и сортом /75/.
Так, по данным А.Н. Пугачева /75/ в наибольшей степени варьирует урожай соломы (коэффициент вариации у озимой ржи равен в среднем 36.7%), затем урожай зерна (35.3%) и густота стеблестоя (26.3%). В наименьшей степени варьируют масса 1000 зерен (5.8%) и длина растений (7.5%). Аналогичная закономерность при близких фактических данных получена и у озимой пшеницы.
Варьирование биометрических показателей стеблестоя отмечается даже в пределах одного поля. В условиях лесостепи Новосибирской области коэффициент вариации густоты стеблестоя яровой пшеницы составляет 22.9% (при густоте 564 шт/м ), длины растений —20.9% (48см), урожай зерна —42.3% (19.5ц/га) и урожай растительной массы над линией среза - 42.4% (45.2ц/га)/75/.
Существенное варьирование биометрических показателей стеблестоя сказывается на равномерности подачи хлебной массы в зерноуборочный комбайн, а, следовательно, и на качество уборки.
Существенно варьирование влажности зерна. Так, влажность зерна озимой ржи при полной спелости в условиях Ленинградской области колеблется в течение суток от 14.2 до 28.8%, озимой пшеницы - от 17.0 до 27.9% (в условиях Алтайского края - от 17.3 до 23.2%, в Краснодарском крае - от 11.0 до 15.7%, в условиях Иркутской области-от 16.7 до 25.6%), овса-от18.4 до27.4% /75/.
Масса одного зерна изменяется в широких пределах: у пшеницы -0.021...0.060мкг, у ржи 0.013...0.043мкг. Она существенно зависит от сорта. Так, средняя масса одного зерна зерновых колосовых культур районированных в условиях Нижнего Поволжья равна: у озимой пшеницы Волгоградская 84 — 40...45мкг, Дон 93 - 38...49, Краснодарская 39 - 37...43; у озимой ржи Саратовская 5 - З1...34мкг, Чулпак - 30...45; у яровой пшеницы Ершовская 32 - 40мкг, Камышинская 3 - 33...36, Альбидум 188 - 30...39, Краснокутка-10 - 35...45; у ячменя Донецкий 8 - 43... 54мкг; у овса Астор - 28...32мкг.
Размер и масса зерна изменяется по длине колоса. Зерна, имеющие наибольшую массу и размер, находятся в основном в средней части колоса, наименьшие - в верхней /77/.
Отмечена также неравномерность влажности зерна в колосе. Так, по данным /75/ зерно, находящееся в нижней части колоса имеет влажность выше, чем в верхней. При этом влажность изменяется от 10 до 44% (при средней влажности 15.5%).
Таким образом, анализ научно-исследовательских работ показывает, что физико-механические свойства хлебной массы существенно зависят от зерновой культуры, ее сорта и климатических условий выращивания и уборки. Кроме того, отсутствуют данные по изменению влажности зерна в колосе в течение суток и за время уборки, не проводилась оценка выравненное зерна районированных сортов в условиях Нижнего Поволжья.
Факторы, влияющие на повреждаемость зерна уборочными машинами
Академик В.П. Горячкин указывал: «Различного рода элементов, так или иначе влияющих на конечные результаты, всегда бывает очень много, вследствие чего в большинстве случаев явления бывают очень сложными. Выделить все второстепенные и ограничиться только главным еще недостаточно; нужно доказать, что выбранные элементы являются, с одной стороны, достаточными, а с другой - необходимыми, как делается это при решении всякой математической и механической задачи» /8/. Исходя из отмеченного следует, что при выборе факторов необходимо показать количественное или качественное их влияние на повреждаемость зерна рабочими органами зерноуборочных комбайнов.
Рассматривая уборку зерновых колосовых культур, которая является достаточно сложным технологическим процессом, а также совокупность качественных показателей работы зерноуборочных комбайнов и, основываясь при этом на научные работы по исследованию дробления и травмирования семян уборочными машинами, можно отметить, что факторов, влияющих на повреждение зерна достаточно много, они разнородны, влияние каждого из них на повреждаемость зерна неравнозначно. Причем, большинство из них взаимозависимы.
