Совершенствование рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений с обоснованием его праметров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сиднева Ирина Евгеньевна

• Сиднева Ирина Евгеньевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Сиднева Ирина Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ технологий внесения минеральных удобрений

1.2 Основные требования к процессу разбрасывания и разбрасывателям минеральных удобрений

1.3 Анализ конструкций разбрасывателей минеральных удобрений

1.4 Направления развития способов и средств механизации внесения удобрений

1.5 Цель работы и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА РАЗБРАСЫВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

2.1 Конструктивно-технологическая схема рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений

2.2 Силы, действующие на частицу минерального удобрения

2.3 Дифференциальное уравнение движения частицы минерального удобрения

2.4 Уравнение движения частицы удобрения в воздухе

2.5 Обоснование конструктивных параметров рабочего органа разбрасывателя

2.6 Определение оптимальной скорости движения разбрасывателя

2.7 Определение оптимальной высоты установки рабочего органа

2.8 Определение критических частот вращения рабочего органа

2.9 Мощность, требуемая на привод рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений

Выводы

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика экспериментальных исследований

3.1.1. Программа исследований

3.1.2. Разработка и изготовление лабораторно-исследовательского комплекса

3.1.3. Методика использования лабораторно-исследовательского комплекса

3.1.4. Выбор средств измерения режимных параметров рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений

3.1.5. Выбор и обоснование параметра оптимизации

3.1.6. Проведение поисковых опытов

3.1.7. Планирование факторного эксперимента. Кодирование факторов

3.2. Методика производственных исследований

Выводы

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРЕДЛАГАЕМОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

4.1. Результаты экспериментальных исследований

4.2. Анализ математической модели технологического процесса разбрасывания минеральных удобрений

4.3. Результаты производственных исследований разбрасывателя минеральных удобрений с предлагаемым рабочим органом

Выводы

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ РАЗБРАСЫВАТЕЛЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ С ПРЕДЛАГАЕМЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ В ПРОИЗВОДСТВО

5.1. Особенности применения разбрасывателя минеральных удобрений в условиях производства

5.2. Экономическая эффективность внедрения разбрасывателя минеральных удобрений

5.2.1. Определение стоимости изготовления

5.2.2. Выбор базы для сравнения

5.2.3. Исходные данные

5.2.4. Расчет экономической эффективности от внедрения разбрасывателя минеральных удобрений с предлагаемым рабочим органом в производство

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений с обоснованием его праметров»

ВВЕДЕНИЕ

Для успешного выполнение Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017 - 2025 годы определяющее значение имеет решение проблемы повышения почвенного плодородия, создания и применения на практике новейших научно-технических достижений и инженерных решений, способствующих эффективному использованию имеющихся в нашей стране земельных ресурсов.

В современных агротехнологиях решающую роль в повышении плодородия почв и, в итоге, урожайности сельскохозяйственных культур играет применение новейших достижений химической промышленности и средств механизации на различных этапах производства сельскохозяйственной продукции.

Использование минеральных удобрений позволяет обогатить почву питательными веществами, необходимыми для роста и созревания культур. При этом применяют различные виды минеральных удобрений: простые, комплексные и т.д.

В условиях высокого уровня цен на минеральные удобрения важно бережно использовать содержащиеся в них питательные вещества, для чего удобрения необходимо точно распределять по поверхности поля.

В технологиях применения удобрений основное значение имеет качество их распределения по поверхности почвы, именно от него зависит эффективность применения минеральных удобрений.

Анализ научных исследований показывает, что при внесении средней дозы питательных элементов в обычных технологиях один килограмм действующего вещества дает прибавку урожая до 4 кг зерна. Кроме того исследованиями установлено, что характер распределения дозы удобрений по поверхности поля напрямую влияет на урожайность сельскохозяйственных культур.

Превышение допустимой неравномерности негативно сказывается на

5

урожайности, ухудшая отзывчивость культур на удобрения на тех участках, где внесение было избыточным.

Большое значение имеет также экологический аспект применения минеральных удобрений, поскольку повышенная неравномерность внесения удобрений приводит к загрязнению окружающей среды и истощению почв.

Изучению теоретических аспектов внесения удобрений, а также обоснованию геометрических параметров и формы рабочих органов средств механизации внесения удобрений посвящены работы В.В. Адам-чука, В.А. Батурина, П.И. Войтова, Н.И. Волошина, А.П. Дьячкова, В.П. Забродина и др. [1, 2, 7, 8, 16, 17, 18, 19, 20]. Анализ исследований вышеперечисленных ученых позволил установить основные закономерности процесса разбрасывания минеральных удобрений средствами механизации с различными формами рабочего органа.

Проведенный анализ исследований, посвященных поиску технических решений проблемы повышения равномерности внесения удобрений с помощью центробежных разбрасывателей показал, что, несмотря на многочисленные попытки ученых, в теории расчета геометрических параметров и формы рабочих органов имеются вопросы, которые до настоящего времени решены не полностью. Кроме того, принципиальные изменения в конструкцию рабочего органа центробежного дискового разбрасывателя минеральных удобрений до настоящего времени не вносились.

В связи с этим совершенствование разбрасывателя минеральных удобрений, позволяющее повысить качество их распределения по поверхности почвы с учетом энерго- и ресурсосбережения, а также экологичности является актуальной и важной научно-технической задачей.

Цель работы - повышение качества распределения минеральных удобрений по поверхности поля на основе разработки разбрасывающего устройства и обоснования его оптимальных конструктивно-режимных параметров.

Задачи исследования:

1. Выполнить анализ существующих способов и средств поверхностного внесения минеральных удобрений, выявить основные направления их совершенствования.

2. Разработать конструкцию рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений и обосновать его конструктивные параметры и режимы работы.

3. Получить теоретические закономерности процесса разбрасывания минеральных удобрений, выполнить экспериментальные исследования разбрасывателя минеральных удобрений и определить основные конструкционные параметры предложенного нового рабочего органа и режимы работы разбрасывателя.

4. Определить экономическую эффективность применения разработанного средства механизации поверхностного внесения минеральных удобрений.

Научную новизну работы представляют:

1) теоретическое обоснование конструктивных параметров рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений;

2) результаты экспериментальных исследований рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений;

3) уравнения регрессии процесса распределения минеральных удобрений по обрабатываемой поверхности и полученные в результате обработки этих уравнений оптимальные конструктивно-технологические параметры.

Теоретическая значимость работы. Установлены зависимости скорости и угла отклонения частицы удобрения на выходе с диска от его конструктивных параметров: диаметра разбрасывающего диска, угла наклона лопасти к горизонтальной плоскости, угла между лопаткой и радиусом диска, высоты установки рабочего органа. Также были установлены и

проанализированы зависимости дальности полета частиц удобрений от

7

конструктивных и кинематических параметров рабочего органа.

Выявлена зависимость для определения максимальной потребной мощности, которая показала, что на мощность оказывают влияние геометрические параметры рабочего органа, высота его установки над поверхностью поля, угловая скорости его вращения, заданная ширина разбрасывания, норма внесения удобрений и их физико-механические свойства.

Полученные теоретические зависимости позволяют определить скорость частиц удобрения в зависимости от конструкционных параметров разбрасывающего рабочего органа, дальность полета частиц удобрений от конструктивных и кинематических параметров рабочего органа, а также мощность на привод рабочего органа разбрасывателя от его конструктивно-технологических параметров.

Практическая значимость Предложена новая конструкция рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений, которая позволила значительно повысить качество внесения минеральных удобрений при большей на 4,2 га/ч (или на 23,1 %) производительности агрегата по сравнению с агрегатом, оснащенным разбрасывателем JM-500, существенной экономии эксплуатационных затрат (на 36 %) по сравнению с серийно выпускаемым рабочим органом. При этом урожайность выросла на 15,3 %.

