Определение устойчивости хода сошника для разноуровневого посева семян и внесения минеральных удобрений
Determination of the stability of the coulter stroke for multi-level seeding and application of mineral fertilizers

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

разноуровневый посев, минеральные удобрения, сошник, тяговое сопротивление, факторный эксперимент, посевной агрегат, multi-level seeding, mineral fertilizers, coulter, traction resistance тяговое, factorial experiment, sowing unit

АННОТАЦИЯ

Авторы: Пятаев Максим Вячеславович, Чумаков Владимир Геннадьевич, Журавлев Андрей Владимирович, Айтлева Полина Леонидовна

Теоретически рассмотрен процесс работы сошника для разноуровневого посева семян и внесения минеральных удобрений. Разработанный рабочий орган рассмотрен как механическая система с одной степенью свободы. На основе уравнений Лагранжа второго рода получена зависимость, позволяющая оценить положение сошника относительно вертикали при его взаимодействии с почвой. Исходя из результатов моделирования выявлено, что на положение сошника значительное влияние оказывают силы, действующие со стороны почвы, определяющие тяговое сопротивление, а также усилие, приложенное к стойке рабочего органа со стороны демпферной пружины. Варьируя усилием, действующим со стороны демпферной пружины в зависимости от величины тягового сопротивления, возможно определить рациональный эксплуатационный режимы работы рабочего органа для обеспечения равномерной глубины заделки посевного материала. Представлены результаты лабораторно-полевых экспериментальных исследований по оценке равномерности глубины заделки минеральных удобрений в зависимости от рабочей скорости агрегата и величины усилия, действующего на стойку рабочего органа со стороны демпферной пружины. Для лабораторно-полевых экспериментов использовался посевной агрегат в составе трактора МТЗ-82.1 и сеялки СКП-2.1, оснащенной разработанными сошниками для разноуровневого посева семян и внесения минеральных удобрений. При планировании и обработке экспериментальных исследований использовался ортогональный центральный композиционный план Бокса-Уилсона для двух факторов, варьирующихся на трех уровнях. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнение регрессии, описывающее равномерность глубины заделки минеральных удобрений от скорости и усилия, создаваемого демпферной пружиной. Экспериментально выявлено, что подбор усилия, развиваемого демпферной пружиной в зависимости от рабочей скорости агрегата, позволяет снизить неравномерность глубины заделки минеральных удобрений.

Abstract:

NAME: Determination of the stability of the coulter stroke for multi-level seeding and application of mineral fertilizers
AUTOR: Pyataev Maxim Vyacheslavovich, Chumakov Vladimir Gennadevich, Zhuravlev Andrey Vladimirovich, Ajtleva Polina Leonidovna

The process of operation of the coulter for multi-level seeding and application of mineral fertilizers is considered theoretically. The developed working element is considered as a mechanical system with one degree of freedom. Based on the Lagrange equations of the second kind, a dependence is obtained that allows estimating the position of the coulter relative to the vertical during its interaction with the soil. Based on the modeling results, it was found that the position of the coulter is significantly affected by the forces acting from the soil, determining the traction resistance, as well as the force applied to the rack of the working element by the damper spring. By varying the force acting from the damper spring depending on the magnitude of the traction resistance, it is possible to determine the rational operating modes of the working element to ensure a uniform depth of seed placement. The paper presents the results of laboratory and field experimental studies on the assessment of the uniformity of the embedding depth of mineral fertilizers depending on the operating speed of the unit and the magnitude of the force acting on the rack of the working element from the damper spring. For laboratory and field experiments, a seeding unit consisting of an MTZ-82.1 tractor and an SKP-2.1 seeder equipped with the developed coulters for multi-level seeding and application of mineral fertilizers was used. When planning and processing experimental studies, the Box-Wilson orthogonal central composite plan for two factors varying at three levels was used. Processing the experimental data made it possible to obtain a regression equation describing the uniformity of the embedding depth of mineral fertilizers from the speed and the force created by the damper spring. It was experimentally revealed that the selection of the force developed by the damper spring depending on the operating speed of the unit makes it possible to reduce the unevenness of the embedding depth of mineral fertilizers.