Энергосберегающая технология и технические средства подпочвенно-разбросного посева зерновых культур

На правах рукописи

МАЧНЕВ АЛЕКСЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

ПОДПОЧВЕННО-РАЗБРОСНОГО ПОСЕВА

ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

ПЕНЗА – 2011

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяй ственная академия» (ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»)

Научный консультант доктор технических наук, профессор Ларюшин Николай Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Кухмазов Кухмаз Зейдулаевич доктор технических наук, профессор Чаткин Михаил Николаевич доктор технических наук, профессор Крючин Николай Павлович

Ведущая организация Федеральное государственное образовательное учреж дение высшего профессионального образования «Сара товский государственный аграрный университет имени Н.И Вавилова» (ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова»)

Защита диссертации состоится «21» октября 2011 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.02. при ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Автореферат разослан «» 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность научной проблемы. Энергосберегающие технологии возделыва ния зерновых культур подразумевают минимизацию обработки почвы при высокой научно обоснованной культуре земледелия и рациональном использовании ресурсов (почвенных, водных, энергетических, биологических, финансовых и трудовых). Такие технологии включают в себя минимальную и нулевую обработки почвы, которые ос новываются на проведении мульчированного и прямого посева соответственно.

Существующие традиционные технологии возделывания зерновых культур характе ризуются достаточно высокими трудоемкостью и затратами энергии, повышенной на грузкой на почву и потерей плодородных почвенных ресурсов. Все это приводит к не обходимости применения энергосберегающих технологий при производстве зерна.

При проведении посева зерновых культур необходимо создать оптимальные ус ловия для прорастания семян и развития каждого растения, то есть обеспечить их необ ходимым количеством питательных веществ, влаги, света, воздуха и тепла в оптималь ных пропорциях. Этого можно достичь, применяя подпочвенно-разбросной посев, осуществляемый, как правило, посевными машинами с лаповыми сошниками, в под сошниковом пространстве которых установлен распределитель семян, размещающий посевной материал на дне борозды по всей ширине захвата лапы. Кроме того, такие посевные машины при возделывании зерновых культур позволяют совместить до пяти технологических операций, снизить затраты труда, энергии, влияние ветровой и вод ной эрозии почв, а также сократить сроки проведения посевной кампании.

Несмотря на свои явные преимущества, посевные машины для подпочвенно разбросного посева семян зерновых культур имеют и недостатки, которые проявляют ся в недостаточной равномерности распределения семян по площади рассева на за данной глубине, забивании подсошникового пространства почвой, растительными ос татками и посевным материалом, повышенном сопротивлении почвы.

Таким образом, возникает противоречие между требованиями, предъявляемыми к подпочвенно-разбросному посеву зерновых культур и существующими посевными ма шинами, не обеспечивающими снижение энергетических затрат при производстве зерна.

Поэтому исследования, направленные на совершенствование технологии и раз работку новых технических средств для подпочвенно-разбросного посева семян зер новых культур, обеспечивающих повышение качества посева при минимальных энер гозатратах, являются актуальными, практически значимыми и имеют важное хозяйст венное значение.

Исследования проводились в ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» совместно с ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии по заданию IX.01.04 «Разработать наукоемкие ресур сосберегающие машинные технологии основной и предпосевной обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур» Межведомственной координационной про граммы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг., одобренной Межведомственным координационным советом по фор мированию и реализации программы 19 октября 2006 г. и президиумом Российской академии сельскохозяйственных наук 16 ноября 2006 г.

Работа выполнялась в рамках гранта Президента Российской Федерации для го сударственной поддержки молодых российских ученых МК-1950.2009.8 по теме «Энергосберегающие технологии и технические средства для посева зерновых культур»

в 2009-2010 гг. и по теме №25 НИОКР ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Разработка рабочих органов машин для производства зерновых, корнеплодов и овощных культур».

Цель исследований. Совершенствование технологии и разработка новых техни ческих средств подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур, обеспечи вающих повышение качества посева при минимальных энергозатратах.

Объект исследований. Технологический процесс технических средств (сеялка, ос нащенная сошниками с отражателями в семяпроводах, сеялка с сошниками с кулисно рычажными механизмами распределителей, сеялка-культиватор с комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами и сеялка-культиватор с катушеч но-винтовыми высевающими аппаратами) подпочвенно-разбросного посева семян зерно вых культур.

Предмет исследований. Показатели энергозатрат и качества посева зерновых культур подпочвенно-разбросным способом, технологические и конструктивные па раметры технических средств подпочвенно-разбросного посева.

Методика исследований. Системный и структурный анализы, математическая статистика и сравнительный эксперимент. Аналитическое описание технологических процессов выполнялось с использованием законов и методов классической механики, математического анализа и методов планирования экспериментов. Предложенные технические средства для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур исследовались в лабораторных, лабораторно-полевых и полевых условиях в соответ ствии с действующими ГОСТ, СТО АИСТ и разработанными частными методиками.

Обработка экспериментальных исследований проводилась на ПЭВМ с использовани ем программ Statistica, Excel.

Научная новизна работы:

– энергосберегающая технология возделывания зерновых культур с разработан ными техническими средствами, обеспечивающая повышение качества посева при ми нимальных энергозатратах;

– функциональная схема подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, по зволяющая установить взаимосвязь между критериями, влияющими на оценочные по казатели работы посевных машин;

– новые технические средства для посева зерновых культур (сеялка, оснащенная сошниками с отражателями в семяпроводах, сеялка с сошниками с кулисно рычажными механизмами распределителей, сеялка-культиватор с комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами и сеялка-культиватор с кату шечно-винтовыми высевающими аппаратами), обеспечивающие повышение равно мерности распределения семян по площади рассева и качества посева;

– закон движения семян в лаповом сошнике, учитывающий расположение в под сошниковом пространстве отражателя и распределителя семян, и дифференциальное уравнение движения кулисно-рычажного механизма сошника для определения его положения в любой момент времени и обеспечения копирования микрорельефа дна борозды;

– зависимости для определения тягового сопротивления комбинированного сошника с бороздообразующим рабочим органом и рабочего объема катушечно-винтового высе вающего аппарата, учитывающие наличие винтовой катушки и прямоугольного клапана;

– конструктивные и технологические параметры технических средств для под почвенно-разбросного посева семян зерновых культур, влияющие на равномерность распределения семян по площади рассева на заданной глубине.

Техническая новизна разработанных технических средств для посева зерновых культур подтверждена пятью патентами РФ на изобретение – №2185715, №2368114, №2399186, №2399187, №2384040.

Практическая значимость работы заключается в разработке технической до кументации на сеялку-культиватор с комбинированными сошниками и сеялку-культи ватор с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами, переданной в ООО «КЗТМ»

для серийного производства, а также на сеялку с сошниками, оснащенными отражате лями в семяпроводах, и сеялку с сошниками с кулисно-рычажными механизмами рас пределителей – в ОАО «Завод Белинсксельмаш» Пензенской области для производст ва опытной партии.

Результаты исследований позволили обосновать технологический процесс под почвенно-разбросного посева семян зерновых культур с применением разработанных технических средств, конструктивно-технические схемы новых технических средств, обеспечивающие лучшее распределение семян по площади рассева на заданной глу бине, разработать рекомендации по оптимизации конструктивно-технологических и энергетических параметров предлагаемых технических решений.

Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными лабора торными исследованиями рабочих органов и полевыми исследованиями технических средств и энергосберегающей технологии при подпочвенно-разбросном посеве зерно вых культур, а также сходимостью результатов лабораторных и полевых эксперимен тов с теоретическими исследованиями.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использова лись ООО «КЗТМ» при постановке на серийное производство сеялки-культиватора с комбинированными сошниками, сеялки-культиватора с катушечно-винтовыми высе вающими аппаратами и ОАО «Завод Белинсксельмаш» при производстве опытной партии сеялки, оснащенной сошниками с отражателями в семяпроводах, сеялки, ос нащенной сошниками с кулисно-рычажными механизмами распределителей семян.

Разработанные посевные машины используются в хозяйствах ЗАО «Петровский хлеб», ООО «Кургановский», ФГУП «Учебно-опытное хозяйство «Рамзай» Пензен ской ГСХА», ООО «Новый Век Пенза», ТНВ «Кулагин и К» и ОАО «Ночкинское хле боприемное предприятие» Пензенской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результа ты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (1998–2010 гг.), ГОУ ВПО «Майкопский государственный технологический университет» (2001 г.), ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2002 г.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГАСА» (2002 г.), ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова» (2003-2005, 2009 гг.), ФГОУ ВПО «Вятская ГСХА» (2003 г.), ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (2003, 2005 г.), на Всероссийском форуме молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений (Московская СХА им. К.А. Тимирязева, 2004 г.).

Инвестиционный проект «Ресурсосберегающие технологии и технические средства для посева семян сельскохозяйственных культур» на X Московском меж дународном салоне изобретений и инноваций (2010 г.) отмечен дипломом и бронзо вой медалью.

Разработка «Ресурсосберегающие технологии и технические средства для посева зерновых культур» на XIII Московском международном салоне изобретений и инно ваций «Архимед-2010» удостоена серебряной медали (2010 г.) Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

– функциональное описание подпочвенно-разбросного посева зерновых культур;

– энергосберегающая технология подпочвенно-разбросного посева зерновых культур;

– теоретически обоснованные и экспериментально подтвержденные конструктив ные и технологические параметры технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур;

– новые технические средства для подпочвенно-разбросного посева (сеялка с сошниками с отражателями в семяпроводах;

сеялка с сошниками с кулисно рычажными механизмами распределителей семян;

сеялка-культиватор с комбиниро ванными сошниками с бороздообразующими рабочими органами;

сеялка-культиватор с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами);

– рекомендации по применению, технико-экономическая и энергетическая оцен ка предлагаемых разработок.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 85 печатных работы, из них 1 монография, 16 статей в изданиях, указанных в «Перечне … ВАК», 33 – без соавто ров, получено 5 патентов РФ на изобретение. Общий объем публикаций составляет 69,3 п.л., из них автору принадлежит 31,8 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы из 299 наименований и приложения на 95 с.

Диссертация изложена на 374 с., содержит 52 табл. и 160 рис.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена общая характеристика работы, обоснована актуальность те мы, изложены результаты исследований и научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние проблемы. Цель и задачи исследований» про веден анализ энергосберегающих технологий и способов посева зерновых культур, а также технических средств для его осуществления, систематизированы основные проблемы и определены перспективные направления совершенствования технологий и технических средств для посева зерновых культур, обеспечивающих повышение ка чества посева и снижение тягового сопротивления рабочих органов машин.

Анализ литературных источников и патентно-информационных материалов современных технологий и способов посева зерновых культур, технических средств для их осуществления отечественного и зарубежного производства, конструктивных схем сошников и высевающих аппаратов, а также оценка их качественных показателей позволяют утверждать, что применение энергосберегающих технологий посева зерно вых культур ведет к снижению затрат труда, топливо-смазочных материалов, количест ва проходов агрегатов, расходов на амортизацию и ремонт, при этом наблюдается по вышение плодородия почвы, сокращение сроков посевной кампании и повышение уро жайности зерновых культур на 15…20%.

Значительный вклад в решение проблемы повышения качества посева и сниже ния тягового сопротивления посевных машин внесли В.И. Анискин, В.С. Астахов, В.А. Белодедов, Н.М. Беспамятнова, Г.М. Бузенков, А.Н. Власенко, В.П. Горячкин, И.Н. Гужин, В.Н. Зволинский, В.Д. Карпенко, И.Т. Ковриков, А.М. Кочугов, Н.П.

Крючин, Б.Ф. Кузнецов, К.З. Кухмазов, Н.П. Ларюшин, К.И. Лукомский, Н.И. Любуш ко, М.Е. Мацепуро, В.А. Милюткин, В.А. Мухин, А.А. Ногтиков, Е.П. Огрызков, В.М.

Пронин, И.Г. Пыхтин, В.П. Пьяных Ю.А. Сергеев, Г.Н. Синеоков, В.М. Халанский, М.Н. Чаткин, Х. Адлен, С. Барбер, Д. Чайлдс, E. Burr, C. Crovetto, D. DeMille, J Feyrer, L. Garcia-Torres, D. Gassen, К. Коller, C. Novosad, R. Reese и другие ученые.

В результате анализа исследований установлено, что при возделывании зерно вых культур целесообразно применять сеялки для подпочвенно-разбросного посева.

