Вторник, 23.07.2019, 09:57
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Техника. Технические науки

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УЛОВИТЕЛЯ И ПНЕВМАТИЧЕСКОГО СЕМЯПРОВОДА

А.Н. Цепляев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Е.Т. Русяева, кандидат технических наук, доцент
Волгоградский государственный аграрный университет

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УЛОВИТЕЛЯ И ПНЕВМАТИЧЕСКОГО СЕМЯПРОВОДА

В данной статье обоснована необходимость применения разработанной секции сеялки, способной осуществлять посев замоченных и проращенных семян бахчевых культур сошником с пневматическим семяпроводом. Представлены результаты экспериментальных и полевых исследований, позволяющие обосновать конструктивные параметры уловителя, пневматического семяпровода и трубки для подачи воздуха, влияющие на качество посева, потери и всхожесть семенного материала в соответствии с агротехническими требованиями, а также на урожайность бахчевых культур. Лабораторные и полевые испытания сошника с пневматическим семяпроводом позволили выявить зависимость потерь (пропущенные семена и поврежденные проростки) семенного материала от длины семяпровода, места установки трубки для подачи воздуха и приведенного радиуса уловителя. Анализ проведенных исследований показывает, что значения потерь семенного материала при посеве, которые соответствуют агротехническим требованиям и составляют 2%, наблюдались при следующих показателях: приведенный радиус Rприв=32...36 мм, расстояние от центра ложечки до задней стенки уловителя lо=90 мм с местом установки трубки LT=350 мм и длиной семяпровода LC=550 мм.

Ключевые слова: проращенные семена, уловитель, пневматический семяпровод, потери семенного материала, травмирование семян.

 

Введение. В хозяйствах по возделыванию бахчевых культур посев проращенных семян в основном осуществляется вручную, так как ни одна из сеялок зарубежного и отечественного производства не способна выполнять указанную операцию [1, 2, 5, 3].
Поэтому перед нами стояла задача разработки конструкции секции сеялки, осуществляющей посев замоченными и проращенными семенами, позволяющей повысить полевую всхожесть и снизить потери семенного материала и, как следствие, получить ранние урожаи бахчевых культур [4, 3, 10].

Материалы и методы. В Волгоградском ГАУ разработана секция сеялки для посева замоченных и проращенных семян бахчевых, способная решить поставленную задачу (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема секции сеялки для посева замоченных и проращенных семян бахчевых культур: 1 - сошник; 2 - уловитель; 3 - семяпровод; 4 - эжектор; 5 - нагнетательная трубка; 6 - рама; 7 - высевающий аппарат; 8 - прикатывающее колесо; 9 - уплотнитель; 10 - шар-
нирно-рычажная система

Сошник с пневматическим семяпроводом состоит из уловителя, предназначенного для захвата замоченных и проращенных семян и семяпровода, который в нижней и верхней части имеет расширительные камеры и состоит из эжектора и трубки для подачи воздуха под напором. Сопло эжектора подведено в семяпровод таким образом, чтобы не соприкасаться с движущимися по нему семенами, для устранения скопления семян и повреждения их проростков. При этом эжектор расположен в нижней части семяпровода для предотвращения разгона семян воздушным потоком и повреждения проростков при ударе о стенки бороздки [7].

Сошник с пневматическим семяпроводом работает следующим образом: сжатый воздух из компрессора трактора, баллонный ресивер и дозирующий кран подаётся в нагнетательную трубку эжектора. В верхней расширительной камере семяпровода, связанной с уловителем, образуется разряжение, а в нижней расширительной камере, соединенной с сошником, создается воздушный поток из сопла эжектора. Семя, подброшенное ложечкой высевающего аппарата в уловитель, под воздействием силы тяжести и воздуха перемещается в семяпроводе, подхватывается усиливающимся воздушным потоком и направляется через сошник в бороздку [7, 9].

Результаты и обсуждение. Одна из главных задач разработанного пневматического семяпровода - исключить возможность прилипания влажного семени к его стенкам и к внутренней поверхности уловителя, то есть исключить повреждение ростков и снизить потери проращенных семян.

Лабораторные испытания проводились на стенде, состоящем из высевающего аппарата, уловителя, семяпровода, эжектора, трубки для подачи воздуха, сошника и были направлены на изыскание оптимальных конструктивных параметров семяпровода и уловителя (рисунок 2) [8, 9].
На процесс захвата проращенных семян в семяпровод оказывают влияние не только длина семяпровода и место установки нагнетательной трубки, но и параметры уловителя.

Семяпровод и трубка для подачи воздуха выполнялись из прозрачной трубки ПВХ для наглядной демонстрации процесса перемещения проращенных семян.

Изучение переменной длины семяпровода основывалось на изменении расстояния между корпусом высевающего аппарата и сошником при переводе агрегата из рабочего положения в транспортное и наоборот, а также влиянии на потери проращенных семян (травмированные, незахваченные). Для этого применялись семяпроводы длиной 550, 650, 750 мм, имеющие различные места установки трубок для подачи воздуха - 250, 350, 450 и 550 мм.

Рисунок 2 - Лабораторная установка для определения параметров семяпровода и уловителя:
1 - высевающий аппарат; 2 - основание; 3 - уловитель; 4 - семяпровод; 5 - нагнетательная трубка; 6 - эжектор; 7 - сошник; места установки трубки для подачи воздуха от уловителя: а - 250 мм, б - 350 мм, в - 450 мм, г - 550 мм

Также исследование потерь проращенных семян изучалось по параметрам уловителя и по расстоянию от центра ложечки до задней стенки уловителя, которое равнялось 70, 90 и 110 мм.

