Разработка и обоснование параметров сошника для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Петров Александр Алексеевич

• Петров Александр Алексеевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Петров Александр Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОСЕВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР. ЦЕЛЬ И ПОСТАВЛЕННЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Краткий обзор зерновых культур, выращиваемых в Чувашской Республике

1.2 Анализ существующих способов посева зерновых культур

1.3 Анализ средств механизации подпочвенно-разбросного посева зерновых культур

1.4 Анализ конструкций сошников для подпочвенно-разбросного посева и выбор прототипа

1.5 Анализ конструкций распределителей сошников для подпочвенно-разбросного посева

1.6 Выводы по главе 1, цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР СОШНИКОМ С УПРУГИМ РАССЕИВАТЕЛЕМ

2.1 Разработка конструктивно-технологической схемы сошника с упругим рассеивателем семян

2.2 Физико-механические свойства семян зерновых культур как объекта распределения

2.2.1 Геометрические параметры и форма семян

2.2.2 Масса, истинная и насыпная плотность

2.2.3 Фрикционные свойства семян

2.2.4 Аэродинамические характеристики семян

2.3 Теоретическое исследование движения упругого рассеивателя семян в воздушном потоке

2.3.1 Принципиальная схема подачи воздуха и семян

2.3.2 Аэродинамические процессы при обтекании упругого рассеивателя

2.3.3 Геометрические и физико-механические параметры рассеивателя

2.3.4 Уравнение изгибных колебаний рассеивателя при обтекании воздушным потоком

2.3.5 Частотные характеристики, амплитудно-частотная характеристика и условия устойчивости колебаний рассеивателя

2.4 Теоретическое обоснование параметров распределителя сошника и закономерностей распределения семян в подсошниковом пространстве

2.4.1 Теоретическое обоснование критерия качества распределения семян

2.4.2 Теоретическое обоснование влияния параметров рассеивателя и

режима работы на ширину полосы распределения семян

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Методика проведения лабораторных исследований

3.2.1 Объект и средства экспериментальных исследований

3.2.2 Методика определения оптимальных конструктивных параметров корпуса и эластичной пластины рассеивателя семян

3.2.3 Методика проведения многофакторного эксперимента по определению оптимальных параметров работы упругого рассеивателя

3.2.4 Методика математической обработки результатов исследования

3.2.5 Методика определения качества распределения семян в

подсошниковом пространстве

3.3 Методика проведения полевых испытаний

3.3.1 Условия проведения полевых испытаний

3.3.2 Технические средства и схема полевого опыта

3.3.3 Методика учёта качества посева и агротехнических показателей

3.3.4 Методика энергетической оценки воздействия экспериментального

сошника на почву

Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты лабораторных исследований по обоснованию конструктивных параметров распределителя семян

4.1.1 Влияние длины и угла отклонения упругого рассеивателя на показатели распределения семян

4.1.2 Влияние скорости воздушного потока и жёсткости рассеивателя на частоту его колебаний

4.2 Результаты многофакторного эксперимента по оптимизации режимных параметров работы рассеивателя семян

4.2.1 Планирование эксперимента и условия проведения

4.2.2 Матрица планирования и результаты опытов

4.2.3 Построение регрессионной модели и её анализ

4.2.4 Интерпретация результатов и определение оптимальных параметров

4.3 Результаты полевых испытаний экспериментального сошника

Выводы по главе

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СОШНИКА ДЛЯ ПОДПОЧВЕННО-РАЗЬРОСНОГО ПОСЕВА

5.1 Определение годового экономического эффекта

5.2 Технико-экономические показатели проекта

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и обоснование параметров сошника для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур»

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных показателей, определяющим эффективность выращивания зерновых культур, является посев. Именно от равномерности и качества посева зависит ровность всходов, рост и развитие растений.

Основной задачей посева является обеспечение равномерного распределения семян по площади питания и заданной глубины заделки. Выполнение данного требования создаёт благоприятные условия для более полного использования растениями элементов минерального питания, почвенной влаги и солнечной радиации, что в конечном итоге определяет уровень урожайности культуры.

С позиций рационального использования площади питания наиболее предпочтительной является форма, приближенная к кругу, что соответствует конфигурации корневой системы растения. Однако при использовании серийных зерновых сеялок реализовать такое размещение семян практически невозможно [20, 30, 37, 38, 99, 100 - 109]. В производственных условиях более достижимым является формирование площади питания, близкой к квадрату, что в определённой степени обеспечивается при подпочвенно-разбросном посеве.

Равномерное распределение семян по площади поля широко применяется при возделывании овощных культур и квадратно-гнездовой посадке корнеклубнеплодов. В механизированном посеве зерновых культур данный подход пока не получил широкого распространения, что обусловлено недостаточной разработанностью как самой технологии, так и технических средств её реализации. В связи с этим в последние годы возрастает интерес к созданию посевных машин и рабочих органов, обеспечивающих подпочвенно-разбросное размещение семян и позволяющих совершенствовать технологию возделывания зерновых культур в целом [20, 21, 32, 39, 41, 46, 52, 93, 97, 109].

Несмотря на наличие серийных сеялок для подпочвенно-разбросного посева, задача обеспечения стабильно высоких агротехнических показателей

их работы остаётся нерешённой. Результаты исследований показывают, что существующие конструкции, обладая рядом достоинств, не в полной мере удовлетворяют агротехническим требованиям по равномерности распределения семян по ширине захвата сошника и по площади поля в целом. Основной причиной этого является технологическое и конструктивное несовершенство распределительных устройств. В то же время сочетание равномерного распределения семян по площади питания с оптимальной для конкретной зоны и культуры нормой высева способно обеспечить повышение продуктивности посевов без существенного увеличения затрат. Недостаточно изученными остаются вопросы подпочвенно-разбросного посева применительно к сеялкам с пневматической высевающей системой.

В связи с изложенным диссертационная работа направлена на разработку технического решения для сошника пневматической сеялки, обеспечивающего повышение равномерности распределения семян в подсошниковом пространстве. В качестве перспективного направления рассматривается использование лапового сошника, оснащённого упругим рассеивателем семян.

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры за консультационную помощь при планировании экспериментов и статистической обработке результатов исследований.

Цель исследований. Разработка и обоснование конструкции распределителя семян сошника для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, обеспечивающего повышение равномерности распределения семян в под-сошниковом пространстве и улучшение агротехнических показателей посева.

Задачи исследований:

1. Разработать конструктивно-технологическую схему сошника для под-почвенно-разбросного посева семян зерновых культур, оснащённого упругим рассеивателем колебательного действия с пневматическим приводом;

2. Аналитически обосновать основные конструктивно-технологические параметры распределителя семян и исследовать закономерности распределения семян в подсошниковом пространстве;

3. Провести экспериментальные исследования процесса распределения семян в подсошниковом пространстве с использованием упругого рассеивате-ля;

4. Определить рациональные конструктивно-технологические параметры распределителя семян, а также оценить агротехническую и экономическую эффективность их применения при посеве зерновых культур.

Объект исследований. Технологический процесс распределения семян для подпочвенно-разбросного посева пневматической сеялки.

