Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
24
КІРОВОГРАДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Обгрунтування параметрів універсального висівного апарата для просапних культур
Спеціальність 05.05.11 –Машини і засоби механізації
сільськогосподарського виробництва
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Кіровоград-2007
Дисертацією є рукопис
Робота виконана на кафедрі сільськогосподарського машинобудування Кіровоградського національного технічного університету Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор
Бойко Анатолій Іванович,
Національний аграрний університет, завідувач кафедри конструювання машин.
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор
Аніскевич Леонід Володимирович,
Національний аграрний університет, завідувач кафедри сільськогосподарських машин;
кандидат технічних наук, доцент
Мартиненко Сергій Абелевич,
Кіровоградський національний технічний університет, доцент кафедри нарисної геометрії та комп'ютерної графіки.
Провідна установа – Харківський національний технічний
університет сільського господарства ім. Петра Василенка, Міністерства аграрної політики України, м. Харків, кафедра сільськогосподарських машин.
Захист відбудеться 02.03.2007 року о 10_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 23.073.01 у Кіровоградському національному технічному університеті за адресою: 25006, м. Кіровоград,
пр. Університетський, 8.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського національного технічного університету за адресою: 25006,
м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.
Автореферат розісланий 30.01.2007 р.
Учений секретар
спеціалізованої вченої ради В.М. Каліч
1
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Просапні культури відіграють суттєву роль у виробництві продуктів харчування, а також кормів для худоби та сировини для харчової промисловості. Вони займають близько чверті посівних площ сільськогосподарських угідь України. Для сівби насіння просапних культур використовують сівалки з висівними апаратами різноманітної конструкції та принципу дії. В зв'язку з цим сільськогосподарські підприємства вимушені мати кілька типів сівалок, кожний з яких призначений для сівби насіння групи просапних культур на протязі короткого агротехнічного строку. Це підвищує витрати на виробництво сільськогосподарської продукції. Крім того, навіть насіння однієї культури відрізняється формою і розмірами, що негативно впливає на якість їх розподілу по довжині рядка. Нерівномірність розподілу викликає необхідність збільшення норми висіву та виконання додаткової операції по формуванню густоти сходів. Існуючі конструкції висівних апаратів не забезпечують достатнього ступеня універсальності та точності однозернового дозування насіння просапних культур.
Отже обґрунтування раціональної конструкції та параметрів універсального висівного апарата для сівби основних просапних культур з необхідною якістю є актуальною проблемою сільськогосподарського виробництва.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до діючої “Державної програми виробництва технологічних комплексів машин і устаткування для сільського господарства, харчової і переробної промисловості на 1998-2005рр.”(п.3.7.2 Р32) та плану науково-дослідних та конструкторських робіт Кіровоградського національного технічного університету на 2000-2005 рр.
Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розширення функціональних можливостей висівного апарата та підвищення точності висіву просапних культур.
Для досягнення мети поставлені такі задачі досліджень:
Об’єкт дослідження –процес дозування та висіву насіння просапних культур.
Предмет дослідження – вакуумний пневмомеханічний висівний апарат для висіву просапних культур.
Методи дослідження. При аналізі впливу розмірів присмоктувального отвору на зусилля, яке притягує насінину до отвору, використано метод збурень. Обґрунтування форми та розмірів поверхні відбивача зайвого насіння проведено за допомогою математичного апарату диференціальної геометрії. Аналіз взаємодії насінини з поверхнями присмоктувальних отворів різної форми виконано методами аналітичної механіки. Планування експерименту та регресійний аналіз використано при проведенні та обробці результатів експериментальних досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів:
Практичне значення одержаних результатів. На базі теоретичних і експериментальних досліджень розроблено вдосконалену конструкцію вакуумного пневмомеханічного висівного апарата (ВПМВА) підвищеної якості висіву.
Запропоновані вдосконалення ВПМВА впроваджено на ВАТ ПКІ “Грунтопосівмаш” (м. Кіровоград) в конструкцію висівних апаратів сівалки СУПЗ-12 та передано для впровадження на ВАТ “Червона зірка” (м. Кіровоград) в конструкцію висівних апаратів СУПН-6А/8А.
Деякі результати досліджень та програмне забезпечення використовується в навчальному процесі Кіровоградського національного технічного університету.