Разработаны практические рекомендации по внедрению и использованию в сельскохозяйственном производстве предложенной нами конструкции рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений с оптимизированными параметры процесса внесения минеральных удобрений.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования опираются на известные законы классической механики, математики, методов статистики, методики планирования экспериментов и математического моделирования. Исследования проводили при помощи современных поверенных приборов и ЭВМ, специально разработанного лабораторного комплекса, а также технологий компьютерного моделирования. Обработка

экспериментальных данных осуществлялась с использованием современ-

ного программного обеспечения: «Microsoft Excel», «MathCAD 15», «Sta-tistica 10».

Положения, выносимые на защиту:

1) конструкция инновационного рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений;

2) результаты теоретических исследований и уравнения, связывающие конструктивно-режимные параметры рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений с основными параметрами технологического процесса;

3) результаты экспериментальных исследований рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений;

4) полученные в результате экспериментальных исследований уравнения регрессии, а также оптимальные конструктивно-режимные параметры инновационного рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений, полученные в результате анализа этих уравнений.

Степень достоверности полученных результатов обеспечивалась применением методов, связанных с математической обработкой данных, статистическим и многофакторным анализом полученных результатов исследований, что позволило получить качественную сходимость теоретических исследований с результатами экспериментальных и производственных исследований.

Реализация результатов исследований. Экспериментальные исследования опытного образца рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений производились в лабораториях и на опытном поле ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ. Производственное исследование осуществлялось в фермерском хозяйстве Макарова А.В. Чердаклинского района Ульяновской области, о чем свидетельствует акт внедрения.

Апробация результатов исследований. Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на Национальной научно-

практической конференции «Наука в современных условиях: от идеи до

9

внедрения» (Димитровград, 2018 г.); Международной научно-практической конференции, посвященной памяти члена-корреспондента РАСХН и НАНКР академика МАЭП и РАВН Бочкарева (Рязань, 2020 г.); XVI Международной научно-практическая конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2021 г.), XI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути решения» (Ульяновск, 2021 г.).

Производственное исследование осуществлялось в фермерском хозяйстве Макарова А.В. Чердаклинского района Ульяновской области.

Данная научная работа была удостоена бронзовой медали конкурса «За успешное внедрение инноваций в сельском хозяйстве», проводимого в рамках 24-й Российской агропромышленной выставки «Золотая осень -2022» (Москва, 2022 г.).

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Анализ технологий внесения минеральных удобрений

«Современные условия роста населения и как следствие - растущие потребности населения в продуктах питания при одновременном сокращении общей площади плодородных почв диктуют требования к производителям сельскохозяйственной продукции растениеводства о постоянном приросте урожайности.

В свою очередь, обеспечить прирост урожайности растений можно за счет улучшения состояния почвы, то есть обогащения ее питательными веществами, а также путем совершенствования тех методов воздействия, которые осуществляются в процессе возделывания почвы человеком.

В основе современных агротехнологий лежат следующие критерии:

- сохранение и повышение почвенного плодородия;

- ресурсосбережение;

- экономическая и экологическая безопасность сельскохозяйственной продукции и окружающей среды» [72].

В связи с этим, «одной из самых актуальных задач современного растениеводства является исследование эффективных энерго- и ресурсосберегающих технологий обработки почвы с применением рациональных доз твёрдых минеральных удобрений, способствующих приросту урожайности, при минимальном отрицательном воздействии на окружающую среду.

Как показывает наука и практика использования удобрений, грамотное системное применение удобрений позволяет более чем в полтора раза увеличить урожайность растений. Но при этом основополагающим фактором является характер распределения удобрений по поверхности почвы.

Большинство современные машин для внесения удобрений не обеспечивают установленную агротехническими требованиями неравномерность внесения.

В современном аграрном производстве применяется широкий ряд разнообразных средств механизации процесса внесения в почву удобрений, среди которых можно выделить машины, предназначенные для транспортировки и погрузки, а также непосредственно внесения минеральных удобрений.

Несмотря на большое разнообразие машин для внесения минеральных удобрений по-прежнему актуальной проблемой остается необходимость разработки новых и совершенствования имеющихся комплексов сельскохозяйственных машин и технологий внесения удобрений для различных зон в зависимости от их производственных особенностей и с учетом агротехнических требований к процессу внесения удобрений и к самим удобрениям» [40].

«Выбор используемой технологии применения удобрений обусловлен видом удобрения и способом его внесения. На рисунке 1. 1 изображена схема, составленная в результате анализа научно-технической литературы и отражающая факторы, оказывающие непосредственное влияние на получение урожая, в частности технологии внесения удобрений» [72].

Как показало проведенное теоретическое исследование, «внесение удобрений может происходить до посева, тогда его называют основным, и во время посева или посадки - припосевное внесение. Разбрасыватели минеральных удобрений применяют преимущественно при основном внесении. Тогда удобрения распределяются по поверхности поля, а после заделываются в почву культиваторами или другими почвообрабатывающими машинами» [37, 38].

В своем исследовании М.С. Кулешов отметил, что «использование функций отзывчивости сельскохозяйственных культур на удобрения представляет возможность программирования урожайности, формирования требований к машинам и технологиям, средствам для внесения твёрдых минеральных удобрений в системе земледелия» [38].

Рисунок 1.1 - Взаимосвязи получения урожая с применением удобрений

Автор утверждает, что «в свою очередь направленность технологического процесса внесения твердых минеральных удобрений машинами различного типа определяется составляющими его технологическими опе-рациями»[38].

Таким образом, «при разработке технологического процесса внесе-

ния твердых минеральных удобрений необходимо учитывать ряд факторов: во-первых, знать способы внесения удобрений; во-вторых, знать особенности физико-механических свойств минеральных удобрений; в-третьих, иметь комплексы средств механизации, способные обеспечить выполнение агротехнических требований и норм экологической безопасности при возделывании сельскохозяйственных культур» [7, 10, 15, 41, 117, 120].

Возникновение неравномерности при внесении удобрений в сельскохозяйственном производстве приводит к возникновению колоссальных издержек, механизм формирования которых представлен на схеме (рисунок 1.2).

В ходе анализа источников, описывающих результаты исследований, проводимых в России и за ее пределами, было установлено, что «современные машины для поверхностного внесения удобрений зачастую не способны распределять удобрения по обрабатываемым поверхностям с установленной агротехническими требованиями равномерностью, результатом чего может быть не только возникновение потерь удобрений, но и загрязнение окружающей среды вследствие переизбытка удобрений на некоторых участках» [27, 28].

«При использовании разбрасывателей неравномерность внесения удобрений может составлять от 40 % до 60 %» [27, 28], что отрицательно сказывается на антропогенных свойствах почвы и ее фактическом плодородии.

В то же время применение завышенных доз удобрений увеличивает риск снижения урожайности, возникающей в результате некачественного внесения минеральных удобрений. В то же время, как показывают многочисленные исследования, причиной неравномерности внесения удобрений может являться и повышенная повреждаемость крупных гранул удобрения дозирующими рабочими органами сельскохозяйственных машин [23, 24].

Вследствие этого, удовлетворение требований современного аграр-

14

ного производства к «качеству внесения удобрений осуществляется, в основном, за счет выпуска удобрений с равномерными по размеру гранулами, обладающих высокими физико-механическими свойствами» [24].

К примеру, «статическая прочность гранул, способная обеспечить их сохранность в процессе работы разбрасывателя, должна быть не менее 2,0 МПа» [24, 33].

Помимо физико-механических свойств самих удобрений при иссле-

довании технологического процесса внесения гранулированных минеральных удобрений необходимо проанализировать основные требования к процессу разбрасывания и разбрасывающим машинам, соблюдение которых обеспечит необходимое качество внесения удобрений.

1.2 Основные требования к процессу разбрасывания и разбрасывателям минеральных удобрений

Для рассмотрения требований к процессу разбрасывания удобрений и к разбрасывателям, в первую очередь рассмотрим агротехнические требования, предъявляемые к процессу внесения удобрений.