Организационные Несвоевременность начала уборки.Чрезмерная продолжительность уборки.Недостаточный (несвоевременный) контроль качествауборки.Допускаются излишние остановки агрегатов.
Агротехнологиче-ские Применяется нерациональный способ уборки. Неправильно выбрана высота среза растений.
Конструкционные Ошибки в выборе технологической схемы уборочноймашины.Неудовлетворительная конструкция рабочих органов.
Эксплуатационные Техническое состояние рабочих органов не соответствует требованиям (предельные износ, изгиб и т. п.). Неверно выбраны режимы работы уборочной машины. Регулировки рабочих органов не соответствуют требованиям правил эксплуатации.
Биологические Труднообмолачиваемость и легкоповреждаемость зерна при обмолоте культуры данного сорта. Неравномерность развития и созревания зерновых культур. Непредвиденные Повреждения насекомыми, болезнями, грызунами. Рассмотрим более подробно группы факторов, влияющих на повреждаемость зерна. Первая группа факторов - организационные факторы. От них зависит качество уборки уже выращенного урожая. Среди организационных факторов -несвоевременность начала и чрезмерная продолжительность уборки, т.е. сроки уборки.
Выбор оптимальных сроков уборки зерновых культур неразрывно связан с процессом зернообразования и созревания, так как при этом формируются посевные и урожайные качества семян, их товарные и технологические достоинства. Весь процесс образования зерна злаков делится на три этапа: формирование, налив, созревание, которые, в свою очередь, включают в себя фазы развития и периоды созревания зерна. Зерно в разные этапы, фазы и периоды развития характеризуется определенным строением и уровнем влажности. С точки зрения уборки наиболее важным является этап созревания и фазы восковой и полной (твердой) спелости. Фаза восковой спелости делится на три периода: начало (влажность зерна 40-36%), середина (35-25%) и конец (24-21%)/22/. В это время проводят уборку раздельным комбайнированием. Преждевременное скашивание в валки приводит к получению щуплого зерна и к недобору урожая, запоздалое - сопровождается большими потерями.
Длительное время лежки хлебной массы в валках (более 3-4 дней в условиях Нижнего Поволжья) приводит к снижению урожая и качества зерна, а также сопровождается повышенным травмированием зерна при обмолоте.
Семенные участки начинают убирать с середины восковой спелости раздельным способом с целью получения более выровненных по спелости семян, а заканчивают прямым комбайнированием.
Фаза полной спелости делится на два периода: начало полной спелости и полная спелость. В начале полной спелости зерно содержит 20-18% воды. Полная спелость наступает при 17-16%-ной влажности. Через 7-10 дней после наступления полной спелости наступает перезрелость: зерно высыхает до 7-8% влажности и при обмолоте травмируется. В этот период зерно снижает свои физико-механические и технологические качества.
В соответствии с агротехническими требованиями на уборку зерновых колосовых культур, одним из основных показателей качества работы зерноуборочных комбайнов является дробление зерна. Дробление продовольственного и фуражного зерна должно быть не более 2%, а семенного - не более 1%. В связи с этим, в процессе работы уборочных агрегатов необходимо выполнять контроль дробления зерна и в случае повышенного дробления своевременно принимать меры по его снижению. Контроль качества уборочных работ подразделяется на текущий и приемочный /48/. Основным при работе комбайнов является текущий контроль, цель которого - уточнение технологических регулировок для получения высокой производительности и обеспечения высокого качества уборки.
Обычно /48/ для определения уровня дробления зерна при текущем контроле берут 150...200 г зерна из бункера, лучше из середины, затем отбирают пробу из 100 зерен. Количество дробленых зерен в отобранной пробе будет составлять процент дробления. Для большей достоверности опыт повторяют 3 — 5 раз.