Особистий внесок здобувача. Виведені залежності для визначення діаметра присмоктувального отвору пневмомеханічного висівного апарата в залежності від діаметра насінини [4, 5].
Встановлено закономірності взаємодії сферичної насінини з поверхнями присмоктувальних отворів циліндричної, конічної та тороїдальної форми. Отримано аналітичний зв’язок між розмірами насіння та формою і розмірами відбивача зайвого насіння [3]. Досліджено рух насінини при відокремленні від присмоктувального отвору і визначено раціональну форму його поверхні [6].
Частка кожного автора в технічному рішенні, захищеному патентом України –рівноцінна.
Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідались на науково-технічних конференціях викладачів і співробітників КНТУ (1988-2006 рр.), на Всесоюзній конференції “Сучасні питання механіки і технології машинобудування“ (м. Москва, 1986 р.) на 3-ій, 4-ій та 5-ій Міжнародних науково-практичних конференціях “Проблеми конструювання, виробництва і експлуатації сільськогосподарської техніки” (КНТУ м. Кіровоград, 2001р., 2003р. та 2005р.) на 4-й Міжнародній науково-практичній конференції „Сучасні проблеми землеробської механіки” (ХДТУСГ м. Харків, 2003р.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 6 друкованих робіт, з яких 4 –у наукових фахових виданнях, і отримано один патент України на винахід.
Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Загальний обсяг роботи налічує 151 сторінку машинописного тексту, містить 37 рисунків, 6 таблиць, перелік посилань із 89 назв, з яких 16 на іноземних мовах, та 4 додатки на 21 сторінці.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
В першому розділі “АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ І УМОВ РОБОТИ ПНЕВМАТИЧНИХ ВИСІВНИХ АПАРАТІВ” приведено огляд фізико-механічних властивостей насіння просапних культур, виконано аналіз конструкцій пневматичних апаратів точного висіву та виявлено вплив елементів конструкції вакуумного пневмомеханічного висівного апарата (ВПМВА) на якість висіву. Наукові основи пневматичного висіву закладено у працях В.І. Александрова, В.С. Басіна, Г.М. Бузенкова, С.А. Ма, Н.І. Глазьєва, Б.І. Журавльова, Л.С. Зеніна, В.П. Іванова, С.В. Кардашевського, В.Ю. Комарістова, В.Ф. Семенова та інших. Істотний внесок у вирішення сучасних проблем точного висіву зробили Л.В. Погорілий, Л.В. Аніскевич, П.В. Сисолін, В.О. Бєлодєдов, С.І. Шмат, В.П. Чичкін і інші вчені.
Виходячи з проведеного аналізу встановлено, що нові перспективи точного посіву відкриваються в універсалізації пневмомеханічного висівного апарата для висіву насіння ряду просапних культур. Для цього необхідно більш досконале вивчення процесу роботи пневмомеханічного апарата з розширенням його функціональних можливостей.
За матеріалами першого розділу сформульовані задачі досліджень.
У другому розділі “ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОЗЕРНОВОГО ДОЗУВАННЯ ПНЕВМОМЕХАНІЧНИМ ВИСІВНИМ АПАРАТОМ” визначено раціональне співвідношення між діаметром присмоктувального отвору та діаметром насінини, при якому забезпечується найвища якість однозернового дозування тобто створюються найкращі умови для захвату одиночної насінини присмоктувальним отвором.
При розв’язанні цієї задачі проведені дослідження процесу присмоктування та утримання сферичної насінини отвором висівного диска, який має циліндричну форму. Розглянуто два граничних випадки розташування насіння: на бічній поверхні висівного диска у стані рівноваги в момент захоплення (рис. 1, а) та на ребрі (гострій кромці) присмоктувального отвору (рис. 1, б).
а б
Рис. 1. Схема присмоктування насінини з бічної поверхні висівного диска (а) та з ребра присмоктувального отвору (б):
1–висівний диск; 2–присмоктувальний отвір; 3–насінина
Універсальність математичного моделювання процесу присмоктування насінин для різних випадків їх розташування і розміру, досягається введенням безрозмірних відносних основних параметрів процесу. Це силовий параметр f (відношення сили, яка присмоктує насінину до отвору, до сили тяжіння насінини), геометричний н (відношення радіусів отвору і насінини) та дистанційний л (відношення відстані між центрами отвору і насінини до радіуса насінини).