Предмет исследований. Конструктивные параметры (длина, угол установки, жесткость эластичной пластины-рассеивателя) и режимные параметры (скорость воздушного потока, скорость движения агрегата, норма высева) распределителя семян, а также закономерности их влияния на коэффициент вариации, характеризующий неравномерность распределения семян по ширине захвата сошника.

Методика исследований. Теоретические исследования базировались на основных положениях классической механики, теории колебаний, аэродинамики и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях в соответствии с требованиями ГОСТ 31345-2017 и с использованием разработанных частных методик. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики и регрессионного анализа с применением программных средств Microsoft Excel и Statistica 10, что позволило выполнять расчёт средних значений, показателей вариации, построение регрессионных моделей и анализ полученных зависимостей.

С целью более полной характеристики работы экспериментального сошника в составе методики исследований предусматривалась также дополнительная оценка его воздействия на почву. Для этого использован энергетический подход, основанный на определении потенциала деформируемости почвы, учитывающего не только механическую энергию деформации, но и изменение энергетического состояния почвенной влаги и массообменные процессы

в системе «почвенные частицы - почвенный воздух - почвенная влага». Такой подход позволяет оценить почвосберегающие свойства исследуемой конструкции не только по косвенным агротехническим показателям, но и по интегральному энергетическому критерию.

Научная новизна.

- разработана новая конструкция лапового сошника для подпочвенно-разбросного посева с упругим рассеивателем колебательного действия, защищенная патентом РФ № 2466524;

- получены аналитические зависимости, описывающие изгибные колебания упругого рассеивателя в воздушном потоке, условия устойчивости его колебательного режима и влияние параметров рассеивателя на ширину полосы распределения и равномерность распределения семян;

- разработана методика экспериментальных исследований сошника для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, включающая лабораторную и полевую оценку равномерности распределения семян, устойчивости колебаний рассеивателя и энергетическую оценку воздействия рабочего органа на почву;

- на основе многофакторного эксперимента построена регрессионная модель процесса распределения семян и определены рациональные конструктивно-режимные параметры распределителя семян.

Теоретическая значимость работы. Заключается в развитии теоретических представлений о процессе взаимодействия воздушно-зернового потока с упругим рассеивателем, обосновании математических моделей колебательного движения рассеивателя и баллистического движения семян в подсошни-ковом пространстве, что вносит вклад в теорию проектирования посевных машин.

Практическая значимость работы:

- разработанная конструкция сошника может быть использована при проектировании и модернизации посевных машин для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур;

- установленные рациональные конструктивные и режимные параметры распределителя семян могут быть использованы при настройке и эксплуатации пневматических сеялок;

- предложенный энергетический подход может применяться для дополнительной оценки почвосберегающих свойств сошников и других рабочих органов посевных машин.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы внедрены в производственных условиях хозяйств Чувашской Республики, в том числе в СХПК им. Суворова Моргаушского округа и ООО «Агрофирма им. Мичурина» Моргаушского района, где разработанная конструкция сошника использована в составе экспериментальной сеялки. Производственная проверка подтвердила возможность применения разработанного сошника в реальных условиях сельскохозяйственного производства. Материалы исследования также использованы в учебном процессе ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ при чтении лекций и проведении лабораторных и практических занятий по направлению подготовки 35.03.06 - Агроинженерия.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГБОУ ВО Чувашская ГСХА, а также на Международной научно-практической конференции «Достижения современной науки в области энергосбережения» (Чебоксары) и Международной научно-практической конференции «Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК» (Чебоксары). Работа выполнялась в рамках научно-исследовательской тематики, связанной с совершенствованием посевной техники.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1. Конструктивно-технологическая схема сошника для подпочвенно-разбросного посева зерновых культур, содержащего распределитель семян с

шарнирно закреплённым упругим рассеивателем колебательного действия, приводимым в движение воздушным потоком.

2. Некоторые теоретические предпосылки процесса колебаний упругого рассеивателя в воздушном потоке, условия устойчивости его колебательного режима, а также закономерности формирования начальных кинематических параметров схода семян и их распределения по ширине захвата сошника.

3. Результаты экспериментальных исследований процесса распределения семян в подсошниковом пространстве, устанавливающие влияние конструктивных параметров упругого рассеивателя и режимных параметров работы сошника на неравномерность распределения семян, а также позволяющие обосновать рациональные параметры распределителя семян.

4. Рациональные конструктивно-технологические параметры распределителя семян, установленные по результатам многофакторной оптимизации в пределах рациональной области изменения параметров: длина упругого рассеивателя - 42 мм, скорость воздушного потока -11,5 м/с, скорость движения агрегата - 2,0 м/с, норма высева - 4,75 млн шт./га. При указанных параметрах коэффициент вариации распределения семян составляет 9,8 %, а при полевых испытаниях - 11,3 %, полевая всхожесть - 87,4 %, урожайность -28,6 ц/га, прибавка урожая - 3,4 ц/га, экономическая эффективность -4670,95 руб./га.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации, 1 статья в издании, индексируемом в международных базах данных Scopus и Web of Science, а также получено 2 патента Российской Федерации на изобретение (№ 2466524 и № 2528551).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 109 наименований (в том числе 12 на иностранном языке) и приложений. Работа изложена на 176 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 24 таблицы.

ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПОСЕВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР. ЦЕЛЬ И ПОСТАВЛЕННЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Краткий обзор зерновых культур, выращиваемых в Чувашской Республике

Чувашская Республика относится к зоне рискованного земледелия Нечерноземного региона Российской Федерации. Почвенно-климатические условия характеризуются выраженной континентальностью климата, неравномерным распределением осадков в течение вегетационного периода и значительной расчленённостью рельефа [57, 59].

Особого внимания заслуживает проблема эрозии почв в Чувашской Республике. По характеру и масштабам подверженности водной эрозии регион относится к наиболее эродированным районам европейской части России. Это обусловлено как природными факторами (84% сельскохозяйственных угодий размещено на склонах), так и антропогенным воздействием. В республике более 634 тыс. га, или 80% пашни, подвержено водной эрозии, в том числе 498 тыс. га (62,8%) - слабоэродированные, 125 тыс. га (15,8%) -среднеэродированные и 11,3 тыс. га (1,4%) - сильноэродированные почвы [95].

Интенсивность смыва почв существенно различается по зонам республики: в северных районах она составляет 15-25 т/га в год, в центральных - 515 т/га, в южных - 2-10 т/га почвенных частиц. В результате эрозионных процессов почвы республики ежегодно теряют в среднем 216,5 тыс. тонн гумуса. С почвенными частицами безвозвратно выносятся 14,5 тыс. тонн азота, 10,4 тыс. тонн фосфора и 140 тыс. тонн калия ежегодно. Экономический ущерб от эрозии почв в республике составляет, в зависимости от климатических условий года, от 600 млн до 1,5 млрд рублей. Допустимой (нормальной) считается интенсивность эрозии 1,5-2,5 т/га в год, что в разы ниже фактиче-

ских показателей. Данная ситуация обусловливает необходимость внедрения почвозащитных ресурсосберегающих технологий, к которым относится под-почвенно-разбросной посев [95].

