Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1 Агроклиматические условия 8
1.2 Классификация и выбор способа посева зерновых культур 12
1.3 Обзор конструкции сеялок и посевных машин 16
1.4 Обзор конструкции сошников для подпочвенно-разбросного посева 26
1.5 Анализ работ по исследованию процесса распределения семян в подпочвенном пространстве 32
1.6 Цели и задачи исследования 34
2 Некоторые теоретические предпосылки распределения семян колеблющейся эластичной трубкой-рассевателем 36
2.1 Разработка конструктивно-технологической схемы сошника с эластичной трубкой-рассевателем 36
2.2 Аналитические зависимости колеблющейся эластичной трубки рассевателя 38
2.2.1 Предварительные замечания 38
2.2.2 Основные уравнения устойчивости эластичной трубки рассевателя 39
2.2.3 Определение частоты колебания эластичной трубки рассевателя 48
2.2.4 Аналитическое описание движение семян в сошнике с эластичной трубкой-рассевателем 56
2.2.5 Определение ширины рассева семян в подлаповом пространстве 60
2.2.6 Кинематика движения эластичной трубки-рассевателя 63
3 Программа и методика проведения экспериментальных исследований 67
3.1. Программа экспериментальных исследований 67
3.2 Методика проведения экспериментальных исследований 68
3.2.1 Экспериментальная установка, приборы и оборудование 68
3.2.2 Методика определения конструктивных параметров эластичной трубки-рассевателя 71
3.2.3 Методика выполнения планируемого полнофакторного эксперимента по определению оптимальных параметров работы эластичной трубки-рассевателя 72
3.2.4 Методика математической обработки результатов исследования 73
3.3 Методика определения качества распределения семян в подлаповом пространстве 74
3.4 Методика проведения полевых исследований 76
3.5 Методика определения потенциала эрозионной стойкости почв 82
4 Результаты экспериментальных исследований 87
4.1 Обработка результатов лабораторных исследований 87
4.1.1 Выбор параметров эластичной трубки-рассевателя и его влияние на частоту, и амплитуду колебания 87
4.1.2 Исследование равномерности распределения семян 91
4.2 Обработка результатов полевых исследований 97
5 Оценка эффективности применения сошника для подповенного разбросного посева 102
5.1 Экономическая эффективность внедрения сошника 102
Общие выводы 108
Список литературы .
- Обзор конструкции сеялок и посевных машин
- Основные уравнения устойчивости эластичной трубки рассевателя
- Экспериментальная установка, приборы и оборудование
- Выбор параметров эластичной трубки-рассевателя и его влияние на частоту, и амплитуду колебания
Введение к работе
Актуальность темы. Возделывание сельскохозяйственных культур включает ряд технологических операций такие как: подготовка почвы, посев, уход, уборка и т.д. В этих последовательно проводимых технологических операциях существенным является посев, поскольку от качества распределения семян по площади поля и на заданной глубине зависит появление всходов и урожайность сельскохозяйственных культур.
Идеальное размещение семян по площади поля на заданной глубине
посева возможно тогда, когда семена расположены на одинаковом расстоянии
друг от друга. При этом обеспечиваются одинаковые условия по
теплообеспеченности, светообеспеченности, влагообеспеченности,
пищеобеспеченности и газообеспеченности, влияющие на прорастание семян, формирование всходов, кущение, стеблевание, формирование колоса, колошение, цветение, развитие молочной спелости, развитие восковой спелости и развитие полной спелости.
Существующие зерновые сеялки позволяют высевать семена рядковым,
узкорядным, перекрестным, ленточным способами. В результате семена
распределяются по площади неравномерно и образуют вытянутый
прямоугольник соотношением сторон от 1:6 до 1:10. Поэтому
предпочтительнее применять разбросной посев. Однако анализ известных конструкций сошников для подпочвенного разбросного посева показал, что они имеют довольно низкую равномерность распределения семян по площади поля (коэффициент равномерности которых не более 60-65%), недостаточную ширину рассева семян в подлаповом пространстве. Кроме того, при неравномерном распределении семян по площади поля, как правило, посевы засоряются сорняками, а культурные растения находятся в стрессовом состоянии, увеличивается площадь незасеянного поля, что существенно влияет на урожайность возделываемых культур.
