CC BY
199
УДК 631.331.8: 631.527
ПОСЕВ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПО СТЕРНЕВОМУ
ФОНУ
В.А. ДОМРАЧЕВ, член-корреспондент Россельхоз-академии, главный научный сотрудник
А.А. КЕМ, кандидат технических наук, зав. отделом Сибирский НИИСХ
У.М. САГАЛБЕКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Б.У. САГАЛБЕКОВ, страший преподователь Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова
E-mail: [email protected]
Резюме. Один из недостатков, применяемых селекционных сеялок - конструкция сошниковой группы, при работе которой по стерневому фону происходит сгруживание почвы и растительных остатков, что позволяет осуществлять посев лишь после пара или предварительной обработки. Предложена конструкция сошника, использование которой позволяет решить эту проблему. Показано, что установка на общем валу между сошниками в виде стрельчатой лапы лопастных дисков с активным приводом позволяет исключить сгруживание почвенно-соломистой массы впереди сошников. Наилучшие результаты обеспечивает использование дисков с четырьмя лопастями при скорости движения агрегата во время посева 1,6...1,7 км/ч и частоте вращения лопастных дисков - 38. ..45 мин-1.
Ключевые слова: сеялка селекционная, посев, сошник, лопастной диск, распределитель семян.
Для объективной оценки селекционных линий зерновых культур необходима идентичность технологии их возделывания. Однако посевные устройства, применяемые для посева малых партий семян (ручная селекционная однорядная модернизированная сеялка СР-1М, сеялка кассетная селекционная СКС-6А, сеялка с аппаратом центрального распределения кассетная СН-10Ц-01, сеялка навесная пневматическая с переменной колеёй СН-16ПМ), не приспособлены для выполнения технологического процесса посева по стерневым и мульчированным фонам. При их работе в таких условиях через несколько метров движения перед сошниками образуется земляной вал, то есть происходит сгруживание почвы, что препятствует дальнейшему посеву [1,2].
На производственных сеялках типа СЗС-2,1 для предотвращения сгруживания почвы и растительных остатков сошники устанавливают в три ряда с расстоянием между смежными сошниками 69 см. Для селекционных сеялок такое решение неприемлемо, поскольку начало и конец рядков на делянках располагаются на линиях, соответствующих границам яруса, который имеет прямоугольную форму. Кроме того, селекционные сеялки не предназначены для полосного посева [3,4].
Из-за отсутствия специальных машин ученые вынуждены высевать и оценивать селекционный материал по чистому пару, хотя сорта создаются для посева по стерне. При этом в научных учреждениях перспективные сорта зерновых культур формируют урожайность на уровне 60...80 ц/га, а в производственных условиях
она падает до 20...30 ц/га и ниже. Одна из причин такой ситуации - не идентичность условий и не соответствие фона на ранних этапах возделывания.
Цель наших исследований - обоснование параметров и режимов работы ротационных рабочих органов (лопастных дисков) сошниковой группы стерневой селекционной сеялки, которая позволит разравнивать и перемещать между сошниками назад по ходу движения агрегата растительные остатки и часть верхнего слоя сгруженной почвы.
Условия, материалы и методы. В основу создания макетного образца для проведения исследований была положена гипотеза о том, что решить указанную проблему можно, если на базе селекционной сеялки СКС-6-10 с аппаратом общего высева установить сошники в виде культиваторной лапы с подсошниковым распределителем семян, а между ними на общем валу смонтировать лопастные диски с активным приводом. Кроме того, за сошниками должны быть установлены прикатывающие обрезиненные катки [5] (см. рисунок).
Рисунок. Схема селекционной сеялки для посева делянок по стерневому и мульчированному агрофону: 1 - пред-распределитель; 2 - выравниватель потока; 3 - конус-распределитель; 4 - семяпровод; 5 - сошник; 6 - распределитель; 7 - лопастной диск; 8 - прикатывающий каток.
Технологический процесс работы сеялки для подпочвенного разбросного посева семян зерновых, крупяных и зернобобовых в селекции и первичном семеноводстве по отвальному, стерневому и мульчированному измельченной соломой агрофону протекает следующим образом. Порцию семян, рассчитанную на посев одной делянки, засыпают в предраспредели-тель. При движении сеялки, это устройство вращаясь, подает семена в центробежный распределитель или конус-распределитель, которые направляют семена по семяпроводам к сошникам. В подсошниковом пространстве установлен распределитель, ударяясь о плоскости которого семена размещаются полосой, а прикатывающие катки уплотняют почву над ними. Лопастные диски при вращении транспортируют соломистые частицы через межсошниковое пространство, предотвращая забивание сошников.
Норма высева регулируется переключением коробки перемены передач в положение, когда на заданной длине делянки предраспределитель делает один оборот и вся засыпанная порция семян высевается без остатка. Остановка для засыпки семян в предраспределитель осуществляется перед линией начала делянки на расстоянии, соответствующем величине запаз-
дывания по регулируемому указателю начала высева.
На представленную конструкцию селекционной сеялки получен предварительный патент на изобретение Республики Казахстан [6].