В Чувашской Республике зерновые культуры занимают одно из ведущих мест в структуре сельскохозяйственного производства. К основным зерновым культурам, возделываемым в регионе, относятся пшеница, ячмень, овёс, рожь и кукуруза. Они используются как для продовольственных, так и для кормовых целей, что определяет их важное значение в обеспечении устойчивого развития агропромышленного комплекса республики.

Значимость зернового производства определяется не только площадями возделывания культур, но и уровнем урожайности, который в значительной степени зависит от почвенно-климатических условий, качества семенного материала, соблюдения агротехнических сроков и совершенства применяемых технологий посева. В связи с этим анализ современного состояния производства зерновых культур в Чувашской Республике представляет интерес для обоснования направлений совершенствования посевной техники и технологии посева.

На рисунке 1.1 показана динамика изменения посевных площадей сельскохозяйственных культур в Чувашской Республике за период с 2010 по 2025 годы, основанная на статистических данных и других источниках [95]. В структуре посевных площадей региона на протяжении всего рассматриваемого периода преобладают зерновые и зернобобовые культуры. Общая посевная площадь изменялась в пределах от 529,6 до 562,8 тыс. га, а площадь зерновых и зернобобовых культур - от 229,8 до 310,7 тыс. га.

После роста к 2022 году в 2023 - 2025 гг. наблюдаются колебания как общей посевной площади, так и площади зерновых и зернобобовых культур: в 2023 году они составили соответственно 550,7 и 290,6 тыс. га, в 2024 году -546,1 и 275,7 тыс. га, в 2025 году - 547,4 и 290,1 тыс. га. Следовательно, несмотря на отдельные изменения по годам, зерновые и зернобобовые культу-

ры сохраняют ведущее место в структуре посевных площадей Чувашской Республики.

600

500

-

н 400

562'8 52^6 535.9 541.1 5543 5553 542 537.3 541.5 550.2 543.9 558-4 550.7 546.1 547.4

284.9 290.6 287.7 278.1 268 7 293.3 254.9 256 258.6 267 268.7

290.6 290.1

229.8

о

в

100

0

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

Года

Вся посевная площадь, тыс. га

■Зерновые и зернобобовые, тыс. га

Рисунок 1.1 - Динамика посевных площадей сельскохозяйственных культур по Чувашской Республике за 2010 - 2025 гг.

Наряду с площадью посевов важнейшим показателем эффективности производства зерновых культур является их урожайность. На рисунке 1.2 представлена динамика урожайности зерновых культур в Чувашской Республике за период с 2010 по 2025 годы. Анализ данных показывает, что в целом за рассматриваемый период наблюдается тенденция к росту урожайности. Если в 2010 году она составляла 17,2 ц/га, то в 2025 году достигла 35,0 ц/га, то есть увеличилась более чем в 2 раза [95].

Вместе с тем изменение урожайности по годам носит неравномерный характер. Наиболее низкие значения урожайности отмечены в 2010, 2013 и 2021 гг. и составили соответственно 17,2; 17,7 и 19,1 ц/га. Наиболее высокие показатели зафиксированы в 2020, 2022, 2023 и 2025 гг., когда урожайность достигала 32,2; 32,8; 33,5 и 35,0 ц/га соответственно. Указанные колебания свидетельствуют о значительном влиянии погодных условий, уровня агро-

технического обеспечения, качества семенного материала и своевременности выполнения технологических операций на формирование урожайности зерновых культур.

Года

9 Урожайность зерновых, ц/га -Линейная (Урожайность зерновых, ц/га)

Рисунок 1.2 - Динамика урожайности зерновых культур в Чувашской Республике за 2010 - 2025 гг.

Таким образом, анализ посевных площадей и урожайности зерновых культур в Чувашской Республике показывает, что зерновое производство сохраняет определяющее значение в структуре сельского хозяйства региона. При этом повышение эффективности его функционирования связано не только с расширением или стабилизацией посевных площадей, но прежде всего с совершенствованием технологий возделывания и посева, обеспечивающих более полное использование биоклиматического потенциала территории, повышение полевой всхожести и формирование устойчивой урожайности.

В связи с этим особую актуальность приобретает разработка и совершенствование технических средств посева, обеспечивающих более равномерное распределение семян по площади питания, устойчивую глубину их заделки и создание благоприятных условий для роста и развития растений. Для условий Чувашской Республики это имеет важное значение, поскольку эффек-

тивность зернового производства в значительной степени определяется качеством выполнения посевных работ и адаптацией применяемых технических решений к региональным почвенно-климатическим условиям.

Таблица 1.1 - Ориентировочные сроки посева зерновых культур в Чувашской

Республике

№ п/п Выращиваемая культура Агро сроки

1. Озимая рожь Август

2. Озимая пшеница Август

3. Яровая пшеница Апрель

4. Ячмень Апрель

5. Овес Апрель

6. Гречиха Апрель

7. Горох Апрель

Отставание от сроков посева приводит к недобору урожая (таблица 1.2 и

1.3)

Таблица 1.2 - Недобор урожая при отклонении сроков посева, %

№ п/п Сроки посева Озимые культуры Яровые культуры

1. Запаздывание на 2 суток 3 4.5

2. Запаздывание на 5 суток 4...5 3.6

3. Запаздывание на 10 суток 5...8 5.8

В условиях Чувашской Республики оптимальное время для посева яровых зерновых культур наступает в начале весны. Посев следует проводить в течение 5-7 дней после того, как почва достигнет полевой спелости [50, 56, 59, 61].

Таблица 1.3 - Районированные сорта культур для Чувашской Республики [50, 56, 59]

№ п/п Выращиваемая культура Районированные сорта

1. Озимая пшеница Московская 39, Московская 40, Немчи-новская 57, Скипетр, Галина

2. Озимая рожь Татьяна, Московская 12, Валдай, Эра

3. Яровая пшеница Ульяновская 100, Симбирцит, Эстер, Лада, Приокская

4. Ячмень яровой Владимир, Раушан, Нур, Эльф, Памяти Чепелева

5. Овес Яков, Спринт 2, Аргамак, Дэнс, Горизонт

6. Гречиха Диана, Черемшанка, Деметра, Батыр

7. Горох Флагман 12, Ямал, Спартак, Мадонна

Ранняя весна является наиболее подходящим периодом для посева яровых зерновых культур в Чувашии, так как почва в это время имеет достаточное количество влаги, что способствует быстрому прорастанию семян. Полевую спелость почвы можно определить по её структуре и уровню влажности, когда почва становится рыхлой и не прилипает к сельскохозяйственным инструментам. Посев в эти сроки позволяет растениям использовать весенние запасы влаги и избежать засухи, что положительно влияет на урожайность [50, 56, 59].

Числовую норму высева определяют исходя из требуемой густоты продуктивного стеблестоя, коэффициента продуктивной кустистости и ожидаемой выживаемости растений [33, 50, 56, 59]:

Мв =~тт-77^ (1.1)

в кк 100 v '

где Ыв - числовая норма высева, млн. шт./га;

пст - планируемое число продуктивных стеблей на 1 м2, шт./м2;

кк - коэффициент продуктивной кустистости;

Рв - выживаемость растений, %.