В связи вышеизложенным, разработка конструктивно-технологической схемы сошника для подпочвенного разбросного посева, представляется актуальной и важной хозяйственной задачей.
Цель исследований - повышение равномерности распределения семян при подпочвенно-разбросном посеве зерновых культур
Задачи исследований:
- разработать сошник с эластичной трубкой-рассевателем для
подпочвенно-разбросного посева зерновых культур;
обосновать аналитические зависимости для определения основных параметров колеблющейся эластичной трубки-рассевателя;
провести экспериментальные исследования процесса распределения семян в подлаповом пространстве эластичной трубкой-рассевателем;
- провести анализ эффективности сошника с эластичной трубкой-
рассевателем.
Объект исследований. Технологический процесс распределения семян при подпочвенно-разбросном посеве зерновых культур.
Предмет научного исследования. Конструктивные и режимные параметры сошника с эластичной трубкой-рассевателем для подпочвенного разбросного посева семян зерновых культур.
Научную новизну работы составляют:
- сошник с эластичной трубкой-рассевателем для подпочвенно-
разбросного посева зерновых культур (патент РФ на изобретение №2423037);
- аналитические зависимости по определению оптимальных параметров
колеблющейся эластичной трубки-рассевателя;
Теоретическая и практическая значимость работы. Если в качестве
распределительного устройства семян взять эластичную трубку,
колеблющуюся под воздействием воздушного потока, то при устойчивых колебаниях эластичной трубки-рассевателя можно повысить равномерность распределения семян в замкнутом пространстве сошника.
Использование разработанного сошника для подпочвенно-разбросного посева с эластичной трубкой-рассевателем обеспечивает повышение равномерности распределения семян зерновых культур в замкнутом пространстве сошника.
Опытный образец сеялки с предлагаемыми сошниками испытан на полях
ЗАО «Прогресс» Чебоксарского района Чувашской Республики. Результаты
теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы
научно-исследовательскими институтами, конструкторскими бюро,
предприятиями и заводами сельскохозяйственного машиностроения при разработке сеялок и посевных машин для подпочвенно-разбросного посева, а также в качестве лабораторного стенда для учебного процесса в сельскохозяйственных учебных заведениях.
Методология и методы исследований. Теоретические исследования
выполнены с использованием законов и методов аэродинамики, сопротивления
материалов и математического анализа. Результаты экспериментов
обрабатывались методом математической статистики и пакета программ по статистическому анализу и обработке данных на Windows.
Положения, выносимые на защиту:
- сошник с эластичной трубкой-рассевателем для подпочвенно-
разбросного посева зерновых культур;
- аналитические зависимости для определения основных параметров
колеблющейся эластичной трубки-рассевателя;
- результаты экспериментальных исследований процесса распределения
семян в подлаповом пространстве эластичной трубкой-рассевателем;
- экономическая эффективность сошника с эластичной трубкой-
рассевателем.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность основных положений работы подтверждена качественным и количественным согласованием результатов теоретических и экспериментальных исследований
(расхождения не превышают 5%) и положительными результатами лабораторных и полевых исследований и испытаний.
Результаты диссертационной работы нашли применение в учебном процессе ФГБОУ ВО ЧГСХА при чтении лекций и проведении лабораторных практических занятий со студентами, обучающимися по направлению подготовки бакалавров 35.03.06 – Агроинженерия.
Основная часть работы изложена в 11 научных публикациях, в том числе в четырех изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на изобретение №2423037.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-
преподавательского состава и аспирантов ФГБОУ ВПО ЧГСХА в 2007-2014гг, работа выполнялась в рамках программы РФФИ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Общий объем страниц 133, рисунков 45, таблиц 11, приложений 7. Список использованных источников включает 129 наименований. В приложениях приведены данные экспериментальных исследований; документы отражающие уровень технического использования результатов исследования.
