Moskva, Moscow, Russian Federation
Russian Federation
Moskva, Moscow, Russian Federation
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
BBK 34 Технология металлов. Машиностроение. Приборостроение
A new design of a pneumatic sowing device operating at an excess pressure of the air flow is proposed, which allows sowing the seeds of two different crops simultaneously in one row in a combined way, placing them at equal intervals in a row and at different depths, as well as sowing in a dotted way. The new sowing disc of a dosing device is made in the form of a plate and is equipped with two rings rigidly fixed on it with the possibility of removal. The optimum thickness of the disc is 3...4 mm, the width of the ring is 11...12 mm. These parameters are established based on the size of the seeds of the sown crops, affecting the parameters of the conical cells of the rings. The manufacture of a metering disc from a polymeric material reduces the consumption of metal on the metering apparatus as a whole and reduces its mass. The use of a new resource-saving metering device allows high-quality sowing of seeds of two row crops in one area at no additional cost, while minimizing damage to seeds to a minimum. The developed pneumatic metering device with a universal dosing device has a simpler design adapted to production conditions and is convenient in operation
sowing unit, dosing device, seeds, ring, cell
Введение. Необходимое условие повышения производства конкурентоспособной продукции растениеводства – мобилизация научно-технического потенциала для технического перевооружения отечественного агропромышленного комплекса высокоэффективными техническими средствами, в том числе имеющими новые почвообрабатывающие и посевные рабочие органы [1, 2].
Одно из важных направлений развития конструкций универсальных сеялок, отвечающих современным требованиям, – совершенствование пневматических высевающих аппаратов, работающих на избыточном давлении воздуха [3, 4].
Пневматические сеялки точного высева характеризуются высокими показателями качества выполнения технологической операции, широко используются и занимают ведущие позиции в ряду сельскохозяйственной посевной техники [5, 6].
Существующие конструкции высевающих аппаратов пневматических сеялок позволяют агрегату работать на скоростях более 10 км/ч. Однако в процессе эксплуатации посевной техники как отечественного, так и зарубежного производства, проявляются некоторые недостатки элементов конструкции, ограничивающие производственные показатели высевающих аппаратов и требующие доведения рабочих узлов и деталей до более совершенного состояния [7, 8, 9].
Цель исследований – создание высевающего аппарата пневматической сеялки, работающего на избыточном давлении воздушного потока, упрощенной конструкции, обеспечивающего качественную работу дозирующей системы с минимальными повреждениями семян для реализации пунктирного и совмещенного способов посева.
Условия, материалы и методы исследований. Производственные показатели сельскохозяйственной техники остаются достаточно ограниченными и не отвечают современным требованиям по причине малых сроков службы рабочих органов и возникающих перегрузок рабочих узлов и деталей в процессе их эксплуатации. Улучшение конструкций и производственных параметров посевной техники требует поиска решений, обеспечивающих их высокую работоспособность, качество высева семенного материала [10].
Результаты анализа литературных данных свидетельствуют, что основная часть пневматических высевающих аппаратов, работающих на избыточном давлении воздуха, состоит из семенного бункера, разделенного перегородкой, высевающего диска, воздушного сопла и сошника. Существует и перспективная конструкция, в которой высевающие кольца дозирующей системы выполнены из двух частей с открытыми по бокам ячейками, а в зоне сошника снабжены выталкивателями семян, изготовленного из полимерного материала. Однако у нее есть следующие недостатки:
а) дозирующее устройство состоит из металла, что приводит к его утяжелению;
б) в процессе работы высевающего аппарата семена, находящиеся в ячейках с открытыми боками не защищены от повреждения, а в отдельных случаях возможно даже их крошение, поскольку отдельные семена при вращении высевающего диска приходят в тесное ударное соприкосновение с боковой крышкой корпуса аппарата.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Для устранения этих недостатков разработано инновационное дозирующее устройство пневматического высевающего аппарата (рисунок 1, 2), которое включает зерновой бункер 1 из двух частей c разделительной пластиной 2, оси 3, на которой размещен высевающий диск 4, содержащий кольца 5 и 6, патрубка 7, сошника 8. Кольца дозирующего устройства закреплены на диске с отверстиями 9. Для надежного крепления колец отверстия диска – резьбовые.
