Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Прокопьев Сергей Николаевич

Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки
<
Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Прокопьев Сергей Николаевич. Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Улан-Удэ, 2004 162 c. РГБ ОД, 61:05-5/572

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1. Почвенно-климатические условия сухостепной зоны Забайкалья 8

1.2. Агротехнические требования к посеву зерновых 11

1.3. Краткий обзор конструкций отечественных и зарубежных машин для посева зерновых культур 13

1.3.1. Рядовые зерновые сеялки 14

1.3.2. Зернотуковые сеялки 15

1.3.3. Прессовые и стерневые сеялки 17

1,3.4.Сеялки и сеялки-культиваторы с пневматическим транспортированием семян

1.4. Анализ исследований 26

1.5. Тенденция развития посевных машин 41

1.6. Цель и задача исследования 44

2. Теоретические исследования 45

2.1. Расчетная схема прицепной зернотуковой сеялки 45

2.2. Модели функционирования сеялки и сошника 48

2.3. Математическая модель зернотуковой сеялки и сошника.,52

2.4. Математическая модель движения сеялки в горизонтальной плоскости

2.5. Устойчивость движения сеялки в горизонтальной плоскости . 63

2.6. Частотные характеристики сеялки и сошника 66

3. Методика экспериментального исследования 69

3.1. Выбор участка для проведения испытаний 69

3.2. Экспериментальная установка. Приборы и аппаратура, используемые при исследовании 69

3.3. Методика определения твердости и влажности почвы 75

3.4. Методика определения равномерности глубины заделки семян 76

3.5. Методика определения равномерности распределения растений по площади и полевой всхожести семян 77

3.6. Методика полевых испытаний 77

3.7. Статистические характеристики посевного агрегата и их оценка 81

3.8. Методика определения урожайности . 86

3.9- Методика обработки опытных данных и оценка погрешности измерений 87

4. Результаты экспериментальных исследований и обработка опытных данных 91

4.1.Статистические характеристики профиля ноля и колебаний рамы се ялки СЗ-3,6 104

4.2. Обоснование конструкции экспериментальной зерновой сеялки 103

4.3. Статистика процессов работы сошниковых систем экспериментальной и серийной СЗ-3,6 сеялок 109

4.4. Динамические характеристики сошниковой системы 115

4.5. Результаты определения тягового сопротивления экспериментальной и серийной СЗ-3,6 сеялок 121

4.6. Результаты нолевых опытов на урожайность 124

5. Технико-экономическая оценка эффективности внедрения сеялки с шарнирным соединением сошникового бруса с общей рамой 126

5.1. Расчет годового экономического эффекта 126

5.2. Показатели экономической эффективности 130

Общие выводы и предложения 132

Список использованной литературы 134

Приложения

Введение к работе

Мероприятия, способствующие повышению урожайности зерновых, имеют важное народнохозяйственное значение. Улучшение конструкций машин с целью более полного удовлетворения агротехническим требованиям, является основной задачей научных исследований в области сельскохозяйственного машиностроения.

Урожай зерновых культур зависит от качества репродукции семян и комплекса агроприемов при их возделывании. С введением зональных систем земледелия все больше возрастает необходимость дифференцированного применения агротехнических приемов в зависимости от особенностей сельскохозяйственных полей с учетом плодородия почвенного покрова, рельефа, механического состава почв [91].

Наиболее ответственным периодом в процессе возделывания зерновых культур является их посев. От своевременного и качественного проведения посевных работ во многом зависит судьба урожая. Этот период характеризуется большим объёмом работ и крайне сжатыми агротехническими сроками. Затягивание сроков сева ведёт к неравномерности появления всходов, биологическому угнетению культурных растений сорняками и другим нежелательным явлениям, которые, в конечном счете, влияют на урожайность зерновых культур.

Сокращение сроков сева требует повышения производительности посевных агрегатов.