В ходе теоретического исследования было выявлено, что большинство авторов выделяют в зависимости от времени использования удобрений основное, припосевное внесение, а также подкормку. «Внесение удобрений до посева называют основным. Внесение удобрений в процессе посева или посадки - это припосевное внесение, а удобрение после посева и посадки называют подкормкой.

Основное внесение минеральных удобрений - это технологический процесс, при котором удобрения при помощи различных машин распределяют по поверхности поля, а затем заделывают в почву при вспашке. Подкормка растений осуществляется в период их вегетации» [72].

Дчя технологического процесса внесения минеральных удобрений

-равномерность распределения по ширине захвата центробежными разбрасывателями должна быть не менее 75 а тарельчатыми - не менее

- отклонение глубины заделки удобрений от заданной и норма внесения на 1 га не должны превышать 20 % [81];

- туковысевающие аппараты комбинированных сеялок должны надежно высевать удобрения при нормальной влажности и норме высева

50...750 кг/га с отклонением от нормы не более 5 %; при этом удобрения должны быть заделаны в почву на 2.3 см глубже и на 3.4 см в стороне от рядка семян;

- слежавшиеся удобрения перед использованием необходимо измельчить и просеять, Размер частиц после измельчения должен быть не

более 5 мм, со держание частиц размер ом менее 1 мм допускается не более 6 % [82];

- «в процессе растаривания потери удобрений с бумажной мешкотарой не должны превышать 1 %, а с полиэтиленовой - 0,5 %. Содержание лоскутов мешкотары в измельченных удобрениях не должно превышать 3 % массы бумажных и 0,7 % массы полиэтиленовых мешков» [26];

- «при смешивании удобрений влажность исходных компонентов не должна отличаться от стандартной более чем на 25 %. Отклонение от заданного соотношения питательных элементов в тукосмеси допускается не более 10 %» [26].

«При сплошном внесении минеральных удобрений отклонение фактической дозы от заданной допускается не более 5 %, неравномерность распределения удобрений по ширине захвата при внесении оптимальных доз не более 15 %, а при внесении умеренных доз до 25 %. Не допускаются пропуски между соседними проходами агрегата и необработанные поворотные полосы. Промежуток времени от внесения удобрения до заделки их в почву должен быть не более 12 часов» [81]. Во избежание испарения в атмосферу безводного аммиака его внесение должно сопровождаться заделкой в почву на определенную глубину.

В силу своей сложности и многоуровневой структуры «технологический процесс внесения минеральных удобрений может быть подвержен влиянию различных воздействий, которые могут быть случайными, технологическими или контролирующими»^, 87, 96].

«Воздействия, которые не поддаются прогнозированию, и возникновение которых в ходе выполнения технологического процесса внесения удобрений носит случайный характер, являются случайными.

К технологическим воздействиям будем относить те воздействия, причиной которых являются те или иные особенности выполняемого технологического процесса, такие как вид удобрения, норма высева, рабочая скорость машины и др.

Воздействиями же, которые позволяют управлять ходом технологического процесса внесения минеральных удобрений, определены нами как контролирующие» [38].

В ходе анализа различных источников были выявлены взаимосвязи между факторами, оказывающими, влияние на технологический процесс внесения удобрений с помощью разбрасывателей и воздействием, которое они оказывают, что представлено на рисунке 1.3.

Таким образом, существует множество факторов, как случайных, так и контролируемых, которые могут оказать влияние на картину пространственного распределения минеральных удобрений, получаемую в процессе работы разбрасывателя. Наличие такого широкого диапазона факторов приводит к возникновению некоторых затруднений при разработке теоретических моделей пространственного распределения частиц удобрения по обрабатываемой поверхности в случае, если принимать в расчет все эти факторы воздействия.

Прнмененне систем объективного контроля и управления процессом внесения удобрений, как следует из вышеизложенного, является одним из путей повышения качества распределения минеральных удобрений по поверхности поля и производительности машины.

В зависимости от типа почвы и природной зоны использования для каждой сельскохозяйственной культуры существует оптимальная дозавне-сения удобрений, отклонение от которой, возникающее в случае неравномерного распределения удобрений по обрабатываемой поверхности почвы,

18

Рисунок 1.3 — Факторы, определяющие качество выполнения технологического процесса внесения минеральных удобрений центробежными разбрасывателя ми

«Одним их основных условий, определяющих эффективность использования удобрения, а также одним из главных агротехнических показателей работы машин для внесения минеральных удобрений является равномерность распределения удобрения по поверхности почвы» [19, 20, 25, 43, 78].

Обработка данных агрохимических исследований по разным регионам нашей страны показала, что «повышение неравномерности распреде-

ления минеральных удобрений свыше 60% приводит к недобору урожая свыше 8 ц/га. Зависимость недобора урожая о неравномерности внесения удобрений показана на рисунке 1.4.

12

0

^ 10 > 8 £ б

1 4

| 2 Л

^ О

Озимо Я ПШ&1 чица ( 'ЫРК)

10

20 30 40 50 60 70 Неравномерность, %

Рисунок 1.4 — Влияние неравномерности при внесении удобрений

на недобор урожая

Для других культур и удобрений наблюдается аналогичная зависи-мость[113].

Анализ многочисленных исследований выявил, что основными факторами. влияющими на агротехнические показатели, являются тип распределительного рабочего органа, равномерность распределения удобрений по полю, а также способ внесения удобрений.

Рабочая ширина рассева удобрений у центробежных разбрасывателей намного больше ширины самой машины, вследствие чего ее выбор является сложной научно-технической задачей. Это вызвано тем, что для обеспечения требуемой ширины рассева необходимо оборудование машины специальными маркерами, осуществляющим разметку поля. В отсутствие разметки, вероятны существенные ошибки механизаторов в процессе вождения агрегата [23, 25, 32, 33].

Например, «если требовалось соблюдение ширины рассева в 10 м, то действительная ширина рассева удобрений разбрасывателями могла находиться в пределах от 7 до 14 м.

Качество распределения удобрений по поверхности поля можно оценить, используя коэффициент вариации:

где - коэффициент вариации; аР - среднее квадратичное отклонение доз, равное

Яр - среднее значение доз удобрений, попавших улавливатель; ^ - текущее значение доз; п - количество оцениваемых доз» [38].

Как показал анализ источников, последствиями от неравномерного «внесения удобрений могут быть как снижение полезных характеристик и свойств урожая и самих почв, так и неблагоприятное воздействие на экологию, в частности загрязнение почв, носящее необратимый характер.

Неравномерность внесения удобрений приводит к неоднородности содержания питательных веществ в почве поля, что приводит к полеганию посевов зерновых культур и как следствие - к существенным потерям урожая, которые могут достигать от 25 % до 60 % в отдельные годы» [19].

Многие нссл ед о в ател и отмеч а ют. ч го нер авномер но сть р аспр ед ел е-ния вносимых удобрений может меняться в зависимости от конструкции разбрасывателей и качества рассеваемых удобрений [7: 44: 64]. «С увеличением степени неравномерности внесения до 70.. .80 % этот потери уро-

Напротив, «на участках с равномерным распределением удобрений, как установили зарубежные исследователи, урожай на 15 % выше среднего урожая с участков с неравномерностью внесения удобрений» [87, 89].

Из проведенного анализа литературных источников видно, что в России и за рубежом для внесения гранулированных минеральных удобрений широко применяются различные средства механизации, которые непо-

= 100

ЯР '

( 1.1)

(1.2)

средственно влияют на равномерность внесения минеральных удобрений. Рассмотрим их подробнее.