Для перевода числовой нормы высева в весовую, ее следует умножить на массу 1000 зерен. С учетом посевной готовности семян весовая норма (@в) может быть определена по формуле [50, 56]:

Q = Мв •т±00° (12)

Ув 1000 • Сп/100 ( . )

где Qв - весовая норма высева, кг/га; Ыв - числовая норма высева, млн шт./га; т1000 - масса 1000 зерен, г; £п - посевная годность семян, %. Посевная годность семян определяется по выражению:

= (1.3)

где Ч - чистота семян, %; Вс - всхожесть семян, %.

Установление нормы высева по числу семян на 1 га позволяют получить близкую к оптимальной густоте плодоносящего стеблестоя. Ориентировочно норма высева семян 4,5 ... 6,5 млн. шт./га всхожих зерен.

1.2 Анализ существующих способов посева зерновых культур

Урожайность зерновых культур в значительной степени определяется технологией посева, обеспечивающей формирование оптимальной густоты стояния растений, равномерность их размещения по площади питания и устойчивость глубины заделки семян [20, 21, 37, 50, 56]. Совершенствование рабочих органов посевных машин направлено на обеспечение указанных агротехнических показателей при одновременном снижении энергозатрат и минимизации нарушения почвенной структуры [37, 47, 49, 55, 74, 75].

При этом оценка воздействия рабочих органов на почву не должна ограничиваться только показателями тягового сопротивления, глубины обработки и твердости почвы. Более полная характеристика возможна при использовании энергетического подхода, в рамках которого учитываются как механическая деформация почвенной среды, так и сопутствующие массооб-менные процессы, связанные с перераспределением влаги и воздуха в поро-вом пространстве. В качестве интегрального критерия в этом случае может быть использован потенциал деформируемости почвы, характеризующий затраты энергии на деформацию и изменение энергетического состояния почвы в единице её массы. Применение такого подхода позволяет более объективно

оценивать почвосберегающие свойства сошников и других рабочих органов посевных машин [31, 37, 47, 40, 49, 55, 71, 74, 75, 108].

Качество посева оценивается по комплексу агротехнических показателей, включающих соответствие фактической нормы высева заданным значениям, равномерность распределения семян по площади, стабильность глубины их заделки, а также соблюдение оптимальных сроков выполнения посевных работ. Нарушение указанных параметров относительно нормативных требований приводит к снижению полевой всхожести, формированию неравномерного стеблестоя и уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур [34, 42].

Способ посева и норма высева определяют характер размещения семян в почве и, следовательно, площадь питания растений. В практике растениеводства применяется несколько способов посева, различающихся схемой размещения семян, требованиями к технике и агрономической эффективностью [29, 35, 50, 56, 76]. Выбор конкретного способа зависит от биологических особенностей культуры, почвенно-климатических условий, уровня технического оснащения хозяйства и целей технологии возделывания. Сравнительная характеристика основных способов посева представлена в таблице 1.4.

Рядовой посев - наиболее распространённый способ, применяемый при возделывании зерновых, технических и овощных культур. Ширина междурядий составляет 7,5-90 см и зависит от культуры и нормы высева. При таком способе площадь питания растений имеет вытянутую форму, что усиливает внутривидовую конкуренцию, снижает эффективность использования влаги и элементов питания и может приводить к снижению урожайности [50, 56, 81, 84].

Таблица 1.4 - Анализ существующих способов посева зерновых культур

№ п/п

Способ посева

Описание схемы посева

Преимущества

Недостатки

1

3

4

5

Рядовой

1.

Равномерные рядки с междурядьем 15-25 см

1. Универсальность: подходит для большинства зерновых,

технических и овощных культур;

2. Возможность регулировки ширины междурядий.

1. Повышенный риск распространения болезней и сорняков из-за загущенности рядов;

2. Нерациональное использование света и влаги в узких междурядьях.

Узкорядный

Рядки с междурядьем 7-10 см. Применяется для повышения плотности посева и конкуренции с сорняками.

1. Более равномерное распределение растений по площади;

2. Повышение урожайности на 10-15% по сравнению с классическим рядовым посевом;

3. Подходит для культур с мелким семенным материалом (например, лён, горчица).

1. Высокая зависимость от качества подготовки почвы (неровности приводят к неравномерной глубине заделки семян);

2. Повышенный износ техники из-за частого контакта рабочих органов с грунтом.

Перекрестный

Посев выполняют в двух взаимно перпендикулярных направлениях с шириной междурядий 12,5 - 15,0см.

1. Увеличение урожайности за счет оптимального использования света и влаги;

2. Подходит для зон с дефицитом влаги, где важно равномерное укоренение._

1. Риск переуплотнения почвы из-за двойного прохода техники;

2. Сложность соблюдения точности при пересечении направлений._

Ленточный

Семена высеваются в широкие полосы (ленты) из нескольких рядков (например, 3-5 рядков в ленте с междурядьем 7-15 см, а между лентами - 30-50 см).

1. Удобство ухода за растениями благодаря структурированным лентам и широким междурядьям;

2. Идеален для теплолюбивых овощных культур.

1. Низкая эффективность на тяжелых почвах (риск застоя воды в лентах);

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петров Александр Алексеевич, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. с. № 240359 СССР, МПК А01С 7/20. Рабочий орган для подпочвенного разбросного высева семян и удобрений / М. К. Шайхов, А. А. Плишкин, К. Д. Колесенков. - № 1213621/30-15 ; заявл. 22.01.1968 ; опубл. 21.03.1969, Бюл. № 12.

2. А. с. № 155685 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для безрядковых сеялок / Ф. В. Грищенко. - № 768444/30-15 ; заявл. 12.03.1962 ; опубл. 1963, Бюл. № 13.

3. А. с. № 361761 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для разбросного посева / А. С. Архипов, Ю. В. Поздняков. - 1972, Бюл. № 9.

4. А. с. № 539551 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник / В. Р. Петровец [и др.]. - 1976, Бюл. № 47.

5. А. с. № 719529 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для разбросного посева / В. В. Нанивайко, И. А. Насонов, А. А. Гапонов [и др.]. - № 2626105/30-15 ; заявл. 02.06.1978 ; опубл. 05.03.1980, Бюл. № 9.

6. А. с. № 967333 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для разбросного посева / И. И. Гуреев. - 1982, Бюл. № 39.

7. А. с. № 1186110 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для широкополосового посева / Е. Л. Косолапов, А. А. Киров, В. А. Киров. - № 3629456/3015 ; заявл. 04.01.1983 ; опубл. 23.10.1985, Бюл. № 39.

8. А. с. № 1217280 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник для посева зерновых / Л. В. Ремезов, В. П. Иваненко. - № 3713423/30-15 ; заявл. 13.03.1984 ; опубл. 15.03.1986, Бюл. № 10.

9. А. с. № 1222216 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник / А. Хаджиев, Т. Хидиров, М. Аугамбаев, В. Д. Цанев. - № 3805362/30-15 ; заявл. 26.10.1984 ; опубл. 07.04.1986, Бюл. № 13.

