Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
сотрудник
Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
ББК 34 Технология металлов. Машиностроение. Приборостроение
Предложена новая конструкция пневматического высевающего аппарата, работающего на избыточном давлении воздушного потока, позволяющая высевать семена двух разных культур одновременно в один рядок совмещенным способом, размещая их на равные интервалы в ряду и на разную глубину, а также проводить посев пунктирным способом. Высевающий диск дозирующее устройство нового образца выполнен в виде пластины и снабжен двумя кольцами, жестко закрепленными на нем с возможностью съема. Оптимальная толщина диска составляет 3…4 мм, ширина кольца – 11…12 мм. Эти параметры установлены исходя из размеров семян высеваемых культур, влияющих на параметры конических ячеек колец. Изготовление высевающего диска из полимерного материала снижает расход металла на высевающий аппарат в целом и уменьшает его массу. Применение нового ресурсосберегающего дозирующего устройства, позволяет проводить качественный посев семян двух пропашных культур на одной площади без дополнительных затрат, сократив при этом до минимального уровня повреждение семян. Разработанный пневматический высевающий аппарат с универсальным дозирующим устройством имеет более простую, адаптированную к производственным условиям конструкцию и удобен в эксплуатации
высевающий аппарат, дозирующее устройство, семена, кольцо, ячейка
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. Измайлов А. Ю. Лобачевский Я.П. Система машин и технологий для комплексной механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства на период до 2020 года // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. №6. С. 6-10.
2. Измайлов А. Ю. Шогенов Ю. Х. Разработка интенсивных машинных технологий и новой энергонасыщенной техники для производства основных видов сельскохозяйственной продукции // Техника и оборудование для села. 2016. №5. С.2-5.
3. Развитие интенсивных машинных технологий, роботизированной техники, эффективного энергообеспечения и цифровых систем в агропромышленном комплексе / Ю. Ф. Лачуга, А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский и др. // Техника и оборудование для села. 2019. № 6(266). С.2-8.
4. Ахалая Б. Х., Шогенов Ю. Х. Влияние турбулентного воздушного потока на качество высева семян. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018. № 1. С. 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. Т. 50.№ 1. С. 57-59.
6. Яковец А. В. Анализ дозирующих систем сеялок точного высева // Аграрная Россия. 2011. № 3. С. 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, Р. 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. Ахалая Б. Х. О повышении качества высева семян // Техника в сельском хозяйстве. 2002. №5. С. 14-16.