1.3 Анализ конструкций разбрасывателей минеральных удобрений

Прежде, чем приступить к анализу конструкций разбрасывателей минеральных удобрений рассмотрим «классификацию машин, применяемых в современных условиях для внесения в почву удобрений. Классификация машин для внесения удобрений осуществляется по нескольким параметрам:

а) по назначению выделяют следующие средства механизации: машины для подготовки удобрений к внесению, погрузчики, транспортировщики, и машины, применяемые непосредственно для внесения удобрений в почву;

б) в зависимости от агрегатного состояния удобрений выделяют машины для внесения твердых и пылевидных удобрений;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сиднева Ирина Евгеньевна, 2023 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Агропромышленный комплекс в России в 2018 году. Сборник основных показателей АПК Российской Федерации. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2019. - 556 с.

2. Адамчук, В.В., Моисеенко В.К. Технические средства нового поколения для рассева минеральных удобрений // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2004. - № 2. - С. 15 -19.

3. Адамчук, В.В. Теоретические исследования движения частиц удобрений по рассевающему органу // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2003, - № 12. - С. 28-31.

4. Афанасьев, Р.А. Проблемы координатного земледелия и пути их решения / Р.А. Афанасьев - М.: ТСХА, 2006. - С. 187- 190.

5. Батурин, В.А., Личман Г.И. Обоснование параметров пневмо-системы машины для дифференцированного внесения минеральных удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии - 2011. - № 6.

- С. 26-30.

6. Богомягких, В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов / В.А. Богомягких. - Ростов-на-Дону, 1974. - 152 с.

7. Бурмистрова, М.Ф., Щербаков А.М. Физико-механические свойства новых видов минеральных удобрений. Теоретические и экспериментальные исследования физико-механических свойств почв, удобрений и растений: Труды ВИСХОМ. Вып. 54. - М. ОНТИ ВИСХОМ, 1969. -С.111-132.

8. Величко, М.В. Пути совершенствования управления инновационным развитием и модернизацией страны / М.В. Величко,В.А. Ефимов // Управление социально-экономическими системами в условиях модернизации (коллективная монография в 2-х частях под ред. Плотникова А.Н.).

- Часть 2. - Саратов: изд-во ЦПМ «Академия бизнеса». - 2010. - С. 311-

9. Войтов, П.И. Эффективно использовать минеральные и известковые удобрения // Техника в сельском хозяйстве. - 1973. - № 4. - С. 1-3.

10. Волошин, Н.И. Обеспечение устойчивости технологического процесса работы центробежного аппарата тукорассевающих машин: авто-реф. дис... канд. техн. наук / Н.И. Волошин - Краснодар, 1986. - 24 с.

11. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский - М.: Наука, 1963. - 871 с.

12. Высокоэффективная техника для энерго-, влаго-, ресурсосберегающих мировых технологий Mini-Till, No-Till в системе точного земледелия России: монография / В.А. Милюткин, В.Э. Буксман, М.А. Кана-ев. - Кинель: РИО Самарской ГСХА, 2018. - 182 с.

13. Горячкин, В.П., Собрание сочинений в 3-х томах. Т.1 / В.П. Горячкин. - М.: Колос, 1965. - С. 597 - 603.

14. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний; введ. 2013-01-01. - М.: Стандар-тинформ, 2013. - 24. с.

15. ГОСТ 28714 - 90. Машины и тракторы сельскохозяйственные и лесные. Машины для внесения твёрдых минеральных удобрений. Методы испытаний; введ. 1991-07-01. - М.: Стандартинформ, 2005. - 14 с.

16. Гуков, С.Я. Ресурсы и приоритеты агроинженерной науки // С.Я Гуков, В.М. Дринча - Киев: Феникс, 2012. - С.18 - 25.

17. Догановский, М.Г., Козловский Е.В. Машины для внесения удобрений / М.Г. Догановский, Е.В. Козловский. - М.: Машиностроение, 1972. - 272 с.

18. Дорофеев, В.Ф., Понамарев В.И. Проблемы полегания пшеницы и пути ее решения / В.Ф. Дорофеев, В.И. Понамарев // Обзор литературы ВПИИТЭИСХ. - М.: 1970. - С. 3.

19. Дьячков, А.П. Совершенствование технологии внесения мелио-

148

рантов // Совершенствование технологий и технических средств производства продукции растениеводства и животноводства: сб. науч. трудов -Воронеж: ГАУ. 1998. - С. 133 - 138.

20. Дьячков, А.П. Снижение энергетических затрат и неравномерности внесения твердых органических удобрений / А.П. Дьячков, А.Д. Бровченко, Н.П. Колесников // Техника в сельском хозяйстве. - № 4. -2012. - С.8-10.

21. Дьячков, А.П. Результаты теоретических и экспериментальных исследований многолопастных рабочих органов роторного типа для распределения твердого навоза / А.П. Дьячков, В.П. Шацкий, А.Д. Бровченко, Н.П. Колесников // Вестник воронежского государственного аграрного университета. - № 1-2. - 2014. - С. 80-86.

22. Елисеев, А.Г. Обзор Российского рынка разбрасывателей минеральных и твердых органических удобрений / А.Г. Елисеев // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 4. - С. 3 - 6.

23. Забродин, В.П. Влияние способа движения агрегата на производительность разбрасывателей туковых смесей Межвуз. сборник РИСХМ. - Ростов на Дону: РИСХМ, 1986. - С. 55 - 59.

24. Забродин, В.П. Исследование процесса истечения смесей из бункерных устройств / В.П. Забродин, И.В. Артемьева // Совершенствование технологических процессов, машин и аппаратов в инженерной сфере АПК. - Зерноград, 1999. - С. 46.

25. Забродин, В.П. Контроль и управление процессами внесения минеральных удобрений / В.П. Забродин. - Ростов-на-Дону: ООО «Тера»; НПК «Гефест», 2003. - 124 с.

26. Забродин, В.П. Результаты исследований рабочего органа разбрасывателей удобрений // Механизация приготовления и внесения органических и минеральных удобрений. - Зерноград, 1984. - С. 66 - 75.

27. Зенков, Р.Л. Механика насыпных грузов / Р.Л. Зенков - М.: Машиностроение, 1964. - 251 с.

28. Зимон, А.Д. Аутогезия сыпучих материалов. /А.Д. Зимон, Е.И. Андрианов. - М.: Металлургия, 1978. - С.21 - 23.

29. Злобин, А.С. Параметрические методы решения минимаксных задач: Дис... канд. физ-мат. наук / А.С. Злобин. - М.: ВЦ РАН, 1984. -127 с.

30. Иванов, О.П. Аэродинамика и вентиляторы [Текст] / О.П. Иванов, В.О. Мамченко. - Л.: Машиностроение, 1986. - 231 с.

31. Изотов, В.Я. Экспериментальные исследования качества рассева смешанных минеральных удобрений // Механизация и электрификация сельского хозяйства: сборник - Киев, 1976. Вып. 37. - С. 24 - 27.

32. Каплан, И.Г. К выбору критериев оценки качества при работе с удобрениями // В кн.: Механизация земледелия и животноводства. -Минск, 1982. - С. 10 -18.

33. Качество внесения удобрений машинами пневматического и центробежного типов // Сер. Механизация растениеводства. Испытания и использование новой техники: обзорная информация / Н.И. Верещагин, Б.П. Черников, Б.А. Гловацкий, Н.Л. Момоносов. - М.: АгроНИПТИЭ-ИТО, 1990. - 56 с.

34. Ковзалов, В.И. Исследование факторов, влияющих на глубину заделки семян сошниками для подпочвенно-разбросного сева зерновых культур: автореф. дис. ... канд. техн. наук / В.И. Ковзалов - Челябинск, 1989. - 21 с.

35. Козыбаева, Ф.Е. Влияние удобрений на экосистему почв аг-роландшафтов // Машинные технологии дифференцированного применения удобрений и мелиорантов: / Труды 2-й международной научно-практической конференции - Рязань: ГНУ ВНИМС -2001. - С. 244-246.

36. Кормановский, Л.П. Точное земледелие - новое направление фундаментальных инженерных исследований // Техника в сельском хозяйстве. -2002. - № 1. - С. 3 - 5.

