Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1. Аппараты точного высева и пути повышения качества их работы 9
1.1.1. Классификация аппаратов 9
1.1.2. Механические высевающие аппараты 10
1.1.3. Пневматические высевающие аппараты 16
1.2. Анализ факторов, влияющих на точность дозирования семян 20
1.3. Закономерности распределения семян и растений сахарной свеклы 26
1.4. Урожайность культуры - как критерий оценки качества пунктирного посева 31
1.5. Цель и задачи исследования 34
2. Теоретические исследования процесса заполнения ячеек и образования пунктирного ряда семян 36
2.1. Принципиальная схема скоростного дозирования семян сахарной свеклы в наклонно-дисковом аппарате 36
2.2. Обоснование толщины дозирующего диска в зоне заполнения ячеек 38
2.3. Обоснование длины ячеек дозирующего диска в наклонно - дисковом аппарате 44
2.4. Определение предельной относительной скорости семян при заполнении ячеек дозирующего диска наклонно - дискового аппарата 49
2.5. Исследование укладки семян в борозду и образования пунктирного ряда семян 57
Выводы 68
3. Программа и методика экспериментальных исследований 69
3.1. Программа исследований 69
3.2. Условия проведения экспериментов 70
3.3. Приборы и аппаратура 71
3.4. Методика определения динамических коэффициентов трения 74
3.5. Методика определения коэффициента трения покоя дражированных семян сахарной свеклы по почве 75
3.6. Методика исследования влияния конструктивных параметров и скоростных режимов работы экспериментального высевающего аппарата на коэффициент заполнения ячеек дражированными семенами и их повреждение 76
3.6.1. Общая методика исследований 76
3.6.2. Методика исследования зависимости коэффициента заполнения ячеек дражированными семенами и их повреждения от скорости вращения дозирующего диска и высоты входного окна 77
3.6.3. Методика исследования зависимости коэффициента заполнения ячеек дражированными семенами и их повреждения от скорости вращения и длины ячеек дозирующего диска 78
3.6.4. Методика исследования влияния окружной скорости дозирующего диска и разгонного диска на коэффициент заполнения ячеек дражированными семенами и их повреждение 78
3.6.5. Методика исследования зависимости количества двойников в заполнении ячеек дражированными семенами от толщины диска и длины ячеек дозирующего диска 79
3.6.6. Методика исследования влияния скорости вращения дозирующего диска на дальность полета и разброс дражированных семян на выходе из экспериментального высевающего аппарата 80
3.6.7. Методика исследования заполняемости ячеек дражированными семенами и их повреждения экспериментальным и серийным высевающими аппаратами 80
3.7. Методика исследования коэффициента вариации интервалов в потоке семян на выходе из экспериментального и серийного аппаратов 81
3.8. Методика исследования распределения дражированных семян в борозде экспериментальным и серийным высевающими аппаратами 81
3.9. Обработка опытных данных 83
4. Результаты экспериментальных исследований 85
4.1. Зависимость коэффициента заполнения ячеек и повреждения семян от окружной скорости диска и высоты входного окна 85
4.2. Влияние размеров ячеек дозирующего диска и окружной скорости диска на показатели работы высевающего аппарата 88
4.3. Влияние разгонного диска и окружной скорости диска на коэффициент заполнения ячеек семенами и их повреждение 90
4.4. Влияние толщины диска на количество двойников в заполнении ячеек семенами 91
4.5. Влияние длины ячейки на количество двойников в заполнении их семенами 93
4.6. Влияние окружной скорости диска на разброс семян при выходе их из высевающего аппарата 94
4.7. Сравнительные испытания высевающих аппаратов 95
4.8. Исследование равномерности потоков семян на выходе из экспериментального и серийного аппаратов 98
4.9. Исследование качественных показателей распределения семян в борозде 102
4.10. Расчет числовых показателей распределения растений и урожайности корнеплодов сахарной свеклы при высеве экспериментальным и серийным аппаратами 107
Выводы 112
5. Реализация результатов исследований и их экономическая эффективность 114
5.1. Общая характеристика проекта 114
5.2. Исходная информация для экономической оценки проекта 114
5.3. Расчет экономического эффекта за год 116
5.4. Расчет экономического эффекта за весь срок службы 121