10. А. с. № 1318186 СССР, МПК А01С 7/20. Сошник / И. И. Гуреев [и др.]. - 1987, Бюл. № 23.

11. А. с. № 1333253 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для подпочвенного разбросного посева / В. А. Синцов, В. А. Дудин, В. М. Пучков, В. И. Столяров. - № 4050851/30-15 ; заявл. 10.03.1986 ; опубл. 30.08.1987, Бюл. № 32.

12. А. с. № 1486079 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для разбросного посева / С. А. Новаков. - № 4252284/30-15 ; заявл. 28.05.1987 ; опубл. 15.06.1989, Бюл. № 22.

13. А. с. № 1500183 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для разбросного посева / П. В. Лаврухин. - № 4111962/30-15 ; заявл. 18.06.1986 ; опубл. 15.08.1989, Бюл. № 30.

14. А. с. № 1648268 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для разбросного посева / В. А. Белодедов, Т. М. Белодедова, С. А. Новаков. - № 4463865/30-15 ; заявл. 20.07.1988 ; опубл. 15.05.1991, Бюл. № 18.

15. А. с. № 1665907 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник / Н. И. Буянкин [и др.]. - 1989, Бюл. № 28.

16. А. с. № 1746921 A1 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для широкополосного посева / В. А. Бахмутов, В. И. Ковалов, В. А. Терехин. - Опубл. 15.07.1992, Бюл. № 26.

17. А. с. № 1752232 СССР, МПК A01C 7/20. Комбинированный сошник для широкополосного посева / Ю. В. Якимов, А. Х. Зимагулов. - 1992, Бюл. № 29.

18. А. с. № 184546 СССР, МПК A01C 7/20. Сошник для разбросного посева / А. И. Жирнов, С. Д. Сметнев, М. П. Баландин [и др.]. - № 1005710/30-15 ; заявл. 03.05.1965 ; опубл. 21.07.1966, Бюл. № 15.

19. Аэродинамика : учеб. пособие / [А. Г. Голубев и др.] , под ред. В. Т. Калугина. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. - 687, [1 ] с. : ил. ISBN 978-5-7038-3355-1

20. Алексеев, Е. П. Повышение равномерности распределения семян при подпочвенно-разбросном посеве зерновых культур путем совершенствования конструктивно-технологических параметров сошника : специальность

05.20.01 «Технологии и средства механизации сельского хозяйства» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Алексеев Евгений Петрович, 2017. - 133 с.

21. Бузенков, Г. М. Машины для посева сельскохозяйственных культур / Г. М. Бузенков, С. А. Ма. - М. : Машиностроение, 1976. - 272 с.

22. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин. - М. : Колос, 1973. -200 с.

23. Вершинин, Н. И. Адаптивные технологии для засушливых регионов / Н. И. Вершинин. - Волгоград : Нижневолжское изд-во, 2005. - 312 с.

24. Вольмир А. С. Оболочки в потоке жидкости и газа: задачи аэроупругости : учебное пособие для вузов / А. С. Вольмир. - 2-е изд., стер. -Москва : Издательство Юрайт, 2024. - 423 с. - (Высшее образование). - ISBN 978-5-534-06870-2. - Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. - URL: https://urait.ru/bcode/539805 (дата обращения: 03.04.2024).

25. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. - Введ. 01.01.2013. - М. : Стандар-тинформ, 2012. - 28 с.

26. ГОСТ 31345-2017. Техника сельскохозяйственная. Сеялки тракторные. Методы испытаний. - Введ. 01.06.2019. - М. : Стандартинформ, 2018.

27. ГОСТ 34393-2018. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - Введ. 2019-07-01. - М. : Стандартинформ, 2018. - IV, 12 с.

28. Завалишин, Ф. С. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства / Ф. С. Завалишин, М. Г. Мацнев. - М. : Колос, 1982. - 231 с.

29. Захаров, В. И. Механизация и электрификация сельского хозяйства : учебное пособие / В. И. Захаров, А. А. Золотарев. - М. : КолосС, 2018. - 456 с.

30. Зволинский, В. Н. Развитие конструкций зерновых сеялок прямого посева / В. Н. Зволинский, Н. И. Любушко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2003. - № 7. - С. 28-32.

31. Иофин, С. А. Энергосбережение в сельскохозяйственной технике / С. А. Иофин. - СПб. : Лань, 2010. - 240 с.

32. Калашникова, Н. В. Дозирование семян катушечно-штифтовым высевающим аппаратом / Н. В. Калашникова, Р. А. Булавцев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - № 11. - С. 6-8.

33. Калугин, Д. С. Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян / Д. С. Калугин, Е. В. Кулаев, Н. Е. Руденко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2010. - № 1. - С. 3-4.

34. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н. И. Кленин, В. А. Сакун. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Колос, 1994. - 751 с.

35. Кленин, Н. И. Сельскохозяйственные машины / Н. И. Кленин, С. Н. Киселёв, А. Г. Левшин. - М. : КолосС, 2008. - 816 с.

36. Ковриков, И. Т. Конструкции сошников для разбросного посева / И. Т. Ковриков, К. Н. Васильев. - Л. : Машиностроение, 1952. - 198 с.

37. Козюков, С. В. Повышение качества посева семян зерновых культур применением пневматической сеялки с лаповым сошником для под-почвенно-разбросного посева : дис. ... канд. техн. наук / С. В. Козюков. -Пенза, 2011. - 176 с.

38. Ларюшин, Н. П. Конструкция сошника с заделывающим устройством борозды для зерновой сеялки / Н. П. Ларюшин, С. В. Бричков, А. В. Шуков, Т. А. Кирюхина // Нива Поволжья. - 2021. - № 1(58). - С. 127-131.

39. Ларюшин, Н. П. Посевные машины. Теория, конструкция, расчёт / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. В. Шумаев [и др.]. - М. : Росинформагро-тех, 2010. - 292 с.

40. Ларюшин, Н. П. Ресурсосберегающие технологии в полеводстве. Посевные машины и комплексы : учебное пособие / Н. П. Ларюшин. - Пенза : РИО ПГСХА, 2015. - 341 с.

41. Ларюшин, Н. П. Современные посевные машины : учебное пособие / Н. П. Ларюшин. - Пенза : РИО ПГСХА, 2007. - 100 с.

42. Ларюшин, Н. П. Технологии и комплексы машин в растениеводстве / Н. П. Ларюшин. - Пенза : РИО ПГСХА, 2016. - 167 с.

43. Ларионов В.М., Зарипов Р.Г. Автоколебания газа в установках с горением. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2003. 227 с.

44. Лопарев, Д. В. Результаты испытаний распределительных устройств лапового сошника стерневой сеялки / Д. В. Лопарев, С. Г. Лопаре-ва, А. Ю. Мекшун, Ю. Н. Мекшун // Вестник Курганской ГСХА. - 2021. - № 4. - С. 67-72.

45. Львовский, Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул : учебное пособие для вузов / Е. Н. Львовский. - 2-е изд. - М. : Высшая школа, 1988. - 239 с.

