ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗОНЫ ДОЗИРОВАНИЯ СЕМЯН ДОЗАТОРА ПОСЕВНОЙ МАШИНЫ

	Филатов Данил Александрович	(Донской государственный технический университет )
	Чередниченко Ольга Павловна	(Донской государственный технический университет )

Соавтор(ы): Филатов Александр Александрович (Апшеронский механический завод)

Аннотация

Есть проблемы, связанные с дозированием семян при посеве различных культур растений. На основе анализа конструкции дозатора семян предлагается обоснованное изменение геометрической формы отдельных элементов устройства

Ключевые слова: посевная машина, дозатор семян, дозирующие элементы, геометрия рабочих деталей

В процессе выращивания урожая один из важных моментов – это посев культуры. Посевные машины, используемые в сельском хозяйстве, такие, как сеялки для пропашных культур или зерновые сеялки, предназначены для высева зерна на требуемую глубину в пределах множества продольных борозд, образованных в почве. Высевающие секции имеют раму, на которой крепятся рабочие органы. На раме может быть установлен бункер для семян, бункер для гербицидных или для инсектицидных веществ. Высевающие органы в сеялках для пропашных культур, как правило, приводятся в действие с использованием колес, раздаточных коробок передач, звездочек, валов, цепей и т.п.

Посевная машина МП-3 предназначена для использования во всех почвенно-климатических зонах, кроме зоны горного земледелия и по всем технологиям растениеводства с возможностью высевать зерновые сплошь или полосами, а пропашные разбросным способом или полосами с любой полосой междурядий. Машина предназначена для обработки почвы с одновременным высевом семян, внесением удобрений и способна выполнять одновременно несколько агротехнических операций, таких, как:

предпосевная культивация с уничтожением сорняков;
подъем укрывного пласта без нарушения капиллярного слоя семенного ложа;
высев семян на глубину 30-50 мм на семенное ложе без нарушения капиллярного влагоносного слоя с обеспечением растений ирригационной влагой, биологически целесообразной и агротехнически рациональной площадью питания;
внесение в почву жидких удобрений и биопрепаратов;
создание мелкокомковатого мульчирующего слоя над семенным ложем;
прикатывание посевов;
выравнивание поверхности почвы.

Машина агрегатируется с тракторами класса 1,4.

Используемая на данной посевной машине система подачи семян происходит следующим образом: вращение дозатора осуществляется от прикатывающего приводного катка через механизм передач посредством карданного вала. Семена, спускаясь по семяпроводам, попадают на глубину заделки семян в желоб, нарезанный в почве режущим диском. Семена накрываются почвой мелкокомковатой структуры. Укрывной слой почвы тщательно прикатывается приводными и транспортными катками.

Для разных по размеру семян предусмотрены дозирующие элементы с разными по величине лунками для захвата семян из подающих воронок бункера. Выбранный дозирующий элемент устанавливается в каждый высевающий аппарат. Необходимую норму высева устанавливают путем подбора приводной звездочки, общей для всех высевающих аппаратов. Для увеличения нормы высева устанавливают приводную звездочку с большим количеством зубьев. Для уменьшения нормы высева устанавливают звездочку с меньшим количеством зубьев.

Требование современного производства и технологий - поиск новых технических решений во всех областях. Важной остается задача сочетания имеющегося опыта с новыми решениями, что реализуется на практике в виде сотрудничества научных и производственных организаций [1].

Есть необходимость в разработке рациональной системы дозирования, которая обеспечит требуемое, вплоть до поштучного, распределение и высевание семян в различных условиях работы сеялки. Реализация отдельных элементов решения таких задач возможно силами научно-исследовательской работы студентов [2,3]

За основу моделируемой конструкции взято дозирующее устройство посевной машины МП-3.

Основными элементами распределения семян в корпусе дозатора являются концентратор (рис. 1) и дозирующий элемент (рис. 2).

На рис. 3 представлена схема размещения рабочих элементов дозатора: концентратор 1 жестко закреплен в корпусе дозатора, вращением дозирующего элемента 2 осуществляет дозирование семян (рис. 3, а). За счет эксцентричности отверстия концентратора, в зоне α просеивания не происходит. Помимо этого, на количество просеянных семян оказывает влияние и зона δ (ширина паза дозирующего элемента).

Различные виды семян и соответствующие требования к их размещению в почве требуют различных условий к организации дискретности их просеивания. В данном случае основные регулируемые геометрические факторы, влияющие на просеивание, это: угол α и площадь δ.