Общие выводы 123
Список использованной литературы 125
Приложения 139
- Анализ факторов, влияющих на точность дозирования семян
- Обоснование толщины дозирующего диска в зоне заполнения ячеек
- Зависимость коэффициента заполнения ячеек и повреждения семян от окружной скорости диска и высоты входного окна
- Расчет экономического эффекта за год
Введение к работе
Сахарная свекла - одна из наиболее продуктивных сельскохозяйственных культур, имеющих большое народнохозяйственное значение. В нашей стране она является основным источником производства сахара [27]. Для достижения экономической самостоятельности в обеспечении населения этим ценнейшим продуктом питания страна должна ежегодно выращивать 55 — 60 млн. т сахарной свеклы и производить 7-8 млн. т сахара [77]. Однако в последние годы производство сахарной свеклы и сахара сократилось. Основной причиной этого является значительная трудоемкость возделывания культуры и сложность технологии. Кроме этого общий экономический спад в стране порождает новые трудности, связанные с диспаритетом цен, нехваткой материально - технических средств и рабочей силы. В этих условиях приобретают особую актуальность вопросы обоснования рациональных агротехнических приемов, технологических параметров посева и совершенствования конструкций сеялок, а в частности их высевающих аппаратов, прогнозирования равномерности распределения семян и растений на стадии проектирования новых машин, что позволит рационально выбрать необходимую густоту и точность размещения семян и оценить влияние качества посевного материала на основной критерий - урожайность культуры.
Свеклосеющие хозяйства все шире переходят к однофазному формированию густоты насаждения, когда норма высева соответствует окончательному числу растений на гектаре с коррекцией по полевой всхожести семян. Учитывая, что погрешности посевной операции уже не будут исправляться последующим механизированным или ручным прореживанием всходов, становится очевидной необходимость повышения точности распределения семян в борозде на основе улучшения конструкций высевающих аппаратов и обоснования их рациональных режимов работы.
Повышение точности пунктирного высева ячеисто - дисковыми высевающими аппаратами может быть осуществлено применением скоростного дозирования семян на основе конструктивной доработки аппаратов, использующей явление образования организованного ряда семян перед входами в
7 ячейки. При этом желательно достичь минимального повреждения семян, удовлетворяющего агротехническим требованиям, предъявляемым к посевным машинам.
Целью настоящей работы является повышение точности распределения дражированных семян сахарной свеклы в борозде за счет совершенствования технологического процесса высева наклонно — дисковым аппаратом.
Объектом исследования являются процесс высева дражированных семян сахарной свеклы и конструктивные элементы наклонно - дискового высевающего аппарата.
Предметом исследования являются закономерности процесса высева дражированных семян сахарной свеклы наклонно — дисковым высевающим аппаратом.
Научная новизна.
Разработан процесс скоростного дозирования семян в наклонно — дисковом высевающем аппарате на основе его конструктивной доработки, использующей явление образования организованного ряда семян перед входами в ячейки дозирующего диска.
Разработаны математические зависимости процесса заполнения ячеек семенами, которые позволяют определить рациональные размеры ячеек, гарантирующие их поштучное заполнение. Получены зависимости дальности перекатывания и среднего квадратического отклонения единичных семян от предполагаемого места успокоения в борозде, позволяющие определить числовые показатели качества распределения семян вдоль рядка при различных параметрах пунктирного посева семян сахарной свеклы с малыми нормами.
Выявлены закономерности процесса высева дражированных семян сахарной свеклы с учетом конструктивных особенностей и режимов работы наклонно - дискового высевающего аппарата.
Предложено новое техническое решение по реализации скоростного дозирования дражированных семян сахарной свеклы и обоснована его эффективность (решение от 05.06.2003 г. о выдаче патента Российской Федерации на полезную модель по заявке № 2003108663/20).