Своевременно проведенный текущий контроль качества работы комбайна и по его результатам - выполнение необходимых регулировок комбайна безусловно позволят снизить уровень дробления зерна.
Во второй группе факторов (агротехнологические факторы) остановимся на факторе - способ уборки. Автор работы /77/, рассматривая многокритериальную модель оценки эффективности уборки зерновых колосовых культур одно- и двухфазным способами, определил коэффициенты относительной важности пяти факторов, в том числе, и фактора травмированности зерна, на комплексный показатель эффективности. Им установлено, что указанный коэффициент равен для продовольственного зерна 0,16, а для семенного — 0,28. Из этих данных следует, с одной стороны, что фактор травмированности влияет на эффективность уборки более существенно при уборке семенных посевов, а с другой - эффективность уборки однофазным и двухфазным способами различна. Кроме того, сроки начала и продолжительность уборки зерновых культур, а следовательно, и состояние зерна (как показано выше) при одно- и двухфазном способах различны. Отсюда можно сделать вывод о существенном влиянии способа уборки зерновых культур на повреждаемость зерна уборочными машинами.
Методика оценки размерно-массовых характеристик зерновых колосовых культур
В соответствии с целью и задачами исследования требуется дать оценку размерно-массовых характеристик зерновых колосовых культур: высота растений, масса одного зерна, выравненность зерна, средняя влажность зерна в колосе при естественной сушке в валках и по длине колоса и другие.
Все характеристики в данном случае имеют количественную изменчивость и требуют статистической оценки. В связи с этим, каждая индивидуальная проба, отобранная с участка, выделенного с поля, анализируется отдельно.
Наименьшая существенная разность (НСР) между средними сравниваемых показателей сельскохозяйственных культур обычно выбирают для 5% уровня значимости /19/. Тогда, для оценки влажности зерна колосовых культур при стандартном отклонении S- 0,2 %, ошибке = 0,02% и уровне значимо-сти 5% необходима выборка из щ,5 4-0,0270,002 = 400 растении.
Отсеивающие эксперименты проводились в начальной стадии изучения устройства предварительного обмолота хлебной массы с целью исключения малозначащих факторов для сокращения последующего числа опытов.
Нами было выбрано 5 основных независимых факторов, влияющих на качественные показатели работы устройства предварительного обмолота хлебной массы: Xj - количество планок на вальце, Х2 — угол наклона планки, х3 — молотильный зазор устройства предварительного обмолота хлебной массы, хд — частота вращения вальца, X5 — высота планки. Все факторы количественные, контролируемые и в опытах для них можно обеспечить несколько уровней варьирования. В данном случае каждый фактор устанавливался на двух уровнях: + 1 - верхний уровень, -1 - нижний. При постановке полного факторного эксперимента 25 требуется провести 32 опыта /52/. Для сокращения затрат средств и времени нами при проведении отсеивающих экспериментов исполь-зовалась дробная реплика от полного факторного эксперимента 2 . В этом случае 2 эффекта факторов смешаны с эффектами взаимодействия. Опыты проводились с 3-х кратной повторностью (1...3 серии). Их очередность определялась по таблице случайных чисел. Во всех опытах определялся отклик -дробление и вымолот зерна.
Геометрические и кинематические параметры устройства предварительного обмолота хлебной массы, выбранные в качестве переменных факторов, были выдержаны при изготовлении в полном соответствии с данными табл.3.2.
Эксперимент планировалось ставить в стационарных условиях при соблюдении ряда требований: влажность зерносоломистой массы не должна отличаться от средней более чем на 1%, загрузка устройства предварительного обмолота хлебной массой должна соответствовать пропускной способности молотилки зерноуборочного комбайна Дон-1500 (7...8 кг/с), оборудование, реактивы и материалы, необходимые для определения дробления и макротравмирования зерна, должны быть готовы до начала экспериментов.
