Результати аналітичних досліджень заспокоювача насіння удосконаленої висівної секції пневматичної сівалки

Abstract

Згідно попередніх досліджень головним чинником, який впливає на точність висіву пневматичною сівалкою, є процес переміщення насіння від дозуючого пристрою до місця безпосереднього його потрапляння до борозенки, формованої сошником у ґрунті. Перший фактор пов'язаний з високою швидкістю повітряного потоку, що збільшує ризик вильоту насіння з висівного башмака та його попадання за межі борозенки. Цю проблему можна вирішити за допомогою встановлення сповільнювача насіння над висівним башмаком. Другий фактор полягає в недосконалій формі насіннєвого каналу висівного башмака. Розробники сівалок, спрямовуючись на створення «ідеального» посівного ложа в орному шарі ґрунту, часто недооцінюють важливість форми насіннєвого каналу. У зв'язку з тим, що сучасні пневматичні сівалки рухаються з високими швидкостями (1,5–4,2 м/с) і постійно коливаються, насіння, що перебуває в насіннєвому каналі висівного башмака, постійно зіштовхується з його стінками, що призводить до зміни напряму та швидкості руху. Цей хаотичний рух насіння призводить до погіршення точності висіву. Третій фактор – це повна відсутність або невірно встановлений сповільнювач насіння, який повинен запобігати вильоту насіння з дна борозенки. В результаті аналітичних досліджень розглянуто кінематику руку насінини після її вильоту з висівного башмака та відбиття від дна борозенки і заспокоювача насіння. Отримані залежності максимальної висоти параболічної траєкторії руху насіння y3`, різниці Δx відстані між точками відбиття від поверхні ґрунту і відстані, яку проходить при цьому сівалка, від початкової швидкості руху насінини Vp0, кута їх вильоту α, висоти розміщення сповільнювача Hu і кута його нахилу β. Виконуючи умови y3` < Hu і Δx → min для отриманих залежностей в Wolfram Cloud отримані наступні раціональні параметри: α = 47 °, β = 0 °, Hu < 0,134 м. Для забезпечення постійного потрапляння насінин до середини дна борозенки після відбиття їх від сповільнювача при невеликому відхиленні траєкторії (± 0,01 м), форма профіля його робочої поверхні повинна бути параболічною із фокусом в точці pf = 0,134 м. - According to preliminary research, the primary factor influencing the accuracy of seed placement by pneumatic seeders is the process of transferring seeds from the metering device to the point of direct entry into the furrow formed by the coulter in the soil. The first factor is related to the high velocity of the air stream, which increases the risk of seed dislodgement from the seed boot and its placement outside the furrow. This problem can be addressed by installing a seed retarder above the seed boot. The second factor lies in the imperfect shape of the seed channel in the seed boot. Seeder developers, aiming to create an "ideal" seed bed in the soil, often underestimate the importance of the shape of the seed channel. Due to the high speeds at which modern pneumatic seeders operate (1.5–4.2 m/s) and their constant vibration, seeds in the seed channel of the seed boot constantly collide with its walls, leading to changes in direction and speed of movement. This chaotic seed movement results in decreased seeding accuracy. The third factor is the complete absence or incorrect installation of a seed retarder, which should prevent seed dislodgement from the bottom of the furrow. As a result of the analytical studies, the kinematics of seed motion after ejection from the seed boot and rebound from the furrow bottom and seed retarder were considered. The obtained dependencies include the maximum height of the parabolic seed trajectory y3`, the difference in distance between the points of rebound from the ground surface and the distance traveled by the seeder Δx from the initial seed velocity Vp0, the angle of their ejection α, the height of the seed retarder placement Hu, and the angle of its inclination β. By satisfying the conditions and for the obtained dependencies in Wolfram Cloud, the following rational parameters were obtained: α = 47°, β = 0°, Hu < 0.134 m. To ensure consistent seed placement at the center of the furrow bottom after rebounding from the seed retarder with a slight trajectory deviation (± 0.01 m), the profile shape of its working surface should be parabolic with the focus at point pf = 0.134 m.