Разработка автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Литвинов Максим Алексеевич

• Литвинов Максим Алексеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Литвинов Максим Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ПОДБОР ТИПОВ ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРИВОДА

1.1 Агротехнические требования, предъявляемые к высевающему аппарату селекционной

сеялки

1.2 Классификация и аналитический обзор основных типов высевающих аппаратов

1.3 Аналитический обзор основных типов приводов высевающих аппаратов

1.4 Выводы

1.5 Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР С ЭЛЕМЕНТАМИ СИСТЕМЫ ВЫСЕВА

2.1 Теоретические исследования автоматизированного привода высевающего

аппарата

2.2 Алгоритм функционирования системы высева

2.3 Определение основных показателей кинематики движения семян в высевающем

аппарате

2.4 Обоснование режимных параметров работы высевающего

аппарата

2.5 Выводы

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа и общая методика экспериментальных

исследований

3.2 Программа лабораторных экспериментальных

исследований

3.3 Программа и методика проведения лабораторно-полевого исследования

3.4 Методика обработки результатов экспериментальных

исследований

3.5 Выводы

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты отсеивающего эксперимента и их

анализ

4.2 Результаты проведения лабораторных

исследований

4.3 Результаты проведения лабораторно-полевого

исследования

4.4 Выводы

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

САМОХОДНОЙ СЕЯЛКИ С АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ПРИВОДОМ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ПРИ ВЫСЕВЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

5.1 Определение стоимости изготовления автоматизированного привода высевающего аппарата

5.2 Расчет экономической эффективности от внедрения селекционной самоходной сеялки, оснащенной автоматизированным приводом высевающего аппарата

5.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования - Производство семенного фонда зерновых культур одна из значимых и приоритетных отраслей сельского хозяйства, которая определяет степень продовольственной независимости страны. Доля высеянных семян отечественной селекции по озимой пшенице составляет 90,5%, по яровой - 82,2%, доля ячменя - 63,2%. На ближайшие 5 лет с учетом задач по импортозамещению потребуется увеличение производственных площадей и как следствие возрастет доля потребности семян зерновых минимум на 2,5-3 % по пшенице и 10-15% по ячменю. При проведении посевных работ происходит несоблюдение заданных норм посева, неравномерное распределение семян на засеваемой площади или рядке, нарушается контроль количественных допусков на отклонение расстояний между семенами. В связи с этим возникает эффект взаимного угнетения, при котором растения не получают достаточного количества питательных веществ из-за близкого расположения корневых систем, что в дальнейшем снижает урожайность и качество получаемых семян. Поэтому исследование и разработка технических средств для реализации качественного посева семян зерновых культур является актуальной и практически значимой задачей.

Степень разработанности темы. Механизацией технологического процесса посева зерновых культур в различное время занимались Х.Н. Адлен, В.И. Александров, В.В. Альт, В.А. Белодедов, Н.М. Беспамятнова, В.Д. Богачев, Г.М. Бузенко, В.В. Василенко, А.Н. Власенко, В.П. Горячкин, Р.И. Гросман, В.Н. Зволинский, С.А. Ивженко, А.Ю. Измайлов, С.Н. Капов,

A.Н. Карпенко, В.Д. Карпенко, А.Ф. Копчинский, А.М. Кочугов, Н.П. Крючин, Б.Ф. Кузнецов, К.З. Кухмазов, Н.П. Ларюшин, М.Н. Летошнев, Я.П. Лобачевский, К.И. Лукомский, Н.И. Любушко, С.А. Ма, А.В. Мачнев,

B.А. Милюткин, В.А. Мухин, А.Ю. Несмиян, А.А. Ногтиков, Е.П. Огрызков, В.И. Пахомов, М.Х. Пигуевский, И.Г. Пыхтин, В.П. Пьяных, Н.П. Радугин, А.Н. Семенов, Ю.А. Сергеев, О.А. Сизов, И.Л. Слуцкий, Н.Н. Ульрих,

А.А. Фадеев, В.М. Халанский, М.Н. Чаткин, В.В. Шумаев, М.К. Шайхов, М.М. Шайхов др. Данные ученые внесли существенный вклад в изучение вопроса посева зерновых культур, но существующие технические решения по реализации процессов посева семян, регламентируются ГОСТ 31345-2007 и СТО АИСТ 5.6-2018 и заложенные в данных нормативных документах показатели назначения (неравномерность посева семян отдельными аппаратами не более 3%) удовлетворяют требованиям посева пропашных и зерновых культур, но не являются достаточными численными значениями в селекции и семеноводстве

Приводы высевающих аппаратов осуществляют вращение рабочих органов за счет прямой связи с колесом сеялки через механические передачи. Для регулирования нормы посева применяются механические коробки с фиксированным набором зубчатых передач или ременные вариаторы с установленным диапазоном регулирования передаточного отношения. Данные приводы имеют ряд недостатков: инерциальность, жесткая связь с высевающим аппаратом без компенсации буксования колес сеялки и рывков при движении, проскальзывание ремня вариатора, люфты в зубчатых передачах. Наибольшее влияние указанных недостатков проявляется при несоблюдении оператором энергосредства стабильного скоростного режима во время выполнения технологической операции посева, при этом нарушается равномерность распределения семян в борозде.

Таким образом, приводы с механической связью между высевающим аппаратом и колесом сеялки при резком ускорении и торможении энергосредства нарушают равномерный поток посевного материала и высевающий аппарат подаёт семена малыми порциями, что не обеспечивает единичную подачу семян в борозду.

Исключение негативного воздействия механических передач на высевающий аппарат возможно за счет исключения прямой связи с колесом сеялки и применения в приводах элементов с числовым программным управлением, которые будут согласовать скорость перемещения сеялки с

частотой вращения высевающего аппарата с учетом изменяющегося коэффициента буксования и характера движения энергосредства, обеспечивая точность процесса без усреднения всех значимых параметров.

Поэтому разработка привода высевающего аппарата с целью повышения качества посева требует дальнейших теоретических и экспериментальных исследований.

Цель исследования - повышение качества посева семян зерновых культур разработкой автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки.

Задачи исследования:

1. Провести анализ конструкций высевающих аппаратов, применяемых для II этапа селекции;

2. Обосновать конструктивные и технологические параметров автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки;

3. Разработать конструкционно-технологическую схему селекционной сеялки с автоматизированным приводом высевающего аппарата;

4. Выполнить лабораторные исследования по определению оптимальных технологических параметров автоматизированного привода высевающего аппарата;

5. Провести лабораторно-полевые исследования опытного образца автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки;

6. Определить технико-экономическую эффективность привода высевающего аппарата при посеве зерновых культур.

Объект исследований. Технологический процесс посева семян зерновых сеялками с автоматизированным приводом высевающего аппарата.

Предмет исследований: показатели, характеризующие качество посева семян зерновых культур, конструктивные и технологические параметры автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки.

Научная новизна:

- уравнения траектории движения зерновки по элементам высевающей системы и теоретические зависимости для определения технологических параметров автоматизированного привода высевающего аппарата: частота вращения основания конуса высевающего аппарата, величина шага энкодера, количества шагов энкодера в длине учетной делянки;

- алгоритм функционирования и программно-аппаратное обеспечение автоматизированного привода высевающего аппарата;

- закономерности согласования скорости перемещения сеялки с частотой вращения высевающего аппарата при изменяющихся параметрах движения энергосредства;

- теоретические зависимости определения частоты вращения высевающего аппарата, шага энкодера, количества шагов энкодера в длине учетной делянки.