Обзор конструкции сеялок и посевных машин
Среди множества разработанных сошников для подпочвенно разбросного посева, большая часть конструкций состоит на основе стрельчатой культиваторной лапы. Технологический процесс таких сошников включает сочетание нескольких операции. При движении в почве, сошник срезает пласт почвы на глубину заделки семян, создавая уплотненное ложе, и приподнимает почву на некоторую высоту, образуя подсошниковое пространство. Одновременно от высевающей катушки по семяпроводу движется поток семян, который через выходное отверстие поступает в подсошниковое пространство. На конце выходного отверстия устанавливается распределительное устройство, с помощью которого семена распределяются по открытому дну борозды и укрываются срезанным и разрыхленным пластом почвы.
Основная цель сошников для подпочвенного разбросного посева – это равномерно распределить семена по глубине заделки и по ширине захвата рабочего органа.
Сошники таких конструкции могут различаться по способу транспортированию семян в высевающей системе, что дает возможность разделить их на два типа. Первый тип характеризует движение семян по семяпроводу под действием гравитационных сил – механическая подача, а второй – за счет гравитационных сил и силы воздушного потока – пневматическая подача. семян в подсошниковое пространство [62, 79, 96]. Такой способ позволяет осуществить высев семян на повышенных скоростях с наилучшей равномерностью распределения, за счет того что семена получают дополнительную энергию от воздушного потока. Также сошники можно разделить по типу распределителей семян на активные и пассивные.
В распределителях пассивного типа заложен принцип свободного падения и разделения в делителях или с одновременным отражением семян о пластину, установленную в подлаповом пространстве. Данный тип распределителей отличается простотой конструкции, высокой надежностью, но по таким причинам как колебание агрегата и малая дальность полета не обеспечивается равномерность посева.
Сибирским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства [90] разработан сошник для подпочвенно-разбросного посева. Сошник состоит из стрельчатой лапы 1, стойки семяпровода 2, конического распределителя 3, сводообразующих косынок 4 жестко прикрепленных к стойке семяпровода, эластичной стенки 5. Распределитель в подлаповом пространстве крепится осью шарнира 6 к кронштейну 7 и притягивается к стойке изнутри гайкой (рис. 1.9).
Недостатком данного сошника является нарушение равномерности распределения семян по ширине захвата лапы в результате забивания распределителя.
Для получения более качественного распределения семян по площади поля применяются активные распределительные устройства, состоящие из колеблющегося или вращающегося устройства.
Сошник конструкции А.С. Архипова и Ю.В. Позднякова [2] содержит полую стойку 1, стрельчатую лапу 2, горизонтальную полку 3, вертикальную пластину 4, соединенную с вибратором 5 и дугообразный козырек 6 (рис. 1.10). Отличается тем, что с целью упрощения конструкции сошника и уменьшения забивания распределителя почвой и зерном, распределитель выполнен в виде горизонтальной полки, над которой установлена вертикальная пластина, совершающая колебания вокруг оси, проходящей через заднюю кромку пластины. К недостатку сошника относится сложность конструкции и неравномерное распределение семян при боковых колебаниях вертикальной пластины вокруг оси.
Сошник Л.М. Максимова [92] состоит из разбрасывающего диска 1 размещенный под ножом 2 и закреплен на нижнем конце вертикального валика 3, установленного внутри полой стойки 4 и имеющего на верхнем конце ведомый шкив 5 (рис. 1.11). Шкив 5 приводиться в движение ремнем 6 от ведущего шкива 7, прикрепленного к катку 8. Каток 8 свободно установлен на оси 9, нижний конец которой закреплен трубой прямоугольного сечения 10 на двух параллельных поводках 11. Между поводками 11 в задней части размещены полая стойка 4 и трубчатый семяпровод 12, к которым приварена пластина, имеющая по концам отверстия. Посредством этой пластины стойка 4 и семяпровод 12 соединяются болтами с одним из поводков 11, на котором имеются отверстия для регулирования положения стойки и семяпровода по высоте. подшипников 13. В корпусе 13 на двух шариковых подшипниках установлен валик, на консольном конце которого на шпонке свободно посажена ступица. К ступице закреплен опорно-приводной диск 14. Однако конструктивное исполнение данного сошника весьма затруднительно из-за сложности технического решения и низкой надежности данной конструкции (забивается почвой и растительными остатками, наматывающиеся на разбрасывающий диск).
