Разработка машины для обработки почвы и посева зерновых культур

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. При проектировании посевных машин предъявляются требования, обеспечивающие подготовку почвы и посев зерновых культур в рамках реализации энергосберегающей технологии, так как от этих видов работ в значительной степени зависит их урожайность. Таким образом, повышение эффективности посевных машин является актуальной задачей.

Цель работы — разработка конструкции сеялки, позволяющей при максимальном упрощении конструкции по сравнению с аналогами, снижении металлоемкости и повышении технологичности изделия, как в производстве, так и при её эксплуатации, обеспечить наилучшие условия роста посевных культур и значительный рост урожайности. За один проход сеялка высевает основную культуру, мелкосемянную культуру (бинарный компонент) и вносит минеральные удобрения, а также может быть использована при вводе в оборот бросовых и залежных земель.

Материалы и методы. При разработке конструкции сеялки использовались методы системного анализа, математического моделирования, планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились в полевых и лабораторных условиях в соответствии с существующими методиками, с использованием современных электронных и механических приборов. Обработка экспериментальных данных проводилась в среде системы «MathCAD», «Microsoft Office Excel».

Результаты. В отличие от известных аналогов в предлагаемом техническом решении сеялки упрощена конструкция, снижена масса и улучшена технологичность изделия на простой раме, сваренной в одной плоскости из труб, но достаточно свободной для прохождения пожнивных остатков и частичек почвы, с одной стороны установлены стойки с лапами для монтажа дисков, а с другой — для монтажа бункера. Плоскость крепления лап для установки дисков максимально приближена к поверхности почвы, что снизило нагрузки на раму и позволило уменьшить её материалоемкость. Разработанная авторами сеялка-культиватор позволяет реализовать все операции, связанные с обработкой почвы и посевом зерновых культур.

Заключение. Полученные авторами проектные решения по сеялке-культиватору упростили конструкцию сеялки по сравнению с аналогами, снизили её металлоемкость, а значит и массу, что позволяет применять тракторы меньшего класса с меньшим расходом топлива. Также упростилась настройка угла атаки дисков, а дополнительная установка разрыхлителей снизила засоряемость сеялки пожнивными остатками и комками почвы.

Об авторах

Мария Алексеевна Ерусланова

«Еруслан»

Email: marieruslan@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-1312-2002

директор

Россия, хутор Громковский

Кирилл Владимирович Немтинов

Тамбовский государственный технический университет

Email: kir155@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7830-300X
SPIN-код: 8290-9077

канд. техн. наук, старший научный сотрудник центра прототипирования

Россия, Тамбов

Константин Алексеевич Ерусланов

«Еруслан»

Email: eruslan10@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-6701-7003

инженер

Россия, хутор Громковский

Владимир Алексеевич Немтинов

Тамбовский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nemtinov.va@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2917-3610
SPIN-код: 4628-6145

доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры «Компьютерно-интегрированные системы