С появлением современных энергонасы[ценных тракторов и созданных, на базе СЗ-3,6, скоростных сеялок рабочие скорости посевных агрегатов значительно возросли. Ставится задача их дальнейшего повышения до технических возможностей и экономической целесообразности.

Наряду с неоспоримыми преимуществами по росту производительности и сокращению сроков сева, повышение рабочих скоростей имеет и свои недостатки. При работе посевного агрегата со скоростью свыше 2,5...2,6 м/с качество

сева значительно ухудшается. Из-за неровностей поверхности поля усиливаются колебательные процессы в сеялках, которые, в свою очередь, усиливают динамические нагрузки на узлы и детали, ухудшают условия труда обслуживающего персонала из-за повышения пылеобразования и толчкообразных колебаний на подножке сеялки. Кроме того, повышение рабочих скоростей посевных агрегатов снижает качественные показатели работы сеялки по равномерности глубины заделки семян.

Большая часть площадей под зерновые культуры в Республике Бурятия засевается сеялками с дисковыми сошниками. Однако, качество посева серийными сеялками С3-3,б, СЗП-3,6 не всегда удовлетворяет агротехническим требованиям. Ядро залегания семян в двух смежных односантиметровых горизонтах содержит не более 55...60% от общего количества высеянных семян, вместо 80%. Причинами этого являются низкий уровень технологической настройки, техническое несовершенство сеялок.

Актуальность темы. Производство зерна является основным звеном сельского хозяйства, от которого зависит обеспеченность промышленности сырьём, населения хлебом и животноводства кормами.

Одним из резервов увеличения производства зерна является повышение качества технологических процессов, в частности посева зерновых.

Будущий урожай во многом определяется оптимальной глубиной заделки семян. Неравномерное размещение семян ведёт к недружным всходам и неодновременному созреванию зерна.

Поэтому, проблема улучшения показателей распределения семян в почве — комплексная проблема, решение которой зависит от дальнейших исследований технологического процесса посева и глубокой модернизации существующих сеялок.

Таким образом,, вопрос повышения производительности посевных агрегатов требует своего рассмотрения с точки зрения совершенствования рабочих органов и узлов сеялок, применение которых позволит уменьшить влияние колебаний рамы сеялки на качество выполняемого технологического процесса. В

6 связи с этим, поиск путей по созданию конструкций зерновых сеялок более полно отвечающим агротехническим требованиям, является актуальным.

Цель работы. Повышение эффективности работы зернотуковой сеялки совершенствованием её сошниковой системы.

Объект исследования - технологический процесс посева зерновых культур, включая параметры и режимы работы технических средств.

Предмет исследования — влияние угловых колебаний рамы сеялки, действующих на сошниковую систему и их взаимосвязь с неравномерностью хода сошников по глубине.

Научная новизна. Впервые разработана конструкция сеялки с шарнирным соединением сошникового бруса к раме, улучшающая равномерность хода сошников по глубине при угловых колебаниях рамы сеялки в продольно-вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Практическая значимость. Применение усовершенствованной конструкции сеялки с шарнирным соединением сошникового бруса при технологическом процессе возделывания зерновых культур повышает урожай на 1,5...2,5 ц/га, снижает тяговое сопротивление сеялки на 5... 10%.

Апробация. Работа выполнялась с 1985 по 2000 годы в соответствии с планом решения научно-технической проблемы «Совершенствование рабочих органов и узлов почвообрабатывающих и посевных машин применительно к зональной системе земледелия» (номер государственной регистрации 79004456) и по НИР БГСХА за 2000...2004г.г.

Основные положения диссертации доложены и одобрены на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава БГСХА в1985...2003г.г., Иркутской ГСХА-2002г., Челябинского института механизации и электрификации сельского хозяйства-1989г., СибИМЭ СО РАСХН в 2001г.

Публикации. По итогам выполненных исследований опубликовано 7 работ.

