Випробування математичної моделі роботи дозатора висівного апарата селекційної сівалки дрібнонасіннєвих культур

Abstract

В Україні найпоширенішими селекційними сівалками є сівалки «Клен» з електромеханічними висівними апаратами. Ці сівалки призначені для точного рядового висіву дрібнонасіннєвих культур на ділянках попереднього і виробничого конкурсного сортовипробування, а також для проведення агротехнічних досліджень. Вони оснащені надійним електромеханічним приводом і ротаційним розподільником насіння. Проведений аналіз роботи електромеханічної висівної системи «Клен» дозволив ідентифікувати основні напрямки для її вдосконалення. Необхідно покращити робочий орган висівного апарата, з метою забезпечення точності висіву дрібнонасіннєвих культур на рівні 95,0 %. Метою досліджень є розробка математичної моделі роботи дозатора висівного апарата селекційної сівалки дрібнонасіннєвих культур і виробнича її перевірка. Для роботи висівного апарата складена програму в середовищі Arduino IDE, яка базувалась на розробленій математичній моделі роботи дозатора висівного апарата селекційної сівалки дрібнонасіннєвих культур. Складено програму в Wolfram Cloud для визначення режимних параметрів дозатора висівного апарата (кут повороту заслінки α, проміжку часу, коли заслінка відкрита або закрита Δt) з урахуванням заданих середнього ефективного діаметра насіння Dμ, норми висіву N і швидкості переміщення сівалки V. В подальшому дану програму буде використано при створені виробничого зразка дозатора висівного апарата. Результати випробування експериментального зразка удосконаленого висівного апарата у виробничих умовах показують, що точність його висіву вища (89,3–95,1 %) ніж базового сівалки «Клен-4,2» (85,2–92,0 %). Також про якість висіву свідчить отримана густота стояння рослин: для удосконаленого висівного апарата – 982,0–1057,5 тис. шт/га, а для базового – 940,9–1029,8 тис. шт/га. Це при встановленій нормі висіву – 1000 тис. шт/га. Урожайність гірчиці озимої складала: для удосконаленого висівного апарата – 0,92–1,07 т/га, а для базового – 0,89–1,03 т/га. Найменша істотна різниця для урожайності складала 0,03 т/га, що підтверджує статистичну адекватність результатів вимірювань In Ukraine, the most common selection planters are "Maple" planters with electromechanical seeding devices. These planters are designed for accurate row sowing of small-seeded crops on the plots of preliminary and production competitive variety testing, as well as for conducting agrotechnical research. They are equipped with a reliable electromechanical drive and a rotary seed distributor. The analysis of the operation of the "Maple" electromechanical seeding system made it possible to identify the main directions for its improvement. It is necessary to improve the working body of the seeding device in order to ensure the accuracy of sowing small-seeded crops at the level of 95.0%. The purpose of the research is the development of a mathematical model of the operation of the dispenser of the seeding apparatus of the selection seeder of small-seeded crops and its production verification. For the operation of the seeder, a program was compiled in the Arduino IDE environment, which was based on the developed mathematical model of the operation of the dispenser of the seeder of the selection seeder of small-seeded crops. A program was compiled in the Wolfram Cloud to determine the mode parameters of the seeding machine dispenser (valve rotation angle α, the time interval when the valve is open or closed Δt) taking into account the given average effective seed diameter Dμ, the seeding rate N and the movement speed of the planter V. In the following, the given program will be used when creating a production sample of the seeding machine dispenser. The results of testing the experimental sample of the improved seeding device in production conditions show that its sowing accuracy is higher (89.3–95.1%) than that of the basic planter "Klen-4.2" (85.2–92.0%). Also, the quality of sowing is indicated by the obtained plant stand density: for the improved seeding device –982.0–1057.5 thousand units/ha, and for the basic one –940.9–1029.8 thousand units/ha. This is at the established rate of sowing -1,000 thousand units/ha. The yield of winter mustard was: for the improved seeding apparatus -0.92–1.07 t/ha, and for the basic one -0.89–1.03 t/ha. The smallest significant difference for productivity was 0.03 t/ha, which confirms the statistical adequacy of the measurement results