37. Корнаи, И. Планирование на двух уровнях. / Применение

150

математики в экономических исследованиях / И. Корнаи, Т. Литпак - М.: Мысль, 1965. - С. 79 - 83.

38. Кулешов, М.С. Технология и штанговая машина для внесения твердых минеральных удобрений: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 [Электронный ресурс] / М.С. Кулешов - Рязань, 2016. - 166 с. (Режим доступа: http://www.mgau.rU/file_article/ds/disskuleshov.pdf#1).

39. Курдюмов, В.И. К обеспечению качества распределения минеральных удобрений / В.И. Курдюмов, И.Е. Сиднева // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения / Материалы Национальной научно-практической конференции. Т. II. Димитровград, ТИ - филиал Ул-ГАУ, 2018. - С. 282 - 285.

40. Курдюмов, В.И. Совершенствование рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений / В.И. Курдюмов, И.Е. Сиднева // Комплексный подход к научно-техническому обеспечению сельского хозяйства: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти члена-корреспондента РАСХН и НАНКР академика МАЭП и РАВН Бочкарева Я.В. - Часть II. - Рязань: РГАТУ, 2020. - 398 с.

- С.

41. Летковский, Л.И. Исследование и обоснование параметров пневмомеханического аппарата для внесения смесей минеральных удобрений: автореф. дис.... канд. техн. наук / Л.И Летковский - Минск, 1975. - 24 с.

42. Личман, Г.И. Основные направления фундаментальных и прикладных исследований по координатному земледелию // Машинные технологии дифференцированного применения удобрений и мелиорантов: тр. 2-й науч. международной науч.практ. конф. - Рязань: ГНУ ВНИМС - 2001. - С.53 - 55.

43. Лошаков, В.Г. Севообороты и плодородие почв /В.Г. Лошаков.

- М.: ВНИИА, 2012. - 512 с.

44. Любимая, Е.П. Рост, развитие, урожайность и качество зерна

151

озимой пшеницы в зависимости от сроков внесения азотного удобрения на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья: дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Е.П. Любимая: Краснодар, 2003. - 190 с.

45. Макаров, В.А. Технические средства для внесения удобрений / В.А. Макаров, М.С. Кулешов, О.И. Журавлева // Проблемы механизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства. - 2015. - № 7. - С. 62 -69.

46. Марченко, А.Н. Размещение приемника ГЛОНАСС/ОРБ на агрегате / А.Н. Марченко, С.А. Белых, Г.И. Личман // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2014. - № 1. - С. 7-9.

47. ОСТ. 107.1 - 2000 Машины для внесения твердых минеральных удобрений, известковых материалов и гипса. Методы оценки функциональных показателей. - Минсельхоз России, 2000. - 46 с.

48. Мерзликин, A.C., Новикова О.И. Организационные аспекты рационального использования удобрений и других средств химизации. // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - С. 25 - 32.

49. Методы повышения эффективности использования тракторных транспортно-технологических агрегатов / Н.Ф. Скурятин, А.В. Бондарев, Б.С. Зданович, Е.В. Соловьев, С.В. Соловьев. - Москва; Белгород: ООО «Центральный коллектор библиотек «БИБКОМ», 2017. - 161 с.

50. Механизация приготовления и внесения твердых минеральных удобрений: обзорная информация / Л.М. Клятис, А.Б. Максимов -М.: ВНИИТЭИСХ, -1979. - 66 с.

51. Милованов, Е.Л., Сорокин С.И. Исследование причин неравномерного созревания хлебов / Е.Л. Милованов, С.И. Сорокин //Труды Саратовского СХИ Т36. - Саратов, 1970. - С. 13 -23.

52. ОСТ. 70.71 - 2000. Машины для внесения минеральных удобрений, известковых материалов и гипса. / Программа и методика испытаний. Минсельхоз России. - 2000. - 46 с.

53. Останин, А.И. О равномерности внесения минеральных

152

удобрений / А.И. Останин, Л. С. Злобина // Агрохимия. - 1971 - №3.- 45 с.

54. Патент РФ №2343678. Навесной разбрасыватель минеральных удобрений/ С.Н. Леоненко, А.С. Тарковский, А.Н. Горин; Опубл. 20.01.2009, Бюл. № 2.

55. Патент РФ № 120840. Разбрасыватель гранулированных минеральных удобрений / А.В. Бирюков, В.А. Пономарев; Опубл. 10.10.2012, Бюл. № 28.

56. Патент РФ №141387. Разбрасыватель гранулированных минеральных удобрений / А.В. Бирюков, В.А. Пономарев; Опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16.

57. Патент РФ №2541393. Разбрасыватель минеральных удобрений / А.Ю. Ермолин, В.И. Хижняк, А.Ю. Несмиян; Опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.

58. Патент РФ №120840. Разбрасыватель гранулированных минеральных удобрений / А.В. Бирюков, В.А. Пономарев; Опубл. 10.10.2012, Бюл. № 28.

59. Патент РФ №165224. Рабочий орган разбрасывателя твердых минеральных и органо-минеральных удобрений / Б.П. Беседин, Е.Ю. Колесников, А.А. Шварц; Опубл. 10.10.2016, Бюл. № 28.

60. Патент РФ № 168375. Двухбарабанный разбрасыватель твердых минеральных удобрений / Б.П. Беседин, Е.Ю. Колесников, А.А. Шварц; Опубл. 31.07.2017, Бюл. № 4.

61. Патент РФ № 173569. Рабочий орган разбрасывателя гранулированных минеральных и органо-минеральных удобрений / Б.П. Беседин, Е.Ю. Колесников, А.А. Шварц; Опубл. 31.08.2017, Бюл. № 25.

62. Патент РФ № 179534. Разбрасыватель минеральных удобрений/ Д.Т. Халиуллин, Б.Г. Зиганшин, А.В. Дмитриев; Опубл. 17.05.2018, Бюл. № 14.

63. Патент РФ № 191029. Дисковый разбрасыватель гранулиро-

153

ванных минеральных удобрений / М.А. Гайбарян, Н.Н. Новиков, В.И. Си-доркин; Опубл. 22.07.2019, Бюл. № 21.

64. Патент РФ № 194259. Рабочий орган разбрасывателя минеральных удобрений/ В.И. Курдюмов, И.Е. Сиднева - Опубл. 4.12.2019, Бюл. № 34.

65. Патент РФ № 194309. Рабочий орган разбрасывателя минеральных удобрений/ В.И. Курдюмов, И.Е. Сиднева - Опубл. 5.12.2019, Бюл. № 34.

66. Пятаев М.В. Методика и результаты экспериментальных исследований распределителя пневматической зернотуковой сеялки / М.В. Пятаев // Вестник ЧГАА - 2010. - № 11.- С.137 - 139.

67. Пятаев М.В. Эффективный распределитель семян сеялки // Сельский механизатор. - 2014. - № 11. - С.10 - 11.

68. Савельев, И.В. Курс общей физики: Молекулярная физика и термодинамика. - М.: Астрель, 2001. - Т. 3. - 208 с.

69. Сендряков, И. Ф., Гловацкий Б. А. Физико-механические свойства удобрений, предназначенных для приготовления тукосмесей // Химия в сельском хозяйстве - 1976. № 11. -26 с.

70. Сержанов, И.М. Оптимизация системы удобрения и технологических приёмов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи среднего Поволжья: дис. с.-х. наук - Казань, - 2013. - 471 с.

71. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. / Д.В. Сивухин - М.: МФТИ, 2005. - Т. I. Механика. - 560 с.

72. Сиднева, И.Е. К вопросу о технологиях внесения минеральных удобрений / И.Е. Сиднева, В.И. Курдюмов // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник материалов: в 2 кн. / XVI Международная научно-практическая конференция. - Барнаул: РИО Алтайского ГАУ, 2021. - Кн. 2. - 280 с. - С. 37 -39.