Внедрение. Сеялка с шарнирным соединением сошникового бруса к раме была внедрена в колхозе «Родина» Кяхтинского района, ПСК «Колос» Тар-багатаиского района и в учхозе «Байкал» БГСХА Иволгинского района Республики Бурятия.

Материалы исследований вошли в программу «Система ведения сельского хозяйства Республики Бурятия».

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Диссертация содержит 162 листа машинописного текста, 18 таблиц , 50 рисунков и 8 приложений. Список использованной литературы включает 137 наименований, в том числе 4 иностранных.

Тенденция развития посевных машин

Также разработана методика и электрическая схема, которая позволяет производить одновременную запись профиля поля, дна бороздки и скорости движения. Данными Н. М. Беспамятновой установлено, что на произвольно располо женный брус передаются возмущения от изменения рельефа под всеми опорами сеялки. В центре сошникового бруса наблюдается наиболее неблагоприятный режим работы сошниковой группы, что ведет к неравномерной заделке семян [24, 25]. Кроме того, установлено, что радиус инерции рамы сеялки в поперечном направлении должен быть средним геометрическим текущих значений координат положения каждой из сошниковых групп по ширине захвата. Практически из этого следует, что боковые опорные колеса должны находиться не по краям, а на расстоянии от центра, равном радиусу инерции. В этом случае воздействие от продольного рельефа не передаются на колебания рамы в поперечной плоскости. Так обеспечивается лучшее копирование рельефа в поперечно-продольной плоскости.

В продолжение вышесказанного, Б. А. Дампиловым [47] была предложена сеялка с шарнирным соединением сошникового бруса с рамой. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить влияние поперечных угловых колебаний рамы сеялки на равномерность глубины хода сошников. Сошниковый брус в экспериментальной сеялке расположен по оси опорно-проводных колес. В этом случае при угловых колебаниях рамы сеялки в продольно-вертикальной плоскости, точка подвеса сошника практически не меняет своего положення по высоте. Шарнир монтируется по середине сошникового бруса.

По результатам исследований Пахомова Е. С. [96], запыленность в зоне дыхания сеяльщика превышает допустимые нормы. На скоростях движения посевного агрегата выше 2,2-2,5 м/с возрастание пылеобразования и толчкообразных колебаний создают условия, при которых практически невозможно вести наблюдения за работой сеялок и опасно устранять мелкие дефекты, связанные с нарушением технологического процесса.

Как видим из вышесказанного, в ранее проведенных исследованиях колебательных процессов в посевных машинах значительное внимание уделено изучению нагруженности в металлоконструкциях, влияния колебаний на условия труда обслуживающего персонала и др. А вот изучению колебаний и их влияния на неравномерность глубины хода сошников и заделку семян в почву не уделено должного внимания, хотя основной задачей дальнейшего развития сельского хозяйства страны является увеличение производства зерна.

В настоящее время работ, посвященных изучению влияния колебаний рамы сеялок на неравномерность глубины хода сошников, мало и вопрос остается еще недостаточно изученным. Можно отметить работы Петухова Б,С. [99], Рыбакова В. Н. [113, 114], затрагивающие в той или иной мере данный вопрос. Проведем анализ их с точки зрения влияния колебаний рамы сеялок на технологические показатели работы посевного агрегата.

Предметом исследования Петухова Б. С. был комбинированный агрегат, работающий по схеме «Предпосевная обработка почвы - посев». В состав агрегата входили сеялка СЗ-3,6, культиватор и каток. Все машины соединены шар-нирно с общей рамой. При работе агрегата под воздействием профиля поля наблюдаются продольные угловые колебания его общей рамы, которые вызывали нарушение качества выполняемого технологического процесса отдельными машинами, входящими в агрегат. В качестве входных воздействий на сошниковую систему рассматриваются неровности поверхности поля и угловые колебания рамы сеялки в продольно-вертикальной плоскости. В результате теоретических и экспериментальных исследований установлено, что угловые колебания в продольно-вертикальной плоскости оказывают существенное влияние (около 20%)-на неравномерность глубины заделки семян. Стабилизация

колебаний рамы агрегата через пружину и двухвальный кольчатый каток приводит к уменьшению продольных угловых колебаний сеялки (коэффициент демпфирования увеличивается с 0,27 до 0,94) и улучшению равномерности глубины заделки семян. Среднеквадратические отклонения глубины заделки семян уменьшаются с 0,78-1,38 до 0,7-0,77 см.