8 Достоверность научных положений подтверждается результатами лабораторно-полевых исследований технологического процесса высева дра-жированных семян сахарной свеклы наклонно-дисковым аппаратом, полученных с использованием современной измерительной аппаратуры при достаточном числе повторностей опытов, обработкой опытных данных с использованием методов математической статистики и ЭВМ. Результаты теоретических исследований достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Практическая значимость. Предложенная конструкция высевающего аппарата обеспечивает снижение коэффициента вариации потоков дражиро-ванных семян сахарной свеклы в 1,6 раза по сравнению с серийным, что позволяет увеличить урожайность корнеплодов в среднем на 6,8 — 7,6 %. Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы при проектировании сеялок точного высева для посева пропашных культур и их настройки в процессе эксплуатации.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско - преподавательского состава, научных работников и аспирантов ВГАУ в 2001 - 2003 годах.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 150 наименований, из них 5 на иностранных языках, и приложений. Основная часть диссертации содержит 138 страниц машинописного текста, включая 39 рисунков, 7 таблиц.
На защиту выносятся математические зависимости процесса заполнения ячеек дозирующего диска семенами, образования пунктирного ряда семян в борозде, техническое решение по реализации процесса скоростного дозирования семян, его рациональные параметры.
Анализ факторов, влияющих на точность дозирования семян
Они решили вопрос централизованного дозирования с пневматической подачей семян по шлангам от общего дозатора ко всем сошникам. Основными представителями такого вида сеялок являются: Сайк-ло-400, Сайкло-500 (США), Аккорд (ФРГ), Жермиль (Франция) [7, 9, 52, 99]. Сеялки предназначены для высева семян пропашных, зерновых и овощных культур.
Коэффициент вариации интервалов между семенами сахарной свеклы в борозде составляет 60 - 80 %, а их повреждение достигает 6 % [52]. Аппараты с централизованной высевающей системой не приспособлены для высева мелких семян, менее универсальны, чем высевающие аппараты индивидуального дозирования [145]. Значительный расход воздуха, потеря точности распределения семян при движении по 2-х, 3-х метровым пневмосемяпроводам - основные недостатки централизованных высевающих аппаратов [7, 98]. Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что пневматические высевающие аппараты по качеству распределения семян вдоль борозды не имеют преимуществ перед механическими, но вместе с тем они более сложны, металлоемки и дороги [20, 45, 64, 81, 83, 90, 137, 148]. Особые затруднения возникают при высеве не дражированных семян сахарной свеклы, значительно отличающихся по шероховатости от семян кукурузы, сои, фасоли [62, 94]. В связи с этим, основное внимание при развитии конструкций пневматических аппаратов направлено на решение вопроса единичной выборки семян из бункера и их разгона до скорости движения сеялки [22, 145]. Главная тенденция развития механических высевающих аппаратов свекловичных сеялок - это повышение скорости выброса семян до скорости движения сеялки, с одновременным снижением дробления семян [94, 97, 106, 107]. Вертикально и наклонно - дисковые ячеистые аппараты являются наиболее распространенными из-за удачного и сравнительно простого конструктивного решения по уменьшению высоты падения семян и ориентации вектора скорости выброса против направления движения сеялки. Для повышения скорости выброса семян необходимо изыскать возможности улучшения заполняемости ячеек при повышенной скорости дозирования без увеличения травмирования семян. 1.2. Анализ факторов, влияющих на точность дозирования семян Вопросам совершенствования ячеисто — дисковых аппаратов посвящено очень много работ. Большой вклад в развитие научных представлений в вопросах дозирования и обоснования конструктивных параметров высевающих аппаратов внесли такие ученые как В.И. Александров [5], В.К. Астанин [6], В.СБасин [11, 12, 13], В.А. Белодедов [17], А.А. Будагов [22], Г.М. Бу-зенков [25], В.В. Василенко [29, ЗО], П.М. Василенко [36], B.C. Глуховский [47, 48], Ф.Г. Гусинцев [91], И.И. Гуреев [53], Л.С. Зенин [66], СВ. Карда-шевский [78], А.Т. Коробейников [84], Б.Ф. Кузнецов [87], А.Ф. Кошурников [85], С.А. Ма [92], С.Д. Полонецкий [120, 124], Ф.В. Пошарников [125], В.А. Прохоров [126], В.Ф. Семенов [129], В.М. Слугинов [135], А.