Новизна технических решений, примененных в приводе высевающего аппарата подтверждена свидетельством на регистрацию программы для ЭВМ № 2021680312.

Теоретическая значимость работы заключается в обосновании нового метода точного посева семян, учитывающих параметры проскальзывания колес самоходной сеялки, работы редуктора высевающего аппарата; математическом моделировании движения семян по высевающей системе.

Практическая значимость научных исследований заключается в разработке автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки, обосновании конструктивных, режимных и технологических параметров, при которых обеспечивается повышение эффективности посева, созданы прототип и конструкторская документация на самоходную селекционную сеялку с автоматизированным приводом высевающего аппарата.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования проведены с использованием структурно-функционального моделирования для решения многокритериальных задач. Теории планирования эксперимента

и обработки статических данных. Обработка данных производилась в пакете прикладных математических программ (MatLab, SciLab, SimuLink). Для создания базы данных и ядра программы применены языки программирования CSharp, C++, Assembler, а также стандартный пакет программ контроллеров Arduino. Были задействованы методы полевого эксперимента, планирование, статическая обработка данных в пакете прикладных программ. На основании разработанных моделей и проведенных лабораторных, полевых испытаний сформирован апробированный и подтверждённый метод. При решении поставленных задач использованы методы системного анализа и синтеза, теории вероятности и математической статистики, численные методы решения аналитических зависимостей.

Реализация результатов исследований. Разработаны технические задания и проектная документация на изготовление высевающего аппарата самоходной селекционной сеялки с разработанным автоматизированным приводом высевающего аппарата, которые переданы на завод (ОАО «Миллеровосельмаш», г. Миллерово) для изготовления и запуска в производство опытного образца.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждается применением общепризнанных научных положений и методик исследований в области теоретической механики, использованием современных технических средств измерения, сравнительными лабораторными и полевыми исследованиями разработанного привода высевающего аппарата селекционной сеялки. Надежность получаемых результатов подтверждается проверкой на статистическую значимость результатов, сходимостью теоретических и экспериментальных данных, теоретическими исследованиями, апробацией результатов исследований при лабороторно-полевых испытаниях.

Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на всероссийских и международных научно-практических конференциях КубГАУ (ABR 2021), ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (2019 г., 2021 г.),

IEEE EWDTS (2018, 2019), ICMTMTE 2018 (MATEC WEBOFCONFERENCE 2018), ИТНО-2019, ABR 2021 (КубГАУ, 2021), постоянно действующий семинар «Чтения академика В.Н.БОЛТИНСКОГО» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2018). Самоходная селекционная сеялка с многоуровневой системой посева удостоена серебряной медали на XXIII Всероссийской агропромышленной выставки «Золотая осень» (Московская обл., КВЦ «Патриот») в 2021 г. Работа «Разработка прецизионного привода высевающего аппарата селекционной сеялки с интеллектуальной системой подбора оптимальных параметров» (15553ГУ/2020) является победителем конкурса фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, в рамках научно-инновационного конкурса «У.М.Н.И.К.» 2020 - 2022 гг.

Исследование выполнено при поддержке финансовой РФФИ в рамках конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре конкурса «Аспиранты» № 19-316-90038 2019 - 2022 гг. по теме: «Разработка многоуровневой системы управления машин и оборудования для селекции сельскохозяйственных культур» является победителем.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе публикаций в рецензируемых изданиях, в том числе 4 статей в перечне рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК РФ, из которых 4 статей - в изданиях, которые входят в международные реферативные базы данных Web of Science и Scopus, в том числе получено 1 свидетельство о государственной регистрации РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы, включающего 130 наименований и приложения на 19 с. Диссертация изложена на 163 с., содержит 24 таблицы и 44 рисунка, 11 приложений.

1 ПОДБОР ТИПОВ ВЫСЕВАЮЩИХ АППАРАТОВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРИВОДА

1.1 Агротехнические требования, предъявляемые к высевающему аппарату селекционной сеялки

В практике работы селекционно-семеноводческих учреждений приходится высевать различные культуры, семена которых отличаются размерами, формами, объемом, массе и другими физико-механическими свойствами.

Стремление механизировать посев, а также малая распространенность специализированных посевных машин вынуждает селекционеров использовать серийные зерновые сеялки или их уменьшенные модификации, что приводит к низкому качеству посева и нарушению агротехнических требований.

М.Н. Летошнев [1] говорил по этому поводу, что рядовую сеялку пытаются использовать для посева самых различных рядовых культур, семена которых отличны по своим свойствам. Сложность явлений, связанных с физикой сыпучего материала, различным состоянием зерна, почвы и другие факторы влияют на качество работы сеялок, агротехнические требования выполняются в одних случаях лучше в других - хуже.

По своему функционалу селекционная сеялка должна быть приспособленной для посева отдельных групп культур, семена которых близки по своим физико-механическим свойствам, форме и размерам, весу и свойствам поверхности. Универсальность сеялки при этом может быть достигнута путем использования сменных высевающих аппаратов.

Д.Н. Прянишников [2] рассматривал урожай как совокупность действия ряда факторов и исключение хотя бы одного из них может привести к аннигиляции всех остальных.

Способ посева и размещение растений в поле необходимо рассматривать как одно из условий получения максимального урожая.

П.И. Нагорный [3] писал, что равномерное распределение на засеваемой площади оптимального количества семян, обеспечивающих наивысший урожай, - главная задача сева.

Норма посева. Д.Н. Прянишников и И.В. Якушин [4] подчеркивали особую важность правильного выбора норм посева, считая этот вопрос центральным в посеве полевых культур.

Изучая нормы посева разных сортов, В.Я. Юрьев [5] указывал на то, что для каждого сорта своя свойственная густота посева и площадь питания одного растения, связанная с биологическими свойствами растений: размер корневой системы, энергией развития, высотой и мощностью самого растения, кустистостью, скороспелостью и т.д.

В производственных посевах норма посева определяется из условий максимального урожая. В селекции и семеноводстве высев обуславливается методикой закладки опыта, геометрическими размерами делянок, наличием посевного материала, назначением посева и его местом в селекционном процессе и многими другими биологическими и методическими рекомендациями.

Так, например, при посеве отдельных выдающихся семян и их первых потомств, гибридов, мутантов, и во всех случаях, когда необходимо иметь высокий коэффициент размножения или создать растениям лучшие условия развития, используют пониженную норму посева. При изучении урожайных качеств сорта, способностей растений использовать свои потенциальные возможности, в предварительном и конкурсном сортоиспытании применяются общепринятые, а часто и повышенные нормы посева. Для получения здоровых, достаточно крупных и хорошо выполненных семян в семеноводстве часто используют разреженные посевы [6, 7].

Дунаевский Д.Б. [8] отметил, что нормы посева в селекции и семеноводстве значительно варьируют, следовательно высевающий аппарат

должен обладать способностью изменения густоты посева в широких пределах.

Из анализа коэффициента размножения зерновых культур, способов посева их на различных этапах селекции и возможных норм посева установлено, что агротехнические требования к высевающему аппарату предполагают возможность посева на одном погонном метре рядка от 50 до 80 семян.

Равномерность расположения семян в почве

Задача получения высокого качества сева не ограничивается точным соблюдением заданной нормы посева. Важно внести семена в почву таким образом, чтобы они равномерно распределялись на засеваемой площади или рядке.

И.В. Якушин и П.А. Черномаз [9] установили (Таблица 1.1), что чрезмерная загущенность ведет к снижению полноты всходов и уменьшению числа выживших растений.

