Розрахунок відповідальних елементів апаратів точного висіву насіння

Abstract

Одним із головних шляхів підвищення врожайності зернових культур є заміна рядкового способу сівби на точний, координатно-однозерновий висів. Це дозволяє майже у два рази зменшити норму висіву насіння, а за рахунок створення оптимальних умов їх живлення при проростанні й розвитку рослин підвищити врожайність зернових колосових культур на 10...15%. Тому ми розробили нову, удосконалену конструкцію механічного апарата точного висіву насіння з гасником горизонтальної швидкості руху і точного укладання зернин у ґрунт, так як пневматичні апарати ненадійні в експлуатації. Конструкція апарата захищена патентом України на винахід. У статті наведено методику розрахунку основних елементів апарата точного висіву. Також для вирішення проблем виведено диференціальне рівняння руху сошника, з якого визначено умову стійкості висівного апарата і критичне значення сил, що діють на сошник. Для синхронізації дії вузлів висівного апарата розраховано ланцюгову передачу, яка з’єднує розподільний диск і опорно-копіювальне приводне колесо сівалки. Визначено потужність привода, колову швидкість його обертання, розрахунок кількості ланок, питомий тиск у шарнірах і колову силу у ланках ланцюга. Наведено розрахунок одновиткової виштовхувальної пружини насінин із лунок висівного диска – її діаметр, матеріал, термооброблення, кількість витків, виведено аналітичну залежність для визначення осьової пружної деформації, а також кут закручування пружини під дією відповідного моменту. Наведені аналітичні залежності можна використовувати під час проектування і розрахунку елементів подібних конструкцій висівних апаратів і аналогічних пристроїв інших систем.

One of the main ways of raising crop capacity of the bread grains is the replacement of drill sowing into the precise coordinate – single – seed sowing. It makes passible to deсrease almost in two times the amount of sowing seeds, and due to the creation of the favourable conditions of their feeding while spriting and development, to raise the crop capacity of bread grains and cereals by 10…15%. That is why new advanced design of the mechanical precise seeds-sowing machine with the damper of the horizontal velocity of movement and the precise placement of seeds in the soil, has been developed, as the pneumatic machines are not reliable while operating. The design of the machine is patented in Ukraine as the discovery. The method of calculating the main components of the precise seeds-sowing machine (PSM) is presented in the article: ploughshare, placement of seeds in the soil, mechanism of operation synchronization of seeds-sowing and location placement in the soil with seeds pushing from the sowing machine as well as seeds covering and tightening of soil. As the precise seeds-sowing machine is constructed as a single mechanism, which is suspended by joints through the parablelogram suspension to the sowing machine frame and supplied with springs, the deerease of stability depends on the mass distribution along its length. Besides, if the ploughshare is treated as the cantilever mechanical system, which has penetrated into the soil, it is subject to the longitudinal forces, which affect sufficiently the sowing system stability. That is why to solve these problems differencial equation of the ploughshare movement was derived, due to which the condition of the sowing machine stability and the critical value of forces, the pleuphshare is subject to, were found. To synchronise the action of the sowing machine units the chain drive, which connects the distribution disk and the support-profiling driving wheel of the sowing machine, has been calculated. The drive power, circular velocity of its rotation were found. The number of links, specific pressure in the joints as well as the circular force in the chain links were calculated. Calculation of the single-coil spring for pushing seeds from the creater of the sowing disk is presented: its diameter, material, heat-treatment, number of coils. Analytical dependence for finding the axis elastic deformation as well as the angle of the spring-warping under the action of the corresponding torgue, has been derived. Presented analytical dependencies can be used while designing and calculating similar construction units of the sowing machines and similar devices of other systems.