Г. Цымбал [94, 142], СИ. Шмат [143,144], Erhard Peschel [147] и многие другие. Все авторы отмечают, что повышение точности раскладки семян в борозде может быть достигнуто за счет применения скоростного дозирования семян, улучшения заполняемости ячеек, сужения разброса траекторий полета и уменьшения отскоков от дна борозды. Факторы, действующие на процесс образования пунктирного ряда семян и растений, впервые систематизировал С.Д. Полонецкий [115]. По его мнению, все факторы можно разделить по следующим признакам: 1) объект воздействия (семена, всходы); 2) этапы, на которых они проявляются; 3) характер искажений (симметричные и односторонние). К симметричным искажениям относятся только те, которые с равной вероятностью могут привести к отклонению конкретного интервала от среднего значения (хотя сама средняя величина и будет изменена односторонне). При этом отклонение может изменяться как непрерывная величина. Одностороннее искажение приводит либо к образованию интервалов, равных и близких к нулю, либо к появлению двойных, тройных и т.д. интервалов. В этом случае они носят дискретный характер - увеличивают или уменьшают интервалы на величину одного или нескольких целых интервалов. К таким факторам относятся высев "двойников", заполняемость ячеек, полевая всхожесть и др., при этом график плотности распределения интервалов становится несимметричным. Симметричные искажения приводят к преобразованию регулярного исходного потока в нормальный с различной величиной дисперсии. Односторонние искажения однотипны и могут рассматриваться как два фактора - "двойники" и всхожесть. По каждому из этих факторов имеется довольно много работ. Обоснование размеров ячеек нашло свое отражение в работах B.C. Васина [11, 12, 13], А.А. Будагова [22], Г.М. Бузенкова [25], С.А. Ма [92], А.К. Нанаенко [89], СИ. Шмата [143] и других авторов. При обосновании и расчете линейных размеров ячейки многие исследователи [22, 92 и др.] исходят из того, что в нее должно укладываться одно самое большое семя и не должно размещаться два самых маленьких семени высеваемой фракции. В зависимости от различных форм ячеек и семян каждый раз необходимо составлять для конкретного случая подобные условия. Поэтому, такая форма не включает и не отражает основные элементы характеристики семян по их размерам.
Г.М. Бузенковым [25] предложен выбор параметров ячейки исходя из объемов семян и ячеек. Такая форма выбора размеров ячеек более удобна, так как позволяет учитывать промежуточное положение семян в ячейке между "плашмя", "на ребро" и "стоя".
Предлагаемые способы выбора параметров ячеек не отражают влияния окружной скорости дозирующего элемента на их размеры. А.А. Будаговым [23] экспериментально установлено, что с увеличением окружной скорости диска более приспособлены к работе ячейки с большим диаметром. Его рекомендации свидетельствуют, что при высеве семян сахарной свеклы фракции 4,5 — 5,5 мм ячейкой диаметром 7 мм коэффициент заполнения при окружных скоростях диска 0,25...0,4 м/с изменялся от 1,02 до 0,96, а при диаметре ячейки 6,0 мм соответственно от 0,97 до 0,8. В работах В.А. Белодедо-ва [17, 18], B.C. Басина [11, 12, 15] также указывается, что с увеличением скорости вращения диска заполняемость ячеек ухудшается, и для сохранения коэффициента заполнения желательно иметь сменные диски с ячейками увеличенного размера. Но данное предложение в производстве не нашло применения из-за использования большого набора сменных дисков.
Обоснование толщины дозирующего диска в зоне заполнения ячеек
В аппарате с наклонным диском высота входного окна ограничена конструктивным решением передачи семян из ячеек дозирующего диска в ячейки высевающего. Проходное окно выполнено в верхней части корпуса аппарата, и поэтому увеличить высоту входного окна до диаметра диска невозможно, так как возникает опасность появления "двойников". Кроме этого камера заполнения должна вмещать минимально допустимое количество семян, достаточное для гарантированного заполнения всех ячеек. При этом будет наблюдаться минимальное повреждение семян. Рациональное значение высоты входного окна можно определить из соотношения Нв= (4...6)dc [123], т.е. для семян сахарной свеклы мелкой и крупной фракции Нв 25...30 мм.
Сравнивая относительную скорость семян при наличии кольцевой канавки и без нее (А = 0 мм) (рис.11), можно отметить, что при наличии канавки глубиной 0,5...1,0 мм, значение предельной относительной скорости увеличилось в среднем на 30 %. Следовательно, канавка не только способствует выстраиванию семян с определенной ориентацией, но и позволяет работать на повышенных скоростях вращения дозирующего диска.
