4.2. Машины для посева и посадки

4.2.1. Сеялки

Критический диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки определяется по формуле [3, 6]:

, (4.47)

где а, b– поперечные размеры семян.

Масса 1000 штук семян называется абсолютной. Количество семян в Iкг определяют но формуле:

, (4.48)

где n_c — число семян, шт.; q_абс – абсолютная масса семян, г.

Абсолютная масса семян зерновых культур составляет 20...42 г, куку­рузы 150..300 г, гороха 100..200 г, проса 7....9 г, гречихи-15...25 г.

Число оборотов, которое должны сделать приводные колеса при посеве площади 0,01 га, определяют следующим образом:

, (4.49)

где D_к - диаметр приводного колеса, м; b - ширина захвата сеялки, м; - коэффициент, учитывающий проскальзывание колес (можно при­нять равным 0,03…0,1).

Величину контрольной навески q_н, необходимой для проверки пра­вильности и окончательной установки сеялки на заданную норму высева в полевых условиях, определяют зависимостью

(4.50)

где Q - заданная норма высева, кг/га; b - ширина захвата сеялки, м; L- длина гона, м.

Путь, который должны пройти сеялки от одной засыпки семян до дру­гой, определяют по формуле:

(4.51)

где - допустимая степень опорожнения семенного ящика сеялки; V- емкость семенного ящика сеялки, кг; Q- заданная норма высева семян, кг/га; b - ширина захвата сеялка, м.

Общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата пневматической сеялки СУПН-8А, необходимое для обеспечения заданной нормы высева семян в штуках на 1 м длины, определяют по выражению:

(4.52)

где R_ст – статический радиус опорно-приводного колеса, равный 0,241 м; Q- норма высева, шт./га; а - ширина междурядий, м; z - количество отверстий на высевающем диске, шт.; k - коэффициент, учитывающий проскальзывание пневматической шины по почве, равный 0,90...0,95.

Рабочий объем V₀ катушки, под которым понимают объем семян, высеваемых ею за один оборот, состоит из объема V_ж семян, вынесенных желобками катушки, и объема V_а семян, прошедших в активном слое [6,7]:

, (4.53)

где l – рабочая длина катушки, мм; z – число желобков; s – площадь поперечного сечения желобка, мм²; d – диаметр катушки, мм; c_пр – приведенная толщина активного слоя семян (c_пр зависит от рабочей длины катушки l_p и изменяется для пшеницы от 5 до 3,2 мм); ξ - коэффициент заполнения желобков, равный 0,7…0,9.

Объем семян, который должен дозировать высевающий аппарат за один оборот колеса сеялки при норме высева Q и ширине а междурядья

, (4.54)

где D_к – диаметр колеса сеялки, м; а – ширина междурядья, м; Q – норма высева, кг/м³; γ – объемная масса насыпи семян, кг/м³; η – коэффициент скольжения колес по почве, равный 0,03…0,1.

Объем семян, который должен подать один высевающий аппарат за один оборот катушки, т.е. рабочий объем катушки

, (4.55)

где - передоточное отношение от приводного колеса к валу высевающих аппаратов, n_в – частота вращения катушки высевающего аппарата; n_к – частота вращения приводного колеса.

Пример 47. Сеялкой высевается пшеница при норме высева 200 кг/га. Абсолютная масса семян составляет 40 г. Определить среднюю площадь питания для одного растения, получаемого при этом.

Решение: Количество семян, засеваемых на 1 га, определим по формуле (4.48):

шт.

Количество семян, соответствующее заданной норме высева 200 кг/га:

шт./га.

Таким образом, на площади (S) в 1 га высеивается 5∙10⁶ шт. семян. Поэтому площадь питания для одного растения составляет:

.

Ответ: 2 10^-3 м².

Пример 48. Hopмa высева семян ячменя установлена в 190 кг/га. Высев производится сеялкой СЗ-3,6. Для установки сеялки на эту норму опре­делить, сколько должно высеваться сеялкой семян за 15 оборотов колеса сеялки.

Решение. Из технической характеристики сеялки СЗ-3,6 известно (см. каталог сельскохозяйственной техники или инструкцию по эксплуа­тации сеялки СЗ-3,6), что ширина захвата сеялки В=3,6 м и диаметр колеса D=1,2 м. Тогда площадь, засеваемая сеялкой за 1 оборот колеса, будет равна:

S=В D.

Количество семян Q₁, которое высевается по норме Q за 1 оборот ко­леса сеялки , а за n оборотов .

При n =15

.

Ответ: 3,86 кг.

Пример 49. Проверка правильности и окончательная установка сеялки на заданную норму высева семян ржи Q = 200 кг/га производится при первом проходе в поле. Длина гона составляет 300 м. Определить ве­личину контрольной навески.

Решение. Величину контрольной навески, необходимой для проверки правильности установки сеялки на заданную норму высева, определяем по выражению (4.50)

.