Однако при работе таких посевных машин не в полной мере решены вопросы упоря дочивания потока семян при их движении в семяпроводе, забивания подсошникового пространства почвой, растительными остатками и семенным материалом, снижения тягового сопротивления сеялок и равномерной подачи семян высевающими аппара тами, что в конечном счете ведет к снижению качества посева, недобору части урожая и повышению материальных затрат на производство.

В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

1. Усовершенствовать энергосберегающую технологию и разработать конструк тивные и технологические схемы технических средств, повышающих качество посева семян зерновых культур и обеспечивающих снижение энергозатрат.

2. Теоретически обосновать и экспериментально подтвердить конструктивные и технологические параметры новых технических средств для подпочвенно разбросного посева семян зерновых культур.

3. Разработать и изготовить новые технические средства для подпочвенно разбросного посева зерновых культур, провести лабораторные исследования рабочих органов посевных машин по оценке влияния их конструктивных и технологических параметров на качественные показатели работы.

4. Разработать и изготовить опытные образцы технических средств для подпоч венно-разбросного посева семян зерновых культур, провести лабораторно-полевые и полевые исследования по оценке энергозатрат и качества посева;

обосновать эконо мическую эффективность от использования посевных агрегатов для подпочвенно разбросного посева семян зерновых культур.

Во втором разделе «Совершенствование энергосберегающей технологии и раз работка технических средств подпочвенно-разбросного посева зерновых культур»

разработана структурная схема энергосберегающей технологии (рис. 1) возделывания зерновых культур, которая включа ет в себя следующие элементы: се вообороты короткой ротации;

энергосберегающие системы обра ботки почвы (комбинированная, минимальная и нулевая);

техниче ские средства, которые характери зуются в большей степени приме нением комбинированных почво обрабатывающих и посевных агре гатов;

высокоэффективное приме нение удобрений с использованием биологических средств воспроиз водства почвенного плодородия;

экологически безопасную интегри рованную систему защиты расте ний от сорняков, вредителей и бо Рисунок 1 – Структурная схема лезней;

сорта, устойчивые к бо энергосберегающей технологии лезням и вредителям;

почвенно возделывания зерновых культур климатические условия.

Основным элементом в структурной схеме энергосберегающей технологии воз делывания зерновых культур являются технические средства, при этом посевным ма шинам, способным качественно выполнять технологический процесс высева семян при минимальных затратах труда, энергии и сохранении почвенного плодородия, от водится ведущая роль. Кроме того, в современных условиях хозяйствования технические средства для посева зерновых культур должны удовлетворять требованиям минимизации обработки почвы, совмещения технологических операций и получения стабильно высоких урожаев, чего можно достичь при внедрении подпочвенно-разбросного посева.

Всесторонний анализ структурной схемы энергосберегающей технологии позво лил разработать технологии возделывания яровой и озимой пшеницы при минималь ной и нулевой обработках почвы соответственно, предусматривающие применение подпочвенно-разбросного посева. Технология возделывания озимой пшеницы при ну левой обработке почвы (рис. 2) состоит из последовательно выполняемых операций:

обработки почвы гербицидом (при необходимости);

погрузки и транспортировки ми неральных удобрений;

протравливания семян, их погрузки и транспортировки;

под почвенно-разбросного посева с внесением минеральных удобрений;

погрузки, транс портировки и внесения минеральных удобрений;

обработки гербицидами, фунгици дами и инсектицидами;

уборки с измельчением соломы и транспортировки зерна.

Рисунок 2 – Функциональная схема технологии возделывания озимой пшеницы при нулевой обработке почвы Технология возделывания яровой пшеницы (рис. 3) при минимальной обработке почвы включает в себя выполнение следующих операций: обработку почвы;

погрузку, транспортировку минеральных удобрений;

протравливание семян;

погрузку и транс портировку семян;

подпочвенно-разбросной посев с внесением минеральных удобре ний;

обработку гербицидом, фунгицидом и инсектицидом, уборку с измельчением со ломы и транспортировку зерна. Возможно внесение минеральных удобрений. В пере ходный период на энергосберегающую технологию сельскохозяйственным товаро производителям следует особое внимание уделять очищению полей от сорняков.

Рисунок 3 – Функциональная схема технологии возделывания яровой пшеницы при минимальной обработке почвы На основе разработанных функциональных схем были определены перспективные схемы технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, ко торые в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами должны оцени ваться следующими параметрами: фактической нормой высева семян Y1;

коэффициен том вариации, характеризующим распределение семян по площади рассева Y2;

нерав номерностью высева между высевающими аппаратами Y3;

неустойчивостью общего высева Y4;

дроблением семян Y5;

фактической глубиной заделки семян Y6;

долей семян, заделанных в слое средней фактической глубины и двух соседних односантиметровых слоях Y7;

высотой гребней после прохода сеялки Y8;

рыхлением почвы без оборота пла ста Y9;

крошением почвы Y10;

уничтожением сорняков Y11;

удельным тяговым сопротив лением посевной машины Y12;

сохранением стерни Y13;

залипанием рабочих органов Y14.

Все перечисленные показатели (факторы) в конечном счете влияют на урожайность зерновых культур FУ и энергоемкость их производства FЭ.

Изучение технологического процесса подпочвенно-разбросного посева зерновых культур позволило разработать его функциональную схему, представленную на ри сунке 4. Основными критериями, влияющими на оценочные показатели работы сеял ки для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, являются: функция внеш него воздействия X i (физико-механические свойства семян, почвы и состояния внешней среды), функция состояния технического средства Z i (внутренние нерегули руемые параметры технического средства), функция управляющего воздействия U i (внутренние регулируемые параметры технического средства). В результате установ лено, что влияние бункеров Б, семяпроводов сеялок СС, выравнивающих ВУ и прика тывающих ПУ устройств на качество выполнения технологического процесса подпоч венно-разбросного посева зерновых культур рассмотрено достаточно полно. Поэтому при исследованиях особое внимание уделялось процессу работы катушечных высе вающих аппаратов и лаповых сошников, структурные схемы которых приведены на рисунках 5 и 6.

Рисунок 4 – Функциональная схема подпочвенно-разбросного посева зерновых культур:

СА – средство агрегатирования;

Б – бункер;

B – высевающий аппарат;

CС – семяпровод сеялки;

С – сошник;

ВУ – выравнивающее устройство;

ПУ – прика тывающее устройство;

XБ, XВ, XСС, XС, XВУ и XПУ – функции внешнего воздействия бункера, высевающего аппарата, семяпровода сеялки, сошника, выравнивающего и прикатывающего устройств соответственно (физико-механические свойства семян, почвы и состояния внешней среды);

ZБ, ZВ, ZСС, ZС, ZВУ и ZПУ – функции состояния бункера, высевающего аппарата, семяпровода сеялки, сошника, выравнивающего и прикатывающего устройств соответственно (внутренние нерегулируемые пара метры посевной машины);

UБ, UВ, UСС, UС, UВУ и UПУ – функции управляющего воз действия бункера, высевающего аппарата, семяпровода сеялки, сошника, выравни вающего и прикатывающего устройств соответственно (внутренние регулируемые параметры посевной машины);

YБ, YВ, YСС, YС, YВУ и YПУ – результирующие парамет ры работы бункера, высевающего аппарата, семяпровода сеялки, сошника, выравни вающего и прикатывающего устройств соответственно;

FУ – урожайность зерновых культур;

FЭ – энергоемкость производства зерновых культур С помощью структурной схемы технологического процесса работы высевающего аппарата (рис. 5) выявлена возможность снижения пульсации потока семян за счет из менения конструкции желобков катушки и клапана высевающего аппарата. Это приве дет к повышению равномерности распределения семян по площади рассева.

Рисунок 5 – Структурная схема технологического процесса работы высевающего аппарата (В) Изучение вопроса применения сошников для подпочвенно-разбросного посева позво лило построить структурную схему их технологического процесса (рис. 6). Установлено, что первичное образование борозды, упорядочивание потока семян и удобрений, копирова ние микрорельефа почвы может эффективно повлиять на повышение равномерности рас пределения семян по площади рассева на заданной глубине и качества посева в целом, при снижении тягового сопротивления технических средств для посева зерновых культур.

Рисунок 6 – Структурная схема технологического процесса работы сошника (С) для подпочвенно-разбросного посева: 1 – первичное образование борозды;

2 – подрезание почвы;

3 – выравнивание дна борозды;

4 – подача семян и удобрений;

5 – распределение семян и удобрений;

6 – заделка семян и удобрений;

7 – упорядочивание потока семян и удобрений;

8 – копирование микрорельефа почвы Результаты анализа процесса функционирования посевных машин для подпочвен но-разбросного посева зерновых культур послужили основанием для разработки конст руктивных и технологических схем катушечно-винтового высевающего аппарата и сошников с отражателем семян в семяпроводе, с кулисно-рычажным механизмом распределителя, с бороздообразующим рабочим органом, применение которых позво лит повысить качество посева и снизить энергозатраты.

Для повышения равномерности распределения семян по площади рассева на за данной глубине предлагается сошник (патент РФ № 2185715) с отражателем в семя проводе (рис. 7), состоящий из плоскорежущей лапы, стойки, семяпровода, распреде лителя семян, прикатывающего катка и его механизма регулировки. На выходе из се мяпровода в горизонтальной плоскости, установлен отражатель, обеспечивающий упорядоченный, постоянной ширины и толщины поток семян, направленный на распре делитель семян, выполненный в виде разведенных в противоположные стороны крыльев.

Для устранения забивания подсошникового пространства почвой, растительны ми остатками и семенным материалом разработана конструкция сошника с кулисно рычажным механизмом (рис. 8), состоящего из плоскорежущей лапы, стойки семяпровода, распределителя семян с роликом, пятки, направляющей и кулисно рычажного механизма. Кулисно-рычажный механизм представляет собой кулису и рычаг с ползуном. Кулиса выполнена в виде цилиндра, а ее передняя часть шарнир но закреплена в подлаповом пространстве сошника на горизонтальной оси. Распреде литель подпружинен с возможностью его возвратно-поступательного движения по направляющей.

Для снижения тягового сопротивления разработан и изготовлен комбинированный сошник (патенты №2368114, №2399186 и №2399187) с бороздообразующим рабочим органом (рис. 9), содержащий стойку с бороздообразующим рабочим органом (БРО), семятукопровод, стрельчатую лапу и распределитель в виде полинома пятой степени.

Рисунок 7 – Схема сошника с отражателем Рисунок 8 – Схема сошника в семяпроводе: 1 – плоскорежущая лапа;

с кулисно-рычажным механизмом 2 – распределитель семян;

3 – отража- распределителя: 1 – направляющая;

тель;

4 – стойка;

5 – семяпровод;

2 и 9 – пружина;

3 – стойка-семяпровод;

6 – механизм регулировки;

7 – каток 4 – распределитель семян;

5 – ролик;

6 – ползун;

7 – рычаг;

8 – цилиндр;

10 – ось;

11 – пятка;

12 – плоскорежущая лапа Для уменьшения пульсации потока семян и повышения равномерности распределе ния семян по площади рассева предлагается катушечно-винтовой высевающий аппарат (рис. 10) (Патент №2384040), который содержит семенную коробку, розетку, муфту, кла пан, высевающую катушку с желобками. Ребра катушки с желобками выполнены по вин товой линии под углом 20 град. к осевой линии катушки. Задняя торцевая часть клапана высевающего аппарата выполнена прямоугольной формы.

Рисунок 9 – Схема комбинированного Рисунок 10 – Схема катушечно сошника с бороздообразующим рабочим винтового высевающего аппарата:

органом: 1 – бороздообразующий рабочий 1 – винтовая катушка;

2 – розетка;

орган;

2 – кронштейн;

3 – стойка;

3 – вал;

4 – клапан;

5 – регулировочный 4 – семятукопровод;

5 – распределитель;

болт;

6 – семенная коробка;

6 – подошва;

7 – винт;

7 – муфта 8 – плоскорежущая лапа В третьем разделе «Теоретическое обоснование технических средств для под почвенно-разбросного посева зерновых культур» рассмотрен технологический про цесс подпочвенно-разбросного посева зерновых культур при наличии отражателя семян в семяпроводе, кулисно-рычажного механизма распределителя, бороздообразующего рабочего органа и катушечно-винтового высевающего аппарата.

При теоретическом обосновании технологического процесса подпочвенно разбросного посева зерновых культур сошником с отражателем в семяпроводе (рис. 7) рассматривалось движение семени по семяпроводу сошника, при взаимодействии с рас пределителем и после удара о распределитель. На семяпроводе сошника выделили верти кальный ДА, криволинейный АВ и горизонтальный (отражатель) ВС участки (рис.11).