При боковом заполнении ячеек особое место занимают загружающие фаски. Они способствуют выделению семян из организованного ряда и создают благоприятные условия для заполнения ячеек. При наличии фасок семена организованного ряда экранируют семена в ячейках и при их разгрузке занимают свободное место. Длина фаски должна быть равной или немного больше длины ячейки, а глубина — половине толщины диска в зоне заполнения [138].
Для уменьшения относительной скорости семян по диску в камеру заполнения необходимо установить разгонное устройство, исключающее удар или жесткое ведение семян в камере заполнения. Таким устройством может служить гладкий диск с меньшим диаметром, установленный на основной дозирующий элемент. При этом кроме своей основной функции, он будет выполнять еще и функцию ограничения камеры заполнения. Необходимо учесть, что коэффициент трения семян по разгонному диску должен быть больше коэффициентов трения семян по дозирующему диску, корпусу аппарата и коэффициента внутреннего трения семян. Такой коэффициент трения можно получить, например, установкой на внешнюю поверхность разгонного диска резиновой кольцевой вставки.
Анализ зависимости (44) позволяет сделать вывод о целесообразности увеличения входного окна камеры заполнения до 25...30 мм, применения входных фасок длиной 5...6 мм и кольцевой канавки в зоне заполнения ячеек глубиной до 1,0 мм, а также установки в камеру заполнения разгонного устройства в виде гладкого диска. При этом окружная скорость дозирующего элемента может быть увеличена до 0,5...0,55 м/с.
Точность распределения семян вдоль рядка при пунктирном высеве зависит от рассеивания их относительно точек выброса и заданного интервала между ними. Поскольку норма высева, влияющая на этот интервал, обуславливается агротехническими требованиями, критерием оценки конструкции высевающего аппарата служит вероятность отклонения семян от предполагаемого места успокоения в борозде.
Коэффициент вариации интервалов, зависящий от нормы высева семян и их разброса в рядке, не позволяет судить о достоинствах и недостатках высевающего аппарата. Среднее квадратическое отклонение интервалов, также зависящее от нормы высева, сглаживается либо инверсией семян, либо коэффициентом заполнения ячеек, и не дает возможности определить отклонение единичных зерен от предполагаемого места успокоения в борозде.
Будучи определяющим фактором для коэффициента вариации интервалов, отклонение единичных семян показывает, какую точность распределения можно получить при разных нормах высева. Это отклонение нетрудно вычислить по распределению семян или растений, если известна их полевая всхожесть [29].
При проектировании сеялок точного высева с новыми рабочими органами опираться только на результаты экспериментальных исследований предшествующих машин не всегда возможно, так как не ясна сама природа возникновения факторов, влияющих на точность дозирования семян.
Большое многообразие исследований показало, что при падении в борозду семена отскакивают от ее дна и перекатываются на значительные расстояния. Кроме этого, тело шарообразной формы в свободном полете вращается вокруг своей оси [100], а направление этого вращения, применительно к теме исследования, задается конструкцией высевающего аппарата. Поэтому описать этот процесс законами классической механики невозможно. По нашему мнению, наиболее близким к реальным условиям можно считать квазистатический удар [100] с затухающими колебаниями. Рассмотрим процесс укладки семян в рядке с учетом их отскоков, вращения и перекатывания после приземления в борозду. Введем следующие допущения:
Зависимость коэффициента заполнения ячеек и повреждения семян от окружной скорости диска и высоты входного окна
Общее снижение коэффициента заполнения при повышении окружных скоростей дозирующего диска можно объяснить уменьшением времени нахождения ячеек последнего под слоем семян. Вместе с этим увеличивается и относительная скорость семян по диску.
