Совершенствование технических средств для посева зерновых культур в подразделении АО "Агрофирма Октябрьская" (с. Новое Акшино)

1.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.П. ОГАРЁВА»
Институт механики и энергетики
Кафедра мобильных энергетических средств
и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОСЕВА
ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ТЕРРИТОРИАЛЬНО
ОБОСОБЛЕННОГО СТРУКТУРНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ
В С. НОВОЕ АКШИНО АО «АГРОФИРМА «ОКТЯБРЬСКАЯ»
Автор работы:
Козлов Вадим Сергеевич,
студент 212 группы
направления подготовки 35.04.06 «Агроинженерия»
Руководитель:
к.т.н., доцент Купряшкин Владимир Федорович
САРАНСК-2024

2.

Анализ хозяйственной деятельности
ТОСП в с. Новое Акшино АО «Агрофирма «Октябрьская»
2

3.

Схема основных технических операций
существующей технологии возделывания яровой пшеницы
Лущение стерни
Предпосевная культивация
(К-744Р + БД-6×2 Рубин)
(Беларус 1221 + ИМТ-616.14)
Внесение минеральных удобрений
Сев с прикатыванием
((Беларус 82.1 + Amazone MXL 1200)
(Беларус 1221 + СЗУ-6)
Зяблевая вспашка почвы
Внесение минеральных удобрений
(К-744Р + ПЛН-8-35)
(Беларус 1221 + Amazone UG 3000)
Снегозадержание
Уборка
(Т-150 + СВШ-7)
(Acros-530)
Закрытие влаги
(Беларус1221+БЗГ-24 Мечта)
3

4.

Сеялка зерновая универсальная СЗУ-6
Общий вид сеялки СЗУ-6
Схема механизма сошника сеялки СЗУ-6
1 – рама; 2 – пружинный догружать;
3 – шток догружателя; 4 – поводок;
5 – сошник; 6 – опорно-прикатывающее колесо
Недостатки функционирования двухдисковых сошников
– не достаточно обеспечивают равномерность потока семян;
– не обеспечивают уплотнение дна посевной бороздки.
Данные особенности приводят к осыпанию стенок бороздки во время раскладки семян по ее дну и их
к неравномерному распределению семена по глубине заделки, что приводит к затягиванию сроков
прорастания семян, ухудшению условий дальнейшего развития растений и снижению урожайности.
4

5.

Цель и задачи исследования
ЦЕЛЬ: повышении эффективности технологии возделывания
зерновых культур (на примере яровой пшеницы) совершенствованием
конструкции сошника сеялки СЗУ-6.
ЗАДАЧИ:
1. Обосновать конструктивно-технологическую схему сошника сеялки
СЗУ-6 с направителем семян и уплотнителем дна бороздки.
2. Обосновать конструктивные параметры рабочих элементов
предлагаемого сошника с направителем семян и уплотнителем дна
бороздки, и разработать основную конструкторскую документацию.
3.
Определить
основные
эксплуатационные
показатели
функционирования
посевного
машинно-тракторного
агрегата
и
разработать операционно-технологическую карту на посев яровой
пшеницы.
4.
Определить
экономическую
эффективность
обеспечения возделывания яровой пшеницы.
технического
5

6.

Обоснование конструктивно-технологической схемы
сошника зерновой сеялки СЗУ-6
Сошник сеялки СЗУ-6
1 – корпус; 2 и 3 – диски; 4 – кронштейн колеса; 5– опорно-прикатывающее колесо; 6 – установочный палец;
7 – пружинный фиксатор; 8 – болтовые соединения; 9 – поводок; 10 – поворотный кронштейн;
11 – поворотный брус; 12 – стремянка; 13, 14, 15 и 17 – вилка, шток, корпус и пружина пружинного догружателя;
16 – пружинный догружателя; 18 – гайка; 19 – контргайка; 20 и 21 – наружный и внутренний чистики
6

7.

Обоснование конструктивно-технологической схемы
сошника зерновой сеялки СЗУ-6
Технологический процесс посева
базовых конструкций сошников
7

8.

Обоснование конструктивно-технологической схемы
сошника зерновой сеялки СЗУ-6
Сошник сеялки СЗУ-6 с направителем семян и уплотнителем дна бороздки
1 – корпус; 2 и 3 – диски; 4 – внутренний чистик; 5 – винтовое соединение; 6 – направитель семян с
уплотнителем дна бороздки; 7 – кронштейн; 8 – направитель семян; 9 – уплотнитель дна бороздки;
10 – канал сошника для семян
8

9.