Сошник Ворошиловградского СХИ [1] содержит полую стойку 1, экстирпаторную лапу 2, крышку 3 камеры 4 рассева (рис. 1.12). В камере 4 рассева на конце 5 пневмопровода 6 под стойкой 1 параллельно крышке 3 расположены вращающаяся крыльчатка 7 и шарнирно установленная под ней отражательная пластина 8, выполненная в виде диска с радиальными лопатками. На лопатки дисковой отражательной пластины 8 направлены сопла пневмоканалов лопастей крыльчатки 7.
Основные уравнения устойчивости эластичной трубки рассевателя
В связи с вышеизложенным представляется целесообразным рассмотрение вопроса распределения семян в подлаповом пространстве с эластичной трубкой и воздушным потоком при следующих допущениях [11]: 1. Поперечные нормальные сечения эластичной трубки, плоские до деформации, остаются нормальными и плоскими после деформации, то есть сдвиги или растяжения одной из стенок не учитываются. 2. Осевая линия эластичной трубки считается нерастяжимой. 3. Справедлив принцип Сен-Венана, утверждающий, что различные, но статистически эквивалентные локальные нагрузки вызывают в эластичной трубке одно и то же напряженное состояние.
Основная особенность эластичных стержней заключается в том, что осевая линия нагруженной эластичной трубки может сильно отличаться от осевой линии естественного состояния эластичной трубки и будем считать, что эластичная трубка при деформации подчиняться закону Гука. В связи с этим предлагается целесообразным рассматривать колебания эластичной трубки-рассевателя геометрически нелинейным, но физически линейным.
Как известно, для физически и геометрически линейных задач справедлив принцип независимости действия сил, то есть принцип суперпозиций, а также принцип неизменности начальных размеров (перемещения, форма, размеры эластичной трубки). Если же рассматривать поставленную задачу с точки зрения геометрически нелинейной, то принцип суперпозиции и принцип неизменности начальных размеров перестает быть справедлив, что существенно осложняет решение поставленной задачи. Заметим, что при таких допущениях можно рассматривать формулировку задачи колебания эластичных трубок как динамику шлангов [106, 107, 116], оболочек [34,35], стержней [116], принимаемых при выводе уравнений равновесия тонкостенного стержня.
В литературе известно [34, 35, 85, 106, 116, 118], что истечение воздушного потока из полого упругого цилиндрического стержня (трубки) вызывает действие продольных сжимающих сил, направление которых совпадают с касательной к оси на конце стержня, то есть возникает так называемая «следящая» сила.
При достижении данной силы критического значения, прямолинейная форма цилиндрической трубки переходит в неустойчивое состояние, при котором отсутствуют любые искривленные формы равновесия и трубка приводится в колебательное движение с возрастающими амплитудами.
Для исследования колебаний эластичной трубки-рассевателя необходимо воспользоваться динамическим методом, так как в данном случае метод Эйлера не применим. Такой метод включает уравнение возмущенного движения и условия колебательного движения с возрастающими амплитудами. Представим, что масса трубки тр и воздушно-зерновой смеси в.з. равномерно распределена вдоль всей длины эластичной трубки-рассевателя тр. Сила воздушно-зернового потока F истекающего из трубки действует в точке С. Обозначим прогиб конца трубки через . Для определения параметров отклонения эластичной трубки-рассевателя рассмотрим ее в условиях, как относительно малых (когда sin ), так и больших отклонений от оси Oz (рисунок 2.2).