Изготовленный рабочий образец посевной машины был подвергнут исследовательским испытаниям.
В соответствии с рабочей гипотезой лопастные диски, устанавливаемые в межсошниковом пространстве, воздействуя на соломистые части и почву перемещают их из зоны сошников по ходу назад. При этом диски одновременно совершают вращательное движение вокруг своей оси и поступательное движение.
Для экспериментального обоснования параметров и режимов работы ротационных рабочих органов лопастные диски, собранные на валу, устанавливали на раме сеялки впереди на расстоянии 35.40 мм от передней кромки стойки. В межсошниковом пространстве (равном 200 мм) устанавливали два лопастных диска, при этом относительное угловое смещение смежных дисков в плоскостях вращения состав-ло половину шага лопастей.
А с внешних сторон крайних сошников устанавливали по одному диску. Привод их осуществляли от синхронного ВОМ шасси.
Агротехническую оценку сошника усовершенствованной конструкции проводили при посеве яровой пшеницы в ОПХ «Новоуральское».
Результаты и обсуждение. В ходе экспериментальных исследований установлено, что с повышением влажности почвы с 17 до 24 % минимально возможное значение кинематического параметра Хтах, при котором технологический процесс посева протекает устойчиво без забивания сошников возрастает, а с увеличением поступательной скорости движения агрегата - уменьшается.
Тенденция к снижению минимально допустимого параметра X просматривается и при увеличении количества лопастей на диске. При установке 6-илопастных дисков значение X,равное 1,89.1,97, - универсально для всего диапазона влажности и скоростных режимов движения агрегата при посеве от 1,6 до 3,0 км/ч. Однако в этом случае наблюдалось заклинивание отдельных комьев почвы между лопастями смежных дис-
ков, расположенных в межсошниковом пространстве.
При использовании 4-хлопастных дисков в таких же условиях этого не происходило. В результате было принято решение об установке 4-хлопастных дисков, у которых при скорости посева 1,6..1,7 км/ч X равен 2,35...2,46. Частота их вращения в заданном скоростном режиме составляет 38...45 мин-1.
Если она опускается ниже указанной границы сошники забиваются почвой и растительными остатками, а поднимается выше - происходит разброс почвы, что ведет к нарушению технологического процесса посева.
По результатам агротехнической оценки применение усовершенствованной конструкции сошника обеспечивает равномерность размещения семян яровой пшеницы по площади посева в пределах 78,3 %, а количество семян, заделанных на заданную глубину и в смежные горизонты (± 1 см) находится на уровне 90,4 %(см. табл.).
Таблица. Агротехническая оценка посева яровой пшеницы по стерневому фону модернизированной сеялкой
Наименование Машина
новая базовая
Длина делянки, м 25 25
Глубина заделки семян:
средняя, см 7,4 7,8
среднеквадратическое отклонение, см 0,65 0,82
коэффициент вариации, % 10,37 13,91
Количество семян заделанных на заданную глубину и в смеж-
ных (±1 см) горизонтах, % 90,4 56
Средняя ширина полосы засеваемой сошником, см 15,1 7,2
Размещение растений по площади посева, % 78,3 34,2
Полевая всхожесть, % 92,5 89,3
Урожайность , т/га* 2,7 2,46
*НСР0Б = 0,17 т/га
По результатам проведенных исследований разбросной посев, осуществляемый модернизированной сеялкой, в сравнении с рядовым, позволил повысить полевую всхожесть на 3,4 %, что обеспечило увеличение урожайности на 0,24 т/га, или на 10 %.
Выводы. Установка на селекционной сеялке СКС-6-10 с аппаратом общего высева сошников в виде стрельчатой лапы, а между ними на общем валу лопастных дисков, имеющих активный привод, позволила исключить сгруживание почвенно-соломистой массы между сошниками при соблюдении агротехнических требований. Наилучшие результаты обеспечивает использование дисков с четырьмя лопастями при скорости движения агрегата во время посева 1,6...1,7 км/ч и частоте вращения лопастных дисков - 38.45 мин-1, величина кинематического параметра X при этом составляет 2,35.2,46.
Литературы.
1. Краснощеков Н.В., Артюшин А.А. О стратегии машинно-технологического обеспечения производства конкурентоспособной сельхозпродукции в России//Состояние проблемы и перспективы развития механизации сельского хозяйства и машиностроения для АПК: Мат-лы межд. науч.-практич. конф., посвященной Году России в Казахстане и 70-летие со дня основания в Казахстане факультета механизации сельского хозяйства Казахского национального университета, г. Алматы, 6-8 октября 2004 г. - С. 10-16.
2. Чепурин, Е.Г. Особенности системы технологий и машин для растениеводства Сибири до 2010 года // Перспективные направления технического прогресса в растениеводстве: Сборник научных докладов межд. науч.-практ. конф. «Земледельческая механика в растениеводстве». Том 1. - М.: ВИМ, 2001. - С.138- 146.
3. Комбинированная машина для оптимизации структурного состава посевного слоя почвы и посева. / В.В. Медведев, Н.Д. Воронина и др. Под ред. академика ВАСХНИЛ Макарова И.П.// Ресурсосберегающие системы обработки почвы - М.: Агропромиздат, 1990. - 242 с.