Таблица 1.1 - Влияние густоты посева на выживаемость всходов пшеницы (по И.В. Якушину и П.А. Черномаз)

Расстояние между Полнота всходов (в % от числа посеянных семян) Выживаемость (в % от числа растений в полной фазе всходов)

семенами в рядке, см

1 41 76

1,5 53 80

2,0 52 82

3,0 63 87

5,0 63 87

10,0 71 91

В загущенных местах рядка происходит взаимное угнетение корневых систем растений, в разреженных - питательные вещества почвы используются не в полной мере.

Равномерное распределение семян в рядках селекционных питомников создает всем растениям одинаковые условия развития и позволяет проводить

объективную оценку изучаемых объектов, дает возможность проводить отбор выдающихся экземпляров, проявивших свои ценные качества при равных условиях и возможностях.

Однако на различных этапах селекционно-семеноводческой работы эти требования отличны.

На первом этапе, когда высеиваются единичные семена, и во всех наиболее точных опытах требования к равномерности чрезвычайно жестки, относительное варьирование расстояний между семенами должно приближаться к нулю.

На втором и третьем этапе селекции и семеноводства (питомники коллекции, размножения семей и образцов, контрольные и другие) это требование менее жестко, но в идеале неравномерность распределения семян также должна приближаться к нулю. Определение количественных допусков на отклонение расстояний между семенами в рядке для этой группы питомников представляет значительную сложность. Оно связано с биологическими процессами питания, фотосинтеза и всего развития растений и, весьма вероятно, накладывается на генетическую сторону этого вопроса. Допуски на посев в селекции изучались недостаточно и могут быть определены путем длительных биологических исследований.

При сортоиспытании и в производственном семеноводстве качество распределения семян может, а часто и должно соответствовать показателям производства.

Таким образом, высевающий аппарат селекционной сеялки должен обеспечивать полную равномерность распределения семян, для второго и третьего этапа - максимально возможную. В сортоиспытании и производственном семеноводстве качество распределения должно приближаться к производственным условиям. Травмирование семян

Ф.М. Куперман [10 - 12] указывает, что при высеве семян, имеющих механические повреждения, резко снижается полевая всхожесть, выжившие

семена дают слабые ростки и менее продуктивное потомство. Повреждения семян особенно проявляются в неблагоприятных условиях. Полевая всхожесть таких семян снижается по сравнению с лабораторной на 25-40 %. Растения, выращенные из поврежденных семян, менее устойчивы по отношению к энтомовредителям, их поражаемость бактериальными заболеваниями возрастает в 30 и более раз.

В.В. Усенко [13], Л.Е. Штейнлухт [14], В. Моисеенко [15], А.Н. Пугачев и И.Н. Легенький [16], С.А. Чазов [17], М.Н. Московский [18], И. А. Пехальский [19] также отмечали вредное влияние механических повреждений семян. Наблюдениями В. Комаристова и В. Бабенко [20], И.В. Сегеда [21] установлено, что при высеве пшеницы различными высевающими аппаратами число только дробленных семян достигает 1,5-4,7 % и более.

Механические повреждения семян приводят к снижению валового сбора зерна. В селекционной работе дело с этим не ограничивается, главное здесь состоит в том, что при травмировании не только теряется ценнейший селекционный материал, но и происходит неточная оценка качеств изучаемых растений.

Агротехнические требования предполагают такую работу высевающего аппарата, при которой исключается механические повреждения семян.

Посев образцов до последнего зерна

На ранних этапах селекции и семеноводства (селекционные, коллекционные, гибридные питомники и питомники отбора) высеваются образцы, содержащие небольшое количество семян.

При посеве первых поколений гибридов, редких сортов, потомств отдельных растений количество семян в образце колеблется от 20 шт. до 100 шт., что объясняется не только схемой и методикой селекционного процесса, но часто и отсутствием большего количества посевного материала.

Каждое семя в таких образцах представляет ценность. Необходимо, чтобы в высевающем аппарате не оставалось мертвого запаса, весь образец

должен быть высеян без остатка, т.к. каждому из семян определено место в рядке.

Сепарация

Некоторые типы высевающих аппаратов с ячеистыми рабочими органами в результате взаимодействия ячеек с зерном в процессе посева сепарируют семена. Ячейками вначале выбираются семена с меньшими и средними размерами, а самые крупные высеваются в последнюю очередь.

В результате сепарации все крупные, наиболее ценные семена будут располагаться в конце делянки. В том случае, когда бункер высевающего аппарата будет засыпано несколько больше семян, чем необходимо для посева делянки, высеянными окажутся мелкие семена.

Явление сепарации семян аппаратом в процессе посева являются вредным и нежелательным. Захват семян из общей массы и высев их должен происходить в случайном порядке, охватывая все размерные группы, имеющиеся в образце.

Переналадка и очистка аппарата

Специфичность селекционно-семеноводческой работы характеризуется необходимостью ежегодной закладки различных питомников, содержащих несколько десятков тысяч делянок.

Примерный ежегодный объем работ при селекции одной из зерновых культур приведен в Таблице 1.2.

Недопустимость смешения сортов, необходимость очистки высевающего аппарата после посева каждой делянки и переналадка его для следующего образца занимает много рабочего времени, что снижет производительность сеялки.

Н.Н. Ульрих отмечал, что основной особенностью механизации селекционной работы является затрата значительной части рабочего времени на наладку машины при переходе от одного варианта опыта к другому [22]. Например, при посеве делянок при сортоиспытании сеялки используется только 25 % рабочего времени.

Таблица 1.2 - Примерный ежегодный объем работ в селекционных питомниках.

Показатели Число высеваемых образцов или семей, комбинацией, сортов

Питомник исходного материала Коллекционный 100 - 2000 и более

Гибридный 3-10 комбинаций и больше

Питомник Селекционный 500-2000 и больше

Контрольный 20-80 и больше

Сортоиспытание Предварительное 20-30 и больше

Конкурсное 8-10 и больше

Производственное 2-3

В целях повышения производительности посевного агрегата необходимо, чтобы высевающий аппарат:

- быстро и надежно очищался (до последнего зерна) с минимальными затратами времени на переналадку при переходе от образца к образцу;

- позволял оператору визуально контролировать качество работы и очистки.

Таким образом, высевающий аппарат селекционной сеялки для зерновых культур должен удовлетворять следующим агротехническим требованиям.

1. Высевать заданную норму и иметь границы регулирования от 10 до 100 семян зерновых культур на погонный метр рядка;

2. Выдавать семена по одному, через относительно равные интервалы времени, обеспечивая на первом этапе селекции неравномерность распределения семян, близкую к нулю, на втором и третьем этапе -минимально возможную и в сортоиспытании (семеноводстве) -соответствующую производственному посеву;

3. Не допускать механических повреждений посевного материала.

4. Быстро и надежно очищаться от остатков семян с минимальным временем на переналадку при переходе от образца к образцу;

5. Обеспечивать высев всех заправленных в бункере семян до последнего зерна;

6. Не допускать в процессе посева сепарации;

Сводная схема агротехнических требований приведена на Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Сводная схема агротехнических требований к высевающему

аппарату селекционной сеялки

1.2 Классификация и аналитический обзор основных типов высевающих аппаратов

Впервые посевные приспособления появились в Китае, откуда попали в Японию и другие страны Востока.

Появление сеялки в Европе, по мнению А.Н. Семенова [23], относится к началу XVI века, ее автором западноевропейские исследователи считают Джованни Коваллина из Болоньи. В середине XVIII века сеялки нашли применение в России, Германии, Швеции и других странах.

