Обоснование рациональных параметров катушечного винтового высевающего аппарата для посева рапса Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 631.33:633.85.494

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАТУШЕЧНОГО ВИНТОВОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ДЛЯ ПОСЕВА РАПСА

А.А. КЕМ, кандидат технических наук, зав. отделом Д.Н. АЛГАЗИН, аспирант Сибирский НИИСХ E-mail: [email protected]

Резюме. Рассмотрены недостатки желобчатого катушечного высевающего аппарата при посеве мелкосеменных культур, предложена конструкция катушечного винтового высевающего. Приведены результаты лабораторно-полевых исследований. Установлены рациональные параметры катушечного высевающего аппарата (глубина желобка Н = 4 мм, шаг винтовой линии Б = 8 мм, частота вращения катушки п = 0,1 с-1), при его использовании прибавка урожая зеленой массы рапса, по сравнению с серийным, составила 9,3 т/га, или 33 %. Ключевые слова: высевающий аппарат, равномерность, травмирование, норма высева, экспериментальные исследования.

От качества работы высевающих аппаратов посевного агрегата в значительной мере зависит выполнение одного из основных агротехнических требований, предъявляемых к посеву, - равномерное распределение семян по площади питания. Применительно к рядовому посеву высевающие аппараты должны обеспечивать непрерывный и равномерный поток высеваемых семян, постоянство нормы высева, возможность высева семян различных культур, минимальное повреждение семян, легкую и удобную установку на заданную норму высева [1,2]. В современных сеялках наиболее распространен катушечный высевающий аппарат. Его конструктивный недостаток - порционный (пульсирующий) высев, особенно при посеве малыми нормами (2...20 кг/га). При этом наблюдается рост неравномерности распределения семян и повышенное травмирование (по требованиям ГОСТ не более 1 % [3]), что снижает полевую всхожесть и урожайность.

Для посева мелкосеменных культур в чистом виде и устранения недостатков, присущих катушеч-

ному высевающему аппарату, в отделе механизации ГНУ СибНИИСХ разработан катушечный винтовой высевающий аппарат (рис. 1) [4].

Цель наших исследований - определение раци-

Рис. 1. Катушка катушечного винтового высевающего аппарата: 1 - желобок, 2 - проточка.

ональных конструктивных и технологических параметров катушечного винтового высевающего аппарата и его полевая оценка.

Условия, материалы и методы. Для достижения поставленной цели мы провели планируемый факторный эксперимент 33 [5], в котором варьировали три па-

Таблица. Интервалы и уровни варьирования основных факторов

Уровень варьирования факторов Фактор Факторы в кодированном виде

Н, мм S, мм n, с-1 Xi X2 Хз

Верхний 4 10 0,03 +1 +1 +1

Нижний 2 7 0,07 -1 -1 -1

Основной 3 8,5 0,1 0 0 0

Интервал варьировния 1 1,5 0,03 1 1 1

раметра: Н - глубина желобка, мм; Б - шаг винтовой линии, мм; п - частота вращения катушки, с-1 (см. табл.)

Рис. 2. Поверхности отклика: А - равномерность распределения, У=1(Н,8), %; п=0,1 с-1, В - количество высеваемых семян, N=1(^8), шт/об; п=0,1 с-1, С - травмирование, Т=1(Н,8), %; п=0,1 с-1.

Достижения науки и техники АПК, №06-2010 _ 67

Лабораторные исследования проводили в отделе механизации СибНИИСХ на имитационном стенде с движущейся липкой лентой, что позволило имитировать процесс высева реальной сеялки с различными скоростями движения и нормами высева с использованием одного высевающего аппарата. В ходе экспериментов определяли влияние технологических и конструктивных параметров катушечного винтового высевающего аппарата на равномерность распределения семян вдоль рядка(по методике [6]), высевающую способность и травмирование семян. Такие же исследования проводили с серийным катушечным высевающим аппаратом.

Полевые исследования с экспериментальными образцами катушки установленной на сеялку типа С3-3,6 проводили в 2009 г в ОПХ «Боевое» Исиль-кульского района Омской области в двухфактор-ном полевом опыте, заложенным по стандартной методике [7]. В ходе исследований изучали влияние работы экспериментальной сеялки с катушечным винтовым высевающим аппаратом на качество выполнения технологического процесса и урожайность зеленой массы рапса, в сравнении с обычной сеялкой СЗП-3,6, при трех нормах высева (2,0; 2,5 и 3,0 млн шт./га).