Рисунок 3 - Общий вид уловителя
 
При обосновании параметров уловителя использовался приведенный радиус [6]:

 

где Sотв - площадь сечения уловителя, м2.

 

В результате экспериментальных исследований сошника с пневматическим семяпроводом были получены данные, позволяющие обосновать конструктивные параметры уловителя и семяпровода, снижающие потери семенного материала.
На рисунке 4 показана зависимость потерь проращенных и замоченных семян от различного расположения мест установок трубок для подачи воздуха, при изучении которой видно, что процент потерь семенного материала зависит как от места крепления нагнетательной трубки, так и от длины семяпровода.

Рисунок 4 - Зависимость потерь проращенных семян от места установки трубки для подачи воздуха

Анализ графика показывает, что нижний подвод нагнетательной трубки с семяпроводом длиной 550 мм обеспечивает минимальные потери замоченных и проращенных семян.

Оптимальным расположением нагнетательной трубки с различными семяпроводами является 350 мм от верхнего края семяпровода, в результате которого отмечаются минимальные потери.

Наибольшие потери семян отмечались при применении семяпровода длиной 750 мм, так как в образовавшихся горизонтальных участках происходило забивание семенами и их прилипание к стенкам семяпровода, что отрицательно сказывалось на качестве и точности высева.
На рисунке 5 рассмотрена зависимость потерь проращенных семян от приведенного радиуса уловителя.

График показывает, что на потери семенного материала влияют не только расстояние от центра ложечки до задней стенки уловителя, но и приведенный радиус самого уловителя.

Минимальные потери замоченных и проращенных семян отмечались при приведенном радиусе 32.36 мм и расстоянии от центра ложечки до задней стенки уловителя, которое составляет 90 мм. Опираясь на данные полученного приведенного радиуса, подбираем прямоугольное

Рисунок 5 - Зависимость потерь проращенных семян от приведенного радиуса уловителя

Максимальные потери семян отмечались при расстоянии от центра ложечки до задней стенки уловителя, равном 110 мм. Здесь семена не захватывались вакуумом и разлетались, так как оказывались в зоне минимального разряжения. При расстоянии от центра ложечки до задней стенки уловителя, равном 70 мм, семена оказывались в близком расположении от внутренних стенок уловителя, поэтому во время выброса семени из ложечки ударялись о стенки и травмировали ростки. Все это отрицательно влияло на точность и качество высева, увеличивало потери семенного материала.

Заключение. Таким образом, изучение экспериментальных исследований позволило обосновать конструктивные параметры уловителя и пневматического семяпровода, позволяющие снизить потери семян и повреждения ростков, обеспечивая точный высев. Минимальные потери замоченных и проращенных семян отмечались при приведенном радиусе 32...36 мм и расстоянии от центра ложечки до задней стенки уловителя 90 мм с длиной семяпровода 550 мм.

 

Библиографический список

1. Абезин, В.Г. Ресурсосберегающая почвозащитная технология механизированного возделывания и уборки бахчевых культур [Текст] : уч. пособие / В.Г. Абезин / Калм. гос. ун-т. - Элиста, 1993. - С. 9-30.
2. Белик, В.Ф. Бахчевые культуры [Текст]/ В.Ф. Белик. - М.: Колос, 1975. - 270 с.
3. Комплексная механизация бахчеводства на основе инновационных технологий [Текст] / А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров, В.Г. Абезин, В.А. Цепляев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - №4 - С. 172-178.
4. Мартынов, И.С. Результаты исследований сеялки для разноглубинного посева семян бахчевых культур [Текст]/ И.С. Мартынов, М.Н. Шапров // Техника в сельском хозяйстве. - 2009. - №3. - С. 37-38.
5. Полторынкин, СС. Анализ существующих технологий и технических средств для посева семян [Текст]/ С.С. Полторынкин, А.Н. Цепляев // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем. - Волгоград, 2012. - С. 263-266.
6. Румшанский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство [Текст]/ Л.З. Румшанский. - М., 1971. - 192 с.
7. Русяева, Е. Т. Совершенствование процесса посева проращенных семян бахчевых культур сошником с пневматическим семяпроводом [Текст]: дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / Русяева Е.Т.- Волгоград, 2011. - 169 с.
8. Русяева, Е.Т. Изучение некоторых физико-механических свойств семян бахчевых культур [Текст] / Е.Т. Русяева // Актуальные направления научных исследований в АПК: от теории к практике. - Волгоград, 2017. - Часть 2. - С. 79-86.
9. Цепляев, А.Н. Оптимизация качественных показателей работы пневматического сошника для посева проращенных семян бахчевых культур [Текст]/ А.Н. Цепляев, Е.Т. Русяева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. -№2 (38). - С. 216-220.
10. Шапров, М.Н. Модернизация конструкции сошника для разноглубинной заделки семян пропашных культур [Текст]/ М.Н. Шапров, И.С. Мартынов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. -№1 (29). - С. 179-184.

Источник: "Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса" № 2 (50), 2018


Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443 (18.06.2019)
Просмотров: 26 | Теги: проращенные семена, семяпровод, уловитель | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2019 Обратная связь