73. Сиднева, И.Е. Теоретическое обоснование параметров рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений / И.Е.Сиднева, В.И.

154

Курдюмов, А.А. Павлушин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии: Научно-теоретический журнал. - 2022. -№3(59). - С. 6-11.

74. Сиднева, И.Е., Курдюмов, В.И. Результаты исследования по совершенствованию рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений / И.Е. Сиднева, В.И. Курдюмов //Наука в центральной России: Научно-производственный периодический журнал. - 2022. - № 6. - С. 42-49.

75. Симакин, А.И. Удобрения, плодородие почв и урожай в условиях интенсивного земледелия. - Краснодар: Кн. из-во. 1988. - 270 с.

76. Состояние и тенденции развития конструкций машин для внесения минеральных (твердых) удобрений / В.А. Шмонин, Ю.П. Каюш-ников, Г. Гриценко // Обзор. Вып.5. - М.: ЦНИИТЭИ Тракторсельхоз-маш, - 1979. - 24 с.

77. Стратегия машинно-технического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2020 г. / ВИМ. -М., 2003. - 65 с.

78. Стромберг, А.Г., Семченко, Д.П. Физическая химия / Под ред. А.Г. Стромберга - М.: Высшая школа, -2009. - 270 с.

79. Теоретические и экспериментальные исследования физико-механических свойств почв, удобрений и растений: тр. ВИСХОМ. вып. 54. - М.: ОНТИ ВИСХОМ, 1969. - 333 с.

80. Турбин, Б.И. Теоретическая механика / Б.И. Турбин - М.: Гос. изд. с.х. литературы, 1959. - 375 с.

81. Ужахов, Т.М. Повышение равномерности распределения минеральных удобрений при работе центробежных аппаратов на склонах: [Электронный ресурс]: дис...канд.техн.наук:05.20.01.-Назрань: РГБ, 2006.

82. Фехтенгольц, Г.М. Основы математического анализа. Т. 2 / Г.М. Фехтенгольц - М.: Наука, 1968. - 463 с.

83. Филиппов, Э.Ф. Влияние размеров гранул и примеси пыли

на равномерность внесения удобрений и урожай ячменя // Вестник сель-

155

скохозяйственной науки. - 1969. -№ 7.- С. 93 - 97.

84. Хомяков, Д. М., Левин, Б. В., Вопросы увеличения потребления минеральных удобрений в Российской Федерации // Достижения науки и техники АПК. - 2004. № 11. - С. 43 - 44.

85. Черников, Б.П. Повысить качество внесения удобрений // Техника в сельском хозяйстве. -1976. - № 5. - 11 с.

86. Черников, Б.П. Повысить качество внесения минеральных удобрений / Б.П. Черников, Л.А. Щемелинский, // Техника в сельском хозяйстве. - 1983. - № 2. - С. 13 -14.

87. Черноволов, В.А. Проблемы совершенствования машин для внесения минеральных удобрений / В.А. Черноволов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2000. - № 5. - С. 18 - 19.

88. Шафран, С.А. Прогнозирование экономической эффективности дифференцированного внесения минеральных удобрений с учетом внутрипольной неоднородности плодородия почв / С.А. Шафран, В.М. Пупынин, В.А. Величко // Машинные технологии дифференцированного применения удобрений и мелиорантов: тр. 2-й междун. научн. конф. - Рязань: ГНУ ВНИМС, - 2001. - С.18-19.

89. Шварц, А.А. Конструктивные особенности и результаты работы разбрасывателя органо-минеральных удобрений / А.А. Шварц, Б.П. Бе-седин, Е.Ю. Колесников // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - № 7. - 2015. - С. 186-188.

90. Шестаков, Н.И. Рациональная технология внесения удобрений / Н.И. Шестаков, В.А. Макаров // Проблемы механизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства. - 2013. - № 4. - С. 246-250.

91. Шихов, Н.И. Контроль качества работы машин для внесения твердых минеральных удобрений / Н.И. Шихов, Ю.А. Капустин, Э.А. Шакиров // Техника в сельском хозяйстве. -1984. -№8. - С. 38.

92. Шмонин, В.А. Машины для внесения удобрений и мелиорантов - залог повышения урожайности // Тракторы и сельскохозяйст-

156

венные машины. - 1998. - № 11. - С. 25 - 27.

93. Шмонин, В.А. Состояние и тенденции развития конструкций машин для внесения минеральных (твердых) удобрений / В.А. Шмонин, Ю.П., Каюшников, М.Г. Гриценко // Обзор. Вып.5. -М.: ЦНИИТЭИ Тракторсельхозмаш. - 1979. - 24 с.

94. Юдин, М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов / М.И. Юдин. - Краснодар: КГАУ, 2004. - 239 с.

95. Якимов, Ю.И. Экспериментальные, исследования распределения удобрений центробежными аппаратами / Ю.И. Якимов, С.И. Во-лосников // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1967. - № 12. -С. 27-28.

96. Якимов, Ю. И. Усовершенствование разбрасывателей удобрений / Ю. И. Якимов, Г. П. Маслов // Сельский механизатор. - 2004. -№ 2. - С.6 - 9.

97. Якимов Ю.И. Ускоренный метод контроля за качеством рассева минеральных удобрений // Химия в сельском хозяйстве - 1990. - № 10. - С. 75 - 77.

98. Янишевский Ф. В., Останин А. И. Эффективность основного минерального удобрения при разбросном и локальном внесении под зерновые культуры на кислой дерново-подзолистой почве / Ф. В. Янишевский, А. И. Останин // Бюллетень ВИУА. - 1974. - № 19. - С. 14 -17.

99. Aphale A., Bolander N., Park J. Granular fertiliser particle dynamics on and off a spinner spreader // Biosystems Engineering, -2003. - 85(3). - p. 319-329.

100. Bansal R. K., Walker J. T., Gardisser D. R. Validating Fluent for the Flow of Granular Materials in Aerial Spreaders// Transactions of the ASAE, Vol. 41(1): 29-35.

101. Berezner S., Ereshko F.I. Coordination of models in sovtware sis-tem for large scale wanter resources proekts, water supllj & manfgement / Berezner S., Ereshko F.I, vol. 4, 1980, p. 253-262.

102. Burwood-Taylor L. How fertilizer companies are using technology to stay relevant, 2019 [электронный ресурс]:

https://agfundernews.com/how-fertilizer-companies-are-using-technology-to-stay-relevant.html (дата обращения 01.02.2023).

103. Cointault F., Sarrazin P., Paindavoine M. Measurement of the motion of fertiliser particles leaving a centrifugal spreader using a fast imaging system // Precision Agriculture, 2003. - 4. - р. 279-295.

104. Cool S., Pieters J. G., Mertens K. C. Image based techniques for determining spread patterns of centrifugal fertilizer spreaders// Agriculture and Agricultural Science Procedia/ Farm machinery and Processes Management in Sustainable Agriculture, 7th International Scientific Symposium // 2015, 7, 5963.

105. Dintwa E, Tijskens E., Olieslagers R., De Baerdemaeker J. Calibration of a spinning disc spreader simulation model for accurate site-specific fertiliser application // Biosystems Engineering, 2004. - 88(1), p. 49-62.

106. Dintwa E., Van Liedekerke P., Tijskens E. Model for simulation of particle flow on a centrifugal fertiliser spreader // Biosystems Engineering, 2004. - 87(4), p. 407-415.

107. Falkovich G. Fluid Mechanics (A short course for physicists) Cambridge University Press, 2011.

108. Franzen D.W.,Peck T.R. Field Soil Sampling Density for Variable Rate Fertilization. J. Prod. Agric, Vol. 8, no. 4, 1995, pp. 568-574.