Увеличение высоты входного окна приводит к росту боковой силы, способствующей проходу семян в ячейку, и коэффициента трения семян по диску, так как существенно повышается объем семян в камере заполнения. Эти два основных фактора способствуют уменьшению относительной скорости семян по диску, что дает возможность работы на повышенных окружных скоростях дозирующего элемента. Повреждение оболочки семян зависит от объема камеры заполнения и ее формы. Она должна вмещать обоснованное минимально необходимое количество семян, обеспечивающее заданную интенсивность их расхода с требуемым коэффициентом заполнения ячеек и минимально возможными значениями толщины слоя и длины траектории скольжения по лицевой поверхности диска. На рис.25 представлена зависимость повреждения оболочки семян от окружной скорости диска и высоты входного окна. Увеличение окружной скорости дозирующего диска и высоты входного окна приводит к повышению процента поврежденных семян. Так, при высоте входного окна 15,20, 25 и 30 мм, и окружной скорости диска 0,55 м/с повреждение оболочки семян составляет 0,27, 0,39, 0,59 и 0,82 % соответственно. Дробления семян в опытах не наблюдалось. С изменением высоты входного окна в сторону возрастания увеличивается объем семян в камере заполнения и время пребывания в активной зоне, где происходит их интенсивное перемешивание и повреждение. Повышение окружной скорости диска негативно сказывается на повреждении семян из-за роста сил взаимодействия между семенами, так как эти силы также зависят от скорости вращения высевающего диска. Результаты экспериментальных исследований показали, что наименьший процент повреждения оболочки семян наблюдается при высоте входного окна 15 мм, но при этом не обеспечивается требуемый коэффициент заполнения ячеек. При высоте входного окна 25...30 мм и скоростях вращения дозирующего элемента 0,16...0,55 м/с коэффициент заполнения ячеек составляет 1,02...0,96. Однако по повреждению оболочки семян (рис.25) предпочтительней в этих пределах выбрать окно с высотой 25 мм. От размеров ячеек зависит вероятность их заполнения и повреждение семян. Учитывая то, что дражированные семена сахарной свеклы имеют шарообразную форму, ячейки были сделаны полукруглыми. Чтобы семя свободно входило в ячейку и не повреждалось, глубину ячейки приняли равной 5,0 мм. Результаты исследований представлены в таблице П.7.2 и обобщены графиками зависимостей коэффициента заполнения ячеек и повреждения семян от длины ячеек при разных окружных скоростях диска (рис.26 и рис.27). Анализ полученных результатов показывает, что с уменьшением длины ячеек коэффициент заполнения снижается с одновременным увеличением процента поврежденных семян. При увеличении длины ячеек до 5,25 мм коэффициент заполнения повышается, а повреждение оболочки семян приближается к своему минимальному значению 0,21...0,59 %. При дальнейшем увеличении длины ячеек из заполняемость приближается к 100 %, но одновременно повышается повреждение оболочки семян. Так, при увеличении длины ячеек до 5,75 мм коэффициент заполнения соответствует значениям 1,02...1,0, а повреждение семян 0,68...1,44 % при окружных скоростях дозирующего диска 0,16...0,55 м/с. Такой характер изменения коэффициента заполнения и повреждения семян можно объяснить следующим. При уменьшении длины ячейки до 4,75 мм проход семени в последнюю носит случайный характер, помимо этого семена с максимальным размером фракции могут заклиниваться в ячейках и не выходить в проходное окно в верхней части камеры заполнения. Это же приводит к увеличению повреждения оболочки семян.
При длине ячейки равной 5,25 мм семена свободно без заклинивания выходят из нее и не повреждаются о заднюю стенку камеры заполнения. Наблюдаемое незначительное повреждение семян происходит в самой камере заполнения, где семена сталкиваются между собой и активными частями дозирующего диска.
Значительное повреждение оболочки семян при длине ячейки 5,75 мм происходит из-за того, что в ячейке могут заклиниться два семени, и нижнее из них будет повреждаться о заднюю стенку камеры заполнения и о кромку проходного окна в верхней части корпуса высевающего аппарата.
Расчет экономического эффекта за год
Судя по коэффициенту вариации интервалов между семенами в борозде, при данных нормах высева дражированных семян экспериментальный аппарат обеспечивает точность раскладки, близкую к нормальному распределению (V 0,33), на скоростях движения агрегата до 2,0 м/с, а серийный — до 1,56 м/с.
Наиболее распространенный высевающий аппарат сеялки ССТ — 12В примерно на таких же скоростях движения посевного агрегата и нормах высева 5...7 шт/м обеспечивает коэффициент вариации интервалов между семенами в борозде 29...71 % и среднее квадратическое отклонение 5,4...12,1 см [37,105].
Следовательно, экспериментальный аппарат способен удовлетворить агротехнические требования по точности укладки семян с малыми нормами высева (до 6...8 шт/м) на рекомендуемых скоростях движения посевного агрегата 1,5...2,0 м/с. При этом, коэффициент вариации интервалов между семенами снизился в среднем в 1,6 раза.