В этой работе рассматривается влияние только продольных угловых колебаний рамы сеялки на неравномерность глубины хода сошников, а влияние по 3, перечных колебаний осталось нерассмотренным. Кроме этого, сеялка была в агрегате с другими машинами, соединенными между собой общей рамой и стабилизация колебаний рамы сеялки осуществлялась косвенно через общую раму агрегата. Отсюда на равномерность глубины заделки семян могли влиять, кроме рамы сеялки, работа катков, культиватора и другие факторы, связанные с работой комбинированного агрегата.

Устойчивость движения сеялки в горизонтальной плоскости

На основании ГОСТЗО18-52 по испытанию сеялок место проведения опытов должны характеризовать почвенно-климатические условия зоны. В качестве модельного хозяйства сухостепной зоны Забайкалья были выбраны поля учебного хозяйства «Байкал» Бурятской ГСХА. Методика выбора делянок подготовки почвы для посева взяты из методики полевых опытов [46; 90].

Участок, где проводились испытания, имел следующую характеристику: 1. Уклон поля не превышал 2; 2. Тип почвы — лесная средняя суглинистая; 3. Толщина пахотного горизонта не менее 25 см; 4. Агрофон — пар; 5. На участке вешками отмечалось начало и конец года, место разворота агрегата и подготовка агрегата к проходу зачетного года. При проведении опытов максимально придерживались условия нормальной эксплуатации. Для этого экспериментальный агрегат включался в испытание на полях, где работали производственные посевные агрегаты. Экспериментальная установка. Приборы и аппаратура, используемые при исследовании С целью определения статистических и динамических характеристик прицепной сеялки экспериментальным путем была подготовлена экспериментальная установка на базе трактора МТЗ-80 и прицепной сеялки СЗ-3,6. В лабораторных условиях замерялись следующие параметры: 1. Неровности поверхности поля; 2. Колебания сошника по глубине; 3. Глубина заделки семян; 4. Тяговое сопротивление прицепной сеялки. Изучаемые процессы регистрировались на осциллографе Н041У4.2. Регистрация силовых параметров и датчиков давления проводились с предварительным усилением сигналов. Для этой цели использовался усилитель 8АНЧ-7М. Источником питания для усилителя служила электростанция типа АВ-1-0/230. Постоянство напряжения, подаваемого на усилитель, поддерживалось при помощи стабилизатора напряжения СН-75. Электрическая схема цепи измерительных приборов представлена нарис. 3.1. Для измерения колебаний сошников было изготовлено приспособление -профилограф, которое шарпирно тягами присоединяется к раме в местах крепления поводка сошника к раме сеялки и движется параллельно измеряемому объекту. Датчики крепятся на профилограф и через тяги соединяются шарнир-но с центром вращения дисков сошника. Колебания рамы задают центру дисков сошника возвратно-поступательные движения и такие же, равные по величине, возвратно-поступательные движения профилографу. Следует заметить, что при движении профилограф копирует поверхность поля. Таким образом, исключается наложение сигнала колебаний рамы сеялки на колебания сошника. Для замера угловых колебаний применяется бесколлекторный сельсин первого класса, с погрешностью при периодическом измерении 360 в пределах от 0 до 0,25. Электрическая схема для замера угловых колебаний дана на рис. 3.2. В схеме для замера были использованы следующие приборы: 1 - понижающий трансформатор, 2 - сельсин, 3 - выпрямитель, 4 - фильтр, 5 - шлейф гальванометра. В первичную обмотку сельсинов (Рь Р2) подается переменное напряжение, во вторичной обмотке индуцируется Э.Д.С., которая изменяется пропорционально углу поворота ротора и изменяется по направлению через 90. Перед началом измерений ротор сельсина следует установить в промежуточное положение, чтобы не попасть в положение опрокидывания. Напряжение питания 7—10 вольт. Выходной сигнал сельсина берется с двух вторичных обмоток (СьСг), выпрямляется выпрямителем, смонтированном по двухполупериодной схеме, сглаживается фильтром и подается на шлейф гальванометра. Для изменения амплитуды сигнала в цепи предусмотрен потенциометр Rb В цепь введено опорное напряжение, с помощью которого можно определить нулевое или заданное положение сигнала потенциометром R2. Перед сборкой фильтра необходимо представить частоту изменения сигнала и строить фильтр так, чтобы он пропускал данную частоту. Варьировать можно частотой питания сельсина, чтобы частота была выше измеряемого параметра. Для замера профиля поверхности поля и колебаний сошника на попере i_ чине профилографа устанавливался сельсиновый датчик СД-404А, ротор кото рого через схему рычагов соединялся с поводком копирующего катка. Профиль поля, определяемый угловыми колебаниями поводка, непрерывно записывался на ленту осциллографа. Аналогично записывались колебания сошника. В дан ном случае центр дисков сошника соединялся с ротором сельсина двуплечим рычагом. Для измерения пути применялся датчик индукционного типа. В цепь катушки последовательно присоединялся диод типа Д-7 для формирования формы сигнала. Датчик устанавливался на кронштейне рядом с мерным коле сом. На спице колеса находился магнит. При прохождении магнита возле катушки возникало Э.Д.С. Шлейф гальванометра соединялся в цепь катушки по следовательно. Силовые параметры определялись согласно методике, разработанной на кафедре почвообрабатывающих и посевных машин ЧГАИУ [133]. Тарировка тягового звена производилась на специальной установке перед началом и после испытаний. Измерение тягового сопротивления серийной и экспериментальной сеялок проводилось при помощи специального приспособления, исключающего вер тикальную составляющую Рг, которое устанавливалось между трактором и се З 4-. ялкой (рис.3.3.)На приспособление монтировалось тензометрическое звено, на которое наклеивались тензорезисторные преобразователи 1, 2, 3, 4. Включение их в измерительную схему представляла собой полумост. Выходное напряжение полумоста составляло доли единицы милливольт (мВ), поэтому обычно сигнал на измерительной диагонали требует усиления при помощи усилителя.