Для першого граничного випадку на основі аналізу сил, під дією яких насінина перебуває у рівновазі на бічній поверхні, вcтановлено залежність силового параметру від геометричного та дистанційного у вигляді
, (1)
де а –коефіцієнт, який визначається експериментально і залежить від форми отвору (для круглого отвору за даними Зеніна Л.С. а=0,019).
Мінімальна сила достатня для утримання насінини на бічній поверхні висівного диска визначається дослідженням функції (1) на екстремум шляхом диференціювання по дистанційному параметру . Приблизне значення мінімального силового параметру знайдено у вигляді усіченого ряду за степенями параметру .
(2)
Однак отримане значення мінімального силового параметру від дистанційного носить характер умовного екстремуму. Тому для встановлення абсолютного екстремуму-мінімуму важливо визначити також вид функції f(). Ця залежність побудована на основі формули (2) і представлена графічно на рис. 2 (крива 1).
Рис. 2. Залежність силового параметру fі від геометричного : 1–при утриманні однієї насінини на бічній поверхні диска; 2–при утриманні насінини, щільно притиснутої до отвору; 3–у випадку утримання отвором двох насінин.
Як видно з графіків, встановлена залежність носить нелінійний характер. На ній можна виділити дві особливі дільниці. Перша з них відповідає різкому спаду параметра fбічн при малих значеннях (до 0,1). При сталому значенні розміру насіння rсем зі зменшенням діаметра присмоктувального отвору сила присмоктування різко падає. При подальшому збільшенні параметра (друга ділянка) силовий параметр fбічн практично не змінює свого значення і знаходиться на мінімальному рівні, що і обумовлює абсолютний екстремум цього параметру.
Для другого граничного випадку (рис. 1,б), виходячи із умови рівноваги сил, насінина масою m перебуває на ребрі присмоктувального отвору і сила F визначається рівнянням
Після підстановки сили F силовий параметр дорівнює
Відповідно мінімальне значення силового параметру для насінини щільно притиснутої до отвору (при ) буде дорівнювати
(3)
Графік отриманої залежності представлено на рис. 2 (крива 2). По характеру він близький до раніше розглянутого випадку, коли насінина знаходиться на бічній поверхні висівного диска.
Таким чином, абсолютні мінімальні значення силового параметра для однієї насінини в різних фазах присмоктування (на бічній поверхні і щільно притиснутої до отвору) визначаються рівняннями (2) і (3).
Якщо присмоктувальним отвором одночасно захвачуються дві насінини, то згідно умови рівноваги сил і по аналогії з попереднім дослідженням силовий параметр дорівнює
(4)
Приблизне значення екстремуму-мінімуму параметру після підстановки чисельних значень л визначається формулою
(5)
Графік залежності (5) при а = 0,019 наведено на рис. 2 (крива 3). Він має плавний характер зменшення силового параметру від геометричного без явно виражених окремих дільниць. Особливістю графіка є те, що він встановлює зв’язок параметрів при значно більших їх абсолютних величинах, ніж у попередніх випадках. Це вказує на необхідність застосування технічних засобів по скиданню зайвого насіння для забезпечення однозернового дозування.
Дослідженням обґрунтована така геометрія робочої поверхні пластинчастого відбивача зайвого насіння, яка реалізує плавне поступове зростання діючої сили при максимальній тривалості взаємодії з насіниною (рис. 3).
При цьому зайва насінина виводиться з зони присмоктування на відстань, при якій зусилля її притягування зменшуються до величин менших мінімально необхідних для утримання. Аналітичним дослідженням встановлено, що раціональною формою робочої поверхні відбивача є дуга кола, виконаного по радіусу
, (6)
де ц=цнк –кут повороту диска, який відповідає рівню насіння у насінневій камері;
- максимальна відстань між колом присмоктувальних отворів та колом відбивача, відповідно, в момент його дотику з насіниною і в момент скидання зайвої насінини;
Ro –радіус кола присмоктувальних отворів.
Рис. 3. Схема відбивача зайвого насіння.
Чіткість і точність роботи пневмомеханічного висівного апарата багато в чому визначається виконанням процесів присмоктування і відокремлення насінин. Ці процеси в свою чергу залежать від форми зернин та присмоктувального отвору.