Так как основным показателем работы сеялки является качество распределения семян, развитие конструкции сеялки идет в основном по пути совершенствования высевающего аппарата, М.Е. Иванова [24] справедливо замечает, что оценка сеялки и выбор ее производится в зависимости от конструкции и качества работы высевающего аппарата.

В 1762 г. Джейкоб Кук (Англия) установил на сеялке ложечковый высевающий аппарат, усовершенствованный впоследствии Балдвином и Уэльсом, в 1872 г. Самс (Англия) изобрел, а Робильяр и Веск доработали мотыльковый высевающий аппарат. В это же время появился щеточный высевающий аппарат Шмидта, несколько позднее Слайк в Эдинбурге и Древиц с Рудольфом в Торне построили сеялку с катушечным аппаратом, конструкция которого была улучшена Гузиером.

Русские изобретатели Ф. Чекалин, М. Неручев, И. Греневицкий, Л. Мазин создали центробежные, ложечковые, щеточные, мотыльковые и катушечные высевающие аппараты.

Начало производства сеялок в России относится к 1830 г. В период 19101914 гг. изготавливались уже тысячи отечественных посевных машин [25]. Их изготавливали заводы «Эльворти» в Елизаветграде, «Гульферих-Садэ» в Харькове, «Фильверт и Дедина» в Киеве, «Джон Гривз» в Бердянске и др.

Спрос на сеялки неуклонно рос. Однако по данным А.Н. Семенова [26], в 1916 г. Он удовлетворял лишь на 8 %, и только после Октябрьской

социалистической революции производству сеялок было уделено должное внимание.

В 1930-31гг. Импорт сеялок прекратился. В годы первой пятилетки было выпущено 513 тысяч конных и 130 тысяч тракторных сеялок. Производство посевных машин концентрировалось на двух заводах: «Красная звезда» и «Ростсельмаш», которые начали выпуск универсальных и специальных сеялок для льна, хлопка, овощей, трав и других культур. Получили распространение узкорядные и комбинированные сеялки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Литвинов Максим Алексеевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. - М.-Л.: Сельхозгиз, 1949.

2. Прянишников Д.Н. Задачи механизации земледелия в СССР // Плановое хозяйство. - 1935. - №3.

3. Подгорный П.И. Растениеводство. - М.: Сельхозгиз, 1963.

4. Прянишников Д.Н., Якушин И.В. Растения полевой культуры (частное земледелие). - М.: Огиз-Сельхозгиз, 1938.

5. Юрьев В.Я. Нормы высева разных сортов и абсолютный вес. Сельскохозяйственное опытное дело. - Сборник №1. - Харьков: 1925.

6. Сысоев Н.И. Теория высевного уравнителя системы В.А. Желиговского для сеялок // Труды лаборатории деталей механизации с.х. машин и орудий и проектного бюро Московского института механизации соц. сельского хозяйства. - М.: Бюллетень №4, 1933.

7. Шулындин А.Ф., Манзюк В.Т., Полтарев Е.М. О необходимости пересмотра норм высева на семеноводческих участках // Вопросы семеноводства, семеноведения и контрольно-семенного дела. - Киев: Урожай, 1964.

8. Дунаевский Д.Б. Исследование и разработка высевающего аппарата к селекционной сеялке для зернобобовых культур: дис. ... канд. тех. - Орёл, 1967.

9. Якушин И.В., Черномаз П.А. Перспективные способы посева зерновых культур // Прогрессивные способы посева зерновых культур. - М.: МСХ СССР, 1959.

10. Куперман Ф.М. Влияние различных частей зерновки на рост пшеницы // Селекция и семеноводство. - 1948. - №7.

11. Куперман Ф.М. О влиянии механических повреждений семян на полезную всхожесть // Селекция и семеноводство. - 1949. - №1.

12. Куперман Ф.М. Еще раз о механических повреждениях семян // Селекция и семеноводство. - 1950. - №3.

13. Усенко В.В. О механических повреждениях семян // Селекция и семеноводство. - 1952. - №5.

14. Штейнлухт Л.Н. Влияние травматических повреждений на всхожесть твердых пшениц // Селекция и семеноводство. - 1939. - №10-11.

15. Моисеенко В. Улучшение качества семян пшеницы, снизивших всхожесть в результате травмирования // Селекция и семеноводство. - 1952. - №12.

16. Нугачев А.Н., Легенький И.Н. Механические повреждения семян и меры по их уменьшению // Селекция и семеноводство. - 1960. - №2.

17. Чазов С.А. О путях снижения травмирования семян // Селекция и семеноводство. - 1961. - №4.

18. Московский М. Н. Синтез системных решений технологического процесса получения семян на основе структурно-функционального моделирования: специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства": диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Московский Максим Николаевич. - Ростов-на-Дону, 2017. - 389 с.

19. Травмирование внутренних структур зерновок как фактор снижения продуктивности семян зерновых культур / И. А. Пехальский, В. М. Кряжков, А. А. Артюшин, В. Ф. Сорочинский // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2016. - № 117. - С. 783-792.

20. Комаристов В, Бабенко В. Высев гороха дисковыми и катушечными аппаратами // Техника в сельском хозяйстве. - 1962. - №4.

21. Сегеда И.В. К вопросу распределения семян в почве и исключения травмирования их при посеве // Вопросы семеноводства, семеноведения и контрольно-семенного дела. - Киев: Урожай, 1963.

22. Ульрих Н.Н. Механизация трудоемких процессов в селекции и семеноводстве // Селекция и семеноводство. - 1964. - №1.

23. Семенов А.Н., Очерк П. Из истории посевных машин // Труды Кишиневского СХИ т. XXXII выпуск I. - Кишинев: Картя Молдаваняскэ, 1964.

24. Иванов М.Е. Тракторные сеялки. - М. Л.: Сельхозгиз, 1930.

25. Артемьев В. Г. История развития сельскохозяйственной техники: Учебное пособие для студентов сельскохозяйственных учебных заведений / В. Г. Артемьев. - 2-е издание, дополненное. - Ульяновск: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина, 2006. - 430 с.

26. Семенов А.Н. Из истории посевных машин // Труды Кишиневского СХИ т. XX. - Кишинев: 1959.

27. Мачнев А. В. Некоторые результаты испытаний сеялки для разбросного посева / А. В. Мачнев // Почва, жизнь, благосостояние : Сборник материалов II Международной научно-практической конференции, Пенза, 19-20 июня 2001 года. - Пенза: Автономная некоммерческая научно-образовательная организация «Приволжский Дом знаний», 2001. - С. 102-103.

28. Горячкин В.П. Земледельческие машины и орудия. - Книгоиздание студентов Петровской с.х. академии изд. - М.: 1923.

29. Криль Б.А. Сеялка. - М.Л.: Гостехиздат, 1924.

30. Полевицкий К.А. Сельскохозяйственные машины и орудия. - М.: Сельхозгиз, 1946.

31. Щербаков К.Ф. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин. - Том I, часть III изд. - М.: Гостехиздат, 1951.

32. Криль Б.А. Сельскохозяйственное машиноведение. - Часть I изд. - М.Л.: Госиздат, 1927.

33. Слуцкий И.Л. Основы рациональной классификации высевающих аппаратов // Мех. социал. сельского хозяйства. - 1936. - №4.

34. Байнер Р., Кепнер Р., Барджер Е. Основы сельскохозяйственной техники. М.: Сельхозгиз, 1959.