В настоящее время, обилие опубликованных работ [38, 65, 70 и др.] позволяет прогнозировать урожайность культуры с достаточной точностью по трем входным параметрам: норме высева, коэффициенту вариации интерва 108 лов между семенами и полевой всхожести. Кроме этого, предлагаемые методики расчета позволяют проследить изменение и относительного урожая корнеплодов, что дает возможность судить о влиянии интервалов между растениями на урожайность культуры не зависимо от условий года.
В полевых опытах, проведенных в хозяйстве „Победа" Россошанского района Воронежской области, использовались дражированные семена высокого качества с лабораторной всхожестью 93 % (семена "Фрея" (Германия), фракция 3,75...4,75 мм, РЛАБ = 93 %). Качественная подготовка поля и заделка семян в почву, а также благоприятные погодные условия весеннего периода обеспечили полевую всхожесть семян Рп = 0,88, что с точки зрения агротехники считается хорошим показателем [111].
Числовые показатели распределения растений в рядке и урожайность корнеплодов для обоих высевающих аппаратов определяли по алгоритму [37] (приложение 2). Результаты расчета по благоприятному и неблагоприятному году сведены в таблицы 4 и 5. Пример расчета представлен в приложении 9.
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что экспериментальный аппарат обеспечивает более точное распределение растений в рядке, чем серийный. Так для экспериментального аппарата расчетный коэффициент вариации интервалов между растениями составляет 0,40...0,50, а для серийного 0,48...0,69 соответственно при скоростях движения посевного агрегата 1,56...2,56 м/с. Как видно, и в экспериментальном и в серийном аппаратах распределение интервалов уже не будет соответствовать нормальному закону, хотя для всходов коэффициент вариации 0,50 может считаться довольно хорошим, так как высокая полевая всхожесть семян благотворно повлияла на сохранение точности посева.
Относительная урожайность корнеплодов в экспериментальном аппарате с увеличением скорости движения агрегата до 2,56 м/с снизилась до 0,95 при благоприятных условиях года и до 0,93 при неблагоприятных условиях. У серийного аппарата этот показатель составляет 0,86 и 0,82 соответственно. Значительное снижение относительной урожайности в серийном аппарате объясняется большей неравномерностью интервалов между растениями, чем у экспериментального аппарата. Ощутимую разницу в фактической урожайности в экспериментальном и серийном аппаратах можно объяснить тем, что при высеве дражированных семян установленная норма высева у обоих аппаратов была одинаковой, но заполняемость ячеек в серийном аппарате была значительно ниже, что привело к снижению фактической густоты насаждения растений. Фактическая урожайность у экспериментального аппарата в среднем оказалась вьппе на 6,8 % для благоприятного года и на 7,6 % для неблагоприятного. Анализ результатов экспериментальных исследований позволяет сделать следующие выводы: 1. Высота входного окна камеры заполнения в наклонно — дисковом аппарате должна составлять 25 мм. При этом на скорости вращения дозирующего диска до 0,55 м/с уровень коэффициента заполнения ячеек находится в пределах 96 %, а повреждение семян не превышает 0,59 %. 2. Рациональные значения размеров ячеек дозирующего диска для дра-жированных семян сахарной свеклы мелкой фракции следующие: длина ячейки 5,25 мм (при длине входной фаски 6,0 мм), толщина диска в зоне заполнения ячеек не должна превышать 3,5 мм. 3. Гладкий разгонный диск, установленный на дозирующем диске, уменьшает относительную скорость семян, вследствие чего коэффициент заполнения увеличивается в 1,1...1,3 раза, а повреждение семян уменьшается в среднем в два раза. 4. Экспериментальный аппарат по качеству дозирования значительно превосходит серийный. При высеве дражированных семян экспериментальный аппарат обеспечивает коэффициент заполнения ячеек 96 % на скорости вращения диска до 0,55 м/с. При этом повреждение семян не превышает 0,59 %, дробление семян отсутствует. Серийный аппарат такую же заполняе-мость ячеек обеспечивает на скоростях вращения диска до 0,2 м/с, а повреждение и дробление семян составляет 6,8 и 3,4 % соответственно.
