Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных проблем аграрного сектора является повышение урожайности зерновых культур. Наукой и передовой практикой доказано, что повышение урожайности в большой степени зависит от эффективности припосевного внесения минеральных удобрений. В настоящее время, на территории России, большая часть минеральных удобрений вносится сплошным, поверхностным способом, с последующей их заделкой почвообрабатывающими машинами. При этом до 50% удобрений размещаются в верхнем (0-10 см) пересыхающем слое и не может в полной мере использоваться растениями. Уменьшения потерь и рост эффективности использования минеральных удобрений, можно добиться за счет локального внесения их в почву в виде гнезд, ленты и экрана.
Рядом исследователей доказана целесообразность посева зерновых с одновременным локальным внесением минеральных удобрений в стороне и ниже уровня размещения семян. Поэтому исследования направленные на совершенствование рабочих органов зернотуковых сеялок, обеспечивающих совмещение операций внесения минеральных удобрений и посева, является актуальной задачей.
Цель работы - повышение эффективности работы зернотуковой сеялки типа СЗ-3,6 путем применения автономной сошниковой группы для внесения минеральных удобрений.
Объект исследования - технологический процесс автономного внесения твердых минеральных удобрений долотообразным сошником в виде вертикальной ленты при посеве семян.
Предмет исследования - конструкторско-технологическая схема и основные параметры сошниковой группы зернотуковой сеялки, обеспечивающей внесение минеральных удобрений в междурядья.
Научная новизна заключается в математических моделях движения частиц удобрений в тукопроводе и сошнике, а также взаимодействия долотообразного сошника с почвой при формировании вертикальной щели под удобрения.
Практическая ценность работы заключается в:
разработке конструкторско-технологической схемы автономной сошниковой группы зернотуковых сеялок (стандартной схемы с центральным расположением бункера для семян и удобрений) обеспечивающей внесение минеральных удобрений в междурядья в виде вертикальной ленты;
обосновании конструктивных параметров сошниковой группы и рабочего органа для внесения минеральных удобрений в виде равномерной вертикально расположенной ленты в междурядьях ниже уровня расположения семян;
- установлении конструктивных параметров и режимов работы клапана-ножа, предотвращающего забивание выходного отверстия долотообразного сошника почвой при заглублении;
определении показателей качества работы предлагаемого рабочего органа для внесения минеральных удобрений в виде вертикальной равномерной ленты, расположенной в междурядьях ниже уровня расположения семян;
повышении урожая яровой пшеницы в среднем на 3 ц/га.
Методика исследований. Методика теоретических исследований базировалась на использовании методов земледельческой и теоретической механики, численного анализа, статистического моделирования и программирования. Разработанные частные методики лабораторных исследований базировались на методах математической статистики, статистического и регрессионного анализа с использованием современных вычислительных средств. Агротехнические, технико-эксплуатационные и экономические показатели определялись в соответствии с действующими Государственными и отраслевыми стандартами.
Реализация результатов исследований. Работа выполнена согласно плана научно-исследовательской работы Российского государственного аграрного заочного университета по теме №27 «Совершенствование обеспечения технологического процесса посева зерновых культур», согласно плана научно-исследовательских работ Смоленской государственной сельскохозяйственной академии по теме «Проведение научных исследований по разработке новых высокоэффективных агротехнологий, обеспечивающих максимальное снижение степени зависимости величины и качества урожая от неблагоприятных факторов, на основе исследований адаптивных механизмов растений с помощью биофизических методов». Результаты работы использованы при создании сошниковой группы зернотуковой сеялки. Результаты исследований используются в учебном процессе и дипломном проектировании студентами факультета механизации и технического сервиса РГАЗУ и инженерно-технологического факультета Смоленской ГСХА.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях: в Российском государственном аграрном заочном университете (2004-20Юг.г.) и Смоленской государственной сельскохозяйственной академии (2003-2010 г.г.).
На защиту выносятся:
- математическая модель движения частиц удобрений в тукопроводе и
сошнике рабочего органа для внесения удобрений;
- математическая модель взаимодействия конструктивных элементов
долотообразного сошника для внесения удобрений с почвой, а также
взаимодействия клапана-ножа с почвой при формировании щели под
удобрения;
конструкторско-технологическая схема сошниковой группы зернотуковой сеялки, обеспечивающей совмещение посева и внесения минеральных удобрений в виде вертикальной равномерной ленты, расположенной в междурядьях ниже уровня расположения семян;
конструктивные параметры и режимы работы клапана-ножа, предотвращающего забивание выходного отверстия долотообразного сошника почвой при заглублении;
результаты лабораторно-полевых и производственных испытаний, оценка экономической эффективности разработок;
техническая новизна разработанного устройства (комбинированный долотообразный сошник «клапан-нож») подтверждена патентом РФ на изобретение №2415544.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных статей, в том числе один патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 139 наименований, и 5 приложений. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 38 иллюстраций.