Присмоктування зернини отвором триває на протязі періоду, поки отвір диска перебуває в секторі завантаження. Він є першим етапом роботи апарата і впливає на точність однозернового дозування. Безпосередньо однорідність потоку висіваємого зерна формується при його відокремленні від отвору диска. Тому в дослідженні важливо виявити, яка з можливих форм присмоктувального отвору найбільш точно формує потік висіваємого зерна.
В дослідженні проведено аналіз динаміки відокремлення сферичної насінини від присмоктувальних отворів циліндричної, конічної та тороїдальної форми на основі побудови і рішення відповідних рівнянь руху.
При відокремленні від гострої кромки циліндричної поверхні (рис.4, а)
рівняння руху насінини має такий кінцевий вигляд
, (7)
де –кут між центром насінини і горизонтальною віссю;
g –прискорення вільного падіння.
Рис.4. Сили, які діють на насінину при відокремленні від присмоктувального отвору різної форми:
а) циліндричної; б) конічної; в) тороїдальної.
Його розв’язок дає визначення кутової швидкості та кута, при якому насінина відокремиться від кромки
, (8)
, (9)
де н=rотв/rсем.
Відповідно, час відокремлення
, (10)
Отриманий інтеграл не вирішується аналітично і його значення визначено чисельним методом за допомогою програми MathCAD.
Відносна швидкість насінини в момент відокремлення дорівнює
. (11)
Відокремлення насінини від конічної поверхні (рис.4, б) досліджене акад. П.М. Заїкою. На основі цих результататів у даній роботі визначено час руху насінини по конічній поверхні, який складає
, (12)
де dmaxк –максимальний радіус конічної поверхні присмоктувального отвору;
е –параметр, значення якого для однорідної кулі е=5/7;
г–кут між віссю та твірною конуса присмоктувального отвору.
Відповідно, відносна швидкість центра мас насінини в момент відокремлення від конічної поверхні дорівнює
, (14)
деdк –діаметр кола контакту насінини з конічною поверхнею присмоктувального отвору.
При відокремленні від тороїдальної поверхні (рис.4, в) початковий кут, з якого починає рухатись насінина, визначається рівнянням
, (14)
де rф –радіус тороїдальної поверхні присмоктувального отвору.
Кутова швидкість руху насінини дорівнює
. (15)
де з –кут повороту насінини відносно вертикальної осі, пов’язаної з висівним диском.
Кут відокремлення насінини від поверхні присмоктувального отвору
. (16)
Час кочення насінини по поверхні отвору складає
(17)
Інтегрування рівняння виконано чисельними методами з використанням ЕОМ.
Таким чином, встановлені залежності описують динаміку руху насінин при відокремленні насінини від поверхонь присмоктування різної геометрії. Вони входять в основу математичного моделювання процесу однозернового дозування насінин.
В третьому розділі “Моделювання процесу однозернового дозування насінин на ЕОМ ” розроблено математичну модель, яка імітує випадковий процес відокремлення насінин, розмір яких розподілений за усіченим нормальним законом. Алгоритм моделювання реалізований на мові MathCAD. Результатом моделювання є вектор інтервалів між насінинами на дні борозни. Його обробка методами математичної статистики дозволила отримати залежності показника рівномірності розподілу насінин (середньоквадратичне відхилення інтервалів між насінинами) від їх розмірів та конструктивних і кінематичних параметрів ВПМВА.
Як видно з отриманих залежностей (рис.5), найбільш висока точність спостерігається у присмоктувальних отворів тороїдальної форми, де і інтервал зміни розмірів насінин, який задовольняє вимогам точності посіву, теж вище, ніж для конічної або циліндричної форми отворів.
Рис.5. Вплив розміру насінин на рівномірність їх розподілу у рядку (щ=10 с-1; rотв=0,5 мм; dmaxк=2,8 мм; rф=0,9 мм; kтр=0,4):
1 – тороїдальна поверхня;
–циліндрична поверхня;
–конічна поверхня.
Встановлено також, що в розглянутому інтервалі розмірів насіння точність висіву збільшується зі збільшенням їх розміру.
Моделювання виявило загальну закономірність покращення рівномірності розподілу насінин зі зменшенням розміру присмоктувального отвору (рис.6).
Стабілізація середньоквадратичного відхилення для крупних насінин спостерігається на більш низькому рівні, ніж для дрібних, а в цілому для всіх розмірів насінин стабілізація досягається при розмірах отвору rотв1,5мм.