35. Журавлев Б.И. Классификация и анализ конструкций пневматических высевающих аппаратов // Тракторы и сельхозмашины. - 1964. - №12.

36. Дебу К.И. Сельскохозяйственное машиноведение. - Л.: Госиздат, 1929.

37. Башкиров С.В. Испытание дисковых сеялок. - Омск: Сообщения машиностроительного отдела Западно-Сибирской области сельскохозяйственной опытной станции №9, 1929.

38. Якушин И.В. Растениеводство. - М.: Сельхозгиз, 1947.

39. Алшинбаев М.Р. Исследование рабочего процесса высевающих аппаратов для высева семян зерновых культур и трав: автореф. дис. ... канд. тех. - Л., 1955.

40. Чалмерс Г.Р., Кемп Д.К. Навесная сеялка для точного засева опытных делянок // Сельское хозяйство за рубежом. - 1959. - №9.

41. Карпенко А.Н. Посевные машины. - Казань: Татгосиздат, 1944.

42. Турбин Б.Г. Сеялки. Огиз. - М.Л.: Ленсельхозгиз, 1934.

43. Зеленский Ю.А. Штифтовые высевающие аппараты серийными и капроновыми деталями // Механизация и электрификация соц. с/хоз-ва. - 1963. - №4.

44. Ермаков Ю.В. Рядовые селекционные сеялки // Селекция и семеноводство. - 1964. - №2.

45. Назимов М.А. Сеялки для селекционных посевов // Селекция и семеноводство. - 1951. - №5.

46. Залесов Ф.В. Селекционная сеялка // Селекция и семеноводство. -1952. - №6.

47. Лисич В.В., Мотовилов А.Д. Ручная сеялкочка "СибНИИХОЗ-Г // Селекция и семеноводство. - 1964. - №2.

48. Карпенко А.Н. Методика исследования и экспериментальная теория мотылькового семявысевающего аппарата комбинированных сеялок // Сельскохозяйственная машина. 1931. №3.

49. Перевозников В. Н. Повышение эффективности сева хлебных злаков пневмомеханическим высеивающим аппаратом: специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Перевозников Василий Николаевич. - Минск, 1996. - 22 с.

50. Сладков А.Н. Сеялки I. Техническая энциклопедия, т. ХХ изд. М.: ОГИЗ РСФСР, 1933.

51. Kаратыш А.Г. Ручная универсальная травяная сеялка // Селекция и семеноводство. 1950. №2.

52. ^тайцев З.П. Сеялка для селекционных посевов // Сахарная свекла. 1962. №1.

53. Артюхин Д. А. Устройства для высева семян мелкосеменных культур / Д. А. Артюхин // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2020. - № 3(83). - С. 175-177.

54. Набиев Т. С. Устройство и обоснование параметров барабанных высевающих аппаратов хлопковых сеялок / Т. С. Набиев, О. K. Уримбоев // Международный журнал экспериментального образования. - 2011. -№ 6. - С. 79-81.

55. Stokland S., 1958. Maszyna rolnicza do uzytku jako siewnik do wysiemu nasion lub nawozön. 42286, pp: 20-26.

56. Rid H., 1962. Fortschritte in der technik des säens. Landtechnik, С: 16-19.

57. Steinmetz H., 1962. Drillmaschinen für den schlepperbetrieb. Landmaschinen fachbetrieb, 18: С. 32-34.

58. Gil L., 1963. Semons et planteuses. Marchand-repateurtrac. et mach. agric., 1: С. 11-14.

59. Mignotte F., 1963. Semoirs modernes. Agriculture, 253: С. 9-12.

60. Oyjord E., 1963. A universal experimental seed drill. J. of agric. Engng. Res., 8: С. 24-25.

61. Пугачев А.Н. Навесная универсальная сеялка с высевающим аппаратом центробежного типа. // Тракторы и сельхозмашины. 1960. №2. - С. 75-77.

62. Гроссман Р.И. Исследование рабочих органов сеялок на повышенных скоростях // Тракторы и сельхозмашины. 1961. №8. - С. 15-17.

63. Фирсов А. С. Анализ конструкций высевающих аппаратов для возделывания сельскохозяйственных культур / А. С. Фирсов, В. В. Голубев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013. -№ 4(42). - С. 85-88.

64. Журавлев Б.И. Пневматические сеялки. М: НИИАВТОСЕЛЬМАШ, 1965. - С. 65-67.

65. Reilly, H.L., 1962. Landtechnik. Samaschine, 4: С. 22-23.

66. Hunbury, L.F., 1962. A suctions modification for a spcing drill. J. Agric. Engng. Res., 3: С. 9-11.

67. Антонов И.П. О сеялке для селекционных посевов // Селекция и семеноводство. 1939. №1. - С. 51-53.

68. Деревицкий Н.Ф. О сеялке для селекционных посевов // Селекция и семеноводство. 1949. №1. - С. 31-33.

69. Kusch A.G. A for row power plot seeder // Scientific agriculture. 1950. №5. - С. 12-13.

70. Hunter A.S. A versatile fertilising and seeding maschine for experimental plots // Agronomy Journal. 1951. №11. - С. 31-33.

71. Hamblin K. J. A drill for plant breeding experiments // J. of Agric. Engng. Research. 1957. №1. - С. 10-12.

72. Rivers G.W. A portable two row nursery planter // Agronomy Journal. 1960. №12. - С. 23-25.

73. Smith A.D. Note on power plot seeder // Canadian Journal of plant sciense. 1962. №18. - С. 45-47.

74. Берсенев В.К. Сеялка для посева льна в селекционных питомниках // Лен и конопля. 1964. №2. - С. 5-7.

75. Rowseed XL Селекционная кассетная сеялка, навесная, тяжелая. // wintersteiger.com/ru URL: https://www.wintersteiger.com/ ги/РАСТЕНИЕВОДСТВО-И-ИССЛЕДОВАНИЯ/Продукция/Ассортимент/ селекционные-сеялки/55-Rowseed-XL (дата обращения: 26.04.2020).

76. Определение показателей ленто-кассетного высевающего устройства для селекционного посева зерновых культур колосьями / М. Е. Чаплыгин, М. М. Шайхов, А. С. Чулков, А. В. Подзоров // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2022. - Т. 16. - № 2. -С. 56-61. - DOI 10.22314/2073-7599-2022-16-2-56-61.

77. Vogel O.A. Tractor and planter for preparation and planting of plot land // Agronomy Journal. 1963. №2. - С. 46-48.

78. Finley K.W. A semi automatic seed drill for experimental plots // Journal of Agric. Engng. Research. 1963. №1. . - С. 56-61.

79. Крутиков Л.П., Сериков Ю.М. К вопросу теории роботы двухваличного высевающего аппарата автосеялки СЭК // Сельхозмашина. 1956. №6. - С. 41-42.

80. Griffiths Wynne O'Callagham Improvements in or relating - to feeding means for regulating to delivery od seeds or the like // 1963. №926217. - С. 26-28.

81. Schilling G. Einzelkorn - Sagarette haben zukunft // Land maschinen Randschau. 1963. №3. - С. 15-18.

82. Неттевич Э.Д. Селекционная сеялка // Селекция и семеноводство. 1962. №3. - С. 11-13.

83. Дунаевский Д.Б. Электрифицированная самоходная селекционная сеялка // Селекция и семеноводство. 1965. №1. - С. 22-23.

84. Полняков М.И. Портативная огородно-селекционная сеялка // Сельское хозяйство Северного Кавказа. 1962. №2. - С. 8-10.

