РАЗДЕЛ 2
НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОШНИКОВ
2.1. Методология и программа исследований
Программа экспериментальных исследований состояла из серий лабораторных и полевых исследований и производственных испытаний зерновых сеялок с экспериментальными сошниками.
Лабораторные эксперименты состояли из двух этапов. Первый - посвящен обоснованию оптимальных параметров сошников всех типов. Второй- экспериментальным исследованиям новых типов сошников в сравнении с серийными. Сравнению подвергались качественные и энергетические показатели, а также технологические процессы новых и улучшенных сошников.
В программу первого этапа лабораторных экспериментов входили следующие задачи:
- обоснование основных параметров сошников всех типов, взаимодействующих с почвенной средой и посевным материалом;
- изучение влияния параметров сошников всех типов на процесс бороздообразования;
- влияние отдельных параметров сошников на деформацию почвы и формирование ложа для семян;
- исследование процесса уплотнения почвы в зоне распределения семян в зависимости от конструктивных, кинематических и установочных параметров сошников;
- влияние процесса осыпания почвы на качество распределения семян в почве;
- изучение влияния конструктивных, кинематических и установочных параметров сошников на устойчивость их хода в продольно-вертикальной и горизонтальной плоскостях; также здесь проверялось влияние предложенных новых форм и параметров лобовой поверхности и наральника сошника;
- изучение процесса уплотнения и сепарации поверхностного слоя почвы в зависимости от наличия уплотнителей и уплотнителей-сепараторов и их параметров;
- влияние наличия направителей семян, их количества и параметров на равномерность распределения семян;
- зависимость процесса осыпания почвы от конструктивных, кинематических и установочных параметров в анкерно-дисковых сошниках;
- влияние конструктивных, кинематических и установочных параметров сошников всех типов на их энергетические показатели.
Второй этап лабораторных экспериментов включал задачи по выявлению закономерностей и определению показателей и величин:
- влияние сошников всех типов с различными конструктивными, кинематическими и установочными параметрами на качество бороздообразования, осыпания почвы в бороздку после прохода сошников, уплотнения почвы в зоне распределения семян, сепарацию поверхностного слоя почвы в специальных сошниках, устойчивость хода сошников в продольно-вертикальной и горизонтальной плоскостях;
- влияние отдельных элементов формы и параметров сошников разных типов на их энергоемкость. Определение опытным путем сил сопротивления и установление их соответствия полученным аналитическим расчетом, с оценкой степени достоверности исходных гипотез и теоретических расчетов;
- решить смежные вопросы, необходимые для качественного и количественного анализа данных аналитического и экспериментального исследований. К этим вопросам относились определение давлений на наральниковые, дисковые и анкерно-дисковые сошники.
Такие исследования проводили для выяснения степени работоспособности экспериментальных сошников в сравнении с серийными рабочими органами.
Полевые исследования предусматривали проверку теоретических оценок и подтверждение полученных результатов при лабораторных экспериментах. Они также позволили сравнить результаты наших исследований с данными других авторов и осуществить проверку качества работы экспериментальных сошников в сравнении с серийными.
В соответствии с этими задачами необходимо было установить величину и закономерность изменения тягового сопротивления в зависимости от глубины хода сошников и их поступательной скорости.
Для получения необходимой информации при полевых экспериментальных исследованиях необходимо было установить:
- степень влияния конструктивных, кинематических и установочных параметров сошников на беспрепятственное прохождение семян и удобрений по соответствующим каналам сошников, а также на равномерность распределения семян в почве;
- зависимость свободного прохождения почвы и растительных остатков между смежными сошниками в ряду и между их рядами;
- рельеф поверхности поля после использования серийных и экспериментальных сошников с различной поступательной скоростью агрегата;
- качество работы экспериментальных сошников в сравнении с серийными в зависимости от их поступательной скорости; устойчивость хода сошников, степень налипания почвы на сошники и в особенности на уплотнители; обволакиваемость сошников растительными остатками; осыпание почвы в пространстве между дисками и уплотнителем; степень воздействия уплотнителей и уплотнителей-сепараторов на почву и роль их в заделке семян, прохождение семян в сошниках; отбрасывание почвы дисками сошников и уплотнителями;
- равномерность распределения семян по площади и глубине серийными и экспериментальными сошниками в зависимости от скорости их движения;
- влияние конструкции сошников на полевую всхожесть семян;
- влияние конструкции сошников на урожай зерна.
Программой производственных испытаний предусматривалось проверить работоспособность в реальных полевых условиях экспериментальных сошников.
2.2. Методика исследований
Основная концепция решения проблемы разрабатывалась на базе структуризации процесса сева. Перечень операций представлен информативной моделью (рис.2.1).
При выборе методологии и методов исследований основным требованием к ним было обеспечение получения достоверных результатов. В основу был положен общенаучный диалектический метод исследований, который базируется на таких основных методах:
индукции, дедукции, анализе и синтезе [91].
Кроме этих методов в исследованиях применяли такие, как абстрагирование, конкретизация и аналогия.
При выполнении диссертационной работы был использован