46. Любушко, Н. И. Посевные машины, применяемые в Канаде и США для почвозащитных технологий / Н. И. Любушко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1990. - № 7. - С. 44-50.

47. Любушко, Н. И. Распределение семян и всходов зерновых культур по площади питания при подпочвенно-разбросном способе посева : дис. ... канд. техн. наук / Н. И. Любушко. - М., 1971. - 164 с.

48. Ма, С. А. Перспективный типаж посевных машин / С. А. Ма, Я. А. Копчинский, В. А. Голивец // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1999. - № 12. - С. 12-24.

49. Ма, С. А. Техническая политика в области разработки посевной техники / С. А. Ма // Техника в сельском хозяйстве. - 1999. - № 6. - С. 38-40.

50. Максимов И.И. Практикум по сельскохозяйственным машинам : учебное пособие / И.И. Максимов. - Чебоксары : ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2012. - 432 с.

51. Мандельштам, Л. И. Лекции по теории колебаний / АН СССР, Отд-ние общ. физики и астрономии ; [под ред. С. М. Рытова]. - Москва : Наука, 1972. - 470 с.

52. Мачнев, А. В. Совершенствование технологического процесса подпочвенно-разбросного посева зерновых культур с разработкой сошника : дис. ... канд. техн. наук / А. В. Мачнев. - Пенза, 2001. - 183 с.

53. Мельников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алёшкин, П. М. Рощин. - Л. : Колос, 1980. - 168 с.

54. Методика определения пористости мерзлых серых лесных почв и их результаты после рыхления подпахотного слоя / В. П. Егоров, Н. Н. Тон-чева, А. Н. Самсонов [и др.] // Наука, производство, образование: состояние и направления развития : сборник научных трудов. - Чебоксары : Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева, 2019. - С. 34-39.

55. Михальцов, Е. М. Обоснование параметров распределителя семян сошника сеялки для подпочвенного разбросного посева зерновых : дис. ... канд. техн. наук / Е. М. Михальцов. - Омск, 2001. - 178 с.

56. Мишин, П. В. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка / П. В. Мишин, В. Х. Хузин. - Чебоксары, 1999. - 110 с.

57. Мониторинг земель Чувашской Республики / Т. А. Ильина, О. А. Васильев, В. М. Мутиков, Ю. К. Казанков ; Министерство природных ресурсов и экологии Чувашской Республики. - Чебоксары : Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, 2008. - 110 с.

58. Morris Industries [Electronic resource]. -URL: https://www.morrisindustries.com/ (accessed: 08.03.2020).

59. Мутиков, В. М. Земельный фонд Чувашской Республики и его современное состояние / В. М. Мутиков, Н. Н. Попова. - Чебоксары, 1995. -С. 3-20.

60. Обзор истории аграрной техники XIX века. - М. : Изд-во сельскохозяйственной литературы, 1985. - 320 с.

61. Обоснование параметров контроля подстилающей поверхности агроландшафтов склоновых земель / С. А. Васильев, И. И. Максимов, А. А. Петров, П. В. Мишин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2018. - Т. 13, № 1(48). - С. 108-112. - DOI 10.12737/article_5afafe45b3a5e9.59496141.

62. ООО «ПК «Агромастер» [Электронный ресурс] : широкозахватные посевные комплексы AGRATOR. - URL: https://pkagromaster.ru/ (дата обращения: 17.06.2018).

63. ОСТ 10 5.1-2000. Испытание сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей. - Введ. 15.06.2000. - М. : Росинформагротех, 2000. - 72 с.

64. Пат. 2185715 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник для подпочвенного разбросного посева семян сельскохозяйственных культур / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, В. А. Барцев, В. А. Голивец. - 2000, Бюл. № 32.

65. Пат. 2234208 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник для безрядкового посева зерновых культур / И. Н. Гужин. - 2003, Бюл. № 12.

66. Пат. 2316931 C2 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник для внутрипочвенного разбросного посева / Л. М. Максимов, П. Л. Максимов, А. А. Лужбин, И. А. Дерюшев. - Опубл. 20.02.2008, Бюл. № 5.

67. Пат. 2368115 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник сеялки / В. Д. Нимаев, В. П. Колинко, П. В. Колинко [и др.]. - Опубл. 27.09.2009, Бюл. № 27.

68. Пат. 2411711 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Сошник для подпочвенного разбросного посева семян сельскохозяйственных культур

/ Н. Н. Игошин, Б. А. Конев, С. В. Козюков, Н. И. Стружкин. - 2009, Бюл. № 21.

69. Пат. 2435354 С1 Российская Федерация, МПК А01С 7/20. Сошник для подпочвенно-разбросного посева / Н. П. Ларюшин, А. В. Мачнев, Д. А. Почивалов. - Опубл. 10.12.2011, Бюл. № 34.

70. Пат. 2466524 С1 Российская Федерация, МПК А01С 7/20. Сошник для подпочвенно-разбросного посева / И. И. Максимов, А. А. Петров, С. А. Васильев, В. И. Максимов. - № 2011121535/13 ; заявл. 27.05.2011 ; опубл. 20.11.2012.

71. Пат. 2528551 С2 Российская Федерация, МПК G01N 15/08. Способ энергетической оценки воздействия на почву рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий / В. И. Максимов, И. И. Максимов, В. В. Алексеев [и др.]. - № 2013101862/28 ; заявл. 15.01.2013 ; опубл. 20.09.2014.

72. Пат. 2562535 С1 Российская Федерация, МПК А01С 7/20. Сошник для подпочвенного разбросного посева семян / П. А. Емельянов, В. А. Овтов, А. В. Сибирев [и др.]. - Опубл. 10.09.2015, Бюл. № 25.

73. Петров, А. А. Активный распределитель семян для сошников подпочвенно-разбросного посева / А. А. Петров // Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК : материалы Международной научно-практической конференции. - Чебоксары : Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. - С. 646-650.

74. Петров, А. А. Обоснование выбора конструкции сошника под-почвенно-разбросного посева / А. А. Петров, С. А. Васильев // Достижения современной науки в области энергосбережения : материалы первой международной научно-практической конференции. - Чебоксары : Пегас, 2013. - С. 213-215.

75. Петров, А. А. Разработка конструктивно-технологической схемы сошника для подпочвенно-разбросного посева / А. А. Петров // Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК : материалы Междуна-

родной научно-практической конференции. - Чебоксары : Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. - С. 650-653.

76. Петухов, Д. А. Современные посевные машины / Д. А. Петухов, В. В. Сердюк // Техника и оборудование для села. - 2012. - № 1. - С. 18-21.

77. Посевной комплекс [Электронный ресурс] // Белинсксельмаш. -URL: https://bsmshop.ru/catalog/posevnoy kompleks/ (дата обращения: 12.10.2023).

78. Посевной комплекс Кузбасс [Электронный ресурс] // Agrokem. -URL: https://agrokem.ru/posevnye-kompleksy/ (дата обращения: 12.10.2023).

79. Посевная техника [Электронный ресурс] // Sibzavodagro. -URL: https://sibzavodagro.ru/tehnika/posevnaya/ (дата обращения: 12.10.2023).