Отсеивающие эксперименты проводились при влажности зерна 12%. Планы основных экспериментов были разработаны после результатов и анализа отсеивающего эксперимента с учетом поставленных задач исследований.
Объект исследования — экспериментальный образец устройства предварительного обмолота хлебной массы, установленный на зерноуборочный комбайн Дон-15 00.
Задача исследования - определить оптимальные геометрические и кинематические параметры устройства предварительного обмолота хлебной массы.
Для выявления существенных факторов и их парных взаимодействий, а также для определения коэффициентов линейной модели необходимо и достаточно, чтобы в процессе лабораторных экспериментов все его факторы варьировали на двух уровнях — верхнем и нижнем /54, 55/.
При исследовании области оптимума в основном эксперименте необходимо определить коэффициенты регрессии при квадратичных членах и эффектах их взаимодействия. Для оценки кривизны поверхности отклика добавляют нулевую точку по каждому фактору /54, 55/.
Сначала найдем значения областей определения факторов, исходя из следующих условий принципиальной возможности фактора принимать значения внутри области определения, технико-экономических соображений и технических возможностей оборудования и приборов.
Для фактора xt (количество планок на вальце) верхний уровень равен 6, который определили исходя из максимально возможного количества расположения планок по длине внешней окружности вальца. Диаметр вальца, а, следовательно, и длина его внешней окружности ограничиваются размером А и необходимым зазором между вальцами верхнего и нижнего ярусов устройства предварительного обмолота хлебной массы (рис. 2.3). Основной уровень xi=4 принят нами исходя из равномерности ударов планок по обмолачиваемой хлебной массе и нагруженности вальцов. Следовательно, интервал варьирования фактора Xi равен 2, а нижний уровень — 2.
Для фактора Хг (угол наклона планки относительно продольной оси вальца) верхний и нижний уровень (соответственно +30 и -30) выбраны опытным путем из условия перемещения хлебной массы вальцами верхнего и нижнего ярусов первого ряда ко второму без сгруживания на одну сторону. Следовательно, основной уровень фактора хг равен 0, а интервал варьирования -30е.
Для фактора х3 (молотильный зазор устройства предварительного обмолота зерна) верхний и нижний уровни варьирования выбраны исходя из степени сжатия валка гребенками битера проставки. Минимальный и максимальный зазоры между выступом и впадиной зуба гребенки битера проставки и днищем проставки равен соответственно 35 и 55 мм. В связи с этим выбираем нижний уровень варьирования фактора равным 35 мм, верхний - 55 мм, основной — 45 мм и интервал варьирования 10 мм.
Для фактора Х (частота вращения ведущего вальца первого ряда) основной уровень выбираем из условия неразрывности потока хлебной массы, поступающей из проставки к устройству предварительного обмолота. Из технической характеристики комбайна «Дон-1500» следует, что частота вращения битера проставки равна 261 мин" . Учитывая возможность привода ведущего вала устройства предварительного обмолота зерна цепной передачей и выпускаемые промышленностью звездочки, выбираем интервал варьирования частоты вращения ведущего вальца 130 мин"1. Тогда, верхний уровень фактора Х4 равен 391 мин"1, а нижний— 131 мин" .
Анализ размерно-массовых характеристик зерновых культур, районированных в Нижнем Поволжье
При изучении размерно-массовых характеристик зерновых культур измерялись: высота растений, средняя масса одного зерна в колосе и по длине колоса, средняя влажность зерна в колосе при естественной сушке в валках после скашивания ежесуточно в течение срока уборки, средняя влажность зерна по длине колоса по мере его дозревания в валке.
Исследования проводились на озимой пшенице Мироновская Юбилейная и яровой пшенице Саратовская 42 в северо-западной зоне Волгоградской области.
Результаты замеров высоты растений показывают, что этот показатель для озимой пшеницы имел среднее значение 0,916 м и коэффициент вариации 0,06, а для яровой пшеницы — соответственно 0,644 м и 0,07. Следует отметить, что как высота, так и коэффициент ее вариации существенно зависят не только от зерновой культуры и ее сорта, но и от природно-климатических и других условий.
