Bulletin Samara State Agricultural Academy Bulletin Samara State Agricultural Academy Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии 1997-3225 28722 10.12737/article_5cdbc098156d56.12929222 ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ TECHNOLOGY, MEANS OF MECHANIZATION AND POWER EQUIPMENT IN AGRICULTURE ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ THE SPEED MODE OF AEROPRODUCT FLOW WITH PARALLEL-SEQUENTIAL SECTIONS МОДЕЛИРОВАНИЕ СКОРОСТНОГО РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ АЭРОПРОДУКТОВОГО ПОТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМИ УЧАСТКАМИ Кравцов Артем Витальевич Kravtsov Artem Vital'evich artem-kravtsov-penzgtu@yandex.ru

аспирант технических наук;

graduate student of technical sciences;

 Коновалов Владимир Викторович Konovalov Vladimir Viktorovich konovalov-penza@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Зайцев Владимир Юрьевич Zaitsev Vladimir Yurievich vluzai@gmail.com

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Донцова Марина Владимировна Dontsova Marina Vladimirovna dontmv@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 ФГБОУ ВО Пензенский ГТУ Пенза Россия FSBEI HE Penza State Technological University Penza Russian Federation ФГБОУ ВО «Пензенский государственный технологический университет» Пенза Россия FSBEI HE Penza State Technological University Penza Russian Federation Пензенский государственный технический университет Пенза Россия FSBEI HE Penza STU Penza Russian Federation ФГБОУ ВО Пензенский ГТУ. Пенза Россия FSBEI HE Penza STU Penza Russian Federation ФГБОУ ВО «Пензенский государственный технологический университет» Пенза Россия FSBEI HE Penza State Technological University Penza Russian Federation 4 2 75 83 https://naukaru.ru/en/nauka/article/28722/view

Цель исследований – снижение потерь давления в пневмосистеме сеялки с пневматическим высевом. При производстве сеялок с пневматическим высевом одним из качественных показателей технологического процесса пневмотранспортирования семян растений и гранул минеральных удобрений является равномерность распределения транспортируемого сыпучего материала от бункеров с доза-тором высевающего аппарата до выгрузных устройств – сопел сошников. Задачу по распределению материала по сошникам решает распределитель. При наличии поперечной неравномерности подачи семян около 10% имеется угроза снижения урожайности пшеницы до 1,0…1,5 ц/га. Для обеспечения качества указанного распределения материала в конструкции сеялки требуется обеспечить ряд количественных условий. Изменение скоростного режима движения частиц сыпучего материала влияет не только на качественные показатели его распределения по сошникам, но и на пневматическое сопротивление пневмоконвейера в силу турбулентности потока, и на потребляемую мощность привода вентилятора. Приведены уравнения потери напора пневмосистемы. Представлены результаты анализа 3D модели пневмосистемы сеялки по давлению и скорости потока. При моделировании изменялась скорость потока в начале горизонтального участка трубопровода и концентрация высеваемого мате-риала в аэропродуктовом потоке. Скорость потока изменялась в интервале 15-25 м/с. Концентрация материала изменялась в интервале 0-1,27 кг/кг воздуха. Получены уравнения регрессии средней скорости потока по сечениям пневмосистемы, падения статического и полного давления. Рекомендовано осуществление совершенствования конструкция пневмосистемы сеялок. Имеющаяся гофрированная поверхность трубопровода в полном объеме не справляется с возложенной задачей. Конструкция вертикального трубопровода требует наличия дополнительных элементов конструкции, центрирующих поток, как по длине данного трубопровода, так и на входе в распределитель.

