Реєстраційний номер
0421U103539, Кандидатська дисертація
На здобуття
Кандидат технічних наук
Дата захисту
23-09-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів гідропневматичного апарата точного висіву насіння овочевих культур
Здобувач
Бойко Владислав Борисович,
Керівник Улексін Василь Олексійович
Опонент Мельник Віктор Іванович
Опонент Петренко Дмитро Іванович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного
Опис
У дисертації вирішене наукове завдання, яке направлене на підвищення точності висіву та інтенсифікації початку вегетації овочевих культур шляхом розробки конструкції та обгрунтування конструктивно-технологічних параметрів гідропневматичного висівного апарата точного висіву.
В першому розділі проведено аналіз способів координації робочих органів в системі точного землеробства та апаратів точного висіву, врахувавши їх переваги і недоліки розроблено схему гідропневматичного апарата точного висіву овочевих культур.
В другому розділі наведено теоретичне обґрунтування конструктивних, технологічних та експлуатаційних параметрів гідропневматичного апарата точного висіву. Теоретично встановлено, що формування псевдозрідженого шару в забірній камері з діаметром насіння 1…5 мм відбувається за підтримання швидкості висхідного потоку в межах 0,02…0,2 м/с, відповідно переріз забірної камери в верхній частині становить 331 мм2 в нижній частині 67 мм2. Висота існування псевдозрідженого шару знаходиться в межах 56…68 мм за ширини забірної камери в межах 15…18 мм та кута між сторонами забірної камери 15º…20º.
Розроблено фізико-математичну модель процесу формування псевдозрідженого шару в забірній камері, яка дозволяє встановлювати кінематичні параметри руху насінин (вектори переміщення, швидкості і прискорення). В результаті чисельного моделювання процесу формування псевдозрідженого шару в забірній камері встановлено залежність висоти розміщення насіннєпроводу h від кута між її поверхнями α і початкової швидкості рідини vо. Враховуючи попередньо визначені та прийняті конструктивно-технологічні параметри забірної камери розміщення насіннєпроводу здійснюється на висоті 0,022…0,036 м.
Чисельне моделювання технологічного процесу заряджання насінини в насіннєпровід дозволило отримати значення мінімально допустимої початкової швидкості потоку рідини через гідроклапан vt (0,42-1,45 м/с), що гарантує надійне заряджання насіння до насіннєпроводу гідопневматичного апарата точного висіву.
В третьому розділі наведено програму та методику експериментальних досліджень спрямованих на подальше вивчення технологічного процесу формування псевдозрідженого шару в забірній камері, послідуючого заряджання насіння та розподілення його по насіннєпроводу, впливу роботи основних вузлів гідропневматичного апарата точного висіву на якісні показники його роботи (продуктивність, точність висіву). Для цього розроблено лабораторну установку гідропневматичного апарата точного висіву та експериментальну сівалку.
За результатами проведених досліджень в четвертому розділі встановлено, що насіння овочевих культур має різні гідродинамічні властивості (парусність, вологість). Проведена гідросепарація дозволила розподілити насіння на групи з однаковими гідродинамічними властивостями і відділити проросле насіння. За результатами лабораторних досліджень схожість пророслого насіння капусти склала 100 %, томату 100%, перцю 98%, що перевищило показники сухого методу посіву капусти на 12,3 %, томату 16,7 %, перцю на 19,2 %. В результаті замочування сухого насіння овочевих культур відбувається збільшення об’єму в межах 1,45…1,96, що враховано при виборі розміру бака. Порозність шару практично не залежить від набухання насіння і знаходиться в межах ε = 0,39…0,41.
За результатами дослідження процесу формування псевдозрідженого шару в збірній камері встановлено, що для забезпечення надійної роботи висівного апарата концентрація насіння повинна знаходитися в межах kн = 0,21…0,65 1/мл. Використання регулятора витрати циркуляційного насоса дозволяє забезпечити підтримання заданого значення концентрації насіння не залежно від рівня заповнення ним бака.
За результатами багатофакторного експерименту встановлено раціональні значення технологічних параметрів гідропневматичного апарата точного висіву: частота висівів fв = 4,8 Гц, тиск наддуву Рнад = 0,348 МПа, концентрація насіння kн = 0,45 1/мл за яких отримали найвище значення точності висіву 95,3 %.
Гідропневматичний апарат точного висіву пророслого насіння овочевих культур, встановлений на рамі базової сівалки Клен-1,8 пройшов виробничу апробацію. Польовими дослідженнями встановлено, що за раціональними конструктивно-технологічними параметрами коефіцієнт варіації розподілення рослин в рядку на посіві томату «Астероїд» зменшився на 10,6% в порівнянні з базовою сівалкою Клен-1,8 і склав 23,6%. Як результат зростання схожості насіння до 93% та приріст врожаю томатів на 66 ц/га. Економічний ефект від використання сівалки з розробленим гідропневматичним апаратом точного висіву на посіві томату «Астероїд» склав 11,3 тис.грн/га.
Дата реєстрації
2021-09-30
Додано/оновлено в НРАТ
2021-09-30 / 2026-07-01