85. Балков И.Я. Ручная сеялка для пакетных образцов // Селекция и семеноводство. 1960. №1. - С. 5-6.

86. Щеглов Ю.С., Басов В.И. О механизации селекционных посевов // Селекция и семеноводство. 1958. №2. - С. 7-9.

87. Паришкура И.С. Ручная универсальная селекционная сеялка // Селекция и семеноводство. 1952. №3. - С. 20-21.

88. Дятлов И.Г., Ильин Б.П. Свекловичные сеялки точного высева // Тракторы и сельхозмашины. 1959. №8. - С. 28-31.

89. Белодедов В. А. Оптимизация однозерновых высевающих аппаратов: специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства": автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Белодедов Виктор Александрович. - Москва, 1985. - 34 с.

90. Hutte G. Einzelkornsamaschine mit waagerchter. 932040 изд. Verteilerscheibe, 1955. - С. 18-21.

91. Алексеенко А.С. Исследование дискового высевающего аппарата и обоснование его параметров: автореф. дис. ... канд. тех. М., 1955.

92. Исследование дискового высевающего аппарата и обоснование его параметров / А. Г. Абросимов, С. В. Соловьев, А. А. Бахарев [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2020. - № 156. - С. 88-97. -DOI 10.21515/1990-4665-156-005.

93. Антонов А. В. Обзор современных посевных машин с механическим приводом высевающих аппаратов / А. В. Антонов, А. В. Бучма // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, Пенза, 04-05 марта 2010 года / ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия"; Под редакцией С.В. Богомазова. - Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2010. - С. 143-145.

94. Ларюшин Н. П. Некоторые результаты лабораторно-полевых исследований вариатора привода высевающих аппаратов / Н. П. Ларюшин, А. В. Шуков // Нива Поволжья. - 2012. - № 4(25). - С. 65-70.

95. Московский М. Н. Обоснование расположения селекционной сеялки с интеллектуальной системой управления высевом в межосевом пространстве самоходного шасси / М. Н. Московский, М. А. Литвинов, И. В. Пахомов // Инновационные технологии в науке и образовании (ИТНО-2019) : сборник трудов VII Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию ДГТУ (РИСХМ), с. Дивноморское, 04-14 сентября 2019 года. -с. Дивноморское: Общество с ограниченной ответственностью "ДГТУ-ПРИНТ", 2019. - С. 339-342. - DOI 10.23947/itno.2019.339-342.

96. Московский М. Н. Разработка интерфейса и программного обеспечения для реализации системы автоматического высева / М. Н. Московский, М. А. Литвинов, Ю. Л. Смирнова // Инженерный вестник Дона. - 2019. - № 7(58). - С. 17.

97. Litvinov M. A. Automatic System of Intelligent Seed Rate Control for Selection Seeders / M. A. Litvinov, M. N. Moskovskiy, I. G. Smirnov // Proceedings of 2018 IEEE East-West Design and Test Symposium, EWDTS 2018 : electronic publication, Kazan, 14-17 сентября 2018 года. - Kazan: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018. - P. 8524657. - DOI 10.1109/EWDTS.

98. Litvinov M. A. Technical support in seed production of agricultural plants / M. A. Litvinov, A. A. Adamyan, H. N. Dat // E3S Web of Conferences, Sevastopol, 07-11 сентября 2020 года. - Sevastopol, 2020. - P. 01053. -DOI 10.1051/e3sconf/202019301053. - EDN LDWWEZ.

99. Lavrov, A. Justification of the construction of a self-propelled selection seeder with an intelligent seeding system / A. Lavrov, I. Smirnov, M. Litvinov // MATEC Web of Conferences : 2018 International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment, ICMTMTE 2018, Sevastopol, 10-14 сентября 2018 года. - Sevastopol: EDP Sciences, 2018. - P. 05011. -DOI 10.1051 /matecconf/201822405011. - EDN LMAGKX.

100. Litvinov M.A. Study of the process of seed movement in the seed duct and the impact on the operation of a multi-level seeding system // International Conference on Advances in Agrobusiness and Biotechnology Research (ABR 2021). - Krasnodar, Russia, May 24-26, 2021 Article Number 07019.

101. Василенко П.М. Теория движения частицы по шероховатым поверхностям сельскохозяйственных машин / П.М. Василенко. -М.: Колос, 1960. - С. 278.

102. Мухаметдинов А.М. Анализ распределительных систем зерновых пневматических сеялок / А.М. Мухаметдинов // Материалы ХХ международной научно-технической конференции: Достижения науки - агропромышленному производству. - Часть 2. - 2010. - С. 261-266.

103. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов / В.А. Желиговский. - Тбилиси: Красное знамя, 1960. - С. 147.

104. Ларюшин Н. П. Посевные машины. Теория, конструкция, расчет / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шумаев и др. - М.: Росинформагротех, 2010. - С. 292.

105. Кирьянов Д.В. Mathcad 12 / Д.В. Кирьянов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - С. 576.

106. ОСТ 46 73-78. Параметры опытного поля, схемы посева и требования к типажу посевных и уборочных машин в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве зерновых и зернобобовых культур. Параметры элементов опытного поля по этапам работ. М.: Издательство стандартов, 1985. - С. 31.

107. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021680312 Российская Федерация. Программа управления движением потока гетерогенных сыпучих смесей: № 2021669912: заявл. 07.12.2021: опубл. 09.12.2021 / М. А. Литвинов, А. А. Адамян, М. Н. Московский; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ».

108. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - С. 279.

109. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 351.

110. Хайлис Г.А. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных / Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев. - М.: Колос, 1994. - С. 169.

111. Ушаков Л.С. Активный факторный эксперимент. Математическое планирование, организация и статистический анализ результатов: учебное пособие / С.А. Рябчук, Ю.Е. Котылев, Л.С. Ушаков. - Орел: Орел ГТУ, 2002.

112. Фирсов М.М. Планирование эксперимента при создании сельскохозяйственной техники: учеб.- метод. Пособие / М.М. Фирсов. - М.: Изд-во МСХА, 1999. - С. 128.

113. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. - М.: Колос, 1967. - С. 159.

114. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алёшкин, П.М. Рощин. -Л.: Колос, 1980. - С. 168.

115. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследованиях технологических процессов / А. А. Спиридонов. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 184.

116. Сибирев, А. В. Повышение качества заделки лука-севка дисковым заделывающим органом лукопосадочной машины : специальность 05.20.00 "Процессы и машины агроинженерных систем" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / А. В. Сибирев. -Пенза, 2014. - 174 с. - БЭК ТХМ7В.

117. Крючин, Н. П. Разработка лабораторной установки для исследования распределительно-транспортирующей системы пневматической

сеялки / Н. П. Крючин, А. П. Горбачев, В. Е. Востров // Совершенствование инженерно-технического обеспечения производственных процессов и технологических систем : материалы национальной с международным участием научно-практической конференции, посвященной 70-летнему юбилею инженерного факультета ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ, Оренбург, 04 февраля 2021 года. - Оренбург: ООО «Типография «Агентство Пресса», 2021. - С. 93-98. - БЭК К2Г№8Б.

118. ГОСТ 26711 - 89. Сеялки тракторные. Общие требования. М.: Издательство стандартов, 1990. - С. 24.

119. ИСО 7256-1:1984. Оборудование посевное. Методы испытаний. Часть 1. Одноразовые сеялки (сеялки точного высева). М.: Издательство стандартов, 1985. - С. 24.

