Введение к работе
Актуальность темы. Почвенно-климатические условия страны позволяют возделывать широкий спектр сельскохозяйственной продукции, из которого значительную часть занимают пропашные культуры. На 2010 год суммарная площадь посевов этих культур составила 17% всех возделываемых угодий Российской Федерации. Из них около 80% - это посевы подсолнечника и кукурузы.
В силу биологических особенностей при возделывании этих культур большое внимание уделяется равномерности распределения семян в рядках посева, которая значительно зависит от качества их дозирования высевающими аппаратами пропашной сеялки, регламентированного агротребования- ми (не более 2% нулевых и 5% двойных подач). Анализ научных работ показал, что, несмотря на значительную исследованность вопроса, конструкция их некоторых элементов, в том числе и дозирующих, внедряется в производство без научного обоснования, исходя из технологической простоты изготовления или сложившихся традиций. Это сдерживает рост производительности посевных агрегатов (при заданных требованиях к точности высева), что приводит к затягиванию сроков посева и, как следствие, к недобору урожая.
В связи с этим обоснование конструктивных и режимных параметров элементов универсальных пневмовакуумных высевающих аппаратов пропашных сеялок, направленное на обеспечение высокого качества дозирования семян пропашных культур, является актуальной задачей, имеющей важное значение для науки и практики.
Объект исследования - процесс подачи семян подсолнечника и кукурузы высевающим аппаратом пневматической сеялки.
Предмет исследования - закономерности процесса подачи семян подсолнечника и кукурузы дозирующими элементами пневмовакуумного высевающего аппарата.
Научная гипотеза - повышение функциональной эффективности пневмовакуумного высевающего аппарата возможно путем адаптивности процессов захвата, транспортирования и сброса семян различных пропашных культур.
Рабочая гипотеза - оптимизация процессов захвата, транспортирования и сброса семян пропашных культур может быть достигнута путем применения дозирующих элементов с переменной площадью присасывания, образованных пересечением радиальных прорезей высевающего диска и фигурной прорези прокладки вакуумной камеры.
Методика исследования предусматривает применение законов механики, математической статистики, теории вероятности, планирования эксперимента. Исследования проводились в соответствии с действующими стандартами. Применялась фотосъемка, скоростная видеосъемка. Расчеты и обработка результатов теоретико-экспериментальных исследований выполнялись с использованием ЭВМ.
Научная новизна:
-
Получены зависимости захвата семян круглыми дозирующими элементами с учетом возможной вариабельности площади перекрытия дозирующего элемента семенем, сил инерции, возникающих при работе машинно-тракторного агрегата в полевых условиях, и с использованием аналитически обоснованного значения угла укладки семян в семенной камере работающего высевающего аппарата.
-
Теоретически обоснована эффективность применения в конструкции пневмовакуумного высевающего аппарата радиальных дозирующих элементов с переменной площадью присасывания (адаптивных элементов).
-
Установлены зависимости, определяющие рациональные параметры и режимы работы пневмовакуумного высевающего аппарата с адаптивными дозирующими элементами.
Новизна технических решений защищена патентом Российской Федерации на изобретение № 2415541 «Пневматический высевающий аппарат».
На защиту выносятся следующие научные результаты:
-
-
Зависимости, описывающие закономерности процесса захвата и выноса семян из семенной камеры работающего пневмовакуумного высевающего аппарата дозирующими элементами с учетом возможной вариабельности площади перекрытия дозирующего элемента семенем, сил инерции, угла укладки семян.
-
Результаты исследований физико-механических свойств семян подсолнечника и кукурузы.
-
Разработанная принципиальная схема пневмовакуумного высевающего аппарата с обоснованием рациональных параметров и режимов работы предложенного аппарата для высева семян подсолнечника и кукурузы.
-
Регрессионная модель, описывающая закономерности формирования единичных подач семян дозирующими элементами высевающего диска.
Практическая значимость работы:
-
-
-
Предложено усовершенствование пневмовакуумного высевающего аппарата (патент № 2415541), позволяющее повысить качество посева пропашных культур путем использования адаптивных дозирующих элементов.
-
Разработан компьютеризированный комплекс для определения качества работы пневмовакуумных высевающих аппаратов пропашных сеялок.
-
Получены аналитические зависимости, которые могут быть использованы при разработке и модернизации пневмовакуумных высевающих аппаратов, а также в профильных ВУЗах и СУЗах при обучении студентов.
Реализация работы. Результаты исследований применены в учебном процессе ФГБОУ ВПО АЧГАА, используются в КФХ «Безносово» (с. Жуковское Песчанокопского района Ростовской области), КФХ «ИП Терехов С.Н.» (п. Гигант Сальского района Ростовской области) и УОФХ ФГБОУ ВПО АЧГАА.
Апробация. Основные положения диссертации доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО АЧГАА, ФГБОУ ВПО Курская ГСХА, ФГБОУ ВПО СтГАУ, ФГБОУ ВПО ДонГАУ, ФГБОУ ВПО ДГТУ, отмечены дипломами открытого конкурса Министерства образования и науки 2009 г. (г. Краснодар), Всероссийского конкурса на лучшую научную работу Министерства сельского хозяйства 2011 г. (г. Саратов), открытого конкурса «Инновационное развитие АПК» 2011 г. (г. Зерноград).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 19 научных работах, из которых 9 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ, 2 - в материалах международных и 5 - всероссийских и межвузовских научно-практических конференций. Получены 2 патента на изобретение.
Объем работы. Работа содержит введение, пять глав, общие выводы, список литературы из 155 наименований и приложения. Диссертация изложена на 169 страницах, содержит 80 рисунков и 30 таблиц.
Похожие диссертации на Совершенствование процесса подачи семян пропашных культур пневмовакуумным аппаратом
-
-
-
