Розробка математичної моделі процесу функціонування механічного комірчасто-дискового висівного апарату. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів машини. Функціональна залежність між рівномірністю висіву насіння і врожайністю овочевих культур.
Аннотация к работе
За даними досліджень найбільш широке використання у державах Європи, США та Австралії отримали механічні комірчасто-дискові висівні апарати. З огляду на напрями вчених та конструкторів вдосконалити висівні апарати було зроблено припущення, що найбільш перспективними є: на етапі западання - активізація нижнього шару насіння, що збільшить коефіцієнт западання; на етапі формування однонасіннєвого заповнення комірок - дія на насінини з мінімальним силовим навантаженням, що зменшить коефіцієнт пошкодження; на етапі подавання насінин до борозни - рівномірне розвантаження комірок та зменшення перерозподілу на дні борозни. Водночас наявність низки переваг дозволило зробити робочу гіпотезу суть якої полягає в наступному: можливість збільшення врожайності овочевої продукції за рахунок підвищення рівномірності висіву шляхом адаптації робочих органів механічного комірчасто-дискового висівного апарату до формування рівномірного однонасіннєвого потоку на дні борозни. Дослідження проводились згідно плану науково-дослідних робіт Таврійської державної агротехнічної академії за програмою №1: „Розробка наукових основ систем технологій і технічних засобів для забезпечення продовольчої безпеки південного регіону України” (державний реєстраційний номер 0102U00683), підпрограма 1.3: „Розробка наукових основ системи технологій та технічних засобів для виробництва овочів і картоплі на крапельному зрошенні”, що скоординована з НДЦ ІМЕСГ завданням 40.01: „Розробити високопродуктивні технічні засоби для ресурсоощадних екологічно чистих технологій вирощування та збирання овочів та цукрового буряку”, які виконуються відповідно до цільової комплексної національної програми „Програма розвитку на Україні машинобудування та забезпечення сільськогосподарського виробництва машинами та устаткуванням для комплексної механізації технологічних процесів у рослинництві”. Наукова новизна одержаних результатів: - розроблено модель процесу функціонування механічного комірчасто-дискового висівного апарату, яка відображає вплив його параметрів й властивостей насіння на коефіцієнт пошкодження й рівномірність висіву;Процес перерозподілу неупорядкованої насіннєвої маси у бункері в упорядкований однонасіннєвий потік на дні борозни являє собою западання насінин у комірки, формування однонасіннєвого заповнення комірок, подача насіння у борозну. Для полегшення створення математичної моделі процес функціонування висівного апарату розділили на дрібніші підпроцеси: 1 - рух активного шару насіння, 2 - западання у комірку, 3 - формування однонасіннєвого заповнення комірок, 4 - подача насіння у борозну, 5 - перерозподіл у борозні, опис яких не являє труднощів. Складність теоретичного визначення впливу параметрів висівного диску з клиновидною проточкою на швидкість активного шару насіння викликає необхідність дослідження з використанням методів планування багатофакторного експерименту. При сприятливій зустрічі насінина масою починає рух у комірку. Для реалізації отриманої математичної моделі на ЕОМ методом імітаційного моделювання створено моделюючий алгоритм та блок-схема, яка дозволяє необхідну кількість разів () обчислювати елементарні події процесу з врахуванням взаємних впливів: занурення насінини у комірку (4)...(10) - блок 6; перевірка запала насінина чи ні - блок 7; визначення кількості запалих насінин - блок 8; перевірка можливості зустрічі з насіниною здатною до западання (1)...(3) - блок 9; формування однонасіннєвого заповнення комірок (11), (12) - блоки 10-13; перевірка схожості насінини - блок 16; подача насіння до дна борозни (13)...(16) - блок 18.В роботі вирішена наукова задача визначення впливу конструктивно-технологічних параметрів висівного апарату, а також властивостей насіння на рівномірність висіву і як наслідок підвищення врожайності, що дозволило зробити наступні висновки: 1. Встановлено, що механічні комірчасто-дискові висівні апарати забезпечують коефіцієнт варіації інтервалів між насінинами 70%, який не відповідає існуючим вимогам. Аналізуючи, процес функціонування висівного апарату розділено на взаємозвязані підпроцеси: рух насіння у насінницькій камері, западання у комірку, формування однонасіннєвого заповнення комірок, подача насіння у борозну та перерозподіл у борозні. Розроблена математична модель підпроцесу западання насіння у комірку висівного диску звязала між собою функціональною залежністю довжину насінницької камери й кількість насінин розташованих сприятливо до западання. Встановлено закономірності впливу параметрів висівного апарату та властивостей насіння на глибину западання насінини у комірку.