80. Посевные комплексы «Обь» [Электронный ресурс] // Сибирский агропромышленный дом. - URL: http://mail.sibagro.com/p_ob.html (дата обращения: 02.10.2023).

81. Раднаев, Д. Н. Сельскохозяйственные машины. Посевные машины и комплексы : учебное пособие / Д. Н. Раднаев, Д.-Ц. Б. Бадмацыренов. -Улан-Удэ : Бурятская ГСХА им. В. Р. Филиппова, 2024. - 140 с.

82. Результаты экспериментальных исследований гидрофизических и эрозионных свойств почв на территории СХПК «Труд» Батыревского района Чувашской Республики / С. А. Васильев, И. И. Максимов, Е. П. Алексеев [и др.] // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. - 2013. - № 4-2(80). - С. 39-45.

83. Смыслов, В. И. Аэроупругость : монография / под редакцией П. Г. Карклэ ; ЦАГИ. — Москва : Инновационное машиностроение, 2019. - 650 с. - ISBN 978-5-1234-5678-9. — Текст : непосредственный.

84. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / под ред. Г. Е. Листопада, Г. К. Демидова, Б. Д. Зонова. - М. : Агропромиздат, 1986. - 688 с.

85. Сделано в Казахстане: сеялка нового поколения [Электронный ресурс] // Agroinfo.kz. - URL: https://agroinfo.kz/sdelano-v-kazaxstane-seyalka-novogo-pokoleniya/ (дата обращения: 12.10.2023).

86. Сеялка-культиватор СК-3.6, СК-3.0, СК-3.0Б [Электронный ресурс] // Mehanik-ua. - URL: https://mehanik-ua.ru/selskokhozyajstvennye-mashiny/1197-seyalka-kultivator-sk-3-6-sk-3-0-sk-3-0b.html (дата обращения: 12.10.2023).

87. Синебоков, Г. И. Оптимизация геометрии рабочих органов сеялок / Г. И. Синебоков. - М. : Колос, 1978. - 192 с.

88. СКС-2. Сеялка-культиватор [Электронный ресурс] // Сельхозтехника. - URL: http://xn--80aaiialiqfwgcwpt9be4j.xn--p 1 ai/index.php?option=com content&view=article&id= 1214: sks-2-seyalka-kultivator&catid=34:2014-08-21-08-56-43 (дата обращения: 12.10.2023).

89. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов. - М. : Машиностроение, 1981. - 184 с.

90. СТО АИСТ 5.1-2006. Сеялки тракторные. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели назначения. Общие требования. - Введ. 15.06.2010. - М. : Стандартинформ, 2007. -23 с.

91. Теоретические и экспериментальные исследования новых рабочих органов сеялки: теория, конструкция, расчёт : монография / Н. П. Ларю-шин [и др.]. - Пенза : РИО ПГСХА, 2013. - 184 с.

92. Трубилин, Е. И. Современные проблемы науки и производства в агроинженерии : учебное пособие / Е. И. Трубилин, Е. И. Виневский. - Краснодар : КубГАУ, 2020. - 44 с.

93. Тыскинеев, Д. О. Современные методы проектирования посевных систем / Д. О. Тыскинеев. - Новосибирск : СибАГРО, 2016. - 256 с.

94. Халанский, В. М. Сельскохозяйственные машины / В. М. Халан-ский, И. В. Горбачёв. - М. : КолосС, 2006. - 624 с.

95. Чувашстат : [официальный сайт]. -URL: https://21 .rosstat.gov.ru/agriculture (дата обращения: 12.10.2023).

96. Шведков, В. И. Пат. 123456 СССР. Сошник для разбросного посева / В. И. Шведков. - 1974.

97. Шумаев, В. В. Повышение качества посева зерновых культур сеялкой-культиватором с разработкой комбинированного сошника : дис. ... канд. техн. наук / В. В. Шумаев. - Пенза, 2009. - 153 с.

98. Ahmad, F. Comparative Performance of Various Disc-Type Furrow Openers in No-Till Paddy Field Conditions / F. Ahmad, W. Ding, D. Qishou, A. Rehim, K. Jabran // Sustainability. - 2017. - Vol. 9, No. 7. - Art. 1143. - DOI 10.3390/su9071143.

99. Aikins, K. A. Analysis of effects of operating speed and depth on bentleg opener performance in cohesive soil using the discrete element method / K. A. Aikins, D. L. Antille, M. Ucgul, J. B. Barr, T. A. Jensen, J. M. A. Desbiolles // Computers and Electronics in Agriculture. - 2021. - Vol. 187. - Art. 106236. -DOI 10.1016/j.compag.2021.106236.

100. Baker, C. J. No-tillage Seeding: Science and Practice / C. J. Baker, K. E. Saxton, W. R. Ritchie. - Wallingford : CAB International, 1996. - 258 p.

101. Baker, C. J. No-tillage Seeding in Conservation Agriculture / C. J. Baker, K. E. Saxton, W. R. Ritchie [et al.]. - 2nd ed. - Rome ; Wallingford : FAO ; CABI, 2007. - 326 p.

102. Chen, Y. Drill and crop performances as affected by different drill configurations for no-till seeding / Y. Chen, S. Tessier, B. Irvine // Soil and Tillage Research. - 2004. - Vol. 77, Issue 2. - P. 147-155. - DOI 10.1016/j.still.2003.12.001.

103. Collins, B. A. Effect of soil characteristics, seeding depth, operating speed, and opener design on draft force during direct seeding / B. A. Collins, D. B. Fowler // Soil and Tillage Research. - 1996. - Vol. 39, Issues 3-4. - P. 199-211. -DOI 10.1016/S0167-1987(96)01062-8.

104. Doan, V. Effect of residue type on the performance of no-till seeder openers / V. Doan, Y. Chen, B. Irvine // Canadian Biosystems Engineering. -2005. - Vol. 47. - P. 229-235.

105. Hasimu, A. Soil disturbance and draft force of selected seed openers / A. Hasimu, Y. Chen // Soil and Tillage Research. - 2014. - Vol. 140. - P. 48-54. -DOI 10.1016/j.still.2014.02.011.

106. Sauter, F. Mechanisierte Saattechniken / F. Sauter. - Berlin : Agrartechnik Verlag, 1892.

107. Schimke, H. J. Farm land seed boot : пат. 6059047 США : МГЖ AO IB 15/00 / H. J. Schimke. - № 09/124,573 ; заявл. 29.07.1998 ; опубл. 09.05.2000. -4 c.

108. Use of Volumetric Soil Crushing Coefficient for Evaluation of Mechanical Action / V. V. Alekseev, V. P. Philippov, S. A. Vasiliev, A. A. Petrov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 272, No. 3. - P. 032043. - DOI 10.1088/1755-1315/272/3/032043.