Приведені результати вказують на переваги в точності висіву і інтервалі розмірів насінин для тороїдальної форми отворів. Пояснити це можна тим, що насінина одного і того ж розміру у випадку тороїдальної форми базується в отворі по колу меншого діаметру, ніж у випадку конічної форми, що згідно проведених досліджень (рис. 6) приводить до підвищення точності. В той же час використання циліндричної форми не
Рис.6. Вплив радіуса присмоктувального отвору на рівномірність розподілу насінин у рядку (щ=10 с-1):
–rсем ср=5мм;
2 –rсем ср=6мм;
–rсем ср=7мм.
сприяє досягненню універсальності апарату внаслідок несприятливого розподілу зусиль, які діють на насінину.
Представляє науковий інтерес вибір форми і стану тороїдальної поверхні для обґрунтування універсальності висівного апарата при регламентованій точності висіву. Якщо прийняти форму тора у перерізі як частину кола, то кількісно її можна визначити радіусом цього кола rф.
Вивченням впливу форми тора на точність висіву встановлені практично прямолінійні залежності втрати точності при зменшенні кривизни тороїдальної поверхні (рис.7). В той же час стан тороїдальної поверхні (коефіцієнт тертя kтр) впливає таким чином, що з його збільшенням точність висіву насінин зменшується. Це може бути пояснено втратами вакууму і зменшенням присмоктувальної сили при неповному приляганні насіння до отвору.
Рис. 7 Вплив форми тороїдальної поверхні отвору на рівномірність розподілу насінин у рядку; (=10 с-1; rотв=1 мм; rсем.ср=3 мм):
1 –kтр =0,7;
2 – kтр =0,4;
3 – kтр =0,3.
В четвертому розділі “Програма і методика експериментальних досліджень” викладено програму і методику проведення досліджень.
Програмою досліджень передбачається уточнення раціональних розмірів присмоктувального отвору та форми його поверхні, визначення раціональної форми, розмірів і положень відбивача зайвого насіння, а також підтвердження універсальності пропонованого апарата на виконанні технологічного процесу висіву з необхідною точністю для ряду просапних культур.
Рівномірність висіву визначається на спеціально розробленому в КНТУ лабораторному стенді, загальний вигляд якого представлений на рис.8.
Стенд оснащений програмованим мікропроцесорним пристроєм, призначеним для оперативної оцінки якості розподілу насінин у потоці, який формується висівним апаратом.
Інформація від датчиків стенда через інтерфейс подається на вхідні порти персонального комп’ютера. Датчик висіву ПДС-03, є цифровим датчиком прямої дії, який призначений для реєстрації насінин у потоці.
Рис.8. Стенд для дослідження точності висіву вакуумним пневмо-механічним висівним апаратом:
1 –висівний апарат; 2 –регульований електродвигун; 3 –датчик висіву ПДС–; 4 –джерело вакууму; 5 –місткість для насіння; 6 –цифровий тахометр; 7 –блок живлення тахометра; 8 –пульт управління класифікатором; 9–регулятор розрідження; 10–датчик тахометра; 11–мановакууметр; 12–блок живлення електродвигуна; 13–блок управління класифікатором; 14–електронний класифікатор; 15–друкуючий пристрій.
Сигнал від оптронних пар надходить після підсилення до блока розпізнавання зображень, імпульси від пролітаючих насінин подаються до комп’ютера. Важливою особливістю стенда є наявність вузла імітації руху сівалки, який дозволяє формувати імпульси від насіння з урахуванням координат їх падіння на дно борозни.
Для проведення досліджень виготовляються дозуючі диски з циліндричними, конічними та тороїдальною поверхнею присмоктувальних отворів (рис.9,а). Діаметри отворів варіюються в межах 1–,5 мм, а радіус кривизни тороїдальної поверхні в інтервалі 0,5–,9 мм.
Ефективність скидання зайвих насінин визначається на дослідному зразку відбивача зі змінною робочою поверхнею. Секції робочої поверхні виконуються радіусом Rс=56, 60, 64 мм. Досліди проводяться при раціональних параметрах присмоктувальних отворів, визначених на попередньому етапі дослідження кожної з культур.