Рисунок 11 – Схема к определению параметров движения семени в семя т проводе сошника: Fc – сила сопро тивления, возникающая за счет силы ф тяжести;

Fc – сила сопротивления, возникающая от действия силы дав ления от инерционной силы семени;

Рт – сила давления от веса семени;

Рф – сила давления от инерционной силы семени;

N – нормальная реакция;

G – вес семени;

R – радиус кривизны семяпровода сошника;

– угол, кото рый составляет касательная с вер тикалью;

– угол между нормальной реакцией связи и вертикалью Скорость семени 1 при движении по вертикальному участку ДА составляет:

1 2 gh, м/с, (1) где g – ускорение свободного падения, м/с ;

h – высота падения семени, м.

Определив изменение кинетической энергии на криволинейном участке АВ се мяпровода, а также сумму работ сил, действующих на нем, и приравняв их, получили формулу для определения скорости семени 2 на выходе из криволинейного участка:

2 02 Fc S 2 mg z 2, м/с, 2 (2) m где 02 – скорость семени на входе криволинейного участка семяпровода, (02 1 ), м/с;

m – масса семени, кг;

Fc – равнодействующая сил сопротивления с учтом сил инер ции, Н;

S2 и z2 – приращение длины дуги и координаты на криволинейном участке семяпровода соответственно, м.

После удара об отражатель ВС семя направляется на распределитель со скоростью 3.

cos 3 03, м/с, (3) cos где 03 2 – скорость семени до удара об отражатель, м/с;

– угол между нормаль ной реакцией связи и вертикалью, град;

– угол между направлением скорости семе ни после удара об отражатель и осью х, град.

При взаимодействии семени с распределителем происходит удар. В течение малого промежутка времени, сотые доли секунды, наблюдается значительное изменение скоро сти – от скорости падения до скорости, равной нулю, происходящее за счет деформации семени, которое поглощает энергию и скорость удара. Затем в связи с наличием упругих сил деформация семени уменьшается, достигая, в конечном счете, нулевого значения.

Скорость семени за время уменьшения деформации возрастает до значения 4, которое для семян зерновых культур всегда меньше скорости падения 04, то есть 4 04. Следо вательно, семя после удара о распределитель получает скорость 4, равную:

4 04 sin2 к cos 2, м/с, (4) где 04 – скорость семени до удара о распределитель семян, м/с;

– угол падения се мени на распределитель, град.;

к – коэффициент восстановления семени.

По приведенным выше зависимостям определяется относительная скорость семени.

Ударная сила P, возникающая от взаимодействия семени с распределителем, находится по выражению m 4 m P, Н, (5) t где t – продолжительность действия силы удара, с.

Дальнейшее движение семени от распределителя рассматривалось в поперечно вертикальной плоскости под углом к горизонту. Составив уравнения движения се мени через проекции на соответствующие оси и проинтегрировав их дважды, после преобразований получили выражение для определения дальности полета семени 42 sin L, м. (6) g Абсолютная скорость семени а находится из выражения а ( с2 4 2c4 cosC )1 / 2, м/с, (7) где c – поступательная скорость сошника, м/с;

C – угол между направлениями ско рости сошника и скорости семени, град.

Абсолютную дальность полета семени S2 найдем из условия равенства количест ва движения семени при его падении на дно борозды m а и работы силы трения:

a e2 r2 2 e r cos S2, м, (8) fg fg где f – коэффициент трения семени о почву.

Расчетами установлено, что скорость семени после удара о распределитель состав ляет 2,25 м/с, при этом дальность полета семени L =0,125 м. Таким образом, сошник для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур с отражателем в семя проводе обеспечивает дальность полета семян с шириной его захвата до 0,29 м.

В ходе теоретического обоснования технологического процесса подпочвенно разбросного посева сошника с кулисно-рычажным механизмом распределителя (рис. 8) рассматривалось его движение вперед (рис. 12). При этом в качестве обобщенной коор динаты системы принимали угол поворота кулисно-рычажного механизма (КРМ) ОА.

На кулисно-рычажный механизм ОА действуют следующие активные силы: вес ку лисно-рычажного механизма P ;

сила упругости пружины распределителя кулисно рычажного механизма F ;

реакция поверхности поля R.

Рисунок 12 – Схема действия сил на ку лисно-рычажный механизм: P – вес ку лисно-рычажного механизма;

F – сила упругости пружины кулисно-рычажного механизма;

R – реакция поверхности поля;

– угол поворота кулисно-рычажного механизма;

l – расстояние от оси вра щения кулисно-рычажного механизма до точки крепления пружины распреде лителя;

С – центр тяжести кулисно рычажного механизма;

– угол наклона кулисно-рычажного механизма Для определения закона движения кулисно-рычажного механизма сошника исполь зовали уравнение Лагранжа:

d T T П, (9) dt где Т – кинетическая энергия кулисно-рычажного механизма ОА, Дж;

– угол пово рота кулисно-рычажного механизма (, где – угол наклона кулисно-рычажного механизма), рад.;

П – потенциальная энергия кулисно-рычажного механизма ОА, Дж.

В этом выражении кинетическая энергия механизма M l 2 T, Дж, (10) где М – масса кулисно-рычажного механизма, кг;

l – длина кулисно-рычажного ме ханизма, м;

– угловая скорость поворота кулисно-рычажного механизма, с-1.

Потенциальная энергия кулисно-рычажного механизма П определялась как сумма:

П П Р П F П R, Дж, (11) Р – потенциальная энергия силы тяжести, Дж;

П F – потенциальная энергия где П силы упругости пружины кулисно-рычажного механизма;

Дж;

П R – потенциальная энергия реакции поверхности поля, Дж.

Составляющие П Р, П F и П R потенциальной энергии рассчитывались по сле дующим зависимостям:

l sin( 0 ) П Р Mg, Дж, (12) 2 cos с2 l' cm2 sin( 0 ) с2 ( l' )2 sin 2 ( 0 ) П F, Дж, (13) cos 2 cos l sin( 0 ) П R R AA' R, Дж, (14) cos где с 2 – коэффициент упругости пружины распределителя, Н/м;

1 – конечное удли нение пружины распределителя, м;

0 – начальное удлинение пружины распредели теля, м;

cm2 – статическое удлинение пружины распределителя, м;

0 – начальное положение кулисно-рычажного механизма относительно дна борозды, рад.

Подставив их значения в выражение (9), после преобразований и подстановки началь ных значений получили уравнение движения кулисно-рычажного механизма f ( t ) :

sin 2 0 sin 2 0 cos kt, рад., (15) 2 cos 2 0 2 cos 2 где k – частота свободных колебаний механизма, с-1;

t – время, с.

Здесь частота свободных колебаний рычага кулисно-рычажного механизма k равна:

3с 2 - l' k cos 0,с, (16) l M где l – расстояние от оси вращения кулисно-рычажного механизма до точки крепле ния пружины распределителя, м.

По выражению (15) можно определить угол поворота кулисно-рычажного меха низма при движении сеялки во время работы (вперед), то есть положение кулисно рычажного механизма в любой момент времени. Установлено, что при длине кулис но-рычажного механизма l 250мм, расстоянии от оси вращения до точки крепления пружины l 70 мм, жесткости пружины распределителя с 2 5,5 кН/м угол поворота кулисно-рычажного механизма составит 13,9 град.

При теоретическом обосновании технологического процесса подпочвенно разбросного посева зерновых культур комбинированного сошника с бороздообразующим рабочим органом (рис. 9) рассматривалось взаимодействие сошника с почвой.

На связанных и пластичных грунтах перед режущим профилем бороздообра зующего рабочего органа (БРО) наблюдается образование уплотненного ядра радиу сом r из обрабатываемого материала. Поэтому необходимая ширина бороздообра зующего рабочего органа b с учетом образования ядра уплотнения будет равна b=+2lл·sin 1=2(r ·sin +lл·sin 1), м, (17) где – ширина лезвия БРО, м, равная =2·r·sin ;

r – радиус кривизны ядра уплотне ния лезвием БРО, м;

– угол трения почвы по материалу БРО, град.;

lл – длина лезвия БРО, м;

21 – угол раствора лезвий бороздообразующего рабочего органа, град.

При взаимодействии бороздообразующего рабочего органа с почвой происходит ее скалывание по направлению действия равнодействующей силы R (рис. 13), распо ложенной под углом 1, а действительная величина ширины зоны распростране ния деформации почвы b Д.Н. бороздообразующего рабочего органа описывается зави симостью в виде 2a tg 2 2r sin 2l sin, м, b Д.Н. ОR (18) cos1 Л где угол деформации почвы БРО, град.;

a глубина обработки почвы, м;

1 угол входа бороздообразующего рабочего органа в почву, град.

На комбинированном сошнике бороздообразующий рабочий орган установлен впереди плоскорежущей лапы, поэтому для обеспечения взаимного влияния бороздо образующего рабочего органа и лапы горизонтальное расстояние lГ (рис. 14) между ними должно удовлетворять условию:

lГ lв+mp=a·[ctg1+tg(2+)], м, (19) где 2 угол входа лапы в почву, град.

Рисунок 13 – Схема к определению ширины Рисунок 14 – Схема к определению зоны распространения деформации почвы расстояния от носка бороздообразующего бороздообразующего рабочего органа рабочего органа до носка стрельчатой лапы Тяговое сопротивление комбинированного сошника Rx можно представить как сум му тяговых сопротивлений бороздообразующего рабочего органа и лапового сошника:

Rx=RЗx+RЛСx, Н, (20) где RЗx – тяговое сопротивление бороздообразующего рабочего органа, Н;

RЛСx – тяго вое сопротивление лапового сошника с учетом деформации почвы бороздообразую щим рабочим органом, Н.

В этом выражении величина RЛСx представляет собой:

RЛСx = RЛx (1-k), Н, (21) где RЛx – тяговое сопротивление лапового сошника, Н;

k – коэффициент, учитываю щий деформацию почвы бороздообразующим рабочим органом и лапой.

Коэффициент k зависит от площади зоны деформации почвы в поперечно вертикальной плоскости бороздообразующим рабочим органом и лапой. Для его оп ределения получено выражение:

b ДН b k, (22) 2 bЛ где bЛ – ширина захвата лапы, м.

Тяговое сопротивление бороздообразующего рабочего органа RЗх будет склады ваться из составляющих:

RЗx 2 ( RЗGx RЗFx RЗДx RЗСx ), Н, (23) где RЗGx – тяговое сопротивление БРО, зависящее от веса пласта, Н;

RЗFx – тяговое сопротивление БРО, зависящее от динамического давления пласта, Н;

RЗДx – тяговое сопротивление БРО, зависящее от сопротивления почвы деформации, Н;

RЗСx – тяго вое сопротивление БРО, зависящее от сопротивления почвы сжатию затылком зату пившегося лезвия, Н.

Составляющие последнего выражения определяются по формулам:

sin 1 f (cos 2 1 cos 1 sin 2 1 ) RЗGх b·a·l а об, Н, (24) 2 ( соs 1 f sin 1 sin 1 ) об sin 1 f sin 1 ( ctg 2 1 cos 1 ) RЗFx b·a· 2 sin 2 1, Н, (25) ctg 1 f sin 2g k1 a ( r sin1 l Л sin 1 ), Н, R3 Дx (26) sin 3 f sin 1 ( ctg 2 1 соs 3 ) RЗCx 1 ·G м sin 1, Н, (27) cos 3 f sin 3 sin где lа – длина лезвия бороздообразующего рабочего органа на заданной глубине, м;

об – объмный вес почвы, Н/м3;

f – коэффициент трения почвы по металлу;

– пе реносная скорость почвенного пласта, м/с;

Gм – вес машины, Н;

1 – угол трения почвы по бороздообразующему рабочему органу, град.;

k 1 – коэффициент, учиты вающий свойства почвы и геометрическую форму бороздообразующего рабочего ор гана;

3 – угол резания, град.

Тяговое сопротивление лапового сошника RЛx описывается зависимостью в виде:

sin 2 f (cos 2 2 cos 2 sin 2 2 ) 2( b2 ·a·l 2а об R Лx 2 ( соs 2 f sin 2 sin 2 ) об sin 2 f sin 2 ( ctg 2 2 cos 2 ) sin b2 ·a·v 2 ctg 2 f sin 2g (28) k 2 a ( r sin l Л sin 2 ) 2 ·G м sin sin 3 f sin 2 ( ctg 2 2 соs 3 ), Н, cos 3 f sin 3 sin где b2 – ширина пласта почвы, подрезаемого лапой сошника, м;

l2а – длина лезвия лапы сошника на заданной глубине, м;

k 2 – коэффициент, учитывающий свойства почвы и геометрическую форму лапы сошника;

2 – угол раствора крыльев стрельчатой лапы сошника, град.;

2 – коэффициент, учитывающий давление машины на лаповый сошник.

