Модернизация средств механизации для посева семян зерновых культур в условиях повышенной влажности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модернизация средств механизации для посева семян зерновых культур в условиях повышенной влажности

№57-3, 24.12.2016

Технические науки

Каскулов Мусаби Хабасович, доктор наук, профессор, профессор

Кабардино-Балкарский ГАУ

Работа посвящена анализу существующих заделывающих рабочих органов посевных машин отечественного и зарубежного производства и их модернизации для работы в условиях повышенной влажности почв.

В связи со сложившейся экономической ситуацией в стране проблемой дальнейшего развития сельского хозяйства в настоящее время остается увеличение объемов производства зерна. Эту важную государственную задачу необходимо решать на основе внедрения в сельскохозяйственное производство достижении науки, дальнейшей интенсификацией зернового хозяйства, как коллективных товаропроизводителей, так и фермерских хозяйств, путем повышения культуры земледелия, химизации и мелиорации земель, а также освоения и внедрения более современных технологий при возделываний сельскохозяйственных культур.

Известно, что зерновые сеялки выпускаемые в настоящее время и имеющиеся в наличии на сельскохозяйственных предприятиях оборудованы как правило двухдисковыми заделывающими рабочими органами. Однако их использование для посева семян зерновых культур в весенний период года, когда поверхность поля быстро прогревается за счет солнечной энергии в результате чего образуется сухой слой в горизонте 0…3 см, а нижний горизонт (4…8см) имеет влажность 28…30%, приводит к тому, что диски сошников зерновых сеялок залипают почвой. Залипание дисков сошников приводит к нарушению конфигурации борозды, образованию подсошникового холма, снижению качества работы, увеличению тягового сопротивления машинно-тракторного агрегата, в конечном итоге сеялка становится неработоспособной. И до настоящего времени в большинстве сельскохозяйственных предприятий эта проблема остается нерешенной.

Целью нашего исследования является совершенствование технологии и средств механизации. Нами создан новый заделывающий рабочий орган (рис.1.) для сеялки (рис. 2.).

Рисунок 1. Посевная секция сеялки.

Рисунок 2. Общий вид сеялки

В настоящей работе предлагаются результаты теоретического исследования рабочего органа ребристого катка посевной машины.

Выражение для определения сопротивления катка качению может быть записано в виде:

(1)

где q - коэффициент пропорциональности, равный нагрузке на каток для вытеснения единицы объема почвы, V - объем, вытесненный катком почвы,

Для установления формулы, определяющей сопротивление качению колеса, надо определить объем почвы V, вытесняемый катком, и подставить его значение в формулу (1).

Объем вытесняемой почвы может быть рассчитан по формуле:

(2)

Или

(3)

где В - ширина обода катка, м; r - радиус катка, м.

Обычно при определении размеров катка измеряют не радиус обода, а его диаметр. Поэтому введем в полученное выражение (3) значения диаметра и преобразуем:

(4)

где D - диаметр катка, м.

Нашей целью является формирование бороздок для семенного ложа посевной машиной и определение сопротивления качению катка. Необходимо ввести его в полученное выражение. Желательно также освободится от неизвестной нам величины б. Этого можно достигнуть, если выразить б в зависимости от сопротивления.

(5)

Отсюда получим выражение для расчета сопротивления качению катка:

(6)

В соответствии с рис. 2 удельная работа L, производимая при сжатии почвы катком, вдавливающимся на глубину hо, равна

(7)

где q - коэффициент пропорциональности; - удельное давление, Н/м2.

Принимая, что усилие тяги Р, равное сопротивлению перекатывания, приложено в центре окружности обода катка и зависит только от сжатия почвы в вертикальном направлении, можно считать, что работа на пути S равна:

(8)

Рисунок 3. Схема действующих сил и размеры бороздообразующего катка.

Сопротивление качению (перекатыванию) бороздообразующего катка в соответствии с уравнениями (7) и (8)

В частном случае, если n=1, как приняли Гранвуане и В.П. Горячкин, имеем:

(9)

При n=1/2

(10)

Чтобы формула (9) имела удобный для пользования вид, надо исключить из него обычно неизвестную заранее величину hо и внести вместо нее нагрузку G. Из рис. 2 следует, что:

С учетом (4) имеем:

(11)

Так как интегрирование нужно вести в пределах глубины колей, то dx выразим в зависимости от $h$. Воспользуемся тем, что произведения отрезков пересекающихся хорд АВ и ЕС равны между собой. Тогда имеем:

Имея в виду, что величина относительно мала, можно приближенно считать, что

Подставляя найденное значение dx в уравнение (11), получим

(12)

Для интегрирования введем обозначение:

(13)

Тогда

С учетом пределов интегрирования уравнение (12) примет вид:

(14)

Применяя бином Ньютона для вычисления величины ограничимся первыми двумя членами, т.е. будем считать, что

Тогда

(15)

Если каток нарезает бороздку по свежевспаханному полю при n=1, то:

(16)

При работе в более тяжелых условиях (по жнивью) при n=1/2, имеем:

(17)

Определим из уравнений (15) и (16) глубину колеи hо и подставим при n=1, тогда:

(18)

(19)

при n=1/2

(20)

, (21)

сеялка каток колесо сопротивление

На основании полученных формул можно определить основные параметры бороздообразующего катка посевной машины и оценить энергетические показатели работы машины с новыми рабочими органами, которые важны при создании и проектировании новых посевных агрегатов для работы на увлажненных почвах.

