Экспериментальные исследования комбинированного сошника

Разработка почвощадящих технологий и комплексов, безопасных для экологии и блочно-модульных машин и комбинированных агрегатов, способствует более рациональному и экономичному использованию при возделывании сельскохозяйственных культур. Блочномодульные машины и агрегаты должны иметь высокий технологический уровень для основной минимальной почвозащитной обработки и совмещения операций при возделывании зерновых культур в условиях почв, подверженных ветровой эрозии, засухе или переувлажнению. Совершенствование посевной техники заключается в повышении равномерности дозирования и распределения семян по площади и глубине заделки, создании уплотненного ложа, разделении почвенной прослойкой вносимых минеральных удобрений от семенного рядка. Это условие можно соблюсти, применяя конструкции сеялок нового поколения блочно-модульного типа высокого технологического уровня со сменными блоками рабочих органов для посева сельскохозяйственных культур в почвенных условиях Забайкалья. Работа посевной машины зависит от многих параметров, одним из них является равномерность заделки семян по глубине. От устойчивости хода сошника будет зависеть, насколько будет эффективен посев семян зерновых культур. Каждое растение должно получить достаточное количество питательных веществ, влаги и света. Равномерное размещение семян по площади поля возможно в том случае, если площадь питания вокруг него будет иметь приблизительную форму квадрата или круга. Форма площади питания - это функция двух величин: ширины между рядами и расстояния между семенами [6-8].

Целью исследования является определение оптимальных параметров сошника при посеве для равномерного распределения семян зерновых культур по глубине.

Материалы и методы исследования

Для каждого региона определена наилучшая глубина заделки семян зерновых культур. Уменьшение глубины заделки может привести к вымерзанию и выдуванию семян и неровности всходов. При излишне глубокой заделке всходы бывают ослабленные или их не бывает вообще. В Бурятии в зоне рискованного земледелия оптимальным параметром является посев на глубину 8…10 см. Наибольшие возможности для подпочвенного разбросного посева имеет лаповый сошник, так как ширина захвата обрабатываемой площади одним рабочим органом за один проход - наибольшая из всех применяемых сошников, а также за счет совмещений операций подрезания сорняков, посева, внесения удобрений и прикатывания посева [3, 4, 9, 10].

Были проведены исследования для экспериментального сошника (рис. 1) и сошника сеялки СЗП-3,6А-0,2Б.

а

А-А

б

Рисунок 1 – Сошник комбинированный, где а – главный вид; б – вид сверху:

1 – лапа стрельчатая; 2 – стойка; 3 – туконаправитель; 4 – направитель семян;

5 – нож туконаправителя; 6 – скатная пластина; 7 – слой внесения удобрений; 8 – семена;

9 – слой посева семян; 10 – поводок параллелограммного механизма; 11 – пружина

По материалам сравнительных лабораторных испытаний на равномерность распределения семян по площади (по ходу экспериментальной установки и ширине захвата сошника) экспериментальным сошником была проведена работа по выявлению факторов, влияющих на равномерность распределения семян по глубине. Анализ равномерности распределения семян по площади при разбросном посеве проводился согласно ОСТ 105.1-2000.

Рамка накладывалась в 5…10-кратной повторности за один опыт так, чтобы две ее стороны были параллельны движению установки [1–4]. Был проведен подсчет семян в квадратах 50х50 мм рамки и вычислены вариационные показатели, характеризующие равномерность распределения семян зерновых по площади, в продольном и поперечном направлениях при скорости движения экспериментальной установки от 0,5 до 3 м/с.

Эксперименты показали, что на распределение семян не влияют физико-механические свойства высеваемой культуры, это можно видеть по изменению коэффициента вариации (табл. 1).