Обоснование конструктивных параметров сошника зерновой сеялки
СЗУ-6 с направителем семян и уплотнителем дна бороздки
Перемещение почвы под действием
уплотнителя
Угол между нормальной
составляющей и вектором
скорости рыхлителя
tg v р2
1 arctg tg
xg
1 – нижняя отогнутая часть уплотнителя; 2 – клин
где φ – угол трения комка почвы по
клину, градус; при влажности почвы
20,9% – φ = 36,7°;
α – угол укладки частиц, градус; при
влажности почвы 20,9% – α = 22,8°;
vр – рабочая скорость сеялки, м/с;
vр= 15 км/ч (vр= 4,2 м/с);
g – ускорение свободного падения
частицы, м/с2; g = 9,82 м/с2;
x – перемещение частицы по
рыхлителю, м; x = 0,63 м.
tg 22,8 4,2 2
1 arctg tg36,7
23,6 .
0,63 9,81
9

10.

Обоснование конструктивных параметров сошника зерновой сеялки
СЗУ-6 с направителем семян и уплотнителем дна бороздки
Схема к расчету
ширины пятки
уплотнителя
и диаметра трубы
Ширина пятки b (мм)
r ctg r Н
b 2
ctg
где r – радиус проходного сечения рыхлителя, мм; r =15 мм;
γ – угол естественного откоса семян для их свободного истечения,
град; γ = 10°;
H – минимальная высота пятки рыхлителя, мм; H = 5 мм.
15 ctg10 15 5
b 2
23 мм.
ctg10
Внутренний диаметр трубы d0 (мм)
H r
5 15
2
2
b
23
sin
sin 80
d 0 min r
15
34,4 мм.
3,14
Труба
38 1,5 300 ГОСТ 8734 - 75
.
Б 20 ГОСТ8733 - 74
10

11.

Обоснование конструктивных параметров сошника зерновой сеялки
СЗУ-6 с направителем семян и уплотнителем дна бороздки
Расчетная схема нагружения направителя семян
с уплотнителем дна бороздки
1 – диск; 2 – направитель семян с уплотнителем дна бороздки; 3 – кронштейн;
4 – труба; 5 – уплотнитель дна бороздки
11

12.

Сборочный чертеж сошника сеялки СЗУ-6
с направителем семян и уплотнителем дна бороздки
12

13.

Сборочный чертеж направителя семян с уплотнителем дна бороздки
13

14.

Рабочие чертежи направителя семян с уплотнителем дна бороздки
14

15.

Рабочие чертежи направителя семян с уплотнителем дна бороздки
15

16.

Операционно-технологическая карта на посев яровой пшеницы
16

17.

Показатели экономической эффективности
технического обеспечения возделывания яровой пшеницы
Показатель
Урожайность, т/га
Валовой сбор ярового пшеницы, т
Себестоимость 1 т яровой пшеницы,
руб/т
Затраты труда, чел.-ч/га
Снижение затрат труда, %
Дополнительные капитальные
вложения, руб.
Годовая экономия от внедрения, руб.
Срок окупаемости капитальных
вложений, лет
Существующий
вариант
2,8
1820
14369,5
Планируемый
вариант
3,1
2015
12979,2
3,7
–
–
3,7
0
30422
–
2801455
–
0,01
17

18.

Выводы
Для достижения поставленной цели в ходе выполнения работы:
1) обоснована конструктивно-технологическая схема сошника зерновой сеялки
СЗУ-6 оснащенного направителем семян с уплотнителем дна бороздки,
способствующего интенсивному прорастанию семян и дальнейшему развитию
растений, и повышению урожайности зерновых культур;
2) обоснованы конструктивные параметры предложенного направителя семян с
уплотнителем дна бороздки для сошника сеялки СЗУ-6 и разработана основная
конструкторская документация в виде сборочных чертежей модернизированного
сошника сеялки и направителя семян с уплотнителем дна бороздки, рабочих
чертежей его деталей, а также спецификации к сборочным чертежам;
3) определены основные эксплуатационные показатели функционирования
посевного машинно-тракторного агрегата на базе трактора Беларус 1221 и сеялки
СЗУ-6М и разработана операционно-технологическая карта на посев яровой
пшеницы;
4) проведен расчет показателей экономической эффективности технического
обеспечения возделывания яровой пшеницы, которые показывают, что применение
предлагаемой конструкции сошников позволяет, за счет повышения урожайности и
снижения себестоимости производства одной тонны яровой пшеницы, добиться
годовой экономии равной 2801455 руб, а срок окупаемости дополнительных
капитальных при этом составит – 0,01 года.
18

19.

Спасибо за внимание!
19