Россия, Тамбов

Список литературы

  1. Кузнецов Ю.А. Развитие агропромышленного комплекса России и обеспечение продовольственной безопасности страны в условиях санкций // Экономический анализ: теория и практика. 2022. Т. 21, № 8(527). С. 1390–1419. doi: 10.24891/ea.21.8.1390 EDN: PSUZFZ
  2. Алексеенкова Е. Комплексный подход. Рынок комбинированных посевных машин // АгроФорум. 2021. № 5. С. 56–62. EDN: KRDGCJ
  3. Мяло В.В., Мазуров В.В. Энергосберегающие технологии при обработке почвы. В кн.: Каталог научных и инновационных исследований ФГБОУ ВО Омский ГАУ : Сборник материалов по итогам научно-исследовательской деятельности. Омск: Омский ГАУ им. П.А. Столыпина, 2022. С. 780–783.
  4. Бекетов В.Г. Повышение урожайности яровой пшеницы с применением ресурсосберегающей сеялки-культиватора точного высева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета 2013. № 5 (103). С. 122–125.
  5. Гилев С.Д., Цымбаленко И.Н., Копылов А.Н., и др. Бесплужные ресурсосберегающие технологии возделывания яровой пшеницы для центральной зоны Зауралья // АПК России. 2016. Т. 75, № 1. С. 160–165.
  6. Искаков Р.М., Торегали Д. Патентный анализ современных сеялок // Молодой учёный. 2017. № 15(149). С. 56–59.
  7. Мяло В.В., Студеникин А.В., Розбах Д.В., и др. Энергоэффективность и сохранение почв при обычной, минимальной и беспахотной обработке. В кн.: Каталог научных и инновационных разработок ФГБОУ ВО Омский ГАУ им. П.А. Столыпина: сборник материалов по итогам научно-исследовательской деятельности. Омск: Омский ГАУ им. П.А. Столыпина, 2021. С. 787–790.
  8. Урожайность зерновых культур [internet] Дата обращения: 25.02.2024. Режим доступа: https://www.agroxxi.ru/ovoschnye/ovoschnye-tehnologija-vozdelyvanija/urozhainost-zernovyhkultur.html
  9. Стратегия развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации на период до 2030 г. [internet] Дата обращения: 25.02.2024. Режим доступа: http://static.government.ru/media/files/G3hzRyrGPbmFAfBFgmEhxTrec694MaHp.pdf
  10. Patent US1105570A Lea R.N., Lea F.M. Seed or Like Drill. United States Patent Office. Дата обращения: 25.02.2024. Режим доступа: https://patents.google.com/patent/US1105570A/en
  11. Патент РФ № 2293460 / 20.02.2007 Самодуров В.Н., Ткаченко В.Г., Прулов В.А., Серебров П.В. Сеялка. EDN: IOYPZX
  12. Патент РФ № 2574116 / 10.02.2016 Ерусланов А.К., Звездунов Д.А. Сеялка-культиватор. EDN: FQLEXS
  13. ГОСТ 26711-89 Сеялки тракторные. Общие технические требования. Дата обращения: 19.02.2024. Режим доступа: https://standartgost.ru/b/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_26711-89
  14. ГОСТ 31345-2007 Сеялки тракторные. Методы испытаний. Дата обращения: 19.02.2024. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200057684
  15. Mokrozub V.G., Nemtinov K.V., Sharonin K.A. Domain-Invariant Software for Computer-Aided Systems for Allocating Spatial Objects // Automatic documentation and mathematical linguistic. 2012. Vol. 46, N. 2. P. 68–78. doi: 0.3103/S0005105512020033
  16. Зазуля А.Н., Немтинов К.В. Решение проектно-конструкторских задач по созданию посевных комплексов с использованием прикладного программного обеспечения // Наука в центральной России. 2016. № 1. С. 5–14.
  17. Крючин Н.П., Крючин А.Н. Результаты исследований влияния конструктивно-технологических параметров дисково-штифтового высевающего аппарата на равномерность дозирования семян // Известия СГСХА. 2017. № 4. С. 34–38.
  18. Ларюшин Н.П., Мачнев А.В., Шумаев В.В., и др. Посевные машины. Теория, конструкция, расчёт. Москва: Росинформагротех. 2010.
  19. Немтинов К.В., Зазуля А.Н., Ерусланов А.К. Автоматизация процесса выбора узла сельскохозяйственной техники // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 10. С. 9–15.
  20. Немтинов К.В., Ерусланов А.К., Зазуля А.Н. Конструирование и расчет посевного комплекса для мелких зерновых культур // Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 1. С. 50–54.
  21. Немтинов, К.В. Особенности конструкции зернового бункера и ковшового элеватора посевного комплекса для мелких зерновых культур // Вестник Мичуринского ГАУ. 2015. № 4. С. 198–203.
  22. Lin J., Qian W., Li B., Liu Y. Simulation and validation of seeding depth mathematical model of 2BG-2 type corn ridge planting no-till planter // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2015. Vol. 31. N. 9. P. 19–24.
  23. Nemtinov V., Zazulya A., Kapustin V., Nemtinova Y. Analysis of decision-making options in complex technical system design // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. Vol. 1278. doi: 10.1088/1742-6596/1278/1/012018 EDN: JZOKGV

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Визуализация электронной модели сеялки: а — при виде слева при взгляде в направлении движения сеялки; b — при виде снизу: 1 — сцепка; 2 — рама; 3 — траверса; 4, 5, 6, 7 — двуплечие рычаги; 8, 9 — уши; 10, 11 — гидроцилиндры; 12 — опора; 13 — парные колеса; 14, 15 — колёса; 16 — лапы; 17 — диски; 18 — стойки; 19 — амортизаторы; 20 — бункер; 21 — диск привода высевающего аппарата; 22 — карданный вал; 23 — редуктор; 26 — семяпроводы; 27 — стойки, 28 — разрыхлители; 29 — полая ось вращения; 30 — разбрасыватель; 31 — дозаторы.

Скачать (495KB)
3. Рис. 2. Визуализация электронной модели сеялки при виде сверху: 1 — сцепка; 2 — рама; 3 — траверса; 14, 15 — колёса; 16 — лапы; 17 — диски; 20 — бункер; 21 — диск привода высевающего аппарата; 22 — карданный вал; 27 — стойки, 28 — разрыхлители.

Скачать (245KB)
4. Рис. 3. Общи вид физического прототипа разработанной сеялки-культиватора: 1 — сцепка; 2 — рама; 10 — гидроцилиндры; 12 — опора; 13 — парные колеса; 14 — колёса; 16 — лапы; 17 — диски; 18 — стойки; 20 — бункер; 21 — диск привода высевающего аппарата; 22 — карданный вал; 23 — редуктор; 24 — шестигранный вал привода высевающих аппаратов; 25 — высевающие аппараты; 27 — стойки, 28 —разрыхлители.

Скачать (328KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).