Схема изгиба эластичной трубки-рассевателя под действием «следящей силы». Дифференциальное уравнение изгиба трубки запишется в виде [115]: 2 (2.1) где - изгибающий момент внешних сил в поперечном сечений, Нм; -жесткость трубки при изгибе, Нм2; – модуль Юнга, Па; – момент инерции сечения трубки для главной центральной оси, расположенной перпендикулярно к плоскости изгибающего момента. Для тонкостенной трубки осевой момент инерции равен / = nD3s/S, м4 [14]; где D - внешний диаметр трубки, м; s - толщина стенки трубки, м. Для некоторого слабого поперечного изгиба запишем изгибающий момент в произвольном сечении: М = F{ymax - У + F pfтLтр - z; (2.2) где y,z - координаты сечения трубки, м; ср = cp(t - угол поворота концевого сечения трубки, град, fт - коэффициент трения (определяется экспериментальным методом); F - сила воздушно-зернового потока, Н. Подставив данное выражение в (2.1) получим: d2y F(ymax - у - F pfTLTV - z (2.3) dz2 El или можно записать в следующей форме: d2y F Fymax F pfJLTV-z (2.4) І + шу = Г + Ті Введем параметр со2 = F/EI, [м 2], тогда линейное неоднородное дифференциальное уравнение (2.4) второго порядка запишется в виде: 0 + а)2у = а)2утах + u2(pfTLTV - z. (2 5) Решение данного уравнения представим в виде: у = Сг cos a)z + С2 sin a)z + утах + (pfTLTp - pfTz. (2.6) Подставив граничные условия у0 = 0 и — 0 = 0 для защемленного верхнего конца эластичной трубки, найдем произвольные постоянные Сг и (Сі + Ушах +(pfTLTV = 0 (2.7) й)С2 - pfT = 0 Подставив Сг и С2 в уравнение (2.6), запишем (pfT (2.8) у = -(pfTLTV + ymax)coscoz + — sin(DZ +Smax + (pfTLTV - pfTz. max На свободном нижнем конце трубки граничное условие yLтр = у1 что приводит к следующему уравнению: (pfT (2.9) Утах = - PfrLTV + Ушах )C0S0)LTV + — SHI 0)LTp +утах + +(pfTLTV - (pfTLTV. Известно, что для стержня кругового сечения, изгиб не сопровождается кручением, а значит угол поворота р = const. Тогда после преобразования уравнения (2.9) запишем: Утах (2.10) o)LTp 1 + JJ = tga)LTp. Потенциальная энергия эластичной трубки при поперечном изгибе в области малых перемещений будет равна:
Экспериментальная установка, приборы и оборудование
Для решения задач по исследованию различных параметров, влияющих на качество распределения семян в подлаповом пространстве, была спроектирована и изготовлена лабораторная установка. Общий вид и схема приведена на рисунке 3.1.
Лабораторная установка состоит из рамы (1), на которой установлены подвижная лента (2) с возможностью натяжения с помощью натяжного устройства, бункер (3), катушечный высевающий аппарат (4), семяпровод (5). Над лентой установлена стойка сошника со стрельчатой лапой (6), в подлаповом пространстве которого размещается экспериментальное распределительное устройство. Привод ленты осуществляется с помощью асинхронного электродвигателя (7) с ременной передачей и возможностью регулирования скорости вращения, путем изменения передаточного отношения сменными шкивами. Привод катушки высевающего аппарата производится с помощью электродвигателя постоянного тока (8) с ременной передачей и возможностью регулирования скорости вращения через реостат выпрямителя тока (9). Подача избыточного давления (сжатого воздуха) в семяпровод производится от компрессора с ресивером (10) через регулировочный кран.
Установка работает следующим образом: перед началом проведения опыта, в бункер засыпается необходимое количество семян, катушка высевающего аппарата устанавливается на требуемую норму высева (400-550 шт./м2), скорость движения ленты транспортера с помощью подбора шкивов настраивается на интервал 1…2,5 м/с. На ленту наносится тонкий слой липкого вещества. Устанавливается необходимое давление воздуха с помощью крана. Включение и отключение привода ленты и катушки высевающего аппарата производиться одновременно через пульт управления.
Семена, используемые в эксперименте, из бункера с помощью катушечного высевающего аппарата подаются в семяпровод, где некоторое расстояние движутся самотеком, под действием гравитационных сил, после чего подхватываются воздушным потоком и транспортируются в экспериментальное распределительное устройство, которое распределяет семена по всей ширине подлапового пространства за счет совершаемого колебательного движения. Семена при выходе из распределительного устройства фиксируются и остаются на поверхности подвижной липкой ленте, что приближает картину распределение семян к реальным условиям. По всей площади подвижной ленты нанесены учетные квадраты размером 55 см, позволяющие снизить трудоемкость оценки качества распределения семян. Опыт проводился для разных норм высева семян согласно рекомендациям для Волго-Вятской зоны [124]. Для замера параметров воздушного потока в начале и в конце семяпровода использовали трубку Пито-Прандтля, микроманометр ММН-240. Температуру воздуха регистрировали с помощью спиртового термометра, атмосферное давление – барометром БАММ.