Експлуатаційні дослідження виконуються в польових умовах, де перевіряється точність висіву насіння кукурудзи та соняшника.
Дослідження проводяться згідно стандартної методики випробування посівної техніки РД 10.5.1-91.
Для досягнення необхідної точності результатів досліджень (похибка не більше 10 %) проводиться попередня серія дослідів, за результатами якої згідно статистичної обробки виявляється кількість повторностей.
а б
Рис. 9. Експериментальні елементи досліджуваного ВПМВА:
а) висівні диски з тороїдальними (1), циліндричними (2) і конічними (3) отворами;
б) відбивач зайвого насіння зі змінними робочими поверхнями.
В п’ятому розділі “експериментальнІ дослідженНЯ процесу однозернового дозування пневмОМЕХАНІчним висівним апаратом” наведені основні результати експериментальних досліджень.
На основі обробки даних багатофакторного експерименту по висіву цукрового буряка отримано відповідне рівняння регресії
.
Перевірка показала, що воно адекватно описує реальний процес. Це дало змогу визначити раціональні параметри ВПМВА: dотв=2мм; Z=22; =2 кПа; П=12 шт/с.
Дослідженням впливу форми присмоктувального отвору на точність виконання процесу висіву встановлені лінійні залежності від швидкості переміщення висівного диска (рис.10).
У найбільшому ступені якісному висіву відповідають отвори тороїдальної форми (залежність 3). Дещо нижче точність висіву у конічної (залежність 2) і циліндричної (залежність 1) форм отворів.
Діаметр прохідного отвору може забезпечити ефективне однозернове дозування тільки в певному інтервалі змін геометричного безрозмірного параметру н. Коли н наближується до 1, насінина глибоко заходить в отвір, що ускладнює її відокремлення при скиданні. Це сприяє зменшенню якості
Рис. 10. Вплив форми отвору на точність висіву в залежності від швидкості руху висівного диска:
1 –циліндрична;
2 – конічна;
3 –тороїдальна.
висіву (рис.11, ліва частина графіків). Зі збільшенням діаметра насінини маса суттєво зростає і умова утримання погіршується, що також веде до
Рис. 11. Залежність точності висіву від геометричного параметру:
1 –циліндрична;
2 – конічна;
3 –тороїдальна.
зниження точності дозування (права частина графіків). Співпадання експериментальних даних з теоретичними спостерігається тільки в правій частині залежностей. Тобто експериментальним дослідженням охоплено більш широкий діапазон змін геометричного параметру н, коли відносно малий діаметр отвору при сталому значенні перепаду тиску не забезпечує достатнього утримання насіння отвором. У цьому випадку неточність дозування (низька точність висіву) переважно обумовлена пропусками насінин у рядку.
Конічна і тороїдальна форми отвору сприяють розширенню зон оптимальних значень діаметрів отворів Дd (рис.11, залежності 2,3). Це розширює функціональні можливості апарата стосовно його універсалізації та застосування для висіву різних культур. Завдяки зміні співвідношень нормальної та тангенційної складових сил при русі зернини по тороїдальній поверхні, скидання насінин відбувається в більш короткий час. Тобто процес стає дискретнішим і чіткішим, що сприяє підвищенню точності висіву.
У шостому розділі “Техніко-економічна ефективність результатів досліджень” доведено, що розширення функціональних можливостей ВПМВА досягається застосуванням присмоктувальних отворів тороїдальної форми і відбивача зайвого насіння з параметрами R=61 мм, ш=90°. При цьому скорочується кількість дисків, які використовуються, час на переналагодження сівалок і зростає продуктивність сівалок і точність однозернового висіву основних просапних культур, що відповідає існуючим агровимогам
Впровадження модернізованого висівного апарата тільки в сфері виробництва дає прогнозований економічний ефект 341 грн. на одну машину СУПН-8А та 256 грн. на одну машину СУПН-6А у цінах станом на 1 липня 2006 року.
Загальні висновки та рекомендації
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
АНОТАЦІЯ
Амосов В. В. Обґрунтування параметрів універсального висівного апарата для просапних культур.– Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 –машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. –Кіровоградський національний технічний університет, Кіровоград, 2007.
