Обгрунтування конструктивних параметрів апарату точного висіву зернових культур

Кіровоградський державний технічний університет

 

УДК 631. 331

 

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Обгрунтування конструктивних параметрів апарату точного висіву зернових культур

 

Спеціальність 05. 05. 11 – Сільськогосподарські машини

 

Свірень Микола Олександрович

 

Кіровоград – 1999

 

 

Актуальність теми. Площа посіву зернових на Україні складає більше трьох мільйонів гектарів. Серед багатьох факторів, які впливають на їх врожайність, велика роль належить вибраній технології посіву. В останні роки все більше уваги для підвищення врожайності зернових і економії посівного матеріалу приділяється підвищенню точності посіву. Впровадження сівалок точного посіву зернових відкриває перспективу використання інтенсивних і ресурсозберігаючих технологій вирощування врожаїв.

Одним з основних чинників отримання необхідної врожайності є площа живлення рослини. При встановлених фіксованих міжряддях оптимальна площа живлення визначається точністю висіву насіння увздовж рядків.

Рішенню проблеми підвищення точності посівів і створенню відповідної техніки присвятили свої дослідження ряд науково-дослідних і конструкторських організацій, таких як ВІСГОМ, ВІМ (м. Москва), ВАТ ПКІ “Грунтомаш” (м. Кіровоград), ІМЕСГ (с. м. т. Глеваха, Київської обл.), УкрНДІСГОМ (м. Харків), КДТУ, з-д “Червона зірка” (м. Кіровоград). Рівень теоретичних досліджень і практичних робіт по створеню техніки точного висіву в останні роки підвищився в ряді зарубіжних країн (США, Японія, Італія, Германія, Франція).

Не зважаючи на досягнення в розвитку точного посіву існують тільки окремі позитивні результати в розробці висіваючих апаратів точного висіву зернових культур. Широких досліджень з цього питання не проведено.

Враховуючи підвищення ролі точного посіву зернових, великі площі їх вирощування на Україні і економічну доцільність впровадження таких сівалок, представлена робота присвячується вирішенню цієї проблеми.

Зв’язок роботи з науковими програмами та темами. Робота виконувалась у відповідності з планом по створенню нової техніки Міністерства тракторного і сільськогосподарського машинобудування СРСР № К. 386 затвердженим Радою міністрів від 26. 01. 1986 р.

Мета роботи і задачі досліджень. Метою досліджень було забезпечення точності посіву зернових культур для підвищення їх врожайності і економії посівного матеріалу шляхом створення апарату однозернового висіву.

Задачі досліджень:

1. Проаналізувати типи вітчизняних та зарубіжних висіваючих апаратів, межі їх раціонального використання та визначити шляхи подальшого удосконалення конструкцій для впровадження точного посіву зернових культур.

2. Дослідити процес роботи пневматичного апарату точного висіву зернових культур та виявити основні закономірності впливу його геометричних і кінематичних параметрів на ефективність присмоктування, транспортування та вивантаження насіння в борозну.

3. Визначити конструктивні рішення висіваючого апарату точного висіву для зернових культур.

4. Дослідити вплив основних конструктивних параметрів висіваючого апарату на точність та інші характеристики посіву.

5. Розробити принципи проектування і методику розрахунку пневматичних апаратів для висіву зернових культур.

6. Оцінити ефективність впровадження пневматичного апарату однозернового висіву зернових культур.

Наукова новизна одержаних результатів. Новизна полягає в тому, що вперше:

1. Встановлені закономірності зміни величини зусилля присмоктування від радіуса диска, швидкості його обертання, діаметра присмоктуючого отвору та геометричної форми зернини.

2. Побудована математична модель процесу переміщення насінини у всіх фазах роботи висіваючого апарату, встановлена умова її утримання під дією зовнішніх зусиль з урахуванням їх змін, а також виявлені фази захоплення та вивантаження насінин висіваючим елементом.

3. Отримана аналітична залежність для визначення раціонального значення кута вивантаження у вигляді трансцендентного тригонометричного рівняння, рішення якого виконано чисельними методами на ЕОМ.

4. Встановлені закономірності впливу основних конструктивних параметрів висіваючого апарату на точність висіву.

На основі отриманих аналітичних та експериментальних закономірностей розроблено та досліджено апарат точного висіву в лабораторних і польових умовах.

Практичне значення одержаних результатів:

- розроблено пневматичний висівний апарат точного висіву зернових, який в складі посівної секції забезпечує необхідну якість посіву;

- розроблено вимірювально-обчислювальний комплекс (ВОК-1) для прискорених досліджень висіваючих апаратів. (Новизна технічного рішення комплексу відмічена авторським свідотством на винахід а. с. №1662390) ;

- отримано алгоритм визначення на ЕОМ кута вивантаження насінин та обчислення рівнянь для розрахунку пневматичних висіваючих апаратів.

Особистий внесок здобувача. Автором проведено аналіз існуючих конструкцій висіваючих апаратів; встановлений вплив основних конструктивних параметрів пневматичного апарату на точність висіву; досліджений процес руху насінин в апараті, визначені раціональні фази захвату, утримання та вивантаження насінин; розроблений комплекс для прискорених досліджень висіваючих апаратів; отримані оптимальні конструктивні параметри апарату точного висіву зернових; розроблена посівна секція та зразок експериментальної сівалки.

Частка участі в опублікованих роботах складає 80%, а в авторських свідотствах 50%.

Апробація роботи. Основні положення і результати дисертації були заслухані і обговорені на 8 конференціях.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 15 статей та отримано 1 авторське свідотство на винахід.

Структура і об’єм роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаної літератури, який нараховує 109 найменувань і додатків. Загальний об’єм дисертації – 173 стор., 17 таблиць, 52 рисунки, тощо.

 

 

Вступ. Показаний сучасний рівень вирішення питання точного посіву зернових. Обгрунтована актуальність теми досліджень. Сформульована мета дисертації.

Розділ 1. ”Аналітичний огляд використовуємих способів та технічних засобів підвищення точності посіву”.