The aim of the research is to reduce pressure losses in the pneumatic system of the seeder with pneumatic sowing. In the production of seeders with pneumatic sowing one of the qualitative indicators of the technological process of pneumatic transportation of plant seeds and granules of oral fertilizers is the uniformity of the distribution of trans-ported bulk material from the bins with the dispenser of the sowing device to the unloading devices – nozzles of coulters. The task of distributing the material on the coulters is solved by the distributor. In the presence of trans-verse non-uniformity of feed of seeds is about 10% there is a risk of reducing productive activity of wheat to 1.0...1.5 t/ha. To ensure the quality of the specified material distribution in the design of the seeder is required to provide a number of quantitative terms. The change in the speed mode of movement of particles of bulk material affects not only the qualitative indicators of its distribution on coulters, but also the pneumatic resistance of the pneumatic con-veyor due to the turbulence of the flow, and the power consumption of the fan drive. Equations of pressure loss of pneumatic system are given. The results of the analysis of the 3D model pneumatic seeder pressure and flow rate. The flow rate at the beginning of the horizontal section of the pipe and the concentration of the sown material in the air product flow were changed in the simulation. The flow rate varied in the range of 15-25 m/s. The material con-centration varied in the range of 0-1.27 kg/kg of air. The regression equations of the average flow velocity over the sections of the pneumatic system, the fall of the static and total pressure are obtained. It is recommended to improve the design of the pneumatic system of seeders. The existing corrugated surface of the pipe does not fully cope with the task. The design of the vertical pipe requires additional structural elements that center the flow, both along the length of the pipe and at the inlet to the distributor.

 сеялка поток распределитель трубопровод пневмоситема моделирование seeder flow distributor pipe pneumatic system simulation

