 |
Высевающий аппарат семян корнеплодов
|
|
|
|
Высевающий аппарат является ответственным рабочим органом любой сеялки и от его показателей зависит работа посевной машины в целом. В связи с этим к высевающему аппарату предъявляют целый комплекс требований, основными из которых являются:
- универсальность, позволяющая высевать семена различных с/х культур, отличающихся по физико-механическим свойствам (размер, форма, поверхность, коэффициент трения, плотность и др.);
- качественный высев различных семян с.-х. культур в широком диапазоне изменения заданной нормы высева;
- привод аппарата должен быть простым и не громоздким, желательно отсутствие в приводе цепных, ременных и зубчатых передач, трущихся и изнашивающихся поверхностей;
- отсутствие повреждения семян при высеве;
- конструкция аппарата должна быть простой, не иметь сложных и дорогостоящих деталей и узлов;
- восстановление работоспособного состояния, как в процессе эксплуатации, так и при ремонте;
- настройка аппарата на определенный режим работы должна быть простой, с минимальным количеством регулировок и затрат времени на ее выполнение;
- низкая стоимость;
- рабочий процесс должен удовлетворять агротехническим требованием.
К высевающему аппарату государственным стандартом предъявляются вполне определенные агротехнические требования, основными из которых являются неравномерность высева семян отдельными высевающими аппаратами, неустойчивость общего высева всеми высевающими аппаратами и отклонение фактической нормы высева от заданной. Так коэффициент вариации, отражающий неравномерность высева семян отдельными аппаратами и отклонение фактической нормы от заданной не должны превышать 
3%.
|
|
|
Неравномерность высева семян отдельными высевающими аппаратами может оцениваться и значением среднего коэффициента неравномерности, величина которого не должна превышать для зерновых 6%, зернобобовых и овощных 10% и трав 20%. При этом коэффициент неустойчивости общего высева всеми высевающими аппаратами не должен быть выше соответственно 3,5 и 10%.
Все известные высевающие аппараты по технологическому процессу разделяются на аппараты непрерывного и пульсирующего действия. По количеству формируемых при этом потоков семян каждым аппаратом они разделяются на одно и многоструйные.
Для одноструйных высевающих аппаратов характерно то, что каждый 1 аппарат осуществляет подачу семян только в одну бороздку. В многорядных сеялках с такими аппаратами количество засеваемых рядков и количество выдающих аппаратов должно быть строго одинаковым. По этому принципу работает преобладающее большинство высевающих аппаратов. Одна группа таких аппаратов формирует пульсирующий поток семян по одному семени (пунктирный посев), либо по несколько семян (гнездовой посев). Такие аппараты устанавливаются, как правило, на сеялках для высева пропашных культур. Другая группа осуществляет подачу семян непрерывным потоком (рядовой посев). Такими аппаратами оборудуются сеялки для высева семян зерновых, трав и овощных культур.
K аппаратам непрерывного высева относятся катушечные, внутреннереберчатые, лопастные, транспортерные и другие, которые составляют наиболее распространенную группу механических высевающих аппаратов. Наибольшее распространение из этой группы получили катушечные высевающие аппараты, многообразие которых определяется незначительными конструктивными особенностями основного их рабочего органа - катушки.
Катушечный аппарат получил распространение в зерновых рядовых сеялках. Катушки меньших размеров применяются в овощной сеялке CO-4,2.
|
|
|
Центробежные высевающие аппараты используются в зерновых сеялках, оборудованных ЦВС для дозирования зерна и туков в пневмопроводы.
Внутреннереберчатые аппараты не нашли применение существующих отечественных сеялках.
Высевающие аппараты с центральным дозированием и пневмотранспортированием семян к сошникам используются в зерновых сеялках, последнее время проводятся исследования с целью определения возможности их использования в овощных сеялках, особенно при высеве мелкосеменных культур.
Из рассмотренных высевающих аппаратов непрерывного высева катушечный внутреннереберчатый относятся одноструйным, а центробежный и аппарат с ЦВС - к многоструйным.