Результаты и обсуждение. По результатам экспериментов были получены уравнения регрессии влияния параметров высевающего аппарата на: равномерность распределения семян вдоль рядка У=70,45+2,45Х1 -0,54Х2-0,35Х3~0,67Х21 -1,07Х22 -0,98Х23-0,35Х2Х3+0,39Х22Х3;

количество семян, высеваемых за один оборот катушки

Ы=633,57+343,81ХГ65,48Х2-31,743Х3-24,49Х12 -

37,69

347W

2,0 2,5

Норма высева, млн. шт/га

3,0

38,53X22-136,29X1X2-4,75X1X3-10,02X^3-7,34X12 X-3,52X1X22 +5,96X12 + 10,21X1X2X3; травмировние

T=1,00+0,07X+0,08X12+0,10X22+0,07X1X+0,07X1X2

Рис. 3. Урожайность зеленой массы рапса сорта Юбилейный в зависимости от норм высева и типа сеялки: ■ - стандартная сеялка; ■ - экспирементальная сеялка.

мян влияет глубина желобка Н, шаг винтовой линии Э менее значим. Травмирование семян прямо пропорционально частоте вращения п. Рациональные параметры катушки Н (глубина желобка) - 4 мм, Э (шаг винтовой линии) - 8 мм.

В полевых условиях использование экспериментального высевающего аппарата позволило повысить равномерность распределения семян вдоль рядка, по сравнению с серийным, с 53 до 65 %, полевую всхожесть - с 56 до 67 %. В результате прибавка урожайности зеленой массы составила в среднем 9,3 т/га, или 33 %.

Выводы. В ходе исследования установлены следующие рациональные значения параметров катушечного высевающего аппарата: глубина желобка Н = 4 мм, шаг винтовой линии Э = 8 мм, частота вращения катушки п = 0,1 с-1. При таких величинах достигаются наибольшие значение лабораторных показателей равномерности распределения семян вдоль рядка У = 77 %, а травмирование посевного материала Т не превышает 1 %.

Применение экспериментального высевающего аппарата, установленного на сеялку СЗП-3,6 позволило повысить равномерность распределения семян вдоль рядка, по сравнению с серийным, на 13 %, полевую всхожесть - на 11 %, в результате прибавка урожайности зеленой массы составила в среднем 9,3 т/га, или 33 %.

Анализ приведенных уравнений регрессий и графиков поверхностей откликов (рис. 2) показал, что сильнее всего на равномерность и норму высева се-Литература.

1. Кукта Г.М. Испытание сельскохозяйственных машин. - М.: Машиностроение, 1964. - 283 с.

2. Сельскохозяйственные машины. Теория, конструкция и расчет/ Б.Турбин [и др.]. - М.- Л.: Машгиз, 1963. - 575 с.

3. ГОСТ 26711-89. Сеялки тракторные. Общие требования. - М.: Изд-во стандартов, 1989.

4. Патент на полезную модель № 85789 Российская Федерация, МПК А 01 С 7/12. Катушечный винтовой высевающий аппарат/Алгазин Д.Н, Кем А.А.; заявитель и патентообладатель Сиб. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. - № 2009101358/22; заявл. 12.01.2009; опубл. 20.08.2009, Бюл. №23.

5. Криков А.М. Иммитационные модели сельскохозяйственных механизированных систем. Концептуально-алгоритмические основы построения / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибИМЭ: - Новосибирск, 1999. - 284 с.

6. Огрызков, Е.П. Новый метод оценки распределения семян в рядках/Огрызков Е.П., Огрызков В.Е., Огрызков П.В. //Техника в сельском хозяйстве. - 2005. - № 4. - С 48

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (С основами статистической обработки результатов исследований).- Изд. 4-е перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 416 с.

SUBSTANTIATION OF RATIONAL PARAMETERS OF THE SCREW BOBBIN SOWING DEVICE FOR RAPE

CROPS

A.A. Kem, O.N. Algazin

Summary. Lacks a fillet of the bobbin sowing device are considered at small seeds crops, the design of the screw bobbin is offered. Results laboratory - field researches are resulted.

Key words: the sowing device, uniformity, injuring, norm of seeding, experimental researches.

6Q __Достижения науки и техники АПК, №06-2010