Ответ: 21,6 кг.

Пример 50. Семенной ящик сеялки вмещает 250 кг семян пшеницы. Определить путь, проходимый сеялкой между очередными заправками при условии, что освобождение ящика допустимо не более, чем на 90 %. Норма высева установлена 190 кг/га.

Решение. Путь, который пройдет сеялка от одной засыпки семян до другой, определяем по формуле (4.51):

м.

Ответ: 3289 м.

Пример 51. Определить общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата пневматической сеялки СУПН-8. Норма высева семян кукурузы 77819 шт./га. Ширина междурядий 0,7 м. Количество отверстий на высевающем диске z = 14. Статический радиус опорно-приводного колеса R_ст= 0,241 м. Коэффициент, учитываю­щий проскальзывание пневматической шины по почве, к = 0,93.

Решение. Определение общего передаточного числа от опорно-при­водного колеса к диску высевающего аппарата сеялки СУПН-8 необходи­мо производить для обеспечения заданной нормы высева семян. Вычис­ление передаточного числа производим по формуле:

.

Для заданной нормы высева семян куку­рузы подбираем количество зубьев звездочек: А = 21;Б= 15; В = 7; Г= 9. Скорость агрегата - 12 км/ч.

Ответ: 0,633.

Пример 52. Определить диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки, обеспечивающей свободное истечение семян пшеницы, имеющих толщину a=2,47 мм и ширину b=2,83 мм.

Решение: Критический диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки определится по формуле (4.47):

Ответ: d_кр>21,2 мм.

Пример 53. Определить рабочий объем V₀ сдвигаемой катушки высевающего аппарата для высева семян ржи с нормой Q=120 кг/га (объемная масса γ=0,72 кг/см³; если ширина междурядья а=0,15 м, передаточное число от ходовых колес i=0,49 и диаметр ходовых колес D_к=1,25 м, коэффициент скольжения колес по почве η=0,1).

Решение: Рабочий объем катушки V₀ определим по формулам (4.55) и (4.54)

м³

Ответ: V₀=22,2510^-3 м³.

Пример 54. Определить рабочий объем двадцатижелобковой катушки зерновой сеялки при высеве пшеницы, если катушка имеет диаметр d=0,05 м, рабочую длину l_р=32 мм, коэффициент заполнения желобков ξ=0,8 и площадь поперечного сечения желобка S=0,48 см² = 4,810^-5 м².

Решение: Рабочий объем катушки определим по выражению (4.53):

где с_пр=4 мм для пшеницы.

Ответ: V₀=36,5 см³ = 0,36510^-4 м³.

Упражнения

1. Узкорядной сеялкой высевается рожь при норме высева 180 кг/га. Абсолютная масса семян составляет 30 г. Определить среднюю площадь питания для одно­го растения, получаемого при этом.

2. Определить для условий задачи 2.1 расстояние между семенами в ряду.

3. Определить число оборотов, которое должны сделать приводные колеса сеялки при засеве площади 0,01 га. Диаметр колес сеялки 1,2 м. Колеса перекатываются без скольжения.

4. Для условий задачи 2.3 определить число оборотов колеса, если коэффи­циент, учитывающий проскальзывание колес η=0,1.

5. Определить число оборотов, которое должны сделать приводные колеса сеялки при засеве площади 0,01 га. Диаметр колес сеялки при работе 1,2 м, причем толщина налипшегося слоя почвы равна 0,01 м. Коэффициент проскальзывания колес η=0,05.

6. На какую величину изменится длина рабочей части катушки при норме высева семян пшеницы 200 кг/га, если толщина налипшегося слоя почвы составля­ет 0,005 м. Диаметр колес сеялки при работе равен 1,1м.

7. Сеялка работает с трактором на скорости 10,0 км/ч. Диаметр колес сеялки с учетом прогиба шины составляет 1,1м. Определить количество оборотов колеса за 1 мин.

2.8. Зерновая сеялка в процессе работы прошла путь 42 м, при этом ее опорно-приводные колеса диаметром 1,25 м сделали 10 полных оборотов. Определить ко­эффициент, учитывающий проскальзывание колес.

2.9. Проверка правильности установки сеялки на заданную норму вы­сева семян ржи Q = 190 кг/га производится при первом проходе в поле. Длина го­на составляет 350 м. Определить величину контрольной навески.

2.10. Величина контрольной навески составляет 22 кг. Определить путь, кото­рый должна пройти сеялка при норме высева семян пшеницы 210 кг/га.

2.11. Семенной ящик сеялки вмещает 260 кг семян пшеницы. Определить путь, проходимый сеялкой между очередными заправками при условии, что освобождение ящика допустимо не более, чем на 85%. Норма высева установлена 180 кг/га.