120. ГОСТ 12037-81. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения чистоты и отхода семян. М.: Издательство стандартов, 1990. - С. 27.

121. ГОСТ 12041-82. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения влажности. М.: Издательство стандартов, 1990. - С. 14.

122. ГОСТ 12042-82. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения 1000 семян. М.: Издательство стандартов, 1990. - С. 29.

123. ГОСТ 31345-2007 Сеялки тракторные. Методы испытаний. М.: Издательство стандартов, 2007. - С. 8.

124. ОСТ 10.5.1-2000 Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. М.: Издательство стандартов, 2001 - С. 12.

125. ГОСТ 12036-85 Семена сельскохозяйственных культур. Правила приемки и методы отбора проб. М.: Издательство стандартов, 2007 - С. 6.

126. Лавров, А. В. Результаты определения плотности почвы теоретическим и экспериментальным методом / А. В. Лавров, М. А. Литвинов // Аграрная наука. - 2021. - № 1. - С. 60-63. -ЭОГ 10.32634/0869-8155-2021-344-1-60-63. - БЭК ГБ/БТЫ.

127. Фирсов, А. С. Параметры и режимы работы пневматического высевающего аппарата для льна : специальность 05.20.01 "Технологии и средства механизации сельского хозяйства" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Фирсов Антон Сергеевич. - Москва, 2016. - 22 с. - БЭК 7Р70ВК

128. Московский, М. Н. Разработка микропроцессорной системы управления высевом семян / М. Н. Московский, М. А. Литвинов, А. А. Адамян // Инженерный вестник Дона. - 2019. - № 7(58). - С. 16.

129. Андреева, Е.В. Анализ технико-экономической эффективности высокопроизводительных средств посева зерновых культур / Е.В. Андреева // Инженерно-техническое обеспечение АПК: реферативный журнал. - 2003. -№ 1. - С. 72.

130. Драгайцев, В.А. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве / В.А. Драгайцев // АПК: экономика, управление. - 2010, - № 11. - С.72 - 76.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Коррекция буксования колес с учетом курсового движения сельскохозяйственного транспортного средства

Свойства механической системы сельскохозяйственного транспортного средства (далее по тексту СТС) не зависят от выбора системы отсчета. Поэтому предлагается наиболее естественный выбор систем координат, который изначально никак не связан с конкретными свойствами системы: положение центра масс и кинематика ходовой части:

- ось ХО- горизонтальная продольная ось, связанная с рамой СТС, расположенная в опорной плоскости дороги;

- ось YO- горизонтальная поперечная ось, связанная с рамой СТС, расположенная в опорной плоскости дороги и проходящая через переднюю ось рамы;

- ось 7О вертикальная ось, связанная с рамой СТС, расположенная в вертикальной плоскости, проходящей через переднюю ось СТС.

При этом варианте есть возможность составления уравнений при ограниченных величинах угловых и линейных скоростей СТС и возможность исследования курсового движения СТС при произвольных значениях его угловых и линейных перемещений.

В базисе (УН, ХН} для обобщенных координат дифференциальные уравнения движения можно записать, используя любой аналитический метод (например, уравнения Лагранжа 2-го р ода); (Рисунок П.1):

Рисунок П.1 - Схема курсового движения СТС

т-Ц у0 I 1Л-ц>= Я2<А I У0 = К-щ+гсу +Ь1-1/г,¥оу = У^ +Ц у/-,

Уо = К-¥+Кг = К-</>-Кг--

К^-к.-З,-

V -(Ц +ь1)-а2

V

V

82 =

К2 = к2-82\

(П.1) (П.2) (П.3) (П.4)

(П.5) (П.6)

Выполнив преобразования, получаем следующий алгоритм составления уравнений движения для транспортного средства, имеющего одну циклическую координату у (курсовой угол), при этом выбирается базис координат состояния системы (по числу степеней свободы)[100]: и вектор псевдоскоростей - базисный вектор

г*

Ю Юл

т

Р1 Юр2 Ю V.

поперечная _ скорость _ направляющей _ точки угловая _ скорость _ рыскания угловая _ скорость _ поперечного _ крена угловая _ скорость _ поворота _ управляемого _ колеса -1 угловая _ скорость _ поворота _ управляемого _ колеса - 2 угловая _ скорость _ поворота _ рулевого _ колеса путевая _ скорость _ автомобиля

И =

Уо поперечное перемещение направляющей точки

¥ курсовой угол

Ф поперечный крен

Л = угол поворота управляемого колеса -1

Рг угол поворота управляемого колеса - 2

в поворот рулевого колеса

хо _ продольное перемещение направляющей точки

(П.7)

(П.8)

Кинематические и силовые параметры состояния СТС в процессе курсового движения показаны на Рисунке П.2..

Рисунок П.2 - Кинематические и силовые параметры состояния СТС

Таким образом, вектор состояния системы принят в виде

(П.9)

В соответствии с поставленной задачей в системе уравнений не накладываются ограничения на все степени свободы по курсовому движению, то есть положение СТС может быть абсолютно произвольным на опорной плоскости. Переход к абсолютным координатам от «псевдоскоростей»

Продолжение Приложения Б производится на основе вспомогательной системы дифференциальных уравнений:

(П.10)

Для построения вычислительного алгоритма на основе стандартных программ решения систем дифференциальных уравнений полученная система приводится к нормализованному виду системы дифференциальных уравнений первого порядка:

(П.12)

где А- инерционная матрица; А-1 - обратная матрица;

[ДДр, матрица перехода к обобщенным координатам от

обобщенных скоростей;

е - вектор обобщенных сил, который состоит из следующих составляющих:

5=5 .^+5 „ +5, + 5Ф+- 5Гт - 5*, (п. в)

Содержание отдельных составляющих формулы (14) для их вычисления, а также основные обозначения приведены в работах автора.

Таким образом, глобальная структура математической модели СТС сформирована в следующем виде:

(П.14)

Учет поперечного скольжения СТС. Учет скольжения относительно дороги осуществлен следующим образом:

- действием реактивного момента от дорожной поверхности на управляемые колеса в точке контакта (с учетом частичного и полного скольжения):

(П.15)

- поперечной реакцией от дорожной поверхности на колеса (с учетом частичного и полного скольжения):

(П.16)

- кинематическими коэффициентами структуры увода колес (остальные нулевые элементы матрицы не записаны):

1 ^ (1-ЯЖ) -Н,

ад

V V

Д (1-5К) -н,

V V

-Ь -ЗК -я,

V V

-I, -1. -Ж -я.

V т

-(I -Ж) Л, 41-вК) о ... -вк

-(I -Ж) Л, О Н1-ЖГ) ... -зк

н! -Ж) X, о о ... о

-(I -Ж) А 0 0 ... О

(П.17)

продолжение приложения Б Фрагмент анимации маневра «вход в поворот - отворот от препятствия» показан на Рисунке П.3.

Рисунок П.3 - Кадр анимации при буксовании колеса при скорости 12 км/ч На Рисунке П.4 показаны изменение зависимых параметров при возникновении буксования колеса и возвращение к линейной траектории при скорости 12 км/час.

ю

7,5

I .

I

Е

4 Я?

I

э

I

■X -я б

ч]

г?

-7,5 -1С

/ 'Г^П

V? у

А \

Л \ \

) 0 1 5/7 ; 5 ч : У? 5" 5

\\ \

\

ик и/

5Э0 153 1Э0 ?з

£

-50 -103 -153 -203

Ере ч н. с

1- поперечный крен рамы, 2 - угловая скорость СТС, 3 и 4 - углы поворота правого и левого УК, 5- поперечное ускорение, 6- угол поворота РК от времени Рисунок П.4 - Зависимости изменения параметров

УТВЕРЖДАЮ

еститель директора академик РАН

Лобачевский

20 г.