Дисертацію присвячено питанням сівби насіння просапних культур вакуумним пневмомеханічним висівним апаратом для розширення його функціональних можливостей та підвищення точності висіву. Розроблені математичні моделі захвату насінин присмоктувальними отворами та їх відокремлення від циліндричної, конічної та тороїдальної поверхонь присмоктувальних отворів. Обґрунтовано раціональні параметри висівного диска та відбивача зайвого насіння.
Експериментально досліджено вплив геометричних та кінематичних параметрів вакуумного пневмомеханічного висівного апарата на рівномірність розподілу насінин кукурудзи, сої та цукрового буряка по довжині рядка. Проведено виробничі випробування сівалок з модернізованими висівними апаратами та розраховано очікуваний економічний ефект від їх використання.
Ключові слова: вакуумний пневмомеханічний висівний апарат, присмоктувальний отвір, відбивач зайвого насіння, рівномірність розподілу.
SUMMARY
Amosov V. V. Substantiation of the parameters of the universal seedmeter for the tilled crops. –Manuscript.
Thesis for a candidate degree in engineering science by speciality 05.05.11 - Machines and means facilities of mechanization of an agricultural production. - Kirovograd National Technical University, Kirovograd, 2007.
The dissertation is devoted by a question of sowing of seed of the tilled crops by a vacuum pneumomechanical sowing vehicle for expansion of his functional possibilities and rise of exactness of sowing. The developed mathematical models to the delight by the seeds suction opening and their separation from the cylinder, conical and tore surfaces of the suction opening. The rational parameters of sowing disk and reflector of superfluous seed are grounded.
Influence of geometrical and kinematics parameters of the vacuum pneumomechanical sowing seedmeter is experimentally explored on evenness of distributing of seeds corn, soy-beans and sugar beet on length of line. The production tests of planters are conducted with the modernized sowing vehicles and it is calculated expectation economic effect from their use.
Keywords: vacuum pneumomechanical sowing vehicle, suction opening, reflector of superfluous seed, evenness of distributing.
АННОТАЦИЯ
Амосов В. В. Обоснование параметров универсального высевающего аппарата для пропашных культур.–Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11 –машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. –Кировоградский национальный технический университет, Кировоград, 2007.
Диссертация посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям вакуумного пневмомеханического высевающего аппарата (ВПМВА) с рациональными параметрами высевающего диска и отражателя лишних семян с целью расширения функциональных возможностей и повышения качества распределения семян по длине рядка.
Для решения поставленных задач проведен анализ конструкций универсальных высевающих аппаратов и влияния их элементов на качество высева.
Проведены теоретически исследования захвата семян присасывающими отверстиями высевающего диска и выведены зависимости между размером отверстия и силой, необходимой для удержания семян.
Выбраны рациональные геометрические параметры пластинчатого отражателя лишних семян. Разработана математическая модель отделения семян от присасывающих отверстий, имеющих цилиндрическую, коническую и тороидальную форму поверхности.
Изложены программа и методика проведения экспериментальных исследований, описана лабораторная установка.
Осуществлены лабораторные исследования ВПМВА с использованием математического метода планирования эксперимента. В результате проведения экспериментов получены уравнения регрессии, позволяющие оценить влияние исследуемых факторов на качество распределения семян по длине рядка. Получены зависимости качества распределения от диаметра присасывающих отверстий, радиуса рабочей поверхности отражателя, угла ее наклона к плоскости высевающего диска и на основе этих зависимостей определены рациональные конструктивные параметры высевающего диска и отражателя лишних семян.
Проведены полевые испытания сеялки СУПН-8А с модернизированными высевающими аппаратами.
Приведены результаты технико-экономической оценки сеялок с модернизированными ВПМВА в сравнении с серийными аналогами. Внедрение в производство сеялок с модернизированными ВПМВА позволит повысить урожайность пропашных культур за счет повышения качества распределения семян по длине рядка. Расчетный годовой экономический эффект составляет 341 грн. на одну сеялку СУПН-8А и 256 грн. на одну сеялку СУПН-6А.
Ключевые слова: вакуумный пневмомеханический высевающий аппарат, присасывающее отверстие, отражатель лишних семян, равномерность распределения семян.
Підписано до друку 24.01.2007. Формат 60х84 1/16. Папір офсетний.
Надруковано на різографі. Ум. друк. арк. 0,9.
Зам. № 32. Тираж 100 прим.
© РВЛ КНТУ, м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.
Тел. (0522) 390-541, 559-245, 390-551.