МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СЕЯЛОК С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНО-ТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ

Опыт показывает, что высоке качество работы пневматической сеялки – это гарантия обеспечения высокой полевой всхожести и урожая сельскохозяйственных растений. Для создания оптимальных условий прорастания семян посевных культур и последующего благоприятного развития растений необходимы технологии высева культур. Повышение эффективности работы сеялок с пневматическими распределительно-транспортирующими  системами  (РТС),  путем  совершенствования  и  обоснования технологических процессов высева семян. А также конструктивно-технологических схем сеялок является актуальной проблемой, решение которой имеет важное хозяйственное значение.

Повышение эффективности высева посевных культур посредством сеялок в условиях жесткой конкуренции на внутреннем и внешнем рынках, заставляет производителей подобной продукции совершенствовать известные конструкции данных устройств и разрабатывать новые. Основное внимание, при этом в последнее время, уделяется пневматическим транспортирующим системам сеялок.

Результат анализа современных технических и технологических решений, направленных на улучшение качества высева, показывает, что ряд из них позволяет повысить поперечную, продольную равномерность высева. Однако, при этом могут возникать негативные моменты связанные, например, с повреждением семян посевных культур, избыточным усложнением конструкции элементов пневматической РТС и др.

При проектировании высевающих агрегатов большое внимание уделяется РТС, в том числе с воздушным транспортным потоком (пневматические РТС), от качества работы которых, зависят точность подачи посевных культур к сошникам и надежность работы высевающего агрегата в целом.

Однако, в условиях жесткой конкуренции среди производителей этого вида продукции, не все известные подобные технические средства высева зерновых культур удовлетворяют современным требованиям [2,4,5].

По нашему мнению вполне конкурентной структурой транспортирующей системы сеялки является одноступенчатая пневматическая РТС, представленная на рисунке 1 [2].

Требуемая производительность сеялки напрямую зависит от производительностей отдельных узлов пневматической РТС – бункера, шнекового питателя, смесителя и семяпроводов, за вычетом небольшого количества потерь зерновой культуры в процессе высева в этих узлах, что вполне допустимо [1].

Для решения этой задачи необходимо изучить протекающие физические процессы высева зерновой культуры в отмеченных узлах пневматической РТС сеялки, разработать адекватную математическую модель производительности сеялки и выполнить вычислительный эксперимент с использованием средств вычислительной техники. Этому способствует предлагаемая методика моделирования пневматических сеялок с заданной схемой РТС, которая включает последовательность следующих действий:

1.                   Составление технического задания на проведение исследования физических процессов транспортирования зерновой посевной культуры вдоль трактов сеялки с заданной схемой пневматической РТС с целью построения общей математической модели и проведения всесторонних исследований, результатом которых будет принято решение о целесообразности практической реализации исследуемого объекта на промышленном уровне.

2.                   Определение параметров и ограничений математической модели исследуемого объекта, условий эксплуатации, влияния внешних факторов, параметров посевной культуры.

3.                   Разработка математической модели производительности бункера сеялки с пневматической РТС, оценка ее адекватности и проведение компьютерного моделирования.

4.                   Разработка математической модели шнекового питателя сеялки с пневматической РТС и

выполнение компьютерного моделирования с последующей оценкой ее точности физическим процессам транспортирования посевной культуры.

5.                   Разработка математической модели производительности пневматической РТС сеялки в узле смешивания и распределения зерновой культуры в процессе ее транспортирования к сошкам сеялки. Проведение моделирования и оценка адекватности модели.

6.                   Составление общей математической модели транспортирования зерновой посевной культуры через тракты пневматической РТС сеялки. Выполнение вычислительного эксперимента, выявление противоречий и их устранение. Уточнение предложенной математической модели и анализ результатов исследований.

7.                   Разработка рекомендаций на проектирование сеялки с заданной схемой пневматической РТС для создания опытного образца в условиях производства.

В результате выполнения указанной методики были получены следующие математические модели процессов высева посевной культуры вдоль тракта сеялки с заданной схемой пневматической РТС (см. рис.1), и соответствующие результаты моделирования.

Математическая модель производительности конусно-цилиндрического бункера с заданным количеством транспортных окон, описывается следующим выражением:

1.       Крючин, Н.П. Повышение эффективности распределительно-транс-портирующих систем пневматических посевных машин: монография. – Самара: РИЦ СГСХА, 2008. ‒ 176 с.

2.   Ламан, Н.А. Потенциал продуктивности хлебных злаков. Технологические аспекты реализации/

Н.А. Ламан, Б.Н. Янушкевич, К.И. Хмурец. ‒ М.: Наука и техника, 1987. ‒ 224 с.

3. Нуйкин, А.А. Посевные и посадочные машины/ А.А. Нуйкин, Н.П. Ларюшин. – Пенза: ПензАГРОТЕХсервис, 2005. – 164 с.

4.   Патент RU №2530154, МПК: А01С7/00. Пневматический высевающий аппарат с регулируемой дозирующей системой/ Синенков Д.В., Демин С.Б.// Патентообладатель: Д.В. Синенков, С.Б. Демин.

– Заявл. 21.12.2012. Опубл. 10.10.2014. Бюлл. №18.

5.     Пятаев, М.В. К вопросу о моделировании процесса распределения семян распределителем пневматической зерновой сеялки/ М.В. Пятаев, А.П. Зырянов, Н.А. Кузнецов// Вестник Красноярского государственного аграрного университета. ‒ 2014. ‒ №9 (96). – С.177-182.