Рассмотрим колебания бороздообразующего рабочего органа, возникающие в на правлении, перпендикулярном перемещению комбинированного сошника, для чего воспользуемся уравнением Лагранжа. За обобщенную координату примем отклонение точки от положения равновесия относительно оси, перпендикулярной направлению движения сошника, обозначив ее через y :

d T T QП QD QB, (29) dt y y T где Т – кинетическая энергия системы, Дж;

– частная производная от кинетиче y T ской энергии по обобщенной координате y, Дж/м;

– частная производная от ки y нетической энергии БРО по обобщенной скорости – проекции скорости на перпенди куляр к направлению движения;

Q П – обобщенная сила потенциальных сил, Н;

Q D – обобщенная сила диссипативных сил, Н;

Q B – обобщенная возмущающая сила, Н;

y – отклонение точки бороздообразующего рабочего органа от положения равновесия, м.

Кинетическая энергия T комбинированного сошника в данном случае равна:

T a y 2, Дж, (30) где a – приведенная масса, определяемая по массам точек комбинированного сошни ка и изменениям их радиус-вектора, кг.

Потенциальная энергия П у при отклонении бороздообразующего рабочего ор гана от положения равновесия находится из выражения П у с у 2, Дж, (31) где с – коэффициент жесткости сошника в направлении обобщенной координаты y, Н/м.

Определим производную от П и Т по обобщенной координате y и обобщенной скорости у и времени П Т Т d T су ;

0;

ау ;

a.

y (32) у у у dt y Так как потери сошника на внутреннее трение малы, то обобщенная сила сопро тивления Q y находится по выражению:

D Q y y, Н, D (33) где – коэффициент сопротивления в направлении обобщенной координаты y, (Н·с)/м;

у – скорость точки бороздообразующего рабочего органа по оси y, м/с.

При движении сошника его траектория отклоняется от прямой линии за счет то го, что на него действует периодическая возмущающая сила. Пусть проекция этой си лы Q y на ось y равняется:

B Q y Н sin pt, Н, B (34) где H – максимальное значение возмущающей силы, Н;

p – круговая частота вынуж денных колебаний, с-1;

t – время, с.

Сила воздействия почвы на сошник F может быть определена по выражению F H sin pt y cy, Н.

(35) В результате преобразований получили дифференциальное уравнение в виде 2ny k1 2 y h sin pt, y (36) - где n – коэффициент затухания колебаний, с ;

k 1 – круговая частота затухающих ко лебаний, с-1;

p – круговая частота вынужденных колебаний, с-1;

h – относительная (на 1 кг массы) амплитуда возмущающей силы, Н/кг.

Общее решение дифференциального уравнения (36) при круговой частоте сво бодных колебаний k n будет иметь вид:

у Аe-nt sin( k1t ) Bsin(pt - ), м, (37) где y – отклонение БРО от положения равновесия, м;

A – наибольшая амплитуда за тухающих колебаний, м;

– начальная фаза затухающих колебаний, рад.;

B – ампли туда вынужденных колебаний, м;

– начальная фаза вынужденных колебаний, рад.

Продифференцировав (37), получим уравнение скорости бороздообразующего рабочего органа комбинированного сошника:

у Аe -nt n sink1t k1соsk1t Bp cos pt.

(38) Круговая частота затухающих колебаний k 1 находится по выражению k1 k 2 n 2, с-1. (39) Амплитуда B и фаза tg вынужденных колебаний определяются как:

2пр h tg B, м;

. (40) k р k p 4n p 2 Уравнение (38) описывает закон движения бороздообразующего рабочего органа комбинированного сошника и показывает отклонение бороздообразующего рабочего органа от прямолинейного направления движения. Установлено, что применение комбинированного сошника с бороздообразующим рабочим органом шириной 0,02 м, установленном на расстоянии 0,07 м от носка стрельчатой лапы до носка бороздообра зующего рабочего органа и глубине обработки почвы 0,06 м, позволит снизить тяговое сопротивление комбинированного сошника с 1,18 до 1,13 кН, при этом амплитуда по перечных колебаний бороздообразующего рабочего органа не превысит 0,003 м.

Для уменьшения пульсации потока семян катушечным высевающим аппаратом и повышения равномерности распределения семян по площади рассева проводилось теоретическое обоснование технологического процесса работы катушечно-винтового высевающего аппарата (рис.10).

При определении угла наклона желобков винтовой катушки рассматривали уравнения равновесия действующих сил на семя (рис. 15) со стороны винтовой ка тушки в проекциях на оси Оx и Оy, которые имеют следующий вид:

N ж sin Fт р cos 0 ;

(41) G Fин N ж cos Fт р sin 0.

Здесь N ж – нормальная реакция от воздействия семени на желобок катушки, Н;

Fт р – сила трения семени по поверхности желобка, Н;

G – вес семени, Н;

Fин – сила инерции семени, Н;

– угол наклона желобков катушки, град.

Рисунок 15 – Схема сил, действующих на семя со стороны винтовой катушки:

G – вес семени;

Fт р – сила трения семени по поверхности желобка, Fин – сила инерции семени;

N ж – нормальная реакция от воздействия семени на желобок катушки;

– угол наклона желобков катушки Выразив реакцию N ж и учитывая, что сила трения Fт р Nf, после преобразований получили зависимость для определения угла наклона желобков винтовой катушки :

arctgf, град., (42) где f – коэффициент трения семени о желобок катушки, град.

Рабочий объем винтовой катушки Vв находится по выражению Vв k з z S d C l, м3, (43) cos где k з – коэффициент заполнения семенами желобков винтовой катушки;

z – число желобков катушки, шт.;

S – площадь поперечного сечения каждого желобка, м2;

d – диаметр винтовой катушки, м;

С – приведенная толщина активного слоя, м;

l – рабочая длина винтовой катушки, м.

Расчетами установлено, что угол наклона желобков катушки должен состав лять 20 град.

Площадь поперечного сечения желобка винтовой катушки ж sin ж sin ж b 4 r cos ж / 2, м2, (44) 2 d S 4tg ж / где d – диаметр винтовой катушки, м;

ж – угол наклона боковых частей желобка винтовой катушки, град.;

– центральный угол желобка, град.;

b – ширина желобка, м;

r – радиус кривизны желобка винтовой катушки, м.

Расчетные параметры технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур составили: для сошника с отражателем в семяпроводе – 4 =2,25 м/с, L =0,125 м;

для сошника с кулисно-рычажным механизмом распределителя – угол на клона кулисно-рычажного механизма 13,9 град., с 2 =5,5 кН/м;

для комбинированного сошника с бороздообразующим рабочим органом – b=0,02 м, l Г =0,07 м, Rx =1,13 кН, B=0,003 м;

для катушечно-винтового высевающего аппарата – угол наклона желобков катушки 20 град., Vв =6,7·10-5 м3.

В четвертом разделе «Программа и методика экспериментальных исследова ний технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур»

приведены программа, структура проводимых экспериментальных исследований, планы постановки опытов, методика проведения измерений, используемые критерии оценки процессов, перечень используемого оборудования и приборов, описание лабо раторных и опытных установок.

Программа экспериментальных исследований включала:

- экспериментальные исследования физико-механических свойств семян зерно вых культур и почвы;

- экспериментальные исследования в лабораторных условиях;

- экспериментальные исследования в лабораторно-полевых условиях;

- экспериментальные исследования в полевых условиях;

- энергетическую оценку новых технических средств для посева зерновых культур.

Экспериментальные исследования физико-механических свойств семян зерновых культур и почвы выполнялись с целью обоснования условий проведения испытаний и оптимальных параметров предлагаемых технических средств для подпочвенно разбросного посева зерновых культур.

Лабораторные исследования проводились с применением классического метода и теории планирования многофакторного эксперимента на установках, смонтирован ных на почвенном канале, для определения оптимальных значений конструктивных и технологических параметров технических средств для подпочвенно-разбросного по сева семян зерновых культур.

Лабораторно-полевые исследования реализовывались для проверки возможности применения технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур в реальных условиях и уточнения оптимальных значений их конструктивных и технологических параметров.

Полевые исследования новых технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур выполнялись с целью определения качества их работы.

Проведение экспериментальных исследований осуществлялось в соответствии с ГОСТ 31345-2007 «Сеялки тракторные. Методы испытаний», ГОСТ 20915-75 «Сель скохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний», ГОСТ 24055- «Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки», ГОСТ Р 52777-2007 «Техника сельскохозяйственная. Методы энергетической оцен ки», ГОСТ Р 52778-2007 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы экс плуатационно-технологической оценки», ОСТ 10 2.3-2002 «Испытания сельскохозяй ственной техники. Асинхронный электропривод. Методы оценки», ОСТ 10 5.1– «Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей», СТО АИСТ 10 5.6–2003 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и поса дочные. Показатели общего назначения. Общие требования», частными методиками, предусматривающими использование оригинальных установок (лабораторные уста новки для определения качественных и энергетических показателей новых техниче ских средств), созданных в процессе выполнения диссертационной работы. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с примене нием программам Statistika, MathCad и Excel.

При реализации экспериментальных исследований использовались следующие приборы и средства измерения: рулетка Р 7,5 УЗК, линейка металлическая, весы элек тронные GM-612, весы медицинские ВМ-20, секундомер СОСпр-2б, бюксы, сушиль ный шкаф СШ-3, твердомер Ревякина, бороздомер, набор почвенных решет, штанген циркуль ЩЦ-II, динамометр пружинный ДПУ-0,01/2-1, путеизмерительное колесо, стенд с липкой лентой, рамка размером 0,50,5м, мультиметр М9803R, измерительная информационная система ИП 238, плотномер-влагомер Ковалва, прибор для опреде ления статического угла трения, набор поверхностей, прибор для определения липко сти почвы на отрыв, прибор для определения угла естественного откоса.

В пятом разделе «Результаты и анализ экспериментальных исследований тех нических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур» приводят ся результаты исследований физико-механических свойств семян зерновых культур и почвы. Представлены зависимости, описывающие закономерности влияния новых тех нических средств для посева зерновых культур на качественные показатели их работы.

В результате исследований установлено, что размеры семян яровой пшеницы сор та Ишеевская варьируют в следующих пределах: длина – 5,33…6,99 мм;

ширина – 2,33…3,47 мм;

толщина – 2,26…3,29 мм. Абсолютная масса семян составила 45,03 г, при объемной массе 743,306,12 г/л. Статический коэффициент трения семян по стали окрашенной колебался в пределах от 0,30 до 0,34, а коэффициент восстановления – от 0,66 до 0,68. Определены свойства семян яровой пшеницы сорта Прохоровка.

Так, средние значения линейных размеров семян составили: длина – 6,09 мм;

ширина – 3,04 мм;

толщина – 2,59 мм. В отдельных случаях максимальные значения достигали:

длина – 6,74 мм;

ширина – 3,47 мм;

толщина – 3,15 мм, что говорит о средней крупно сти семян, абсолютная масса семян составила 43,30,14 г, при объемной массе 724,64,12 г/л. Статический коэффициент трения семян по стали окрашенной изменялся в пределах от 0,28 до 0,33. Исследованиями физико-механических свойств семян озимой пшеницы Безенчукская 380 определены размеры семян, которые варьировали в сле дующих пределах: длина – 6,02…6,13 мм;

ширина – 3,03…3,05 мм;

толщина – 2,53…2,58 мм. Абсолютная масса семян составила 41,80,12 г, при объемной массе 688,3 г/л. Статический коэффициент трения семян по стали окрашенной не превышал 0,33, а коэффициент восстановления – 0,69.

В результате исследований определены физико-механические свойства почвы.

Так, объмный вес почвы в слое 0…8 см составил 10,2·103 Н/м3, а в слое 8… 10,4·103 Н/м3. Фрикционные свойства почвы изменялись в зависимости от влажности почвы, варьирующей в пределах 10…40%, при этом тврдость почвы колебалась от 11,41 до 1,45 МПа, а липкость на отрыв – от 0,02 до 0,2 Па. Коэффициент трения почвы по стали изменялся от 0,5 до 0,85, при этом максимального значения достигал при влажности почвы 30%.

По результатам экспериментальных исследований сеялки (рис. 16, а) для под почвенно-разбросного посева, оснащенной сошниками с отражателями в семяпрово дах, в лабораторных условиях определена высота установки отражателя в семяпрово де H=18…29 мм, которая обеспечивает наилучшее формирование потока семян шириной В=20…35 мм (рис. 17, а) и толщиной Т=7…8,2 мм при максимальной дальности их по лета L=125…130 мм (рис. 17, б), соответствующей расчетному параметру L =0,125 м.