Экспериментальная установка. Приборы и аппаратура, используемые при исследовании

Посевной агрегат при движении по поверхности поля испытывает случайные колебания. Причем эти колебания, будут каждый раз иными, и не будут повторяться даже при одних и тех же условиях (постоянная скорость движения, одно и то же поле и др.). Одной из причин этого является то, что поле представляет поверхность со случайным расположением неровностей.

Неровности поверхности поля являются основной причиной возникновения вынужденных колебаний рамы сеялок. Остальные возмущающие факторы угловых колебаний рамы сеялок незначительны или же являются производными от неровностей поверхности поля. Так, изменения физико-механических свойств почвы, тягового сопротивления и глубины хода рабочих органов в определенной степени зависят также и от состояния микропрофиля поля. Влияние на угловые колебания рамы сеялки параметров агрегата, таких как диаметр опорных колес, база и скорость движения связано с такими параметрами поверхности поля, как длина волны неровностей и частота их появления.

В этой связи динамическую модель системы: профиль поля — Z„(t); угловые колебания ц/(г) рамы сеялки - можно принять одномерной и определить только микропрофилем поверхности поля в продольном направлении.

В качестве основных статистических характеристик профиля поля примем кривые полигона распределения ординат мнкропрофиля, среди еквадрати-ческие отклонения, параметры корреляционных функций и спектральных плотностей.