АКТ № ///^

от « /3 » /¿^а^дие_2020 г.

изготовления экспериментального образца самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой управления высева Грант РФФИ № 19-316-9003 8/19 Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты») «Разработка многоуровневой системы управления машин и оборудования для селекции сельскохозяйственных культур»

Комиссия, назначенная приказом № 184 от «17» августа 2020 г., в период с «оЗ » 2020 г. по «/3» /-сё^г^-Я 2020 г. проверила факт

изготовления экспериментального образца.

1. Комиссии предъявлены:

1.1. Экспериментальный образец самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой управления высева.

1.2. Экспериментальный образец должен соответствовать следующим

Параметр Значение

Тип Самоходное, колесное универсальное мобильное энергетическое средство

Масса, кг 2860

Двигатель Д-120 Дизельный четырехтактный двухцилиндровый с системой воздушного охлаждения и двух рядным вертикальным расположением цилиндров

Эксплуатационная мощность двигателя, кВт / л.с. 22,1/30

Удельный расход топлива, г/кВт ч (г/л.с.ч) 245 (180)

Число передач - переднего хода - заднего хода 6 6

Скорость, км/ч 5-25

Механизм блокировки дифференциала да

Ширина колеи, мм - передних колес 1324-1424

- задних колес 1314-1484

Колесная база, мм 2500

Агротехнический просвет, мм 450

Привод высеивающего механизма От колеса с телеметрическим датчиком

Ширина захвата, мм 1250

Количество рядов 3-6

Отдельная воронка Одна загрузочная воронка на каждый ряд

Ротационный дозатор и раструбы 2-6 рядов, посевной материал распределяется по всем рядам

Центральный дозатор посевного материала Посевной материал распределяется на несколько рядов

Кассетный стол Посевной материал насыпается в 4-х или 6-ти рядные кассеты и автоматически высевается

Система распределения посевного материала 6 конических дозаторов диаметром 120 мм или 4 диаметром 195 мм

Система контроля Система управления высевом ССС-6

Сошники - анкерные - однодисковые - двухдисковые ISARIA или NODET ACCORD СХ NODET

2. В результате проверки установлено:

2.1. Экспериментальный образец самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой управления высева изготовлен на экспериментальной базе ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 6.1. Лаборатории машин и оборудования для селекции сельскохозяйственных культур в период с «01» ^„.м апреля 2020 г. по «30» сентября 2020 г. в соответствии с заявленными ^^^ техническими характеристиками.

3. Вывод:

Экспериментальный образец соответствует заявленным техническим параметрам.

Председатель:

Заместитель директора по научно-организационной работе

Зам. председателя:

Руководитель научного направления «Обеспечение надежности сельскохозяйственной техники»

Секретарь комиссии:

Начальник отдела организации и координации научной деятельности

А.С. Дорохов

В.А. Денисов

С.А. Давыдова

Диаграммы рассеяния результатов наблюдений

Приложение Е

Диаграммы рассеяния результатов наблюдений после первой корректировки

Диаграммы рассеяния результатов наблюдений после второй корректировки

Графики рассеяния уровней факторов отсеивающего эксперимента

\У

Утверждаю:

цель директора

АКТ

о результатах эксплуатационных испытаний экспериментального образца самоходной селекционной сеялки с автоматизированным приводом высевающего аппарата селекционной сеялки

Полевые испытания экспериментального образца самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой управления высева проводились ¿1_ 20 Я г. в селе Подвязье, Рязанского района,

Рязанской области, на полях Института семеноводства и агротехнологии -филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» при посеве озимых сортов пшеницы. На испытаниях находились следующие детали самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой управления высева, разработанные в лаборатории № 5.1 машин и оборудования для селекции сельскохозяйственных культур ФГБНУ ФНАЦ ВИМ:

1) Привод высевающего аппарата.

2) Блок управления.

3) Инкрементальные энкодеры.

Посев проводился на глубине 5 см, количество семян в одной ячейке кассеты 45, общая площадь посева 0,1 га., скорость 5 км/ч.

Условия проведения испытаний соответствовали требованиям ИСО * 1ЛЛ,1 ________пллаппли \Др»тг»пит 1ЛГПК1ТЯНИИ. Часть 1».

погонном метре соответствует

7256-1:1984 «Оборудование посевное. Методы испытаний. Часть В результате испытаний выявлено следующее:

- распределение семян на одном

значению 39-42 штук;

- инкрементальные энкодеры выдают стабильные значения пройденного

расстояния;

- блок управления стабильно обрабатывает сигналы.

Вывод: -

На основании проведенных испытаний экспериментального образца

подвеса самоходной селекционной сеялки с автоматизированным приводом

высевающего аппарата установлено:

- норма высева разработанного экспериментального образца самоходной селекционной сеялки соответствует рекомендуемой норме высева.

- погрешность измерения расстояния разработанных инкрементальных

энкодеров составляет 1,3%;

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ОАО «Миллеровосельмаш»

346130, Ростовская обл., г. Миллерово, ул. Заводская, 1

Тел./факс: [phone](приемная) Департамент продаж: (86385) 2-30-63,2-30-75 e-mail: msml61@Yandexru

OJSC "Millerovoselmash" 1, Zavodskaya Street.Millerovo, Rostov Region,346130, Russia Tel/fax:[phone] Nt от // /О 2019 г.

Фонд содействия

развития и инноваций

Открытое акционерное общество «Миллеровосельмаш» (далее ОАО «Миллеровосельмаш») является ведущим производителем пропашных сеялок точного высева, культиваторов для междурядной обработки почвы, зерновых сеялок, пружинных борон, подборщиков ко всем видам комбайнов, колесно пальцевых граблей в России. На предприятии организован полный цикл производства: от заготовки фасонных деталей, до покраски готового изделия в покрасочной камере.

На основании Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 20132020 годы, в частое™ подпрограммы «Развитие подотрасли растениеводства, переработки и реализации продукции растениеводства» и Стратегии развития сельскохозяйственного машиностроения России иа период до 2030 года руководство ОАО «Миллеровосельмаш» считает перспективными направлениями развития автоматизацию сельскохозяйственной техники и цифровизацию процессов высева семян сельскохозяйственных культур.

Научный сотрудник ФГБНУ ФНАЦ ВИМ Литвинов Максим Алексеевич ведет научно-исследовательские работы по разработки интеллектуальной системы высева для селекционной самоходной сеялки.

Литвинов М.А. готовит заявку «Разработка интеллектуальной системы высева для селекционной сеялки» на конкурс Умник «Интеллектуальные роботизированные конвейерные биотехнологии АПК» Фонда развития и инноваций.

ОАО «Миллеровосельмаш» заинтересовано в дальнейшем развитии данного проекта, готово оказать поддержку на стадиях испытаний и дальнейшей коммерческой реализации.

Главный инженер

Крецу Н.И.

СП

ПМ

20 21

XXIII ВСЕРОССИЙСКАЯ АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ВЫСТАВКА

ДИПЛОМ

НАГРАЖДАЕТСЯ СЕРЕБРЯНОЙ МЕДАЛЬЮ

ФГБНУ Ф11АЦ ВИМ

За разработку самоходной селекционной сеялки с многоуровневой системой высева

грК -I/ I £/

И

л

ТРУШЕВ