2.12. Для условий задачи 2.11 наметить размещение пунктов заправок сеялки семенами, если длина гона между поворотными полосами 550 м. Движение агрега­та осуществляется челночным способом.

2.13. Определить общее передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата сеялки СУПН-8. Норма высева семян кукурузы 50646 шт./га. Ширина междурядий 0,7 м. Количество отверстий на высевающем диске z=14. Статический радиус опорно-привозного колеса R_ст=0,241 м. Коэффи­циент проскальзывания k = 0,95.

2.14. Определить на какую норму высева семян кукурузы (шт./га) установлена пневматическая сеялка СУПН-8, если передаточное число от опорно-приводного колеса к диску высевающего аппарата равно 1,046.

2.15. Определить диаметр выходного отверстия в дне семенного ящика сеялки, обеспечивающей свободное истечение семян пшеницы, имеющих толщину а и b.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
а, мм	2,21	2,85	2,27	2,31	2,33	2,38	2,41	2,47	2,51	2,91
b, мм	2,55	2,71	2,78	3,05	3,15	3,08	3,18	3,14	3,15	3,21

2.16. Определить число n_с семян, высеваемых аппаратом рядовой сеялки на одном метре рядка, если задан высев семян ржи с нормой Q при абсолютной массе q_абс.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, кг/га	140	145	150	160	165	170	175	180	185	190
qабс, г	22	23	25	27	30	32	33	35	37	39

2.17. Определить рабочий объем V_о сдвигаемый катушки высевающего аппарата для высева семян с нормой Q, объемной массой γ, если ширина междурядья а, передаточное число от ходовых колес i =0,49, диаметр ходовых колес D_к=1,25 м, коэффициент скольжения колес по почве =0,1

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, кг/га	120	130	140	150	160	120	130	140	150	160
γ, г/см3	0,72	0,73	0,74	0,75	0,76	0,72	0,73	0,74	0,75	0,76
а, м	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15

2.18. Известна норма высева q [шт.] всхожих семян пшеницы на один гектар. Определить массовую норму высева Q в кг/га, если всхожесть семян В_сх=97% и чистота по массе η_ис=96%. Определить также среднее расстояние между семенами в рядке при ширине междурядья а и абсолютной массе семян q_абс=32 г.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
q∙106, шт.	5	5,2	5,4	5,6	5,8	5,0	5,2	5,4	5,6	5,8
а, м	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075

2.19. Решить задачу 2.18 при следующих данных: В_сх=90%; η_ис=98%.

2.20. Высевающие аппараты зерновой сеялки за одно и то же время высеяли семена зерновых следующей массой (г):

1) 145 2) 162 3) 160 4) 130

5) 135 6) 165 7) 152 8) 156

9) 148 10) 164 11) 147 12) 150

13) 148 14) 151 15) 153 16) 149

17) 145 18) 161 19) 135 20) 161

21) 151 22) 149 23) 150 24) 142

Определить средней высев q_ср и номера аппаратов, не удовлетворяющие требованию q_iдоп=q_ср±3%.

2.21. Определить передаточное число i от оси ходового колеса к валику высевающего аппарата рядовой сеялки при высеве семян ржи с нормой Q, если колесо имеет длину обода 3,67 м и движется со скольжением 5%, рабочий объем катушки равен V₀, а объемная масса семян γ=0,72 г/см³.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, кг/га	140	150	160	170	180	140	150	160	170	180
V0, см3	27	29	31	32	33	33	32	31	29	27

2.22. Определить рабочий объем двенадцатижелобковой катушки зерновой сеялки при высеве пшеницы, если катушки имеет диаметр d=50 мм, рабочую длину l_р, коэффициент заполнения желобков ξ и площадь поперечного сечения желобка S.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
lр, мм	28	29	30	31	32	30	29	28	27	26
ξ	0,7	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,9	0,9	0,9	0,9
S, см2	0,42	0,43	0,44	0,45	0,46	0,47	0,48	0,49	0,44	0,48

2.23. Определить толщину активного слоя высевающей катушки, если за 10 оборотов было высеяно m_g (в граммах) семян пшеницы. Объемная масса семян γ=0,75 г/см³, диаметр катушки d=50 мм, рабочая длина l_р, объем желобов V_ж.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
mg, г	220	230	240	250	260	250	240	230	220	200
lр, мм	28	28	30	30	32	32	26	26	26	24
Vж, см3	10	12	14	10	12	14	18	12	14	10

2.24. Определить угол β раствора двухдискового сошника сеялки, если диаметр диска 0,35 м, положение точки стыка дисков характеризуется углом α=50, а ширина вскрываемой сошником бороздки на дне b=12 мм.

2.25. Определить ширину (b) вскрываемой двухдисковым сошником бороздки на дне ее и глубину h, если диаметр диска 0,35 м, угол раствора дисков β=10, а точка стыка дисков определяется углом α=50.