Устройство для оценки неравномерности высева семян высевающими аппаратами

Полезная модель относится к методам и средствам оценки показателей качества выполнения технологического процесса высевающими аппаратами сеялок, в частности, для оценки неравномерности высева семян в технологическом процессе.

Цель полезной модели - получение объективных данных о неравномерности высева семян высевающими аппаратами.

Задачей настоящей полезной модели является воспроизведение технологического процесса высева семян в устройстве, условно соответствующего работе высевающего аппарата в составе сеялки.

Осуществление полезной модели достигается введением в конструкцию устройства для оценки неравномерности высева семян высевающими аппаратами корпуса, вентилятора для создания воздушного потока в корпусе и ячеистой секции для улавливания и сбора семян, распределяемых по линии высева.

Предполагаемая полезная модель относится к методам и средствам оценки показателей качества выполнения технологического процесса высевающими аппаратами сеялок, в частности, для оценки неравномерности высева семян.

Цель полезной модели - получение объективных данных о неравномерности высева семян высевающими аппаратами.

Известно устройство для определения неравномерности высева семян в рядке высевающим аппаратом (А.с. №927151 опубл. 15.05.82, кл. А01С 7/00), содержащее ленту с лентопротяжным механизмом и механизм фиксирования высеваемого материала. Оценка неравномерности высева семян осуществляется по их отпечаткам на бумажной ленте.

Недостатком известного устройства является ограниченная возможность в получении объективных данных о распределении семян в рядке, так как высев происходит стационарно, движение сеялки отсутствует и распределение семян в рядке отличается от реального процесса высева.

Известны также методы и устройства для испытания высевающих аппаратов посевной сельскохозяйственной техники (ОСТ 10 5.1-2000 Стандарт отрасли. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей), включающие стенд с липкой лентой, лабораторные сумочки, датчик для улавливания, сбора и регистрации числа семян при определении неравномерности их высева. Процесс контроля высеянных семян осуществляется количеством распределенных семян на ленте, массой или числом высеянных семян в лабораторные сумочки за единицу пути или площади, а также регистрацией летящих семян в плоскости воспринимающего элемента.

Недостатки известных методов и устройств оценки неравномерности высева семян в технологическом процессе сеялок обусловлены большим объемом подготовки и периодичности процесса проведения повторности опытов при испытании высевающих аппаратов. Обработка результатов измерений требует больших затрат времени и носит трудоемкий характер.

Для получения достоверных данных о неравномерности высева семян при условных режимах работы высевающих аппаратов в составе сеялки предлагается устройство, схема которого приведена на фигуре 1.

Устройство состоит из корпуса 1, вентилятора 2 и ячеистой секции 3.

Технологический процесс работы устройства для воспроизведения реальных условий высева семян осуществляется следующим образом. В устройстве вентилятором создается воздушный поток для горизонтального транспортирования гравитационно падающих семян при их отделении от диска высевающего аппарата.

Средняя скорость воздушного потока в устройстве определяется с учетом массы семян, эквивалентного диаметра, коэффициента лобового сопротивления, агротехнической нормы высева и скорости сеялки.

При высеве семян из высевающего диска на семена действуют сила тяжести F_T=m·g, Н(кг·м·с ^-2), равная произведению массы семени, m, кг, на ускорение свободного падения g, м·с^-2, и (в соответствии с формулой Ньютона) сила давления F _c, H(кг·м·с^-2), на семена воздушного потока в устройстве.

где _с- коэффициент лобового сопротивления семян для турбулентного режима принимается равным 0,44 (формула Ньютона);

S_c - миделева площадь поперечного сечения семян (для шарообразной формы семян м²; для семян неправильной формы диаметр семян d_c, м, рассчитывается как эквивалентный );

_в,_s.ср. - плотность воздуха и средняя плотность семян, кг·м ^-3;

_{ср.возд} - средняя скорость воздуха в устройстве, м·с ^-1;

G - масса навески семян, кг;

n - число семян, шт.;

=3,14

При начальной скорости семян равной нулю, в момент отделения от отверстия высевающего диска, условное время падения семян t, с, выражается соотношением

где h_ycmp.- высота между отверстием в зоне прекращения вакуума и отделения семян от высевающего диска и дном борозды.

Время действия воздушного потока на семена , с, в устройстве определяется нормой высева N _{выс.сем.}, шт./ м погонный, и скоростью сеялки V _сеялки, м·с^-1

При равенстве сил гравитационного притяжения семян F_Т сил давления воздушного потока на семена F_c, с учетом времени их действия, уравнение скорости воздушного потока в устройстве для условных режимов работы высевающего аппарата в составе сеялки имеет вид

где k - коэффициент, зависящий от скорости сеялки, нормы высева семян и расстояния между отверстием высевающего диска в зоне прекращения вакуума и дном борозды.

В заданном режиме работы высевающего аппарата, семена распределяются в ячейках секции случайным образом, отклоняясь от нормы высева. По количеству (или весу) собранных семян в ячейках оценивается неравномерность их высева в виде их распределения.

Результаты испытаний устройства, на примере высева семян свеклы и подсолнечника, приведены на графике 1.

Ряд 1 - Высев семян свеклы с нормой высева 10 шт./м погонный при условной скорости движения сеялки 1,5 м/с (высевающий диск с 30 отверстиями диаметром 2,25 мм);

Ряд 2 - Высев семян свеклы с нормой высева 10 шт./м погонный при условной скорости движения сеялки 1,5 м/с (высевающий диск с 45 отверстиями диаметром 2,0 мм);

Ряд 3 - Высев семян подсолнечника с нормой высева 7 шт./м погонный при условной скорости движения сеялки 1,94 м/с (высевающий диск с 22 отверстиями диаметром 4,5 мм);

Статистический анализ опытных данных показывает, что стандартное отклонение при высеве семян составляет:

- при высеве дражированных семян свеклы (условная скорость движения сеялки 1,5 м/с) диском с 30 отверстиями диаметром 2,25 мм пределы - ±2,18 см, 2±4,36 см, 3±6,54 см;

- при высеве дражированных семян свеклы (условная скорость движения сеялки 1,5 м/с) диском с 45 отверстиями диаметром 2,0 мм пределы - ±2,47 см, 2±4,93 см, 3±7,4 см;

- при высеве семян подсолнечника (условная скорость движения сеялки 1,94 м/с) диском с 22 отверстиями диаметром 4,5 мм пределы - ±2,95 см, 2±5,90 см.3±8,84 см.

Количество семян в ячейках определялось методом их подсчета (возможен вариант взвешивания для сокращения затрат времени на проведение опыта).

Преимуществом предлагаемого устройства пневматического принципа действия является получение достоверных данных о неравномерности высева семян для технологических режимов работы высевающих аппаратов в составе сеялок.

При сравнительно недорогом конструктивном исполнении, устройства пневматического принципа действия могут успешно использоваться на машиноиспытательных станциях и в хозяйствах при настройке высевающих аппаратов точного высева в составе сеялок.

Устройство для оценки неравномерности высева семян высевающими аппаратами, содержащее ленту с лентопротяжным механизмом и механизм фиксирования высеваемого материала, отличающееся тем, что, с целью получения достоверных данных о неравномерности высева семян для условных режимов работы высевающих аппаратов в составе сеялки, в конструкцию устройства введены корпус, ячеистая секция и вентилятор для создания воздушного потока в корпусе, обеспечивающего горизонтальное транспортирование, гравитационно падающих и распределяемых по ячейкам семян.