Высевающие аппараты пульсирующего действия (их также называют аппаратами однозернового или точного высева) используются в пропашных сеялках, осуществляющих широкорядный способ посева. Они разделяются на две большие группы - механические и пневматические, а по количеству формируемых потоков семян, относятся - к одноструйным. Из механических высевающих аппаратов пульсирующего действия наибольшее распространение получили ячеисто-дисковые, с различным расположением диска: горизонтальным, вертикальным и наклонным.
На рисунке 1.2 представлены два ячеисто-дисковых высевающих аппарата. Один из них имеет горизонтальный диск (вертикальная ось вращения), другой вертикальный (горизонтальная ось вращения).
Рисунок 1 – Дисковые высевающие аппараты.
a- с вертикальной осью вращения; б- c горизонтальной осью вращения; 1 – ячеистый диск; 2 – отражатель; 3 – выталкиватель
Однозерновые высевающие аппараты, осуществляющие пунктирный посев, имеют то существенное преимущество перед аппаратами хаотичным распределением семян в рядке, что значительно сокращают затраты на уход за растениями (прореживание всходов). Однако, в связи с низкой всхожестью семян, особенно овощных культур, приходится увеличивать норму высева, что практически сводит на нет преимущество пунктирного способа посева.
Если механические аппараты однозернового высева с различным расположением дисков широко использовались в пропашных сеялках для посева кукурузы, подсолнечника, свеклы, клещевины, а также при высеве семян некоторых овощных культур, то в последнее время они интенсивно вытесняются пневматическими высевающими аппаратами.
|
|
|
Пневматические высевающие аппараты по конструктивному оформлению высевающих устройств могут быть дисковые. барабанные, пальцевые (штоковые) и аппараты без подвижных частей, работающие как на вакуумном принципе, так и на принципе нагнетания воздуха в семенную камеру. Семена в этих аппаратах прижимаются к отверстиям (ячейкам) высевающих устройств воздушной струей, удерживаются в них и переносятся до места сброса. Сброс семян обычно осуществляется путем прекращения действия воздушной струи и выпадения семян либо под действием тяжести, или механическими сбрасывателями. Несмотря на пневматических высевающих аппаратов, преимущественное применение нашли дисковые, причем с горизонтальной осью вращения диска, работающее на принципе вакуума. Присасывающие отверстия в них выполняются на торцевых поверхностях диска, соприкасающихся с одной стороны с воздушной камерой (камера вакуума), с другой - с семенным материалом, расположенным в семенной камере, сообщаемой с бункером (рис. 1.3).
Широкорядный посев семян различных с.-х. культур, при их хаотичном распределении рядках, может осуществляться многоструйными аппаратами, глотающими по принципу ЦВС.
В качестве дозирующего устройства в этих высевающих системах используются крупногабаритные желобчатые катушки, деление пневмо- зерновой смеси осуществляется сошью специальных делительных головок, отражающая поверхность которых может быть выпуклой, вогнутой или плоской. Распределительная система современных рядовых пневмосеялок выполняется по одно и двухступенчатой схеме.
Рисунок 1.2 – Схема пневматического высевающего аппарата для сеялки точного высева
1 – бункер; 2 – отсекатель семян; 3 – валик; 4 – чистик; 5 – сошник; 6 – высевающий (дозирующий) диск; 7 – корпус
Анализ технологических процессов и конструкций высевающих аппаратов, которыми оборудуются современные сеялки для посева семян овощных культур позволяют отметить следующее.
|
|
|
Из высевающих аппаратов непрерывного высева в овощных сеялках нашли применение катушечные и аппараты с центральным дозированием и пневмотранспортированием семян к распределительным устройствам и далее к этих аппаратов характерно хаотичное распределение семян в рядках. Первый аппарат одноструйный, а второй - многоструйный. Сеялками многоструйными аппаратами можно осуществлять широкорядный многострочный посев (ленточный).