Оптимальное значение толщины диска к ширине кольца составляет 3…4 и 11…12 мм соответственно. Исполнение высевающего диска из полимерного материала сокращает расход металла на изготовление высевающего аппарата на 10…15 %.
Кольца дозирующего устройства содержат половинчатые конические ячейки 10, у которых боковые стороны открыты, а высота больше ширины колец. Высевающий аппарат снабжен выталкивателями 11 семян, вращающимися на валу и установленными над сошником.
Для реализации пунктирного способа посева (рисунок 2, 3) кольца соединяют между собой открытыми сторонами, что делает ячейки целыми, меняют удвоенные патрубки на патрубки с одним концом и устанавливают сошник с одним полозом.
Устройство работает следующим образом. Перед посевом совмещенным способом половины бункера заполняют семенами двух культур, откуда они попадают в открытые с боку конические ячейки. Вращающиеся кольца подводят ячейки с семенами к воздушному патрубку, где все семена за исключением одного выдуваются, а оставшиеся прижимается ко дну ячейки. В нижней части высевающего аппарата роликовыми выталкивателями семена выбрасываются в борозды, сформированные сошником. На конструкцию дозирующего устройства получен патент РФ на изобретение (№ 2681433, 2019).
Выводы. Применение разработанного дозирующего устройства позволяет высевать семена различных пропашных культур совмещенным и пунктирным способами с соблюдением при этом (в каждом из случаев) равномерного распределения семян в ряду.
Усовершенствованная конструкция дозирующего устройства, обеспечивает надежное заполнение конических ячеек семенами с возможностью надежной их защиты от повреждения при помощи установленного диска между половинчатыми кольцами (при совмещенном способе посева) от механического повреждения.
Обновленная конструкция высевающего аппарата позволяет без затруднений переходить с совмещенного на пунктирный посев и наоборот без дополнительных технических приспособлений.
Практическое применение разработанного универсального дозирующего устройства упрощает конструкцию в целом пневматического высевающего аппарата.
1. Izmaylov A. Yu. Lobachevskiy Ya.P. Sistema mashin i tehnologiy dlya kompleksnoy mehanizacii i avtomatizacii sel'skohozyaystvennogo proizvodstva na period do 2020 goda // Sel'skohozyaystvennye mashiny i tehnologii. 2013. №6. S. 6-10.
2. Izmaylov A. Yu. Shogenov Yu. H. Razrabotka intensivnyh mashinnyh tehnologiy i novoy energonasyschennoy tehniki dlya proizvodstva osnovnyh vidov sel'skohozyaystvennoy produkcii // Tehnika i oborudovanie dlya sela. 2016. №5. S.2-5.
3. Razvitie intensivnyh mashinnyh tehnologiy, robotizirovannoy tehniki, effektivnogo energoobespecheniya i cifrovyh sistem v agropromyshlennom komplekse / Yu. F. Lachuga, A. Yu. Izmaylov, Ya. P. Lobachevskiy i dr. // Tehnika i oborudovanie dlya sela. 2019. № 6(266). S.2-8.
4. Ahalaya B. H., Shogenov Yu. H. Vliyanie turbulentnogo vozdushnogo potoka na kachestvo vyseva semyan. // Vestnik rossiyskoy sel'skohozyaystvennoy nauki. 2018. № 1. S. 54-57.
5. Akhalaya B. Kh. A laboratory study of the pneumatic sowing device for dotted and combined crops // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2019. T. 50.№ 1. S. 57-59.
6. Yakovec A. V. Analiz doziruyuschih sistem seyalok tochnogo vyseva // Agrarnaya Rossiya. 2011. № 3. S. 60-63.
7. Performance comparison of residue management units of no-tillage sowing systems/ K. Aikins, L. Diogenes, A. Troy, et al // A review Engineering in Agriculture, Environment and Food. 2019. Volume 12. Issue 2. P. 181-190.
8. Evaluation of seed dressing dust dispersion from maize sowing machines / P. Balsari, M. Manzone, R. Marucco, et al // Crop Protection. 2013. Volume 51. P. 19-23
9. Yatskul A., Lemiere J., Cointault F. Influence of the divider head functioning conditions and geometry on the seed's distribution accuracy of the air-seeder // Biosystems Engineering. 2017. Volume 161. September. P. 120-134.
10. Ahalaya B. H. O povyshenii kachestva vyseva semyan // Tehnika v sel'skom hozyaystve. 2002. №5. S. 14-16.