109. Grath D., Skotnikov A. Possibility of Different Soil Sampling Techniques with Automated Soil Sampler. Commun. Soil Sci. Plant Anal., Vol. 27 (5-7), 1996, pp. 1779-1794.

110. Granular Spreaders: Selection, Calibration, Testing and Use // [электронный ресурс]: http ://www. lsuagcenter. com/nr/rdonlyre s/d9458bb7-

d852-40b4-b434-5a6fc0c43e0e/3925/b868.pdf (дата обращения 01.02.2023).

158

111. Hanna M., Richard T., Norman H. Calibration and uniformity of solid manure spreaders// Managing Manure Nutrients for Crop Production, Department of Agricultural and Biosystems Engineering, Iowa State University [электронный ресурс]: https://store.extension.iastate.edu/product/Calibration-and-Uniformity-of-Solid-Manure-Spreaders (дата обращения 01.02.2023).

112. Hall J.B. Usind Descrete Element Modeling to Evaluate Material Distribution Using Spinner-disc Spreaders // A thesis submitted to the Graduate Faculty of Auburn University in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science, Alabama, 2012 // [электронный ресурс]: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.989.6606&rep=rep1 &type=pdf (дата обращения 01.02.2023).

113. Kachanovski R.G., Fairchild G.L. Fild Scale Fertilizer Recomenda-tions: The Spatial Scaling Problem. Can. J. Soil. Sci. Vol. 76, 1996, pp. 1-6.

114. Kweon G., Grift T.E. Feed Gate Adaptation of a Spinner Spreader for Uniformity Control // Journal of Biosystems Engeneering, 2006, 95(1), р. 19-34.

115. Kweon G., Grift T.E., Miclet D. Analysis and Control of Uniformity by the Feed Gate Adaptation of a Granular Spreader// Journal of Biosystems Engeneering, 2009, 34(2), р. 95-105.

116. Maschinen and Verfahren zur Mineraldungeraus b ringung. // Fortschritsber Landwirt and Nahrungsguterwin. - 1989. № 4. - 27 s.

117. Mitchell D. Uneven applikationleads to clacre gran losses / D. Mitchell // Power Farmg. -1974. № 5. - P. 8 - 9.

118. Mitchell D. Accracy counts / D. Mitchell. // Power Farming. - 1975. - № 2. - P. 14-15.

119. Parish, R. L. Pattern skewing with a pendulum spreader. Applied Engineering in Agriculture. - 1995. -11(4):511-512.

120. Parish, R. L. and P. E. Bergeron.Field and laboratory study of a

pendulum-action spreader. Applied Engineering in Agriculture. - 1991. -

159

7(2): 163-167.

121. Parish Richard L. Review of Granular Applicators for Turfgrass // Hort Technologie, 2006, 16(3) // [электронный ресурс]: https://www.researchgate.net/publication/277831878 Review of Granular App licators for Turfgrass (дата обращения 01.02.2023).

122. Wells B.W. The New Idea Spreader Company of Coldwater// Belt Pulley Magazine, 2010 // [электронный ресурс]: http://wellssouth.com/blog/?p=83 (дата обращения 01.02.2023).

123. Wollenhaupt N.C, Wolkovski R.P., Clayton M.K. Mapping Soil Test Phosphorus and Potassium for Variable-Rate Fertilizer Application. J. Prod. Agric, Vol. 7, no. 4, 1994, pp. 441-448.

124. Woollenhaupt N.C. and Wolkowski R.P., Grid Soil Sampling. Better Crops with Plant Food. Vol. LXXV1II, 4, Fall 1994.

125. ZETLAB [электронный ресурс]: http://www.zetlab.com (дата обращения 24.03.2023).

ПРИЛОЖЕНИЯ

российская ди:д!-рлцнн

5,Яи ц194 259 U1

(51) мпк

логе irm.ixmjm

,1'ИК 15/16 I 2(КИ'.0] ]

(52) СПК

АО 1С !?т (2019.0S) A/JIК 15/16 (2019.08)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СП УЖЬЛ □О ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

«Ч ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

Статук н* (пОтпС^КМ cfatjüäL 2u..0i.2A23i

пси.'лиир аоляйониыпь ме&тач1оалвжля' i "г.

(21X22] Заявка: ЩДЩШ» lti.0S.i0l 9

(24) Длтл |[ЯЧаЛ9 отсчета срока действия патента: lft.DR.2Q IV

Дата рспистрапии: tt4.1I.2H1Q

Приоритет^ ы):

(22) Дата подтл эндвш lktB.lt]!>

(451 Оиу^.шкФйано: МЛ1 2019 Ькн. № Ц

(А 6) Список локумс-нтов, цитированных в отч<тс п-понеже: К1г 55247 VI, 10.01.20К, НУ Ш, 22.07-201?, ЕГОШИМ С1, lfl.t4.ZD0a. аи (191050 ЛI, ЯЛЫМ7,

Алрсс Щртшсп;

-1330110, г. Ульмижк. А-р 11 п вмм Иг мен. I, 1'ГЕО>г НО Ульянпвскегн ГАУ, ЙНЕТШ4ДК на N

(72) Айглр(ы):

Кур.чншои Ц.'1л.1и^1Н]) Иванович (RU), Ch;iiicki Приila Екгеиьсвйя (HU)-

{73] Литнтдвйладйпгепъ^и):

федернл^вк госуляретмнивв бшшстиис й^раюивтс^ьнис- fiJUtmtBHe ШСИ'Ч аБриюнаиин "УЛЬЯШДОККЙ I Otyispe'Tm ними аграрный уимпе^игст i|ut»H П.Л. Стп.тминия'1 (RU)

(Я) РАБОЧИЙ ОРГАН РА1БРАСЫВАГЕ-Ш МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

(57) 1'еферат:

Полезная модель ОТНОСИТСЯ к сельскохочяйсгиенному машиностроению и может быть использована в раствйиаводс гве ]|д маши пах для поверхностного внс-ссеил мкнсральйЫК удобрений.

Рабочий орпи ряз&р ас и вател я миййральных удобрений содержит коническую поверхность С лопастями, ВДОЛЬ которой жестко закреплены прямые допасти, гереходицйе г криволинейные на плоском зиске, закрепленном на колнчеекйй поверхности. На верхней части конической поверхности установлены спиралевидные ворошителя. Ширина прямых лопастей увеличивается в направлении от центра к периферии конической поверхности. Ц1прнна криволинейных лопастей равна ширине периферийного края пряных лопастей. Криволинейные лопасти выполнены в форме ышралей и снабжены установленными шарвирно на их концах прямолинейными лопатками е вдзыдон остью фиксирования и заданном положении.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛ. А

РОССИЙСКАЯ <6[ДЕРАЦИЯ

19)Ш1щ>194 ЗОЭ 3 Ш

(II)

(13)

(51) МПК

лмспжтнм.1ш

А91С17/99 (2019Щ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬВОЙ СОБСТВЕННОС1И

< 2)ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

(21X22) Заявка: ]ft.QK.2DLi>

(24) Дата начала от-счста срсга дайстйш патента: ШШО»

(72) А*тор<и):

к'урлЕмммн Владия и [н И »и 1-1 ОРИ1! (И1),

Свднскй Ирин Бвгендевыа (КТЛ)

Дата регистрации: <ti.l2.i014

Приирит&т(ы):

(221 Дата пола'л! заНвхн: 1б,1)И,2в1!)