Катушечным высевающим аппаратом наряду известными достоинствами присущи и серьезные недостатки, основными из которых являются: сложность конструкции аппаратов и технологии изготовления их элементов, необходимость в громоздком приводе, сеялки с такими аппаратами имеют значительную материалоемкость на метр ширины захвата. Высевающие аппараты плохо справляются с высевом мелких семян при малых нормах высева. Пульсирующий поток семян, формируемый катушкой этого аппарата не обеспечивает равномерность распределения семян в рядках. Коэффициент вариации интервалов между семенами в рядках колеблется от 95 до 125%.
Известные высевающие системы с центральным дозированием и пневмотранспортирование семян к сошникам являются весьма сложными и дорогостоящими. Существенным недостатком таких систем является сложность поддержания постоянной скорости воздушного потока, транспортирующего семена из-за возможной его утечки, возможность забивания семяпроводов при снижении скорости воздуха, повреждение семян в процессе их транспортирования и деления на отдельные потоки в распределительных головках. Шланги, используемые в пневмопроводах должны сохранять постоянное сечение при личных их положениях. Все это снижает равномерность высева, а коэффициент средней неравномерности высева семян через каждый шланг превышает агротехнические требования. Это приводит к неравномерному распределению семян и растений в рядках, а коэффициент вариации интервалов между ними больше, чем у катушечных аппаратов.
При возделывании пропашных культур, в основном, используются механические и пневматические высевающие аппараты дискового типа, осуществляющие пульсирующую подачу семян к сошникам (пунктирный посев). Эти аппараты относятся к одноструйным высевающим аппаратом и не приспособлены для широкорядного многострочного способа посева семян овощных культур. Нормальная работа механических высевающих аппаратов возможна лишь высеве калиброванных семян, что значительно удорожает технологию посева. Эти аппараты сложны в конструктивном отношении, а технологии изготовления их составляющих элементов трудоемкие и дорогостоящие, что сказываются на стоимости сеялок в целом. Аппараты пунктирного (точного) высева имеют преимущество в случае, когда семенной материал имеет высокую всхожесть.
|
|
|
При высеве семян большинства овощных культур, для которых характерна низкая всхожесть, использование этих аппаратов нецелесообразно. Конструктивно-технологические схемы рассмотренных высевающих аппаратов мало приспособлены к компоновочным схемам универсальных машин блочно-модульного исполнения.
Подводя итог анализу высевающих аппаратов можно отметить, что не смотря на их многообразие, универсальный аппарат, удовлетворяющий всем агротехническим и эксплуатационным требованиям высева семян с различными физико-механическими свойствами, до сих пор не создан.
Цели и задачи
Высевающий аппарат - один из наиболее ответственных рабочих органов сеялки. Он оказывает существенное влияние на формирование исходного потока семян с заданными параметрами. От того, как работает высевающий аппарат, зависит качество распределения семян по площади поля и, в конечном итоге, урожайность сельскохозяйственных культур.
Для получения высоких устойчивых урожаев высевающие аппараты должны отвечать следующим требования: не травмировать семенной материал, обеспечивать равномерность и устойчивость высева, универсальность, простота настройки на норму высева и т.д.
Разработка и совершенствование технологического процесса работы высевающего аппарата является наиболее перспективным направлением при совершенствовании технологии высева.
Анализ тенденций развития конструкций сеялок и высевающих аппаратов нашей стране за рубежом показал, что одним из перспективных направлений повышения равномерности распределения семян в рядке является разработка высевающих аппаратов.
B связи с этим целью данной работы является повышение эффективности работы сеялки за счет совершенствования технологии высева семян с разработкой высевающего аппарата.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
· на основании анализа литературных патентных источников обосновать конструктивно - технологическую схему высевающего аппарата.
· определить программу и методику проведения экспериментальных исследований
· провести экспериментальное исследование и сравнить производственными сеялками
· сделать экономическое обоснование
|
|
|