Петров, А. М. Разработка универсальной пневматической сеялки для зерновых, мелкосемянных и трудновысеваемых культур / А. М. Петров, Н. П. Крючин // Известия Самарской государственной сельскохо-зяйственной академии. - 2014. - № 3. - С. 3-7. Petrov, A. M., & Kryuchin, N. P. (2014). Razrabotka universalinoi pnevmaticheskoi seyalki dlia zernovykh, melkosemiannykh i trudnovysevaemykh kulitur [Desigh of universal pneumatic drill for grain, small seeds and diffi-cultly sowing crops]. Izvestiia Samarskoi gosudarstvennoi selskokhoziaistvennoi akademii - Bulletin Samara state agricultural academy, 3, 3-7 [in Russian]. Ларюшин, Н. П. Результаты лабораторных исследований сошника с подпружиненным распределите-лем и копирующим устройством дна борозды / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев // Научное обозрение. - 2015. - № 17. - С. 33-39. Laryushin, N. P., & Machnev, A. V. (2015). Rezulitaty laboratornykh issledovanii soshnika s podpruzhinennym raspredelitelem i kopiruyushchim ustroistvom dna borozdy [Results of laboratory studies of a coulter with a spring-loaded dispenser and copying device for the]. Nauchnoe obozrenie - Scientific Review, 17, 33-39 [in Russian]. Мачнев, А. В. Результаты лабораторных исследований высевающего аппарата с несимметричным профилем желобков катушки / А. В. Мачнев, В. А. Мачнев, П. Н. Хорев, А. Н. Хорев // Нива Поволжья. - 2014. - № 2 (31). - С. 76-84. Machnev, A. V., Machnev, V. A., Horev, P. N., & Horev, A. N. (2014).Rezulitaty laboratornykh issledovanii vyse-vaiushchego apparata s nesimmetrichnym profilem zhelobkov katushki [Results of laboratory tests of the sowing device with the asymmetrical profile of fillets of the reel].Niva Povolzhiia - Niva Povolzhya, 2 (31), 76-84 [in Rus-sian]. Мачнева, О. Ю. Исследование взаимодействия семян с распределяющим и отражающим устройства-ми / О. Ю. Мачнева, В. С. Каблуков, О. Н. Кухарев [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехно-логического университета им. П.А. Костычева. - 2018. - № 4 (40). - С. 111-117. Machneva, O. Yu., Kablukov, V. S., Kukharev, O. N., Machnev, A. V., & Machnev, V. A. (2018). Issledovanie vzaimodejstviia semian s raspredeliaiushchim i otrazhaiushchim ustroistvami [Research of the interaction of seeds with distributing and reflecting devices]. Vestnik Riazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universi-teta im. P. A. Kostycheva - Herald of Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostycheva, 4 (40), 111-117 [in Russian]. Рахимов, З. С. Обоснование параметров пневматической системы транспортирования семян и удоб-рений почвообрабатывающего посевного агрегата / З. С. Рахимов, Н. Т. Хлызов, И. Р. Рахимов [и др.] // АПК России. - 2017. - Т. 24, № 1. - С. 91-104. Rakhimov, Z. S., Khlyzov, N. T., Rakhimov, I. R., Sidorchenko, D. V., & Galimov, A. N. (2017). Obosnovaniie parametrov pnevmaticheskoi sistemy transportirovaniia semian i udobrenii pochvoobrabatyvaiushchego pose-vnogo agregata [Parameters substantiation of pneumatic system for conveying seeds and fertilizes in tillage sowing unit]. APK Rossii - Agro-Industrial complex of Russia, 24, 1, 91-104 [in Russian]. Змиевский, В. Т. Влияние различий в высеве отдельными аппаратами на урожайность / В. Т. Змиев-ский, Н. Н. Домина, Л. Б. Казаков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1985. - № 5. - С. 40-41. Zmievskij, V. T. Domina, N. N., & Kazakov, L. B. (1985). Vliyaniie razlichii v vyseve otdelinymi apparatami na urozhajnost [The effect of differences in seeding by individual machines on yield]. Mekhanizatsiia i ehlektrifikatsiia seliskogo hoziaistva - Mechanization and electrification of agriculture, 5, 40-41 [in Russian]. Мударисов, С. Г. Обоснование параметров двухфазного течения «воздух - семена» при математиче-ском описании работы пневматической системы зерновой сеялки / С. Г. Мударисов, З. С. Рахимов // Вестник Башкирского ГАУ. - 2014. - № 4. - С. 85-91. Mudarisov, S. G., & Rakhimov, Z. S. (2014). Obosnovaniie parametrov dvukhfaznogo techeniia «vozdukh - semena» pri matematicheskom opisanii raboty pnevmaticheskoi sistemy zernovoi seyalki [Substuntiation of «air- seeds» two-phase flow parametres under mathematical descrip-tion of the work of pneumatic system of grain seeder].Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta - Vestnik Bashkir State Agrarian Universi-ty, 4, 85-91 [in Russian]. Крючин, Н. П. Повышение эффективности распределительно-транспортирующих систем пневматиче-ских посевных машин : монография. - Самара : РИЦ СГСХА, 2008. - 176 с. Kryuchin, N. P. (2008). Povysheniie ehffektivnosti raspredelitelino-transportiruiushchikh sistem pnevmatich-eskikh posevnykh mashin [Improving the efficiency of distribution and transport systems of pneumatic seeding ma-chines]. Samara: PC Samara SAA [in Russian]. Пятаев, М. В. Моделирование параметров турбулизатора пневматического распределителя семян / М. В. Пятаев // Вестник Челябинской ГАА. - 2013. - Т. 65. - С. 50-55. Pyataev, M. V. (2013). Modelirovaniie parametrov turbulizatora pnevmaticheskogo raspredelitelia semian [Modeling the turbulence stimulator parameters of a pneumatic seed distributor]. Vestnik Cheliabinskoi GAA - Bul-letin of the Chelyabinsk SAA, 65, 50-55 [in Russian]. Давыдов, С. Я. Расчет пневмотранспорта штучных грузов // Теория и практика мировой науки. - 2016. - №2. - С. 54-59. Davydov, S. Ya. (2016). Raschet pnevmotransporta shtuchnykh gruzov [Calculation of pneumatic transport piece objects]. Teoriia i praktika mirovoi nauki - Theory and practice of world science, 2, 54-59 [in Russian]. Кантаев, А. С. Расчет установок пневмотранспорта / А. С. Кантаев, И. Д. Брус, Н. С. Тураев. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - 28 с. Kantaev, A. S., Brus, I. D., & Turaev, N. S. (2015). Raschet ustanovok pnevmotransporta [Calculation of pneumatic transport installations]. Tomsk: Publishing House of Tomsk polytechnic university [in Russian]. Lei, X. Numerical simulation of seed motion characteristics of distribution head for rapeseed and wheat / X. Lei [et al.] // Computers and electronics in agriculture. - 2018. - Vol. 150. - P. 98-109. Lei X. et al. (2018). Numerical simulation of seed motion characteristics of distribution head for rapeseed and wheat. Computers and electronics in agriculture, 150, 98-109. Lei, X. Simulation and experiment of gas-solid flow in seed conveying tube for rapeseed and wheat / X. Lei [et al.] // Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery. - 2017. - №. 3. - P. 7. Lei X. et al. (2017). Simulation and experiment of gas-solid flow in seed conveying tube for rapeseed and wheat. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 3, 7.