109. Yao, Z. Crop performance as affected by three opening configurations for no-till seeder in annual double cropping regions of northern China / Z. Yao, H. Li, H. Gao, X. Wang, J. He // Australian Journal of Soil Research. - 2009. - Vol. 47, No. 8. - P. 839-847. - DOI 10.1071/SR08052.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Стр.: 2

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

RU

an

2 528 551 13 С2

CN

О

1Л

ю со ем ю см

D £

(51) МПК

G01N 15/08 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

0 2) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21)(22) Заявка: 2013101862/28, 15.01.2013

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 15.01.2013

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заялки: 15.01.2013

(43) Дата публикации :щяики: 20.07.2014 Бюл. № 14

(45) Опубликовало: 20.09.2014 Бюл. № 26

(56) Список документ он, цигироиашшх л отчете о поиске: RU 2230308 С2 10.06.2004. SU 1093273 AI 23.05.1984 . Алексеев ВВ., и др., Энергетическая оценка механического воздействиянапочвупочвообрабатывающих машин и орудий, Аграрная наука Евро-Северо-Востока, N 3 (28), стр. 70-72, 2012. US 0006656430 В2 02.12.2003

Адрес для переписки:

429533, Чувашская Республика, Моргаушский район, дер. Авданкасы, ул. Николаева 16, Петрову A.A.

(72) Автор(ы):

Максимов Владимир Иванович <ДЦ), Максимов Ивап Иванович (ЯП). Алексеев Виктор Васильевич (ШД Петров Александр Алексеевич (КЩ Сякаев Игорь Владимирович (1Ш), Михайлов Андрей Николаевич (ЬШ), Курмышова Ольга Михайловна (РЦ)

(73) Патснтообладатсль(рт): Максимов Владимир Иванович (ВЦ), Алексеев Виктор Васильевич (ЯЩ Петров Александр Алексеевич (Ки)

(54) СПОСОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВУ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН И ОРУДИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к

сельскохозяйственному машиностроению, н частности к машинам и орудиям для обработки почвы и может найти применение научно-исследовательскими и производственными организациями при проектировании, исследованиях и эксплуатации рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий. Сущность: определяют потенциал

деформируемости почв, представляющий собой отношение энергии, заграчеппойпа деформацию и массообменные процессы к единице массы почвы в конкретных условиях сс залегания, по формуле

та с.

со СП

го 00 Ol Ol

о

со

(1)

гдсА1; А2 - механическая работа, затраченная соответственно на деформацию почвы при тестировании твердомером до и после сс обработки, Дж; шП|, тпт - соответственно масса деформированной почвы при тестировании твердомером до и после ее обработки, кг; Е|. Е2 - свободная энергия Гиббса. характеризующая состояние влаги в почве и icm самым определяющая энергию связей между подвижными почвенными частицами в образце почвы до и после воздействия на нее рабочих органов почвообрабатывающих машип и орудий, Дж; шпз, mn4 - соответственно масса почвы и образце, взятом на тестируемом участке до и после механической обработки, кг. В указанной формуле противоположные знаки слагаемых E¿

Директор

ООО «Агрофирма им. Мичурина» МоргаушрйЫШ2айона Ми>

12 г

Проректор по Ни ИР

ФГВОУ Bflb^JTCXA

/ . --

М.А. Ершов

1 «d? » - «I

V

2012 г

АКТ

о внедрении научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся, представитель ООО «Агрофирма им. Мичурина» директор Михайлов Б.Н. и представители ФГБОУ ВПО ЧГСХА профессор Максимов И.И., аспирант Петров A.A., доцент Максимов В.П., доцент Васильев С.А. составили настоящий акт о внедрении научно-исследовательской работы - сошника для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых с трепелом.

В лабораториях кафедры «Эксплуатация сельскохозяйственной техники» были разработаны рабочие чертежи экспериментального сошника подпочвенно-разбросного посева.

В 2011 году экспериментальный сошник был изготовлен и испытан на полях ООО «Агрофирма им. Мичурина».

Использование широкозахватного лапового сошника, оснащённого активным распределителем семян с применением пневмомеханической подачи посевного материала и трепела в сошник, позволяет повысить равномерность распределения семян и трепела по всей ширине захвата сошника на 30...35% по сравнению с сошником сеялки СЗС-2,1.

Директор ООО

Мичурина» хайлов

Руководитель темы, д.т.н., профессор

S И.И.Максимов

доцент

С.А.Васильев

К.т.н., доцент Л с- 7 В.И.Максимов

hj. кафедры ЭСХТ A.A. Петров

СОГЛАСОВАНО:

УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебной и научной

Председатель СХПК им. Суворова

Акт

внедрения в производство результатов научно-технической разработки

Мы, нижеподписавшиеся, председатель СХПК им. Суворова Воробьев A.B., главный инженер СХПК им. Суворова Васильев И.В., а также представители ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет»: доктор технических наук, профессор Максимов И.И. и соискатель Петров A.A., составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Петрова Александра Алексеевича внедрены в производственных условиях СХПК им. Суворова Моргаушского округа Чувашской Республики.

В • процессе внедрения использована разработанная конструкция сошника для подпочвенно-разбросного посева семян зерновых культур с активным рассеивателем, применённая в составе экспериментальной сеялки для подпочвенно-разбросного посева. Применение экспериментальной сеялки с разработанными сошниками обеспечило выполнение технологического процесса посева с равномерным распределением семян по ширине' захвата и улучшением агротехнических показателей посева. Конструктивная схема расстановки лаповых сошников на экспериментальной сеялке обеспечивает формирование сплошной полосы посева без необработанных участков между соседними проходами рабочих органов.

Разработанная конструкция сошника защищена патентом Российской Федерации № 2466524 и пригодна для практического использования в производственных условиях.

Использование разработанного сошника в составе экспериментальной сеялки при реализации почвозащитной технологии посева способствует снижению эрозионной опасности за счёт уменьшения степени механического нарушения почвы и более щадящего воздействия на её поверхностный слой при выполнении технологического процесса. Применение сеялки с экспериментальными сошниками позволяет сочетать повышение качества распределения семян с почвозащитной направленностью технологии возделывания зерновых культур.

По результатам производственной проверки установлено, что применение разработанного сошника по сравнению с базовым вариантом обеспечивает снижение коэффициента вариации распределения семян в 2,5 раза, уменьшение среднеквадратического отклонения глубины заделки семян в 2,1 раза, а также прибавку урожайности яровой пшеницы 0,34 т/га, что составляет 13,5 %.

Экономическая оценка результатов внедрения показала, что стоимость прибавки урожая составила 4172,82 руб./га, экономическая эффективность -4670,95 руб./га, а годовой экономический эффект при площади посева 85 га. - 397030,69 руб. Срок окупаемости внедрения составил 0,116 года. Кроме того, по технико-экономическим показателям сеялка с экспериментальными сошниками имеет рабочую ширину захвата 2,8м против 2,1м у СЗС-2,1 с базовыми сошниками.

Внедрение результатов диссертационной работы позволило улучшить качество посева зерновых культур, подтвердило возможность эффективного использования разработанного сошника в составе экспериментальной сеялки в производственных условиях и показало его пригодность для применения в почвозащитной технологии.

Гл. инженер СХПК им. Суворс

Председатель СХПК им. Суво]:

И.В. Васильев

А.В. Воробьев

д.т.н., профессор

Научный руководитель

Соискатель