Изменением геометрии дозирующего элемента можно учитывать особенности посевного материала. На рис. 4 показаны варианты исполнения сменной детали.

Отдельные варианты исполнения дозирующих элементов уже используются в практике производства Апшеронского механического завода.

Понятно, что помимо указанных геометрических характеристик, на просеивание оказывают влияние скорость вращения дозирующего элемента, вид посевного материала (в том числе погодные условия, влажность зерна и т.п.).

Предполагается проведение дальнейших исследований с целью оптимизации геометрических параметров рабочих элементов дозаторов с учетом особенностей физико-механических процессов, происходящих в устройстве.

Список литературы

1 Царев Ю.А., Мельников Д.Г. КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФИРМЕННОГО ДИЛЕРСКОГО ЦЕНТРА ЗАВОДА-ИЗГОТОВИТЕЛЯ/ сб.: Инновационные технологии в науке и образовании Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции. Редколлегия Ю.Ф. Лачуга [и др.]. 2018. С. 97-101.

2. Мисиров Д.Н., Бородин Д.Н., Чередниченко О.П. СИНТЕЗ ТРАДИЦИОННОЙ ИНЖЕНЕРНОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ - ОСНОВА СОВРЕМЕННОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ/
Известия Южного федерального университета. Педагогические науки. 2016. № 12. С. 115-122.

3. Чередниченко О.П., Хомич И.М. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СО СТУДЕНТАМИ МЛАДШИХ КУРСОВ/ сб.: Проблемы графической подготовки студентов технических вузов в условиях современного компетентностного подхода к процессу обучения материалы научно-методической конференции: электронный ресурс. 2015. С. 98-101.

Вопросы и комментарии к выступлению:

Головнин Алексей Алексеевич (13 марта 2019 г. 22:06)	Здравствуйте Ольга Павловна, Данил Александрович, Александр Александрович! С чувством радости от долгого ожидания еще какой-нибудь работы прикладного характера после работ А.Л.Хейфеца, Е. В. Конопацкого и других авторов прочитал заголовок вашего доклада и следом испытал полное разочарование. В последней трети вашего доклада встретились фразы со словом геометрическое: регулируемые геометрические факторы, геометрии дозирующего элемента, геометрических характеристик, геометрических параметров. Один раз – поверхности: выравнивание поверхности почвы. Включены в текст слова угол α и площадь δ. Зато больше половины доклада посвящено перечислению большого количества агрономической информации: предпосевная культивация, уничтожением сорняков, подъем укрывного пласта без нарушения капиллярного слоя семенного ложа; внесение в почву жидких удобрений и биопрепаратов, создание мелкокомковатого мульчирующего слоя над семенным ложем, прикатывание посевов, выравнивание поверхности почвы и т.п. Нет и информации и о месте геометрического моделирования на заводе. Перечитал заголовок конференции – «Качество графической подготовки». Возможно, вы или кто-то из участников поможет выявить рациональное зерно в вашем докладе в свете заявленной тематики конференции. Развитие сельского хозяйства – благородная задача, но, пользуясь случаем, хочется еще раз обратить внимание, что время идет, а нашим общим задачам по повышению качества графической подготовки ни в плане методики преподавания, ни в плане прикладного характера внимание уделяется не во всех докладах. А это отвлекает от решения наших общих проблем. С уважением Головнин А.А.
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (13 марта 2019 г. 23:18)	Здравствуйте, уважаемые авторы! С чувством радости обнаружил в полной мере прикладную работу, доведённую до металла. Наилучший эффект в графической подготовке даёт обучение на реальных образцах техники. Особенно, когда разработчиком является преподаватель. Каким либо образом (занятия, СНО, СКБ) данная работа применяется при обучении? Очень даже вписывается в проектное обучение. И сведения из с.х. полезны. Узнают где булки растут. С уважением, Тихонов-Бугров.
Чередниченко Ольга Павловна (15 марта 2019 г. 11:03)	Уважаемые Алексей Алексеевич и Дмитрий Евгеньевич! Большое спасибо за внимание к нашей работе. Алексеей Алексеевич, Вы в какой-то мере правы, можно было сделать материал более "геометрическим" - в тему конференции. Но надо ж объяснять - "что, откуда и зачем", тем более что студент, Данил, будущий инженер- конструктор сельхозтехники))
Головнин Алексей Алексеевич (15 марта 2019 г. 12:54)	Здравствуйте Ольга Павловна! Спасибо за понимание и поддержку моей позиции. Не знаю как Вы, а я немного переживал за неположительный отзыв. Понимал, что так не принято, да еще можно прославиться как автор «подметного письма». Предъявляя некоторые требования, я в первую очередь примерял их на себя сегодня и впредь. Руководствовался также и тем, что хорошая работа не может быть без сильного оппонента. Ведь это признано, что серебряный век в литературе, в частности совпал с расцветом критики. Эту же тему увидел и у уважаемого Александра Владиславовича (15 марта 2019 г. 3:00) – «хорошие рецензенты». Но вернемся к Вашему с соавторами докладу. Тематика актуальная и интересная, хотелось бы перенять тот положительный опыт, который, несомненно, был, но остался за кадром. Есть вопросы, ответы на которые могли бы помочь раскрыть геометрическую составляющую в вашем докладе, ведь без нее Ваш с соавторами доклад – еще один повод для «защитников НГ» говорить, что геометрическое моделирование не развивает, нет геометрического мышления и т.п. То, что вы предъявили в качестве работы две детали, причем довольно простые (студент-бауманец моделирует детали такой сложности прямо на первом занятии), - само по себе ничего не означает. Можно сделать доклад об оригинальной машине с несколькими тысячами деталей (доклад уважаемого В.А.Токарева на этой конференции), а можно сделать настолько же, если не более ценный доклад по моделированию одной детали (доклад опять же В.А.Токарева на самой первой конференции). Кстати прошло 9 лет с тех пор, когда была поставлена высокая планка работ по геометрическому моделированию, но на этой конференции к той студенческой работе, по моей скромной оценке, за эти годы никто не приближался. Итак, вопросы: 1. Насколько работа студента самостоятельна? Ведь этой работе должны предшествовать или ее сопровождать исследования по работе описываемого рабочего органа. Кстати, геометрическое моделирование должно ускорить и удешевить такую работу с учетом возможности применения 3D-принтеров для быстрого прототипирования. Детали можно держать в руках буквально через пару-тройку часов после появления идеи. 2. Рабочий орган известен? Имелись его чертежи? Получен ли какой то положительный эффект в машине благодаря геометрическому моделированию? 3. Если это новый оригинальный рабочий орган, оформлены ли заявки на охранные документы? С уважением Головнин А.А.
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (16 марта 2019 г. 13:34)	Здравствуйте, Ольга Павловна! Я не буду рассказывать Вам о том как быстро студенты Военмеха нарисуют подобные детали или какова длительность прототипирования детали т.к. знаю, что Вы - прекрасный специалист с большим производственным опытом, научными интересами по затронутой теме, заведующая кафедрой готовите студентов на совесть и не хуже, чем мы. Я хочу поздравить Вас с тем, что Вы способствуете формированию профессиональных династий. Хочу пожелать Данилу профессионального роста, а Апшеронскому заводу развития. В условиях санкций возможности есть. Благодарен Вам за введённый когда то термин "компьютерные мальчики", которым, с Вашего разрешения пользуюсь постоянно, определяя тех, кто бодро рисует не понимая сути. С уважением, Тихонов-Бугров.
Филатов Данил Александрович (17 марта 2019 г. 22:56)	Здравствуйте, Алексей Алексеевич и Дмитрий Евгеньевич, благодарю за отзывы, учту ваши пожелания. Это моя первая статья, всё придёт с опытом. В дальнейшем будет более качественный материал.
Головнин Алексей Алексеевич (17 марта 2019 г. 23:13)	Еще раз здравствуйте Данил. Хочется надеяться, что ваше поколение вернет авторитет науки и выведет промышленность на передовые позиции. С пожеланиями успехов Головнин А.А.
Тихонов-Бугров Дмитрий Евгеньевич (18 марта 2019 г. 0:18)	Не являясь любителем высокопарных фраз, пожелаю Вам Данил Александрович, успешно пройти школу и перенять опыт Александра Александровича и применять на практике то, чему Вас учила Ольга Павловна. Вашим учителям: Ольге Павловне и Александру Александровичу наилучшие пожелания. С уважением, Тихонов-Бугров.
Шахова Алевтина Бруновна (20 марта 2019 г. 22:57)	Здравствуйте уважаемые коллеги, Ольга Павловна, Алексей Алексеевич и Дмитрий Евгеньевич, с интересом посмотрела доклад, и полемику, с коллегами согласна, вопросы те же: 1.Изменение геометрии проводилось на основе тщательного математического анализа? 2.В рамках какой деятельности проводится эта работа (курсовой проект, НИС, или...?) 3. Спасибо за агротехническую информацию. С уважением Шахова А.Б.

Назад Go Back