Обоснован выбор рационального типа распределителя семян, выполненного в виде раз веденных в противоположные стороны в поперечно-горизонтальной плоскости двух симметричных по линии изгиба крыльев и обеспечивающего частоту появления квадра тов с одним семенем 37,2%, число квадратов с одним и двумя семенами – 67,4%, коэф фициент вариации, характеризующий распределение семян по площади рассева, – 61,7% и частоту появления пустых квадратов – 14,2%.

а) б) г) в) Рисунок 16 – Общий вид технических средств для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур: а) сеялка с сошниками с отражателями в семяпроводах;

б) сеялка с сошниками с кулисно-рычажными механизмами распределителей;

в) сеялка-культиватор с комбинированными сошниками;

г) сеялка-культиватор с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами б) а) Рисунок 17 – Зависимость высоты установки отражателя (H) от:

а) ширины потока семян (B);

б) дальности полета семян (L) При определении оптимальных конструктивных параметров сошника с отражате лем в семяпроводе выполняли априорное ранжирование факторов и отсеивающие экс перименты, которые позволили выявить три наиболее существенных фактора, влияю щих на распределение семян по площади рассева: расстояние от распределителя семян до семяпровода а;

угол наклона линии изгиба крыльев распределителя семян ;

высоту установки отражателя от дна борозды Н. Используя теорию планирования трехфактор ного эксперимента, находили коэффициент вариации, характеризующий распределение семян по площади рассева. В результате расчета получено уравнение регрессии вида:

=1381,992-6,804а-40,038+18,143H-0,068а+0,045аH -0,352H+0,585а2+0,3282+0,159H2. (45) Затем строили сечения поверхности отклика с контурными линиями (рис. 18), ана лиз которых показал, что оптимальные значения конструктивных параметров сошника с отражателем в семяпроводе находились в интервалах: а=8…10 мм, =74…78 град., H=21…27 мм, при этом коэффициент вариации () составлял 59…62%.

крыльев распределителя, Угол наклона линии изгиба 69, 68, отражателя от дна Высота установки борозды H, мм град.

61,35 60, 21 78,66 65, 18 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 11 Расстояние между распределителем Расстояние между распределителем семян и семяпроводом а, мм семян и семяпроводом а, мм а) б) Рисунок 18 – Сечения поверхности отклика, характеризующие зависимость распределения семян зерновых культур () от расстояния между распределителем семян и семяпроводом (а) и: а) высоты установки отражателя от дна борозды (Н);

б) угла наклона линии изгиба крыльев распределителя семян () Лабораторно-полевые исследования сеялки с сошниками с отражателями в семя проводах позволили уточнить оптимальные значения ее конструктивных параметров:

расстояние между распределителем семян и семяпроводом а=8 мм, угол наклона ли нии изгиба крыльев распределителя семян =76 град. и высоты установки отражателя от дна борозды Н=24 мм. Установлено, что скорость движения посевного агрегата в диапазоне 4,8…8,6 км/ч не оказывала существенного влияния на нарушение техно логического процесса подпочвенно-разбросного посева;

доля семян, находящихся в слое 40…60 мм, составляла 84,6%, а коэффициент вариации – 58,1%.

Полевые исследования сеялки с сошниками с отражателями в семяпроводах (рис. 16, а) показали, что при норме высева семян яровой пшеницы сорта Ишеевская 225 кг/га отклонение фактической нормы высева от заданной не превышала 2,9%, до ля семян, находящихся в слое 0,04…0,06 м, – 84,6%, число семян, не заделанных в почву, отсутствовало, коэффициент вариации, характеризующий распределение семян по пло щади рассева, составлял 58,1%, что в конечном счете привело к повышению урожайности до 20…23%. Максимальная урожайность наблюдалась при минимальной обработке поч вы, которая включала в себя безотвальную обработку. Тяговое сопротивление сеялки, оснащенной сошниками с отражателями в семяпроводах, при глубине посева 0,05 м и производительности за час основного времени 3,1 га/ч составило 15,12 кН (информа ционно-измерительная система ИП-238), а удельные энергозатраты – 11,7 кВт·ч/га.

В ходе проведения экспериментальных исследований сеялки, оснащенной сош никами с кулисно-рычажными механизмами распределителей (рис. 16,б), в лабора торных условиях установлено, что для дальнейших исследований целесообразно ис пользовать ползун с криволинейной выпуклой поверхностью и отношением основа ния ползуна к его высоте, равным 1/2, которому соответствовали наименьший коэф фициент вариации – 58,8%, частота появления пустых квадратов – 21,5%, число квад ратов с одним семенем – 36,6%, с двумя семенами – 21,9%.

Обоснование оптимальных конструктивных параметров сошника с кулисно рычажным механизмом распределителей выполнялось с использованием методики многофакторного эксперимента. Основными факторами, существенно влияющими на распределение семян по площади рассева, являлись длина рычага кулисно-рычажного механизма l2, высота выходного окна семяпровода h и угол наклона рычага кулисно рычажного механизма. На основании выполненных расчетов получено уравнение:

v=12,881-10,547·l2+342,685·h-15,158·-0,253·l2 2-107,979 h 2-0,665·2 -1,187·l2·h+1,818·l2·-0,506·h·. (46) Для изучения поверхности отклика строились сечения (рис. 19) с контурными ли ниями, соответствующие определенным значениям параметра оптимизации. Их анализ показал, что оптимальные значения исследуемых параметров находятся в интервалах:

l=180…220 мм, h =13,5…15,5 мм, =11,5…15 град.

17 Высота выходного окна Угол наклона кулисно рычажного механизма 69, семяпровода h, мм 16 52, 54, 59,, град.

15 14 52,6 55, 13 64,5 58,9 68, 12 130 150 170 190 210 230 12 13 14 15 16 Длина рычага кулисно-рычажного Высота выходного окна механизма l 2, мм семяпровода h, мм б) а) Рисунок 19 – Сечения поверхности отклика, характеризующие зависимость распределения семян по площади рассева сошником с кулисно-рычажным механизмом распределителя от: а) длины рычага кулисно-рычажного механизма ( l 2 ) и высоты выходного окна семяпровода ( h );

б) высоты выходного окна семяпровода ( h ) и угла наклона кулисно-рычажного механизма ( ) Подтверждена необходимость применения на сошнике с кулисно-рычажным меха низмом пружин распределителя и кулисы с коэффициентом упругости с 2 =5,0…6,2 кН/м (расчетное значение 5,5 кН/м) и с1 =6,5…7,5 кН/м соответственно.

В результате лабораторно-полевых исследований сеялки (рис. 16,б) с сошниками с кулисно-рычажными механизмами распределителей определены зависимости рас пределения семян по площади рассева от длины рычага КРМ l2 (рис. 20, а), высоты выходного окна семяпровода h (рис. 20, б), угла наклона рычага КРМ (рис. 20, в) и скорости движения агрегата. Оптимальные значения данных параметров составили:

длина рычага кулисно-рычажного механизма l2 =180 мм;

высота выходного окна семя провода h =15 мм;

угол наклона кулисно-рычажного механизма =14 град. (расчетное значение 13,9 град.);

скорость движения посевного агрегата 6,2…9 км/ч;

коэффициент вариации, характеризующий распределение семян по площади рассева, не более 52 %.

а) б) Рисунок 20 – Зависимости распределения семян по площади рассева сеялкой с сошниками с кулисно-рычажными механизмами распределителей от:

а) длины рычага кулисно-рычажного механизма ( l 2 );

б) высоты выходного ок на семяпровода ( h );

в) угла наклона ку лисно-рычажного механизма ( ) в) Результаты полевых исследований сеялки с сошниками для подпочвенно разбросного посева с кулисно-рыжачными механизмами распределителей семян пока зали, что она устойчиво выполняет технологический процесс посева зерновых культур в диапазоне скоростей 6…9 км/ч. При норме высева семян яровой пшеницы сорта Прохоровка 225 кг/га отклонение фактической нормы высева составило не более 2,92%, доля семян, находящихся в слое 40…60 мм, – 85,7%, неустойчивость общего высева – 2,75%, дробление семян – не более 1,2 %, число семян, не заделанных в почву, 0 шт./м2, наблюдалось отсутствие забивания и залипания рабочих органов почвой.

Применение сеялки позволило повысить урожайность зерновых культур на 21…24%, а наибольшая урожайность достигалась при минимальной обработке почвы, преду сматривающей мульчирование. Тяговое сопротивление сеялки, оснащенной сошника ми с кулисно-рычажными механизмами распределителей, при глубине посева 0,05 м и производительности за час основного времени 3,1 га/ч составило 14,5 кН, а удель ные энергозатраты – 11,2 кВт·ч/га.

Экспериментальные исследования сеялки-культиватора (рис. 16, в) для подпочвен но-разбросного посева зерновых культур, оснащенной комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами (БРО), в лабораторных условиях проводи лись для обоснования его конструктивных параметров методом планирования многофак торного эксперимента. Выявлены три наиболее значимых параметра, оказывающие наи большее влияние на тяговое сопротивление Rc комбинированного сошника. Это угол крошения бороздообразующего рабочего органа 1, расстояние от носка стрельчатой лапы сошника до носка бороздообразующего рабочего органа lГ и высота установки бороздо образующего рабочего органа h. После обработки результатов получено уравнение рег рессии рабочего процесса комбинированного сошника при движении в почве:

RС =2,170627-0,036731· 1-0,080112· lГ -0,014416· h +0,000558· 12+0,0037 lГ 2+ +0,0037 lГ 2+0,000278 h 2+0,000313· 1· lГ +0,00005· 1·h+0,000458·h lГ. (47) Затем строились сечения поверхности отклика с контурными линиями, анализ которых позволил определить оптимальные значения исследуемых параметров: угол крошения бороздообразующего рабочего органа 1 = 28…31 град., расстояние от носка стрельчатой лапы сошника до носка бороздообразующего рабочего органа lг = 70…90 мм, высота установки бороздообразующего рабочего органа h =14…18 мм, при этом тяго вое сопротивление Rc комбинированного сошника составило 1,15 кН.

Обоснована целесообразность применения распределителя семян в виде полинома пятой степени. Так, частота появления квадратов с одним семенем составила 30,4%, пус тых квадратов – 1,6%, квадратов с числом семян одно и два – 55,2%, среднее арифметиче ское значение количества семян в квадрате m=1,78, при этом коэффициент вариации (v), характеризующий распределение семян по площади рассева, не превышал 48,3%.

Лабораторно-полевые исследования сеялки-культиватора с комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами (рис. 16, в) позволили определить зависимости между расстоянием от носка стрельчатой лапы до носка БРО lГ (рис. 21, а), углом крошения БРО 1 (рис. 21, б), высотой закрепления БРО на стойке сошника h и удельным тяговым сопротивлением посевного агрегата. Анализ полученных зависимо стей показал, что при угле крошения БРО 1 = 25 град. высоте закрепления БРО на стойке сошника h = 18 мм, расстоянии от носка стрельчатой лапы до носка БРО lГ = 70 мм, удельное тяговое сопротивление Ry сеялки-культиватора составило 3,48 кН/м.

а) б) Рисунок 21 – Зависимость изменения удельного тягового сопротивления (Ry) сеялки-культиватора с комбинированными сошниками от: а) расстояния от носка бороздообразующего рабочего органа до носка стрельчатой лапы (lГ);

б) угла крошения бороздообразующего рабочего органа (1) Кроме того, установлено влияние скорости движения сеялки-культиватора с ком бинированными сошниками на величину ее удельного тягового сопротивления (рис. 22) при глубине посева 0,04, 0,06 и 0,08 м. Так, при глубине посева 0,06 м скорость движе ния сеялки-культиватора не должна превышать 3,06 м/с, при этом ее удельное тяговое сопротивление не превысит 3,56 кН/м.

Рисунок 22 – Влияние скорости () и глубины посева (a) на удельное тяговое сопротивление (Ry) сеялки-культиватора с комбинированными сошниками при ра боте на стерневом фоне Лабораторно-полевые исследования сеялки-культиватора с комбинированными сошниками подтвердили результаты теоретического обоснования. При ширине бороздо образующего рабочего органа b=0,002м, расстоянии от носка бороздообразующего рабо чего органа до носка лапы l Г =0,07 м сопротивление перемещению сошника в почве со ставило Rx =1,13кН, а удельное тяговое сопротивление сеялки-культиватора Ry=3,5 кН/м.