4. Докин, Б.Д. Исследование и обоснование параметров и режимов пропашных фрез // Сборник научн. трудов/ Сибирский филиал ВИМа, Новосибирск, 1964. - Вып.2. - С.24-28.
5. Домрачев В.А., Кем А.А Посев селекционного материала по стерневым фонам. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2007. - №1. - С. 96-104.
6. Предварительный патент № 17302 РК Сеялка селекционная // Б.У. Сагалбеков ( К1), В.Я. Шатин ( К1), Домрачев В.А. (Ш), А.А. Кем (Яи) - заяв. 14.07.2004; опубл. 15.05.2006, бюл.5. - 3 с.
CROP OF SEEDS FOR SELECTION ON THE RAW SOIL BACKGROUND
V.A.Domrachev, A.A.Kem, U.M.Sagalbekov, B.U.Sagalbekov
Summary. One of lacks, selection seeders applied in selection is that the design of their working bodies, as a rule causes collecting ground and the vegetative rests at their work on the raw ground, allowing to carry out crop only on the processed ground. For elimination of this lack, the design of working body which is not causing collecting of the vegetative rests is offered.
Key words: breeding seeder, seeding, plowshare, blade disk, seed distributor
УДК 633.631
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА С СЕМЯПРОВОДОМ-УСКОРИТЕЛЕМ
В.Н. ЧИКИЛЬДИН, аспирант ет разброс точек приземления семян, как вдоль, так
Е.М. ЗУБРИЛИНА, кандидат технических наук, доцент
Ставропольский ГАУ
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приведено обоснование необходимости совершенствования технологического процесса высева семян пропашных культур серийными пневматическими сеялками. Предложена функциональная схема и конструкция высевающего аппарата с семяпроводом, имеющим ускоритель семян, которая позволяет обеспечить скорость семени на выходе равную скорости движения агрегата. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований высевающего аппарата пневматической сеялки с семяпроводом, на основании которых обоснованы рациональные конструктивные параметры семяпровода и режимы работы высевающего аппарата. Ключевые слова: пропашные культуры, сеялка, сеялка пропашная, высев, способ высева, пневматический высевающий аппарат, семяпровод, равномерность распределения семян.
Посев пропашных культур относится к технологическим приемам с очень высокой степенью зависимости качества выполнения от оператора, причем это определяется не только четким выполнением технологически необходимых работ, но и применением наиболее совершенных посевных машин.
Для посева пропашных культур сегодня используют широкий спектр пневматических сеялок, как отечественного, так и иностранного производства (СУПН-8А, СУПН-8А-01, СКПП-12, СПК-8, СПКА-1 «Тана», УПС-12, УПС-8, СТВ-107/2 «АиСТ», «MaterMa^», «Gaspardo», «Optima» и др.) [1].
Характерная особенность сеялок типа СУПН - отсутствие семяпроводов. Сошник крепится непосредственно к высевающему аппарату и семена, сбрасываемые с его диска, свободно падают на дно борозды. Это упрощает конструкцию сеялки, максимально приближает высевающий аппарат к дну борозды, но не обеспечивает достаточной равномерности распределения семян [2]. Их свободное падение от высевающего аппарата до дна борозды - вероятностный процесс, при котором наблюдаются следующее: как при всяком вероятностном процессе возника-
и поперек борозды. Продольный разброс ухудшает равномерность посева, поперечный - отрицательно влияет на глубину заделки семян. И то и другое в совокупности снижает урожайность культур и, соответственно, экономические показатели производства;
при касании семени дна борозды всегда происходит косой удар о почву в результате чего при определенных скоростях оно отскакивает, причем установить параметры этого отскока практически невозможно.
Отмеченные недостатки сводят на нет все усилия по совершенствованию высевающих аппаратов, как дозирующих систем подачи семян. Поскольку даже идеально равномерная подача семян на выходе из него не гарантирует такого же их распределения по дну борозды.
Устранить отмеченные недостатки можно в том случае, когда процесс движения семян от высевающего аппарата до дна борозды управляем, то есть происходит по заданной траектории с необходимой скоростью. Конструктивно это возможно, если движение семян после высевающего аппарата будет осуществляться по семяпроводу, который не только обеспечивает постоянство траектории движения, но и при необходимости может менять величину их скорости в необходимых пределах с помощью ускорителя. В пневматических сеялках наиболее рациональным представляется использование пневматического ускорителя.
В соответствии с изложенным, цель наших исследований - совершенствование технологического процесса высева пропашных культур пневматическими сеялками путем установки семяпроводов, обеспечивающих управляемость движением семян от высевающего аппарата до дна борозды.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: провести аналитические исследования возможности управления процессом доставки семян на дно борозды в серийных пропашных сеялках (типа СУПН); разработать функциональную схему и конструкцию экспериментального высевающего аппарата с семяпроводом-ускорителем семян; теоретически обосновать закономерности движения семян в семяпроводах усовершенствованного пневматического высевающего аппарата с учетом влияния скорости движения агрегата; выполнить экспериментальные исследования усовершенствованно-