При изучении колебаний мобильных агрегатов микропрофиль поверхности поля следует рассматривать как случайный процесс Z„(t) с аргументом t, имеющим размерность времени. Характеристики данного процесса, как функции воздействия его на мобильный агрегат, будут различными в зависимости от скорости движения агрегата. Процесс Zn(t) был записан на осциллограмму во время полевых опытов профилографом.

Предварительный анализ осциллограмм показал, что профиль поля, подготовленного к посеву, обладает свойствами стационарной оргодической функции. Реализации процесса Z„(t) протекают сравнительно однородно во времени и по среднему значению отличаются друг от друга незначительно. Приняв в первом приближении m.-const, можно считать, что процесс изменения микропрофиля поля стационарен по математическому ожиданию. Исходя из такой предпосылки статистические характеристики профиля поля были вычислены из одной достаточно длинной реализации.

На рис. 4.1 представлены кривые полигона распределения ординат микропрофиля различных участков поля в продольном и поперечном направлениях к основной обработке почвы. Ординаты профиля поля в поперечном направлении отсчитывались через каждые 0,1 м относительно горизонтально натянутого шнура. Как видно из графика, ординаты микропрофиля поля, подготовленного к посеву, имеют значения от 0 до 20 см. и их распределение подчиняется закону нормального распределения. При проверке статистического (экспериментального) распределения критерием согласия Колмогорова А. Н. гипотеза о нормальности распределения ординат микропрофиля поверхности поля оказалась правдоподобной (табл. 1.1 приложения).

На рис. 4.2 представлены графики нормированных корреляционных функций микронеровностей поверхности поля. Как видно из графиков, корреляционные функции носят резко выраженный затухающий характер, что свидетельствует о достаточной высокой случайности процесса и сильном отличии его от периодической функции. Этим также подтверждается предположение о неправомочности замены подобных процессов гармоническими. Для определения параметров спектральных плотностей корреляционные тота появления высокоамплитудных колебаний. Так, если на скорости движения посевного агрегата в 1,7 м/с полигон распределения амплитуд колебаний (рис. 4.4) носит узкополосный характер и группируется в 4-х классовых интервалах, то с увеличением скорости движения агрегата до 3,1 м/с наблюдается растягивание кривой полигона распределения амплитуд вдоль оси абсцисс. Это ЛЦ связано с изменением характера воздействия (увеличение частоты) профиля поля на мобильный агрегат, с повышением скорости движения последнего и изменениями динамических свойств самой сеялки. Средиеквадратические отклонения угловых колебаний рамы сеялки с увеличением скорости движения посевного агрегата от 1,7 до 3,1 м/с возрастают от 0,25 до 0,95 (табл. 4.2 и рис. 4.5), что также характеризует изменения амплитуды колебаний рамы сеялки при работе агрегата на повышенных скоростях.

Обоснование конструкции экспериментальной зерновой сеялки

Необходимым условием устойчивого хода сошников по глубине, копирования ими профиля поля и равномерной глубины заделки семян является сохранение неизменного по величине заглубляющего усилия со стороны штанговьтх пружин на сошники при колебаниях рамы сеялки. Однако существующие сошниковые системы не удовлетворяют требованиям агротехники по качеству глубины заделки семян, и есть необходимость дальнейшего их совершенствования.

Из анализа статической характеристики серийной сошниковой системы (1.4) и её расчётной схемы (рис 1.7) можно заметить, что вертикальная составляющая реакции почвы зависит в основном от значения угла у? и от расстояния п между сошником и рамой сеялки. Причём эти два параметра взаимосвязаны соотношением [75].