Частоту вращения вала привода транспортерной ленты и вала привода высевающего аппарата измеряли тахометром ТЧ-10Р.
Электропитание, подаваемое на двигатель постоянного тока, измерялось с помощью амперметра и вольтметра, установленные на выпрямителе тока ВСА – 5А.
Взвешивание проб зерна осуществляли на электронных весах марки ВК-3000.1, размеры зерновки определяли с помощью микрометра МК50-1. Учетные квадраты на подвижной ленте нанесены с помощью штангенциркуля ШЦ-1-150 и рулетки. Продолжительность проведения опытов определяли секундомером. Для фотографирования и записи видеоматериала в замедленном режиме изготовленной экспериментальной установки, а также анализа процессов распределения зернового материала эластичной трубки-рассевателя применяли фотоаппарат Canon IXUS 220 HS. Обработку экспериментальных данных проводили на персональном компьютере. При проведении лабораторных исследований принят порядок постановки опытов с определением основных факторов, влияющих на распределение семян, и внесением конструктивных изменений в схему установки, согласно пунктам принятой программы исследования.
Определение и получение устойчивых колебаний эластичной трубки-рассевателя, проводились исходя из теоретических расчетов и описания процессов, изложенных в работах [20, 30, 52, 106, 120].
Определение скорости В воздушного потока в семяпроводе и расхода воздуха проводили расчетным путем по данным замеров полного , статического и динамического давлений [72, 43].
Для экспериментов были подобраны эластичные трубки различной плотности материала, длины и диаметров в определенных пределах. Длина трубки выбрана в пределах 30…70 мм с интервалом 10 мм, руководствуясь конструктивным параметрам подсошникового пространства. Диаметр эластичной трубки равен 20 мм и соответствует внутреннему диаметру семяпровода, который подобран исходя из размеров высеваемых семян и их свободного прохождения. Материал трубки подобран таким образом, чтобы получить устойчивые колебания трубки-рассевателя при малых скоростях воздушного потока.
Методика лабораторных исследований заключалась в следующем. На лабораторной установке позволяющей имитировать посев аналогичный посеву в реальных условиях устанавливался сошник, к концу семяпровода которого при помощи хомута закреплялась исследуемая эластичная трубка определенного размера. Затем производили запуск привода ленты и одновременно осуществляли подачу воздушного потока и семенного материала в семяпровод, с предварительно установленной скоростью потока и нормой высева. После посева на полный оборот ленты проводили подсчет семян в каждом учетном квадрате и определяли равномерность распределения семян. Для оценки качества распределения семян в подлаповом пространстве был принят коэффициент вариации, определяемый по формуле:
Выбор параметров эластичной трубки-рассевателя и его влияние на частоту, и амплитуду колебания
В результате проведенных теоретических и лабораторных исследований по определению конструктивных параметров сошника с эластичной трубкой-рассевателем, был разработан макетный образец сеялки с экспериментальными сошниками (глава 3). Основным показателем качества посева была выбрана равномерность распределения растений на выделенных участках. Сравнительную оценку равномерности распределения проводили с посевами посевной машины «Обь-4-ЗТ» с серийными сошниками, представленную в таблице 4.1.
По длине полосы По ширине полосы «Обь-4-ЗТ» с серийными 63±1,5 65±2 сошниками Сеялка с экспериментальными 71±2 73±1,7 сошниками Как видно из таблицы 4.1 равномерность распределения растений по площади посева при норме высева 4,0 млн. шт/га засеянным с помощью сеялки с экспериментальными сошниками больше, чем посев с посевной машиной «Обь-4-ЗТ» с серийными сошниками.