Таблица 1

Изменение коэффициентов вариации при высеве овса и пшеницы экспериментальным и серийным сошником

Высеваемая культура	Показатель равномерности	V – коэффициент вариации, %
		серийный сошник	экспериментальный сошник
Пшеница	по площади	47,83	54,98
	продольная	28,73	39,89
	поперечная	44,52	47,45
Овес	по площади	49,51	52,21
	продольная	24,01	30,29
	поперечная	36,42	35,76

В большей степени равномерное распределение семян по глубине зависят от таких параметров, как жесткость пружины, скорость движения, угол заострения клина туконаправи-теля, длины поводка, расстояние между семенами в рядках. Обработка результатов проводилась методами вариационной статистики.

• 1.    Определялась разность между наибольшим и наименьшим значением ряда измерений:

• 2.    Определялось число групп K, а также размер интервала i:

R = X max - X ,                                     (1)

где R – разность ряда измерений; X max – максимальное значение ряда измерений; Х min – минимальное значение ряда измерений.

R

i               ,

k где i – размер интервала; k – число групп интервала.

Результаты исследования и их обсуждение

Была поставлена задача по определению оптимальных параметров конструкции экспериментального сошника. Для решения указанной задачи были проведены экспериментальные исследования. Определение равномерности распределения семян проводилось с помощью стандартной методики, оно заключалось в нахождении среднего значения зерен в квадратах. Накладывалась квадратная рамка размером 50х50 мм.

Согласно рекомендациям, описанным Б.А. Доспеховым [2] по методике полевого опыта, была составлена таблица 2, в которую записывается сгруппированное распределение частот измерений. В первой колонке записывался интервал группировки, во второй - число результатов измерений, входящих в данный интервал, т. е. частота распределения семян.

Таблица 2

№	Классы		х	f
1	2…	3	2,5	2
2	4…	5	4,5	10
3	6…	7	6,5	11
4	8…	9	8,5	13
5	10…	11	10,5	8
6	12…	13	12,5	5
7	14…	15	14,5	5

Распределение семян пшеницы по ширине рассева

Были построены вариационные кривые распределения семян экспериментального сошника (см. рис. 1) и сошника сеялки СЗП-3,6А-0,2Б (рис. 2). Вариационные кривые позволяют определить, каким образом происходит распределение семян по площади посева. Исследование показало, что по частоте распределения семян лучший показатель - у экспериментального сошника.

Интервал группировки, усл. ед.

Рисунок 2 – Вариационная кривая распределения семян по глубине экспериментального сошника

Рисунок 3 – Вариационная кривая распределения семян по глубине сошника сеялки СЗП-3,6А-0,2Б

Далее определяли среднюю арифметическую ( x ); дисперсию (S²); стандартное отклонение (S), (Sx); коэффициент вариации (v), а также относительную ошибку выбираемой средней Р.

Результаты остальных опытов определялись аналогично.

Сравнительный анализ работы экспериментального и серийного сошника сеялки СЗП-3,6А-0,2Б показал, что наиболее равномерное распределение семян осуществляет экспериментальный сошник. Расчетным числом семян было установлено, что по распределению семян по глубине экспериментальный сошник в 2,88 раза превосходит сошник сеялки СЗП-3,6-0,2Б.

Распределение семян по глубине заделки в слое почвы 10 см экспериментальный сошник укладывает 82,6 % семян, а серийный сошник сеялки СЗП-3,6-0,2Б - 56,4 %.

Это обусловлено тем, что в его конструкции имеется скатная пластина, позволяющая равномерно распределить семена по глубине, и установка параллелограммной подвески на требуемый угол отклонения. Экспериментальные исследования показали оптимальные значения конструкции сошника. В дальнейшем исследования проводились на опытных полях [10– 13].

Заключение

В ходе лабораторных исследований было установлено, что экспериментальный сошник в 2,88 раза превосходит серийный по распределению семян по глубине. Это подтверждается статистической обработкой результатов. Сравнение статистических показателей экспериментального и серийного сошника сеялки СЗП-3,6-0,2Б выявило значительное улучшение распределения семян по ширине захвата сошника и по глубине заделки семян.