Полевые исследования посевного агрегата, состоящего из трактора Т-150К и двух сеялок-культиваторов для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур с комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами шири ной захвата 7 м, показали, что при норме высева семян озимой пшеницы сорта Мос ковская 39 300 кг/га отклонение фактической нормы высева от заданной не превыша ло 2,4%, доля семян, находящихся в слое 60±10 мм, составила 86,9%, неустойчивость общего высева – 2,5%, число семян, не заделанных в почву, – 0 шт./м2, высота гребней после прохода сеялки-культиватора – 39 мм, коэффициент вариации, характеризующий равномерность распределения семян, – 47,5%, дробление семян – не более 1,1%, уничто жение сорняков – 100%, содержание эрозионно-опасных частиц размером менее 1 мм в слое 0-5 см не возрастало, отсутствовало забивание и залипание рабочих органов почвой.

Применение посевного агрегата позволило повысить урожайность зерновых культур до 10%, причем наибольшая урожайность наблюдалась при нулевой обработке почвы.

Тяговое сопротивление двухсеялочного агрегата с комбинированными сошниками с бо роздообразующими рабочими органами при прямом посеве на глубине 0,06 м и произво дительности за час основного времени 6,02 га/ч составило 24,5 кН, а удельные энергоза траты – 9,7 кВт·ч/га. Удельное тяговое сопротивление экспериментальной сеялки культиватора составило 3,5 кН/м, а базовой 3,9 кН/м, на паровом фоне соответственно 3,2 кН/м и 3,3 кН/м. Таким образом, экспериментальная сеялка-культиватор позволяет снизить тяговое сопротивление на стерневом фоне на 10,2%, а на паровом фоне до 3%.

По результатам экспериментальных исследований сеялки-культиватора для под почвенно-разбросного посева, оснащенной катушечно-винтовыми высевающими аппа ратами (рис. 16, г), в лабораторных условиях установлено, что для дальнейших иссле дований целесообразно использовать сочетание катушки, желобки которой выполнены по винтовой линии под углом 20 град. к ее осевой линии, и клапана, линия обреза зад ней торцевой части которого выполнена в виде прямоугольной формы. Этому сочета нию соответствовал наименьший коэффициент вариации, характеризующий распреде ление семян по площади рассева 42,7%, частоту появления пустых квадратов – 10,9%, квадратов с одним семенем – 42,5%, квадратов с двумя семенами – 37,3%, среднее арифметическое значение количества семян в квадрате – 1,56 шт.

Обоснование оптимальных конструктивных параметров катушечно-винтового вы севающего аппарата выполнялось с использованием методики многофакторного экспе римента, для чего были выявлены три наиболее значимых фактора, существенно влияющих на распределение семян по площади рассева. Это угол наклона желобков ка тушки, угол наклона торцевой части клапана и высота расположения обреза тор цевой части клапана h. Используя теорию планирования трехфакторного эксперимента, находили коэффициент вариации, характеризующий распределение семян по площади рассева. После обработки результатов получено уравнение:

=- 640,47 +39,313 +1,128 +26,822 h –0,970 2-–0,005 2–0,612 h 2. (48) Для изучения поверхности отклика строились сечения (рис. 23) с контурными линиями. Анализ сечений поверхности отклика показал, что оптимальные значения конструктивных параметров находились в интервалах: угол наклона желобков катуш ки =18,4…20,1 град., угол наклона торцевой части клапана =71…98 град., высота расположения обреза торцевой части клапана h =15…17,1 мм.

18 обреза торцевой части обреза торцевой части Высота расположения Высота расположения 17 клапана h, мм клапана h, мм 16 16 40, 40, 41, 41, 15 42, 45, 42, 14 46, 13 18 19 20 21 60 70 80 90 100 110 Угол наклона желобков Угол наклона торцевой части катушки, мм клапана, град.

а) б) Рисунок 23 – Сечения поверхности отклика, характеризующие зависимость распределения семян по площади рассева от: а) угла наклона желобков катушки ( ) и высоты расположения обреза торцевой части клапана ( h );

б) угла наклона торцевой части клапана ( ) и высоты расположения обреза торцевой части клапана (h ) В результате лабораторно-полевых исследований сеялки-культиватора с катушеч но-винтовыми высевающими аппаратами (рис. 16, г) были уточнены оптимальные зна чения ее конструктивных параметров и определены зависимости распределения семян по площади рассева от угла наклона желобков катушки (рис. 24, а), угла наклона тор цевой части клапана (рис. 24, б) и высоты расположения обреза торцевой части кла пана h (рис. 24, в). Так установлено, что угол наклона желобков катушки должен со ставлять =20 град. (при теоретическом обосновании =20 град.), угол наклона торце вой части клапана – =90 град., высота расположения обреза торцевой части клапана – h =16 мм, при этом коэффициент вариации изменялся в пределах 40,1…41,5%.

а) б) Рисунок 24 – Зависимость распределения семян зерновых культур сеялкой культиватором с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами от:

а) угла наклона желобков катушки ( );

б) угла наклона торцевой части клапана ();

в) высоты расположения обреза торце вой части клапана ( h ) в) Полевые исследования сеялки-культиватора с катушечно-винтовыми высеваю щими аппаратами показали устойчивое выполнение технологического процесса посева семян зерновых культур в диапазоне скоростей 2,3…3,63 м/с. При нулевой обработке почвы и норме высева семян озимой пшеницы сорта Безенчукская 380 225 кг/га отклонение фактической нормы высева от заданной составило 2,9%, неравномерность высева между высевающими аппаратами – 2,7%, неустойчивость общего высева 0,7%, дробление семян – 0,1%, доля семян, находящихся в слое 50±10 мм, составила 86,5%, число семян, не заделанных в почву, – 0 шт./м2, высота гребней после прохода сеялки культиватора – 39 мм, коэффициент вариации, характеризующий равномерность распре деления семян, – 40,1%, уничтожение сорняков – 100%, содержание эрозионно-опасных частиц размером менее 1 мм в слое 0-5 см не возрастало, что в конечном счете привело к повышению урожайности до 24 %. Тяговое сопротивление двухсеялочного агрегата с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами и комбинированными сошниками при прямом посеве на глубине 0,05 м и производительности за час основного времени 6,02 га/ч составило 23,9 кН, а удельные энергозатраты – 9,48 кВт·ч/га.

По результатам внедрения посевных машин в ЗАО «Петровский хлеб», ООО «Кур гановский», ФГУП «Учебно-опытное хозяйство «Рамзай» Пензенской ГСХА», ООО «Новый Век Пенза», ТНВ «Кулагин и К» и ОАО «Ночкинское хлебоприемное предприятие» Пензенской области установлено, что для подпочвенно-разбросного по сева зерновых культур при минимальной обработке почвы, включающей в себя безот вальное рыхление, рекомендуется использовать сеялки, оснащенные сошниками с от ражателями в семяпроводах;

при минимальной обработке почвы, предусматривающей дисковое боронование, – сеялки, оснащенные сошниками с кулисно-рычажными ме ханизмами распределителей;

при нулевой обработке почвы – сеялки-культиваторы, оснащенные комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими орга нами, при этом разработанные посевные машины следует оснащать катушечно винтовыми высевающими аппаратами.

Таким образом, новые технические средства для подпочвенно-разбросного посе ва вписываются в технологию производства зерновых культур зоны Среднего Повол жья и могут найти применение в зерносеющих хозяйствах.

В шестом разделе «Экономическая эффективность энергосберегающей техноло гии и технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур»

приведены результаты расчета экономической эффективности предлагаемой энергосбе регающей технологии и технических средств для подпочвенно-разбросного посева зер новых культур, которые показали, что при производительности посевного агрегата за час сменного времени 4,13 га/ч, совокупных затратах денежных средств 100,81 руб./га, затратах труда 0,72 чел.-ч/га и капитальных вложениях 689,5 тыс. руб. годовая эконо мия совокупных денежных средств от эксплуатации сеялки-культиватора с комбини рованными сошниками и катушечно-винтовыми высевающими аппаратами (за счет повышения качества посева, производительности и снижения удельного сопротивле ния посевного агрегата) при нормативной загрузке 90 ч составила 46,31 тыс. руб.

Капитальные вложения окупятся за 2,14 года, а верхний предел цены новой техники составил 1,3 тыс. руб.

Итогом исследований явилось экономическое и энергетическое обоснование эф фективности применения энергосберегающей технологии, для чего были составлены тех нологические карты на возделывание яровой и озимой пшеницы при традиционной, ми нимальной и нулевой обработках почвы. Для озимой пшеницы сорта Безенчукская энергетические затраты при нулевой обработке почвы по сравнению с традиционной снизились на 1471,3 МДж/га, а себестоимость 1 ц продукции – в 1,4 раза.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Предложена усовершенствованная энергосберегающая технология возделыва ния яровой и озимой пшеницы при минимальной и нулевой обработках почвы, отли чающаяся от ранее известных применением посевных машин для подпочвенно разбросного посева. Это позволило разработать функциональную схему подпочвенно разбросного посева зерновых культур и структурные схемы технологического процесса высевающего аппарата и сошника, на основе которых предложены следующие конст руктивно-технологические схемы технических средств: подпочвенно-разбросной сошник с отражателем в семяпроводе (патент РФ на изобретение №2185715) для по вышения равномерности распределения семян по площади рассева на заданной глу бине;

подпочвенно-разбросной сошник с кулисно-рычажным механизмом распредели теля для устранения забивания подсошникового пространства почвой, растительными остатками и семенным материалом, а также повышения равномерности распределения семян по площади рассева;

комбинированный сошник с бороздообразующим рабочим органом (патенты РФ на изобретение №2368114, №2399186 и №2399187) для сниже ния тягового сопротивления сеялки-культиватора и повышения равномерности рас пределения семян;

катушечно-винтовой высевающий аппарат для уменьшения пуль сации потока семян и повышения равномерности распределения семян по площади рассева (патент РФ на изобретение №2384040).

2. Теоретически обоснованы конструктивные и технологические параметры новых технических средств и получены: для сошника с отражателем в семяпроводе – выраже ния для определения движения семени в семяпроводе сеялки;

скорости семени при движении на вертикальном и криволинейном участках семяпровода сошника, при взаи модействии с отражателем и распределителем, его абсолютной скорости и дальности полета;

для сошника с кулисно-рычажным механизмом распределителя – закономерно сти для нахождения сил, действующих на рабочий орган, кинетической и потенциаль ной энергии, частоты свободных колебаний, удлинения пружины распределителя, угла поворота кулисно-рычажного механизма, времени закрытия выходного окна семяпро вода;

для комбинированного сошника – зависимости для определения ширины бороз дообразующего рабочего органа, зоны распространения деформации почвы и расстоя ния от носка бороздообразующего рабочего органа до носка стрельчатой лапы, тяго вого сопротивления комбинированного сошника и его составляющих, величины по перечных смещений комбинированного сошника с бороздообразующим рабочим ор ганом;

для катушечно-винтового высевающего аппарата – выражения для нахождения угла наклона желобков, рабочего объема и рабочей длины винтовой катушки, количе ства желобков и площади их поперечного сечения.

3. Разработаны и изготовлены новые технические средства для подпочвенно разбросного посева зерновых культур, определены оптимальные значения конструк тивных и технологических параметров в лабораторных условиях: для сошника с отра жателем в семяпроводе – при расстоянии между распределителем семян и семяпрово дом 0,008…0,01 м, высоте установки отражателя от дна борозды 0,021…0,027 м, угле наклона линии изгиба крыльев распределителя 74…78 град., коэффициент вариации, характеризующий распределение семян по площади рассева, составил 59…62%, а даль ность полета семян – 0,125…0,130 м;

для сошника с кулисно-рычажным механизмом распределителя – при длине рычага кулисно-рычажного механизма 0,180…0,22 м, вы соте выходного окна 0,135…0,155 м, угле наклона кулисно-рычажного механизма 11,5…14,5 град. коэффициент вариации составил 54,7…58,8%;

для комбинированного сошника – при угле крошения бороздообразующего рабочего органа 28…31 град., вы соте его установки 0,014…0,018 м, расстоянии от носка бороздообразующего рабоче го органа до носка стрельчатой лапы 0,07…0,09 м, глубине хода 0,06 м тяговое сопро тивление сошника составило 1,15кН, коэффициент вариации – 48,3%;

для катушечно винтового высевающего аппарата – при угле наклона желобков 18,4…20,1 град., угле наклона торцевой части клапана 71…98 град., высоте расположения обреза торце вой части клапана в пределах 0,015…0,017 м, коэффициент вариации изменялся в пределах 40,5…41,5%.