Список литературы

1. Габаев А.Х., Каскулов М.Х. Агротехническая оценка работы экспериментальной сеялки с фторопластовыми бороздообразующими накладками. Научно-практический журнал «Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова» №1 2015. С. 60-63.

2. Бекаров А.Д., Каскулов М.Х., Мишхожев В.Х., Нам А.К., Тешев А.Ш., Хамоков Х.А. Улучшения агрофизических свойств почвы на горных склонах путем механизированного омоложение // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 42. С. 23-29.

3. Бекаров А.Д., Каскулов М.Х., Мишхожев В.Х., Нам А.К., Тешев А.Ш., Хамоков Х.А. Энергетическая эффективность плоскорезной обработки горных пастбищ // NovaInfo.Ru. 2016 г. № 43. С. 31-35.

4. Бекаров А.Д., Каскулов М.Х., Мишхожев В.Х., Нам А.К., Тешев А.Ш., Хамоков Х.А. Технологии и средства механизации для восстановления продуктивности горных кормовых угодий // NovaInfo.Ru. 2016 г. № 43. С. 25-31.

5. Жеруков А.В., Пазова Т.Х. ЭВОЛЮЦИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ БОРЬБЫ С ВОДНОЙ ЭРОЗИЕЙ НА СКЛОНАХ // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 41. С. 25-31.

6. Бекаров А.Д., Каскулов М.Х., Мишхожев В.Х., Нам А.К., Тешев А.Ш. Основные положения концепции защиты склоновых почв от смыва // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 42. С. 86-89.

7. Жеруков А.В., Пазова Т.Х. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СКЛОНОВОГО СТОКА, ПРИ КОТОРЫХ НАЧИНАЕТСЯ ВОДНАЯ ЭРОЗИЯ // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 41. С. 31-38.

8. Пазова Т.Х., Жеруков А.В. ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 1511-1516.

9. Пазова Т.Х., Жеруков А.В. ПРИЧИНЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗВИТИЯ ДЕГРАДАЦИИ СКЛОНОВЫХ ПОЧВ // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 1533-1536.

10. Пазова Т.Х., Дзуганов В.Б. Обоснование состава парка машин машинно-технологических станций // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2011. - № 10. - С. 2.

11. Жеруков А.В. Обзор научных исследований процесса раздачи грубых кормов // NovaInfo.Ru. 2016 г. № 52. С. 49-59.

12. Жеруков А.В. Анализ конструкции машин для переработки и раздачи кормов, сформированных в рулонные тюки // NovaInfo.Ru. 2016 г. №52. С. 40-49.

13. Жеруков А.В. Про технику разведения крупнорогатых скотов // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 54. С. 34-42.

14. Жеруков А.В. Обзор научных исследований процесса раздачи грубых кормов // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 52. С. 49-59.

15. Книга Ю.А., Мишхожев А.А. Особенности обоснования технических средств для противоэрозионной обработки почв // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 42. С. 46-53.

16. Мишхожев А.А. О повышении продуктивности растительного покрова на горных кормовых угодьях после обработки модифицированным плоскорезом в условиях Кабардино-балкарской республики // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 1352-1355.

17. Афасижев Т.А., Гергов З.С., Мишхожев А.А. Степень влияния модифицированного плоскореза на растительных покров кормовых угодий при обработке // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 1841-1845.

18. Мишхожев А.А. О видах повреждений клубней картофеля при работе рабочих органов картофелеуборочных комбайнов // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 2122-2124.

19. Мишхожев А.А. О различных видах повреждений клубней картофеля // В сборнике: Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования. I Международная научно-практическая Интернет-конференция, посвященная 25-летию ФГБНУ "Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия". 2016. С. 2125-2127.

20. Мишхожев А.А. К вопросу о выборе рациональных параметров работы модифицированного плоскореза для оценки степени влияния рабочих органов на тяговое сопротивление агрегата // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 3. № 41. С. 16-23.

21. Мишхожев А.А. Оценка затрачиваемой энергии при применении модифицированного плоскореза на горных склонах // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 1. № 41. С. 39-43.

22. Габаев А.Х., Мишхожев А.А. Технологии и средства механизации для восстановления продуктивности горных кормовых угодий в условиях Кабардино-Балкарской республики // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 38. С. 87-91.

23. Мишхожев В.Х. Естественно-производственные условия проведения работ по плоскорезной обработке горных кормовых угодий в Кабардино-Балкарской республике // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 38. С. 103-109.

24. Мишхожев В.Х. Методы сохранения и частичной компенсации потерь мощности дизельного двигателя при работе в горных условиях // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 39. С. 38-42.

25. Мишхожев В.Х. Механизированное улучшение свойств почвы на горных склонах путем обработки модифицированным плоскорезом // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 1. № 39. С. 42-47.

Размещено на Allbest.ru