ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ДВУХЛЕНТОЧНЫМ СОШНИКОМ

Научная статья

Демчук Е.В.

Союнов А.С.

Выпуск: № 10 (29), 2014

Опубликована:

2014/08/11

Демчук Е.В.¹, Союнов А.С.²

^{1, 2}кандидат технических наук, доцент кафедры агроинженерии ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ДВУХЛЕНТОЧНЫМ СОШНИКОМ

Аннотация

В статье приведены результаты теоретических исследований качества распределения семян зерновых культур двухленточным сошником при помощи программы для ПЭВМ. Получены теоретические зависимости равномерности распределения семян по длине и ширине засеваемой ленты.

Ключевые слова: двухленточный сошник, равномерность распределения семян, теоретические исследования, имитационный опыт посева.

Demchuk E.V.¹, Soyunov A.S.²

1, 2 Candidate of Technical Sciences, associate professor of agroengineering

FGBOU VPO "Omsk state agricultural university of P. A. Stolypin"

WORKING PROCESS OF THE DISK SOIL-CULTIVATING TOOL

Abstract

In the paper presents the results of theoretical studies of the quality distribution of seeds of grain crops two-tape opener using PC programs . The theoretical dependence of the uniform distribution of seeds along the length and width of the tape sown.

Keywords: Two-tape opener, even distribution of seeds, theoretical studies, imitating experience of sowing

Одной из ключевых задач производства зерновых культур является получение устойчивых урожаев, а наиболее значимое место в ее решении занимает операция посева. Качественным посевом считается равномерное распределение посевного материала по площади питания и глубине заделки. Внимание к равномерному распределению семян объясняется большим потенциалом повышения урожайности при снижении нормы высева.

Получить равномерное распределение семян по длине и ширине засеваемой ленты при посеве двухленточным сошником [1,4] можно за счет изменения угла атаки стоек к траектории движения α, угла крена стоек к поверхности почвы β и длины выреза наружной стороны прямолинейного профиля нижней кромки стойки L (рис. 1).

Рис. 1 - Двухленточный сошник: 1 – пластина с заостренным носком, 2 – пустотелая стойка, 3 – семянаправитель, 4 – кронштейн, α – угол атаки, β – угол крена, L – длина выреза

Качество распределения и заделка семян зерновых культур зависят от характера движения их в системе: семяпровод – стойка сошника – почва. При выходе из высевающего аппарата семена могут достичь поверхности почвы, как при безударном движении их в потоке, так и после соударения со стенками семяпровода и стойки сошника. Учитывая многократное соударение семян, зерновой поток разбивается на определенное количество хаотично движущихся зерновок, для которых необходимо определить точки встречи их с поверхностью почвы.

В результате теоретических изысканий работы двухленточного сошника для посева зерновых культур была получена система уравнений, которая позволяет определить скорость движения и координаты зерновки [1, 2]:

(1)

(2)

где – коэффициент трения качения;

– масса зерна, кг;

– величина силы реакции поверхности, направленной вдоль нормали;

– компоненты вектора нормали к поверхности в точке (x_i y_i z_i);

V – скорость зерновки, м/с.

Рассмотренные связи и зависимости движения зерен позволяют представить общую схему движения зерен после столкновения: друг с другом, со стенками семяпровода, с почвой и определить их координаты размещения на уплотненном ложе бороздки.

По описанной методике составлена программа для ПЭВМ (рис. 2). Данная программа позволяет производить имитационные опыты посева семян зерновых культур двухленточным сошником, учитывая всевозможные варианты поведения посевного материала, а так же производить изменения параметров в конструкции сошника.

Рис. 2 - Программа для вычисления равномерности распределения семян: а – базовые параметры; б – варьируемые параметры, в – графика; г – таблица расчетная

При моделировании процесса распределения семян в программу вводятся базовые геометрические параметры рабочего органа, задается норма высева семян, устанавливаются варьируемые параметры.

После исполнения опыта, получается таблица координат точек приземления семян, производится замер расстояний между точками X_i, затем вычисляется среднее арифметическое ряда замеров Х_ср, среднее квадратическое отклонение σ_ср и коэффициент вариации С_v. После чего производится расчет равномерности распределения семян по длине и ширине засеваемой ленты.

Распределение можно считать идеальным, если показатель равномерности распределения будет равен единице [3].

(3)

где – показатель равномерности распределения;

– среднее арифметическое ряда замеров;

– коэффициент Стьюдента;

– ошибка средней арифметической

При исследованиях равномерности распределения семян двухленточным сошником в качестве варьируемых параметров были выбраны угол атаки α, угол крена β и длина выреза наружной стороны прямолинейного профиля нижней кромки стойки L. Угол атаки α и угол крена β варьировались в пределах 3…27⁰, длина выреза наружной стороны прямолинейного профиля нижней кромки стойки L в диапазоне 0…100 мм [1]. На основании полученных данных получены зависимости равномерности распределения семян по длине и ширине засеваемой ленты (рис. 3).

Рис. 3 - Теоретические зависимости равномерности распределения семян при : а – по длине ленты; б – по ширине ленты

Анализируя данные зависимости можно сделать вывод, что максимальные значения показателей равномерности распределения семян по длине П_Р=0,9 и ширине П_Р=0,78 ленты достигаются при α = β =15⁰, L=50мм.

Литература

1. Демчук Е.В. Обоснование параметров двухленточного сошника зерновой сеялки : автореферат дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01. / Е. В. Демчук; [Место защиты: Новосиб. гос. аграр. ун-т]. – Новосибирск, 2010. – 19 с.
Демчук, Е.В. Определение качества распределения семян зерновых культур двухленточным сошником / Е.В. Демчук, Ю.В. Демчук // Тракторы и с.-х. машины. – № 5. – 2013. – С. 41-42.
Кобяков, И.Д. Методологические основы совершенствования рабочих органов почвообрабатывающих и посевных машин : монография / И.Д. Кобяков, А.В. Евченко, Е.В. Демчук, А.С. Союнов. – Омск : Изд-во ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2012. – 144 с.
Пат. 72378 Российская Федерация, А 01 С 7/20. Сошник сеялки / Е. В. Демчук, И. Д. Кобяков – № 2007144865; заявл. 03.12.2008. опубл. 20.04.2008. Бюл. № 11 (IIIч.) – С. 755.