4. Разработаны и изготовлены совместно с ООО «КЗТМ» (г. Кузнецк Пензенской обл.) серийные образцы сеялки-культиватора с комбинированными сошниками и се ялки-культиватора с катушечно-винтовыми высевающими аппаратами, а совместно с ОАО «Завод Белинсксельмаш» (г. Каменка Пензенской обл.) опытные образцы се ялки с сошниками с отражателями в семяпроводах, сеялки с сошниками с кулисно рычажными механизмами распределителей семян.

Результаты лабораторно-полевых и полевых исследований посевных машин по казали, что при установке конструктивных параметров: сеялки с сошниками, осна щенными отражателями в семяпроводах, на оптимальные (расстояние от распредели теля семян до семяпровода 0,08 м, угол наклона линии изгиба крыльев распределите ля 76 град. и высота установки отражателя от дна борозды 0,024 м) доля семян, нахо дящихся в слое 0,04…0,06 м, составляла 84,6%, коэффициент вариации, характери зующий распределение семян по площади рассева, – 58,1 %, тяговое сопротивление сеялки – 15,12 кН, а удельные энергозатраты – 11,7 кВт·ч/га;

сеялки с сошниками с ку лисно-рычажными механизмами распределителей семян на оптимальные (угол наклона кулисно-рычажного механизма 14 град., высота выходного окна 0,015 м и длина рыча га кулисно-рычажного механизма 0,180 м) доля семян, находящихся в слое 40…60 мм, составила 85,7%, коэффициент вариации – не более 52%, тяговое сопротивление сеял ки – 14,5 кН, а удельные энергозатраты – 11,2 кВт·ч/га;

сеялки-культиватора с комби нированными сошниками на оптимальные (угол крошения бороздообразующего рабо чего органа 25 град., высота установки бороздообразующего рабочего органа 0,018 м, расстояние от носка бороздообразующего рабочего органа до носка стрельчатой лапы 0,07 м) доля семян, находящихся в слое 60±10 мм, составила 86,9%, коэффициент ва риации – 47,5%, тяговое сопротивление двухсеялочного агрегата – 24,5 кН, а удельные энергозатраты – 9,7 кВт·ч/га;

сеялки-культиватора с катушечно-винтовыми высеваю щими аппаратами на оптимальные (угол наклона желобков катушки 20 град., угол на клона торцевой части клапана 90 град., высота расположения обреза торцевой части клапана 0,016 м) отклонение фактической нормы высева от заданной составило 2,9%, неравномерность высева между высевающими аппаратами – 2,7%, неустойчивость обще го высева – 0,7%, дробление семян – 0,1%, коэффициент вариации – 40,1%, тяговое со противление двухсеялочного агрегата – 23,9 кН, а удельные энергозатраты – 9,48 кВт·ч/га.

В результате экономического обоснования применения энергосберегающей тех нологии и технических средств для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур установлено, что годовая экономия совокупных денежных средств от эксплуатации се ялки-культиватора с комбинированными сошниками и катушечно-винтовыми высе вающими аппаратами составила 46,31 тыс. руб.

Рекомендации Для внедрения подпочвенно-разбросного посева зерновых культур в регионах рекомендуется:

- усовершенствованная энергосберегающая технология возделывания зерновых культур, предусматривающая минимальную и нулевую обработку почвы (при необхо димости в сочетании с гербицидами), подпочвенно-разбросной посев, внесение удобре ний, применение химических средств защиты растений, уборку и транспортировку зерна;

- после минимальной обработке почвы, предусматривающей безотвальное рых ление, использовать сеялки, оснащенные сошниками с отражателями в семяпроводах;

- после минимальной обработке почвы, предусматривающей дисковое боронова ние, использовать сеялки, оснащенные сошниками с кулисно-рычажными механизма ми распределителей;

- при нулевой обработке почвы применять сеялки-культиваторы, оснащенные комбинированными сошниками с бороздообразующими рабочими органами;

- на предлагаемых сеялках использовать катушечно-винтовые высевающие аппараты.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Ларюшин, Н.П. Сеялка для подпочвенно-разбросного посева / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев // Сельский механизатор. – 2005. – №4. – С. 2, 18.

2. Мачнев, А.В. Движение семени при ударе о поверхность распределителя семян / А.В. Мачнев // Техника в сельском хозяйстве. – 2005. – №4. – С. 26–28.

3. Ларюшин, Н.П. Лабораторные исследования сошника сеялки-культиватора с бороз дообразующим рабочим органом / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев // Нива Повол жья. – 2008. – №3(8).– С. 60– 63.

4. Ларюшин, Н.П. Полевые исследования сошника сеялки-культиватора ССВ-3,5 / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев // Нива Поволжья. – 2009. – №1(10). – С. 74–76.

5. Ларюшин, Н.П. Теоретические исследования сошника с бороздообразующим рабочим органом / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев // Нива Поволжья. –2010.–№1(14). – С. 58–61.

6. Мачнев, А.В. Обеспечение наименьшей деформации семени при ударе о распредели тель / А.В. Мачнев // Нива Поволжья. – 2010. – №2(15). – С. 63–65.

7. Мачнев, А.В. Влияние кинематики привода зерновых сеялок на качество посева / А.В. Мачнев // Техника в сельском хозяйстве. – 2010. – №4. – С. 41–42.

8. Мачнев, А.В. Кинематика семян при подпочвенно-разбросном посеве / А.В. Мачнев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2010. – №8. – С. 47–48.

9. Мачнев, А.В. Движение семени по семяпроводу зерновой сеялки / А.В. Мачнев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. – 2010. – №9. – С. 11–12.

10. Мачнев, А.В. Силы, действующие на лаповый сошник с параллелограммным меха низмом подвески / А.В. Мачнев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вави лова. – 2010.– №10. – С. 60–61.

11. Мачнев, А.В. Условия наименьшего травмирования семян при подпочвенно разбросном посеве / А.В. Мачнев // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – №11. – С. 22–23.

12. Мачнев, А.В. Влияние поперечных смещений комбинированного сошника на каче ство посева / А.В. Мачнев // Нива Поволжья. – 2010. – №4(17). – С. 41–44.

13. Ларюшин, Н.П. Сеялка сплошного высева с комбинированными сошниками / Н.П.

Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев // Тракторы и сельхозмашины. – 2011. – №2. – С. 11–12.

14. Ларюшин, Н.П. Исследование кулисно-рычажного механизма распределителя семян / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – №2. – С. 2-3.

15. Структурная оценка энергосберегающей технологии возделывания зерновых куль тур и рабочих органов посевных машин / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, М.А. Ларин, А.Н. Хо рев // Нива Поволжья. – 2011. – №2(19). – С. 71–78.

16. Ларюшин, Н.П. Исследование сеялки с лаповыми сошниками для подпочвенно разбросного посева / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2011. – №4. – С. 5-7.

Патенты на изобретения 17. Пат. № 2185715 РФ, МПК А01С 7/20. Сошник для подпочвенного разбросного по сева семян сельскохозяйственных культур / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.А. Барцев и др. – №2000107958/13;

Заявлено 30.03.2000;

Опубл. 27.07.2002, Бюл. №21. – 7 с.

18. Пат. №2368114 РФ, МПК А01С 7/20. Сошник стерневой сеялки / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев и др. – №2008107159;

Заявлено 26.02.2008;

Опубл. 27.09.2009, Бюл. №27. – 4 с.

19. Пат. №2384040, МПК А01С 7/12. Высевающий аппарат / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, А.В. Шуков и др. – №2008145301/12;

Заявлено 17.11.2008;

Опубл. 20.03.2010, Бюл. № 8. – 10 с.

20. Пат. РФ №2399186, МПК А01С 7/20. Сошник для разбросного посева / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев и др. – №2008134094/12;

Заявлено 19.08.2008;

Опубл. 20.09.2010, Бюл. № 26. – 9 с.

21. Пат. РФ №2399187, МПК А01С 7/20. Сошник для разбросного высева семян и удоб рений / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев и др. – №2009107438/12;

Заявлено 02.03.2009. Опубл. 20.09.2010, Бюл. № 26. – 9 с.

Монографии, учебные пособия, справочники, рекомендации 22. Посевные машины: Теория, конструкция, расчт: Монография / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев, В.В. Шумаев и др. – М.: Росинформагротех, 2010. – 292 с.

23. Краткий справочник агронома / А.Ф. Блинохватов, Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев и др. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – 370 с.

24. Ларюшин, Н.П. Краткий справочник по регулировкам сельскохозяйственных машин / Н.П. Ларюшин, А.В. Мачнев. – Пенза: РИО ПГСХА, 2003. – 180 с.

Публикации в центральных журналах, сборниках научных трудов и материалах конференций 25. Мачнев, А.В. Научное обоснование сошника подпочвенно-разбросного типа для по сева зерновых / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, // Современные проблемы науки в АПК: мате риалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства. – Пенза: РИО ПГСХА, 1999. – С. 66–68.

26. Мачнев, А.В. Сошник для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, Д.А. Почивалов // Фундаментальные разработки, исследования и новые технологии в сельском хозяйстве на пороге III тысячелетия: сборник материалов I Всероссийской научно-производственной конференции молодых ученых. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2000. – С. 42–43.

27. Мачнев, А.В. Модернизация подвески сошников сеялки ССВ-4,5 / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов, Т.Г. Кирюхина, Т.Г. Федина, И.С. Калинина // Фундамен тальные разработки, исследования и новые технологии в сельском хозяйстве на пороге III тысячелетия: сборник материалов I Всероссийской научно-производственной конферен ции молодых ученых. – Пенза: РИО ПГСХА, 2000. – С. 35–36.

28. Мачнев, А.В. О технологическом процессе высева семян зерновых культур сошни ком для подпочвенного разбросного посева / А.В. Мачнев // Материалы научно практической конференции (V неделя науки МГТИ). – Майкоп, 2001. – С. 44–45.

29. Мачнев, А.В. Технологический процесс подпочвенного разбросного посева / А.В.

Мачнев // Почва, жизнь, благосостояние: сборник материалов II международной научно практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2001. – С. 104–106.

30. Мачнев, А.В. Обоснование конструктивно-технологических параметров сошника для подпочвенного разбросного посева семян зерновых культур / А.В. Мачнев // Материалы научно-практической конференции (V неделя науки МГТИ). – Майкоп, 2001. – С. 45–46.

31. Мачнев, А.В. Распределение семян рабочим органом при подпочвенно-разбросном по севе / А.В. Мачнев // Совершенствование технологии и технических средств механизации в сель ском хозяйстве: сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции «Проблемы сельского хозяйства и пути их решения». – Пенза: РИО ПГСХА, 2001. – С. 111–114.

32. Мачнев, А.В. Элементы теории взаимодействия семян с распределителем / А.В. Мачнев // Материалы научно-технической конференции молодых ученых инженерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, 2001. – С. 79–80.

33. Мачнев, А.В. Исследование ударных сил, действующих на распределитель семян / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин // Материалы научно-технической конференции молодых уче ных инженерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, 2001. – С. 73–74.

34. Мачнев, А.В. Некоторые результаты испытаний сеялки для разбросного посева / А.В. Мачнев // Почва, жизнь, благосостояние: сборник материалов II международной научно практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2001. – С. 102–103.

35. Мачнев, А.В. Анализ способов посева зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П. Ларю шин, В.М. Андронов // Совершенствование машиноиспользования и технологических про цессов в АПК: сб. науч. трудов Поволжской межвузовской конференции. – Самара:

РИО СГСХА, 2002. – С. 164-166.

36. Мачнев, А.В. Сошник для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур с пассивным распределителем / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин // Проблемы развития машин ных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: сб.

науч. тр. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию инженерного факультета Пензенской ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 173–176.

37. Мачнев, А.В. Обоснование формы семяпровода для посева зерновых культур / А.В. Мачнев // Экология и безопасность жизнедеятельности: сборник материалов Междуна родной научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 196–197.

38. Мачнев, А.В. Результаты исследований параметров потока семян зерновых культур / А.В. Мачнев // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства:

материалы Международной научно-практической конференции. Том II / Пензенская государст венная сельскохозяйственная академия. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 113–114.

39. Мачнев, А.В. Теоретические исследования движения семени по наклонному участку семяпровода / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов // Проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: сб. науч.

тр. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию инженерного факультета Пензенской ГСХА. – Пенза, 2002. – С. 185–188.

40. Мачнев, А.В. Сошник для посева семян зерновых культур на склонах / А.В. Мачнев, Е.А. Володин // Материалы 47-й научно-технической конференции молодых ученых инже нерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 72.