Равномерность посева семян на заданную глубину 4±1см экспериментальным сошником составил 82,8…85,6%, а серийным сошником 57,2…58,8%. (Приложение 7). Наблюдения за прорастанием семян после подпочвенно-разбросного посева с посевной машиной «Обь-4-ЗТ» с серийными сошниками и сеялкой с экспериментальными сошниками позволили получить динамику полевой всхожести, среднее значение которой составила 76% и 88,2% соответственно. Динамика появления всходов при посеве с нормой высева 4,0 млн. шт/га представлена на рисунке 4.13 .РШ1 100 90 80 60 50 40 30 20 10 0 5 7 9 11 13 15 Дни проростания Обь-4-ЗТ Обь-4-ЗТ с экспериментальными сошниками Рисунок 4.13 - Динамика появления всходов. Из графика (рисунок 4.13) видно, что первые всходы появились на седьмой день, при этом количество всходов от экспериментального сошника превысил в среднем на 11,7% по сравнению с серийным сошником. Наблюдения продолжались до максимального значения взошедших семян, которое достигло к двенадцатому дню после посева. При этом разница в полевой всхожести уже составила в среднем 16%. Это достигнуто тем, что распределение семян в подлаповом пространстве с экспериментальным сошником происходит более равномерно и приводит к улучшению таких условий, как теплообеспеченность, влагообеспеченность, пищеобеспеченность и газообеспеченность, влияющих на прорастание семян. В качестве итоговой оценки по сравнительному посеву озимой пшеницы подпочвенным разбросным способ между посевной машиной «Обь-4-ЗТ» со стандартными сошниками и с экспериментальными сошниками была принята биологическая урожайность озимой пшеницы «Московская-39».
Расчет урожайности производился путем прикладывания рамки площадью 1 м2 по диагонали опытного участка. В пределах учетной рамки 100 подсчитывалось количество продуктивных растений, число зерен в колосе обмолоченного растения, масса 1000 зерен и их влажность.
Сравнительная оценка урожайности озимой пшеницы «Московская-39». Показатели Стандартный посев Экспериментальный посев Ср. значение Ср. квадр.ОТКЛ.О Коэф.вариацииV, % Ср. значение Ср. квадр.ОТКЛ.О Коэф.вариацииV, % Число растений на 1 м2, шт 337,9 5,11 1,51 351,6 5,01 1,42 Число зерен в колосе, шт 16,7 1,34 8 17 1,33 7,84 Вес 1000 зерен, г 44,63 2,07 4,65 45,22 1Д 2,44 Урожайность, т/га 2,52 0,22 8,74 2,7 0,22 8,35 Средняя прибавка в урожае при посеве экспериментальными сошниками по сравнению со стандартными составила в среднем 0,18...0,19 т/га (таблица 4.2).
Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. В ходе лабораторных исследований установлено, что наиболее равномерное распределение семян в подлаповом пространстве достигается при следующих конструктивно-технологических параметрах: скорость воздушного потока VB3=10...15 м/с; длина эластичной трубки-рассевателя LTp=0,05...0,07 м; жесткость материала трубки Е/=5-10"4...6-10"4Н-м; норма высева 4,0...5,5 млн. шт./га; скорость движения агрегата VM=2...2,5 м/с.
2. Полевые исследования позволили установить, что сошник с эластичной трубкой-рассевателем позволяет достичь равномерности распределения семян в подлаповом пространстве по длине и ширине полосы посева соответственно Рд=71±2% и Рш=73±1,7%, чем серийный сошник посевной машины «Обь-4-ЗТ», обеспечивающий соответственно Рд=63±1,5, Рш=65±2 % при норме высева N=4,0 млн. шт./га и скорости движения агрегата Км=2,2±0,15 м/с.
3. Экспериментальные исследования по определению потенциала эрозионной стойкости в полевых условиях показали, что после посева с экспериментальным сошником ПЭС изменяется в пределах =0,89…0,96 Дж/кг, а после посева серийным сошником посевной машины «Обь-4-ЗТ» =0,73…0,79 Дж/кг. Согласно полевым исследованиям установлено, что экспериментальный сошник позволит повысить урожайность озимой пшеницы на 0,18…0,19 т/га по сравнению с серийным сошником посевной машины «Обь-4-ЗТ».