При работе посевного агрегата угол / и расстояние п постоянно меняются из-за колебаний сошника при копировании им профиля поля в продольном направлении и из-за угловых колебаний рамы сеялки. В результате этого непрерывно изменяются деформации штанговых пружин и не соблюдается одно из главных условий устойчивости глубины хода сошника - постоянство заглубляющего усилия. Отсюда, для сохранения постоянного заглубляющего усилия на сошники со стороны штанговых пружин, необходимо изыскать пути уменьшения изменения величины деформации штанговых пружин при работе сеялки. Изыскивая пути решения этой задачи, за исходное примем предпосылку о том, что изменения высоты точки подвеса сошника к раме и положение подъёмно-нажимной вилки относительно поверхности доля при колебаниях рамы сеялки являются одной из основных причин деформации штанговых пружин при работе сеялки. Эта предпосылка исходит из теоретических и экспериментальных исследований данной работы и из анализа результатов ранее проведённых исследований по совершенствованию зерновых сеялок.

Одним из вариантов, решения вопроса снижения влияния колебаний рамы сеялки, является уменьшение колебаний угла ft за счет снижения колебаний точки подвеса сошника, т.е. сошникового бруса. В серийных зерновых сеялках сошник является динамическим звеном с двумя степенями свободы, способный совершать два независимых друг от друга движения: колебание точки подвеса; колебание сошника по глубине. В связи с этим серийная сошниковая система является неустойчивой. Для повышения устойчивости сошника необходимо исключить одну степень свободы, а именно, колебание точки подвеса его к раме сеялки. При колебаниях точки подвеса сошника, изменяется по величине и направлению результирующая всех действующих сил, возникает возмущающий момент, выводящий сошник из состояния равновесия.

Уменьшить колебания точки подвеса сошника можно соединением сошникового бруса шарнирно с общей рамой сеялки и приближением его к центру колебаний рамы в продольно-вертикальной плоскости (к оси опорно-приводных колёс). С целью уменьшения колебаний сошникового бруса и сошников была разработана сеялка с шарнирным подвесом сошникового бруса к общей раме.

Шарнирное соединение сошникового бруса и рамы сеялки с возможностью поперечного и горизонтального качания с гидродемпферными устройствами позволит значительно уменьшить влияние угловых колебаний рамы сеялки на неравномерность глубины хода сошников.

Схема такой сеялки показана на рис 4.8. Здесь сошниковый брус / закреплён на раме сеялки J посредством горизонтального и вертикального шарниров (5, и гидродемпферов между ними, гасящих возникающие при этом колебания. Демпферные устройства соединены гидрошлангами, снабжёнными вентилями, регулирующими их пропускную способность.

При таком соединении колебания рамы сеялки практически не передают- ся на сошниковый брус. В экспериментальной сеялке он расположен по оси опорно-приводных колес. В этом случае точка подвеса сошника практически не меняет своего положения по высоте. Так, при максимальном угле колебаний рамы сеялки в продольно-вертикальной плоскости в + 10 изменение высоты подвеса сошника относительно поверхности поля составляет + 1 мм [38]. Известно также, что положение точки подвеса сошника зависит и от горизонтальных угловых колебаний рамы сеялки. Благодаря шарниру 6 сошниковый брус сохраняет горизонтальное положение при поперечных и горизонтальных угловых колебаниях рамы сеялки. Возникающие колебания сошникового бруса гасятся гидродемпферными устройствами. По данным полевых испытаний [38] свободные колебания сошникового бруса без гидродемпферов происходят с частотой до 2 Гц. При полностью открытом вентилей эти колебания происходят с меньшей частотой - до 0,3 Гц. С помощью регулирования вентилей можно добиться почти полного гашения колебаний сошникового бруса.

Применение экспериментальной сеялки (рис.4.9) с шарнирным соединением сошникового бруса с рамой значительно уменьшает степень влияния колебаний рамы сеялки на неравномерность глубины хода сошников, уменьшая деформации штанговых пружин сошников по ширине захвата сеялки. Всё это должно благоприятно сказаться на повышении устойчивости глубины хода сошников, равномерности глубины заделки семян в почву, что в конечном итоге позволит повысить урожайность зерновых культур.

Похожие диссертации на Повышение эффективности посева зерновых совершенствованием сошниковой системы сеялки