41. Мачнев, А.В. Обоснование параметров распределителя семян / А.В. Мачнев // Мате риалы 47-й научно-технической конференции молодых ученых инженерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 71.

42. Мачнев, А.В. Лаповый сошник для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов // Экологические аспекты интенсифи кации сельскохозяйственного производства: материалы Международной научно-практической конференции. Том II / Пензенская ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 106–107.

43. Мачнев, А.В. Определение оптимального типа распределителя для осуществления подпочвенно-разбросного посева зерновых культур / А.В. Мачнев // Совершенствование ма шиноиспользования и технологических процессов в АПК: сб. науч. трудов Поволжской межву зовской конференции. – Самара, 2002, –С. 167–169.

44. Мачнев, А.В. Производственные испытания сеялки ССВ-4,5 / А.В. Мачнев, Н.П. Ларю шин, В.М. Андронов // Проблемы развития машинных технологий и технических средств произ водства сельскохозяйственной продукции: сб. науч. тр. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию ин женерного факультета Пензенской ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 137–139.

45. Мачнев, А.В. Сеялка ССВ-4,5 для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов // Информационно-консультационные службы и инновационные технологии в АПК: сб. материалов Всероссийской научно практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 149–150.

46. Мачнев, А.В. Результаты полевых испытаний сеялки ССВ-4,5 / А.В. Мачнев, Н.П.

Ларюшин, В.М. Андронов // Информационно-консультационные службы и инновационные технологии в АПК: сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2002. – С. 151–152.

47. Мачнев, А.В. Современная оценка подпочвенно-разбросного посева / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, Д.А. Почивалов // Совершенствование ресурсосберегающих технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: сб. материалов науч. практ. конф. «Проблемы АПК и пути их решения» инженерного факультета – Пенза:

РИО ПГСХА, 2003. – С. 144– 148.

48. Мачнев, А.В. Совершенствование подпочвенно-разбросного посева с разработкой сошника для его осуществления / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, Д.А. Почивалов // Вавилов ские чтения-2003: материалы межрегиональной науч. конф. молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа. Секция механизации и электрификации сельского хозяйства. – Саратов: РИО СГАУ – 2003 – С. 11–13.

49. Мачнев, А.В. Исключение забивания почвой сошника для подпочвенно-разбросного посева семян / А.В. Мачнев // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспек тивы: сб. материалов международной научно-практической конференции. – Пенза: МНИЦ ПГСХА, 2003. – С. 81–82.

50. Мачнев, А.В. Некоторые физико-механические свойства семян яровой пшеницы сорта «Ишеевская» / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, Д.А. Почивалов // Улучшение технико эксплуатационных показателей мобильной техники: Материалы XIV научно-практической конференции вузов Приволжья и Предуралья. – Ижевск, 2003. – С. 127–132.

51. Мачнев, А.В. Определение параметров криволинейного семяпровода / А.В. Мачнев // Совершенствование ресурсосберегающих технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: сб. материалов науч.-практ. конф. «Проблемы АПК и пути их решения» инженерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, 2003. – С. 151–153.

52. Мачнев, А.В. Сеялка СЗПР-3,6 для посева зерновых культур / А.В. Мачнев // Улуч шение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники: Материалы XIV научно практической конференции вузов Приволжья и Предуралья. – Ижевск, 2003. – С. 141–144.

53. Мачнев, А.В. Сеялка СПЗ-3,6 для подпочвенно-разбросного посева зерновых куль тур и некоторые результаты ее испытаний / А.В. Мачнев // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики: Межвузовский сб. научн. Трудов. – Киров, 2003. – С.58–61.

54. Мачнев, А.В. Установка для изучения равномерности распределения семян по пло щади рассева / А.В. Мачнев, Д.А. Почивалов // Совершенствование ресурсосберегающих технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: сб. мате риалов науч.-практ. конф. «Проблемы АПК и пути их решения» инженерного факультета – Пенза: РИО ПГСХА, 2003. – С. 148–150.

55. Мачнев, А.В. Обоснование угла раствора лезвия лапового сошника / А.В. Мачнев, Е.А. Володин, В.М. Андронов // Материалы XXXXIX научно-технической конференции мо лодых ученых инженерного факультета. – Пенза: РИО ПГСХА, – 2004. – С. 121–122.

56. Мачнев, А.В. Определение параметров движения семян в подсошниковом про странстве / А.В. Мачнев // Вавиловские чтения-2004: материалы всероссийской научно практической конференции. Секция механизации и электрификации сельского хозяйства. – Саратов, 2004. – С. 74–78.

57. Мачнев, А.В. Совершенствование подпочвенно-разбросного посева зерновых с разра боткой сошника / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, Д.А. Почивалов // Молодые ученые – сельскому хозяйству России: сб. матер. Всерос. конф. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004. – С. 51–54.

58. Мачнев, А.В. Результаты сравнительных испытаний сеялки с сошниками для раз бросного посева / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов // Вавиловские чтения-2004:

материалы всероссийской научно-практической конференции. Секция механизации и элек трификации сельского хозяйства. – Саратов, –2004. – С. 65–67.

59. Мачнев, А.В. Результаты исследований движения потока семян на выходе из семя провода / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов, Д.А. Почивалов // Молодые ученые в XXI веке: материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Т II / ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА». – Ижевск, 2005. – С. 211–214.

60. Мачнев, А.В. К вопросу о равномерности распределении семян по площади рассева лаповым сошником / А.В. Мачнев, И.В. Плахов // Студенческая наука – производству: сбор ник материалов XXXXX научно-практической конференции инженерного факультета Пен зенской ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2005. – С. 152–153.

61. Мачнев, А.В. Сошник для разбросного посева зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П.

Ларюшин, Д.А. Почивалов, В.М. Андронов // Ульяновские чтения – 2005: материалы между народной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Ф. Ульянова Ч. 1. – Саратов, 2005. – С. 89–91.

62. Мачнев, А.В. Определение тяговых усилий сеялки для подпочвенно-разбросного посева / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин // Ульяновские чтения – 2005: материалы международ ной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессо ра А.Ф. Ульянова. Ч. 1. – Саратов, 2005. – С. 83–87.

63. Мачнев, А.В. Обоснование геометрических параметров сошника для подпочвенно разбросного посева / А.В. Мачнев // Роль науки в АПК: сборник научных трудов научно практической конференции инженерного факультета Пензенской ГСХА. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2005. – С.233–236.

64. Мачнев, А.В. Обоснование основных параметров плоскорежущей лапы сошника для подпочвенно-разбросного посева / А.В. Мачнев // Молодые ученые в XXI веке: материа лы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Т II / Ижевск, ФГОУ ВПО «Ижевская ГСХА», 2005. – С. 214–218.

65. Мачнев, А.В. К вопросу о размещении сошников на раме сеялки / А.В. Мачнев // Роль науки в АПК: сборник научных трудов научно-практической конференции инженерно го факультета Пензенской ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2005. – С. 236–239.

66. Мачнев, А.В. Некоторые результаты производственных испытаний сеялки с сошни ками для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.М. Андронов, Д.А. Почивалов // Роль науки в АПК: сборник научных трудов научно практической конференции инженерного факультета Пензенской ГСХА. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2005. – С. 239–241.

67. Мачнев, А.В. Взаимодействие семени с поверхностью распределителя / А.В. Мачнев // Инновационные технологии в сельском хозяйстве: сборник материалов межрегиональной науч но-практической конференции молодых ученых. – Пенза: РИО ПГСХА, 2006. – С. 112–114.

68. Мачнев, А.В. Методика расчета тяговых усилий сеялки с лаповыми сошниками / А.В. Мачнев // Наука и образование – сельскому хозяйству: сборник материалов научно практической конференции, посвященной 55-летию Пензенской государственной сельскохо зяйственной академии. – Пенза: РИО ПГСХА, 2006. – С. 79–80.

69. Мачнев, А.В. Размещение лаповых сошников на раме сеялки / А.В. Мачнев // Инно вационные технологии в сельском хозяйстве: сборник материалов межрегиональной научно практической конференции молодых ученых. – Пенза: РИО ПГСХА, 2006. – С. 111–112.

70. Мачнев, А.В. Расчет усилия на перемещение сеялки-культиватора / А.В. Мачнев // Инновации молодых ученых – агропромышленному комплексу: сборник материалов научно практической конференции молодых ученых. – Пенза: РИО ПГСХА, 2007. – С. 138–139.

71. Мачнев, А.В. Определение основных параметров плоскорежущей лапы сошника / А.В. Мачнев // Инновации молодых ученых - агропромышленному комплексу: сборник мате риалов научно-практической конференции молодых ученых. – Пенза, 2007. – С. 136–137.

72. Мачнев, А.В. Методика проведения лабораторных испытаний на равномерность / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев // Инновации молодых ученых – агропромыш ленному комплексу: сборник материалов научно-практической конференции молодых уче ных. – Пенза: РИО ПГСХА, 2007. – С. 119–121.

73. Мачнев, А.В. Посевные машины для ресурсосберегающих технологий в растение водстве / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев, С.Н. Трифонов // Наука – аграрному производству: сборник материалов 52-й научной конференции инженерного факультета Пен зенской ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2007. – С. 162–164.

74. Мачнев, А.В. Исследования влияния лапового сошника на равномерность / А.В.

Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев // Инновации молодых ученых – агропромышленному комплексу: сборник материалов научно-практической конференции молодых ученых. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2007. – С. 121–123.

75. Мачнев, А.В. Обоснование выбора конструкции бороздообразующего рабочего ор гана / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев // Научный потенциал – агропромышлен ному комплексу Росиии: сборник материалов научной конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С. 208–209.

76. Мачнев, А.В. Сошник сеялки-культиватора для подпочвенно-разбросного посева / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев// Образование, наука, практика: инновационный аспект: сб. материалов международной научно-практической конф., посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008 – С. 207– 208.

77. Мачнев, А.В. Высевающий аппарат зерновых сеялок / А.В. Мачнев, С.Н. Трифонов // Научный потенциал – агропромышленному комплексу России: сборник материалов научной конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С. 213–214.

78. Мачнев, А.В. Обоснование уравнений движения семян по наклонной части семя провода / А.В. Мачнев // Образование, наука, практика: инновационный аспект: сб. материа лов международной научно-практической конф., посвященной памяти профессора А.Ф. Бли нохватова. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008 – С. 226–227.

79. Мачнев, А.В. Передача импульсных посылок в системах подвески сошников сеялок с учетом поперечных смещений / А.В. Мачнев, В.А. Мачнев, А.А. Заикин // Научный потен циал – агропромышленному комплексу России: сборник материалов научной конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С. 122–123.

80. Мачнев, А.В. Импульсные посылки в системах подвески сошников сеялок / А.В.

Мачнев, В.А. Мачнев, Е.М. Хорина// Научный потенциал – агропромышленному комплексу России: сборник материалов научной конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С. 123.

81. Мачнев, А.В. Определение тягового усилия на перемещение сеялки-культиватора / А.В. Мачнев // Образование, наука, практика: инновационный аспект: сб. материалов между народной научно-практической конф., посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова. – Пенза: РИО ПГСХА, 2008. – С. 225–226.

82. Мачнев, А.В. Новый сошник сеялки-культиватора для посева по ресурсосберегающим технологиям / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев // Вклад молодых ученых в инноваци онное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конфе ренции молодых ученых / Пензенская ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, – 2009. – С. 86.

83. Мачнев, А.В. Обоснование горизонтального расстояния между рыхлительным зу бом и лапой сошника культиватора / А.В. Мачнев, Н.П. Ларюшин, В.В. Шумаев // Вклад мо лодых ученых в инновационное развитие АПК России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых / Пензенская ГСХА. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2009. – С. 84–85.

84. Мачнев, А.В. Высевающий аппарат нижнего высева зерновой сеялки / А.В. Мачнев, С.Н. Трифонов // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сборник материалов научной конференции / Пензенская ГСХА. – Пенза:

РИО ПГСХА, 2009. – С. 123.

85. Мачнев, А.В. Сеялка с катушечно-пластинчатым высевающим аппаратом / А.В. Мач нев, М.А. Ларин, А.А. Болоболин // Инновационные идеи молодых исследователей для агро промышленного комплекса России: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Том I / Пензенская ГСХА. – Пенза: РИО ПГСХА, 2010. – С. 155–156.

Подписано в печать Формат 6084/16. Объем 2 п.л.

Тираж 100. Заказ № Отпечатано с готового оригинал-макета в Пензенской мини-типографии Свидетельство № 440600, г. Пенза, ул. Московская,