Совершенствование процесса высева семян сахарной свеклы ячеисто-дисковым аппаратом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Василенко, Сергей Владимирович

• Василенко, Сергей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Василенко, Сергей Владимирович

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие положения.

1.2. Аппараты точного высева и пути повышения качества их работы.

1.3. Факторы, влияющие на точность дозирования семян.

1.4. Закономерности распределения семян и растений сахарной свеклы.

1.5. Продуктивность растений сахарной свеклы как критерий оценки густоты и равномерности их размещения в рядке.

1.6. Выводы и постановка задач исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УЛУЧШЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА И ОЦЕНОЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗМЕЩЕНИЯ РАСТЕНИЙ.

2.1. Выравнивание рядов семян перед входом в ячейки.

2.2. Влияние длины выбросного окна и шага ячеек на равномерность выходного потока семян.

2.3. Образование пунктирного ряда семян.

2.4. Распределение растений в рядке.

2.5. Расчет относительной урожайности корнеплодов.

2.6. Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований.

3.2. Условия проведения экспериментов.

3.3. Характеристика объектов исследований.

3.4. Приборы и аппаратура.

3.5. Схемы экспериментов.

3.6. Техника проведения экспериментов.

3.7. Методы обработки результатов экспериментов.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Исследование заполняемое™ ячеек у экспериментального и серийного высевающих аппаратов.

4.2. Равномерность потока семян на выходе из аппаратов.

4.3. Влияние длины высевного окна и числа ячеек на коэффициент вариации интервалов.

4.4. Распределение семян в борозде.

4.5. Распределение всходов в рядке.

4.6. Исследование качественных показателей размещения семян и растений при высеве экспериментальным и серийным аппаратами с различными скоростями движения.

4.7. Сравнительные результаты работы высевающих аппаратов по урожайности корнеплодов.

4.8. Выводы по результатам экспериментальных исследований.

5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

5.1. Реализация результатов исследований.

5.2. Расчет экономической эффективности от производства и использования экспериментального высевающего аппарата на сеялке ССТ-12.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса высева семян сахарной свеклы ячеисто-дисковым аппаратом»

Актуальность работы. Сахарная свекла является единственной технической культурой в Российской Федерации, из которой вырабатывается сахар. Для достижения экономической самостоятельности в обеспечении населения этим ценнейшим продуктом питания страна должна выращивать ежегодно 55 - 60 млн. т сахарной свеклы и производить 7- 8 млн. т сахара. Однако в последние годы производство сахарной свеклы и сахара сократилось. Важнейшей причиной сокращения производства является сравнительно большая трудоемкость возделывания этой культуры, сложность технологии, которая на фоне общего экономического спада порождает новые трудности. В этих условиях приобретают особую актуальность вопросы обоснования рациональных агротехнических приемов возделывания культуры, технологических параметров посева, совершенствования конструкций сеялок и в частности - их высевающих аппаратов, прогнозирование урожайности на стадии формирования густоты насаждения, что позволит более аргументировано и рационально выбрать необходимую густоту и точность размещения семян, оценить влияние качества посевного материала на главный критерий - урожайность.

Повышение точности пунктирного высева ячеисто-дисковым аппаратом может быть осуществлено применением скоростного дозирования семян на основе конструктивной доработки аппарата, использующей явление образования организованных рядов семян перед входами в ячейки. Этому же способствует и обоснование размеров высевного окна применительно к той или иной фракции посевного материала.

Прогнозирование урожайности по отношению к максимально возможному уровню при идеальном размещении растений возможно при использовании вероятностных методов анализа распределения семян и растений, а также теоретической зависимости продуктивности отдельного растения от условий его размещения в рядке среди двух соседних. Для этого необходима разработка математической модели накопления продуктивной массы растения и алгоритма расчета урожайности на ЭВМ.

Работа выполнена на кафедре сельхозмашин Воронежского ГАУ им. К.Д. Глинки. В соответствии с планом НИР кафедры она выполнена по комплексной теме 19.1 «Разработка ресурсосберегающей технологии возделывания сельскохозяйственных культур и технических средств для ее реализации».

Цель исследования. Повышение равномерности распределения семян за счет совершенствования конструкции ячеисто-дискового высевающего аппарата и уточнение методики оценки качества распределения семян и растений по критерию урожайности корнеплодов.

Объект исследования. Ячеисто-дисковый высевающий аппарат свекловичных сеялок типа ССТ -12 и статистические ряды распределения семян и растений.

Методика исследований. Тензометрирование выходных потоков семян на стендовых испытаниях высевающих аппаратов с последующей компьютерной обработкой результатов наблюдений в системе МаШсаё. Составление статистических рядов распределения семян и всходов по результатам работы сопоставляемых высевающих аппаратов в полевых условиях. Анализ числовых характеристик и законов плотности распределения случайной величины - интервала между семенами или растениями, их влияния на урожайность корнеплодов.

Научная новизна. Разработана конструкция высевающего аппарата, позволяющая формировать организованный ряд семян перед входом в ячейки высевающего элемента. Установлена взаимосвязь длины выходного окна и разброса размеров семян внутри фракции калибровки с числовыми характеристиками потока на выходе из аппарата. Уточнена методика прогнозирования урожайности корнеплодов на основе аппроксимации размещения растений гамма-распределением случайной величины, разработана математическая модель и алгоритм расчета.

Практическая значимость. Предложенная конструкция высевающего аппарата обеспечивает снижение коэффициента вариации потоков дражиро-ванных и недражированных семян на 20 - 30 % (патент РФ № 2108703), что повышает урожайность корнеплодов с экономическим эффектом 757 тыс. руб. за восьмилетний срок эксплуатации сеялки.

Математическая модель и алгоритм расчета относительной урожайности позволяют определить этот показатель на стадии посева, что дает основание аргументировано корректировать технологические параметры посевной операции. Разработана таблица и карта линий уровня относительной урожайности кондиционных корнеплодов в зависимости от густоты насаждения (4 -10 шт./м) и коэффициента вариации интервалов по всходам (20 - 100 %).

Апробация работы. Основные материалы работы доложены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Воронежского госагроуниверситета в 1997-1999 гг., на международной конференции молодых ученых (г. Воронеж, ВГАУ) в 1999 г., на НТС Главного управления сельского хозяйства и продовольствия Воронежской области в 1999 г.

Публикации. По результатам исследований автором опубликовано 10 статей общим объемом 2,3 печатных листа, получено одно авторское свидетельство и один патент.

На защиту выносятся следующие вопросы:

• обоснование применения организованного ряда семян перед входом в ячейки высевающего элемента;

• установление взаимосвязи шага ячеек, длины выходного окна и разброса размеров семян внутри фракции калибровки с числовыми характери» уточнение методики прогнозирования урожайности корнеплодов на основе аппроксимации размещения растений гамма-распределением случайной величины, разработка математической модели и алгоритма расчета.

• уточнение методики прогнозирования урожайности корнеплодов на основе аппроксимации размещения растений гамма-распределением случайной величины, разработка математической модели и алгоритма расчета.