Известно, что на дробление и травмирование семян при уборке урожая существенное влияние оказывает выравненность зерновой массы по размерам зерна /75,76/.
Полученные данные показывают, что выравненность зерна яровой пшеницы выше, чем озимой. Кроме того, установлено, что при растягивании сроков подбора валков выравненность и доля крупных зерен снижаются. Этот факт еще раз подтверждает известное агротехническое требование о необхо димости строгого соблюдения оптимальных сроков уборки зерновых колосовых культур.
Наибольшую массу имели зерна озимой пшеницы, расположенные в колоске №9, а яровой пшеницы - в колосках №7 (1999 год) и №8 (2000 год). Нумерация колосков принята нами от основания колоса к его вершине. Смещение максимума массы зерна к основанию колоса для яровой пшеницы 1999 года выращивания по сравнению с 2000 годом выращивания как яровой, так и озимой пшеницы связано, на наш взгляд, с тем, что 1999 год был более засушливым, чем 2000 год.
Среднее значение массы зерна озимой пшеницы равнялось 46,88мккг, среднеквадратическое отклонение — 6,3, коэффициент вариации — 0,134. Эти показатели для яровой пшеницы соответственно равнялись 29,48 мккг, 3,58, 0,121 в 1999 году и 31,26 мккг, 3,35, 0,107 в 2000 году. Минимальную массу имели зерна, расположенные у вершины колоса. Средняя масса зерна определяется сортом зерновой культуры, условиями выращивания и другими особенностями.
Представленные выше данные показывают, что лучшей выравненности зерна соответствует минимальный разброс массы.
Исследования влажности зерна в колосе проводились в уборочные сезоны 1998 - 2000 годов в крестьянском (фермерском) хозяйстве Ю.И. Березина, расположенного в северо-западной зоне Нижнего Поволжья. Скашивание в валки осуществлялось валковой жаткой ЖВН-6А, навешенной на комбайн СК-5 «Нива», при влажности зерна 33...35%. В годы исследований высота расте ний равнялась0,66..0,72 м, густота стеблестоя - 390...460 шт./м , высота среза - 0,14...0,16м. В годы исследований после скашивания зерновых культур в валки средняя температура и влажность воздуха отличались не более, чем на 10%. Исключением являлся 6 день исследования 2000 года. В этот день в 12 часов выпали осадки в виде дождя продолжительностью 26 минут. Влажность зерна замерялась в течение 12 дней после скашивания в валки. Ежесуточно, через каждые 4 часа проводились замеры влажности, а при выпадении осадков через 2 часа. Анализ графиков изменения влажности зерна в колосе показывает, что интенсивность потери влаги зерном наибольшая в первые 4 дня после скашивания. Так, в первый день влажность снижается в среднем на 3,5...5,0%, во второй и третий дни - на 3...4%, в четвертый день — на 3,0...3,5%, в пятый и шестой - на 3%, в седьмой и восьмой — на 2%, в девятый - на 1,5%, в десятый и одиннадцатый дни - на 0,5...0,8% и в двенадцатый день - на 0,5%. Причем, характер изменения влажности во все годы исследований одинаковый. При выпадении осадков влажность зерна увеличивалась в течение 1,5 часов на 1%, а затем снижалась в этот же день более интенсивно, чем в те же дни других лет исследования.
Зерна в колосе достигали полной спелости за 4...5 суток после скашивания растений в валки.
Рассматривая изменение влажности зерна в колосе в течение суток, можно отметить, что влажность снижается с 8 ч утра до 22 ч, затем увеличивается до 6 ч утра. Причем, наибольшая интенсивность увеличения влажности с 4 до 6 ч утра, а снижается с 16 до 20 часов. Это объясняется соответственно выпадением росы и наибольшим дефицитом влаги в атмосферном воздухе.