(73) Патснтсшбл алатель(к):

фцдериьайе пвддарспекте йнцкстнос мрашии шийс учредимте иысшг« оОрамвняни "^ышскн! гисудярп МНВий аграрный универсч геТ и при и П. л. Стцшина" (ки)

(45) Оаублвшваво: ns.12.2CHV Ьки. .V" Н

(56) Спкаак докужнтов, ннтнроааяныл а отчете О поиске: НО *5247 и], 1П.О1..20О4. Ки 2ИКЯ7К 0,20и«.1Мв. аи 10Э7В6« А1, 30ялдмз. Ьи ШЙ35А1, 30,12.1т

Алрсс лля псрссгснс.&:>1:

-132 а ии. е. Ульи вой к, Н#ещй Нснгц. 1, ФГЕОУ ВО Ульяновский ГАУ, агквтоведу н* И 13-9(1

{54) РАБОЧИЙ ОРГАН РАЗЕ РАСЫ ВАГЕЛЯ МННКРЛЛЫ1ЫХ УДОБРЕНИЙ

(57) Реферат:

Полезная модель огносится к сельскохозяйственному на шн но строен ню и может быть использована в растениеводстве на машинах для поверхностного внесения минеральных удобрений,

Рабочий орган разбрасывателя минеральных удобрений содержит коническую поверхности с лопастями, вдоль которой жестко закреплены прямые лосвсти, переходящие е криволинейные на плоском лиске, закрепленном па конической поверхности. Ширина прямых лопастей увеличивается н направлении от центра к периферии конической поверхности, Ширина криволинейных лопастей равна ширине периферийного края прямых лопаете^. Криволинейные лопасти выполнены в форме спирален н снабжены установленными шнрнарно на их концах прямолинейными лопатками с возможностью фиксирования в заданном положении.

Результаты эксперимента (экспериментальный диск)

Скорость, км/ч Угол, град Дисперсия Скорость код. Угол код.

1 4 0 0,214966 -1 -1

2 4 0 0,215833333 -1 -1

3 4 0 0,216248 -1 -1

4 8 0 0,457004 -0,33 -1

5 8 0 0,475625 -0,33 -1

6 8 0 0,477333 -0,33 -1

7 12 0 0,199888 0,33 -1

8 12 0 0,204291667 0,33 -1

9 12 0 0,237666 0,33 -1

10 16 0 0,015555 1 -1

11 16 0 0,0238333333 1 -1

12 16 0 0,034211 1 -1

13 4 10 0,208653 -1 0

14 4 10 0,228291667 -1 0

15 4 10 0,326298 -1 0

16 8 10 0,402274 -0,33 0

17 8 10 0,404958333 -0,33 0

18 8 10 0,413457 -0,33 0

19 12 10 0,039834 0,33 0

20 12 10 0,044 0,33 0

21 12 10 0,05837634 0,33 0

22 16 10 0,492667 1 0

23 16 10 0,516625 1 0

24 16 10 0,529389 1 0

25 4 20 0,019756 -1

26 4 20 0,021625 -1

27 4 20 0,030179 -1

28 8 20 0,129876 -0,33

29 8 20 0,141333333 -0,33

30 8 20 0,172387 -0,33

31 12 20 0,179724 0,33

32 12 20 0,215291667 0,33

33 12 20 0,291862 0,33

34 16 20 0,038266 1

35 16 20 0,0479583333 1

36 16 20 0,076547 1

Результаты эксперимента (серийный диск)

Скорость, км/ч Угол, град Дисперсия Скорость код. Угол код.

1 4 0 0,542376 -1 -1

2 4 0 0,567833333 -1 -1

3 4 0 0,5723545 -1 -1

4 8 0 1,128755 -0,33 -1

5 8 0 1,14095833 -0,33 -1

6 8 0 1,169832 -0,33 -1

7 12 0 0,371894 0,33 -1

8 12 0 0,385166667 0,33 -1

9 12 0 0,3926366 0,33 -1

10 16 0 1,2987246 1 -1

11 16 0 1,327625 1 -1

12 16 0 1,3400023 1 -1

13 4 10 0,2592347 -1 0

14 4 10 0,282958333 -1 0

15 4 10 0,2999467 -1 0

16 8 10 0,193483 -0,33 0

17 8 10 0,201166667 -0,33 0

18 8 10 0,226765 -0,33 0

19 12 10 0,0486215 0,33 0

20 12 10 0,0606666667 0,33 0

21 12 10 0,0823565 0,33 0

22 16 10 6,793889 1 0

23 16 10 6,958 1 0

24 16 10 6,983525 1 0

25 4 20 3,039283 -1

26 4 20 3,060625 -1

27 4 20 3,082535 -1

28 8 20 0,159832 -0,33

29 8 20 0,187625 -0,33

30 8 20 0,225898 -0,33

31 12 20 0,059838 0,33

32 12 20 0,0629583333 0,33

33 12 20 0,072837 0,33

34 16 20 0,462392 1

35 16 20 0,487958333 1

36 16 20 0,592378 1

/

Гл;

АКТ

производственных исследований и внедрения рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений

Настоящим подтверждается, что в фермерском хозяйстве Макарова A.B. Чердаклинского района Ульяновской области в 2022 году проходил проверку в полевых условиях рабочий орган разбрасывателя минеральных удобрений.

Данным рабочим органом осенью во время культивации перед посевом вносили в почву аммиачную селитру в дозе 30 кг/га, а в весеннее время производили подкормку аммофосом всходов озимой пшеницы в дозе 50 кг/га.

Рабочий орган разбрасывателя минеральных удобрений выполнен в соответствии с описанием, приведенным патентах РФ на полезную модель № 194259, 194309. Он содержит коническую поверхность, вдоль которой жестко закреплены прямые лопасти, переходящие в криволинейные лопасти на плоском диске, закрепленном на конической поверхности. На верхней части конической поверхности внутри бункера установлены спиралевидные ворошители. Ширина прямых лопастей увеличивается в направлении от центра к периферии конической поверхности. Ширина криволинейных лопастей равна ширине периферийного края прямых лопастей. Криволинейные лопасти выполнены в форме спиралей и снабжены установленными с помощью шарниров на их концах прямолинейными лопатками с возможностью их фиксирования в заданном 'положении посредством штифтов, вставляемых в отверстия.

Минеральные гранулированные удобрения вносили разбрасывателем с установленным на него инновационным рабочим органом с рабочей шириной захвата 14 м, который агрегатировали с трактором МТЗ-80. При вращении рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений установленные на верхней части конической поверхности внутри бункера спиралевидные ворошители при своем вращении обеспечивали бесперебойное поступление минеральных удобрений из бункера на коническую поверхность, предупреждая процесс образования сводов. Коническая поверхность принимала на себя поток минеральных удобрении из бункера распределяла его равномерным слоем и обеспечивала направленное движение частиц удобрений вниз по конической поверхности. При движении частиц удобрений к периферии конической поверхности вдоль прямых

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИЛ. Г

лопастей окружная скорость частиц удобрений непрерывно увеличивалась. Увеличивающаяся от центра к периферии ширина прямых лопастей минимизировала схождение материала с верхней части рабочего органа и разбрасывание частиц удобрений на близкое расстояние от оси движений агрегата. При своем дальнейшем движении частицы удобрений, захваченные установленными на плоском диске криволинейными лопастями, двигались с возрастающей скоростью до края плоского диска, поступали на прямолинейные лопатки, которые при помощи шарниров соединялись с криволинейными лопастями, и выбрасывались на определенное расстояние от оси движения агрегата. Внесение удобрений производилось при скорости машины 16 км/ч и положении лопаток на 0°.

Разбрасыватель с экспериментальным рабочим органом обеспечивает требуемую равномерность распределения удобрений по ширине захвата и по ходу движения агрегата. В результате урожайность пшеницы повысилась на 6,4 ц/га и составила 48,3 ц/га

Предлагаемый рабочий орган позволяет распределять минеральные удобрения по поверхности поля на более высоких скоростях с лучшей равномерностью, что обеспечивает подкормку без пропусков каждого растения при большей на 4,2 га/ч или на 23,1 % производительности агрегата.

Годовой экономический эффект составил 96,7 тыс. рублей на ! га сельхозугодий. За время работы разбрасывателя отказов и поломок не наблюдалось. Рекомендую инновационный рабочий орган к использованию в разбрасывателях минеральных удобрений центробежного типа с учетом его более удачной конструкции по сравнению с аналогами.