Гайдай Т. В. Обґрунтування і вдосконалення технології та робочих органів агрегата для сівби сидеральних культур

В умовах функціонування сучасного агропромислового виробництва України спостерігається різке зниження (до 30 % від нормативної потреби) використання органічних добрив. Водночас, залишається актуальним питання забезпечення ґрунту поживними речовинами на основі альтернативних та доступних джерел. Одним із таких джерел є застосування сидератів. Як показує досвід вітчизняних і зарубіжних виробників продукції рослинництва, 1 т зеленої маси сидератів еквівалентна 0,5–0,75 т перегною. Порівняння технології забезпечення ґрунту поживними речовинами на основі традиційного використання органічних добрив з технологією застосування сидератів показує, що остання є в 3–3,5 раза ефективнішою за питомими витратами коштів на 1 га (862–940 грн/га проти 3007 грн/га). Використання сидеральних добрив є економічною та екологічною альтернативою забезпечення ґрунту необхідними речовинами. З огляду тенденцій світового ринку техніки випливає, що найбільш ефективними знаряддями «сидеральних» технологій є комбіновані ґрунтообробно-посівні агрегати, які забезпечують сівбу сидеральних культур одночасно з обробітком ґрунту. Модульна схема реалізації таких агрегатів дає змогу використовувати поширені на ринку серійні або спеціалізовані ґрунтообробні знаряддя, які дооснащуються простим за схемами приєднання та привода висівним апаратом (висівним модулем) із системами, прийнятними за агротехнічними показниками дозування та внесенням дрібнонасіннєвих культур. Актуальним для зазначених модульних ґрунтообробно-посівних агрегатів є дослідження ланцюгових технологічних поєднань та конструкційних параметрів розсіювачів, які забезпечують рівномірність розподілу насіння на поверхні ґрунту. У дисертації наведено дослідження, метою яких є підвищення ефективності техніко-технологічного процесу висіву сидеральних культур поєднанням технологічних операцій ґрунтообробно-посівним агрегатом та вдосконаленням конструкційних параметрів тарілчастого розсіювача. Проведено аналіз сучасного стану техніко-технологічних рішень для висіву сидеральних культур та визначено напрями розроблення перспективних технічних рішень. Визначено концепцію та розроблено системо-аналогову модель функціонування технологічного процесу комбінованого ґрунтообробнопосівного агрегата. Розроблено аналітичні залежності динаміки технологічного процесу комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегата за показниками технологічності та якості. На основі досліджень запропоновано: аналітичні залежності динаміки руху комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегата з визначення його координат (x, y); процедуру визначення параметрів висівного апарата котушкового типу; оцінювання динаміки руху насіння у пневматичному насіннєпроводі; визначення параметрів тарілчастого розсіювача; принцип синергетичного синтезу показників технологічності та якості і керування процесом з використанням інформаційно-керівного засобу. Обґрунтовано раціональну конструкційно-функціональну схему тарілчастого розсіювача з регульованим кутом розкриття для дрібнонасіннєвих сидеральних культур, оптимізовано значення необхідних кутів розкриття (за відповідної висоти установки і швидкості повітряного потоку) для рівномірного розподілу насіння. Для проведення лабораторних та лабораторно-польових досліджень спроектовано та виготовлено експериментальну установку. Удосконалено методики визначення й оцінювання параметрів блоку технологічності та якості процесу, а також алгоритму їхньої взаємодії. За програмою експериментальних досліджень проведено: перевірку теоретичних передумов, прийнятих у побудові розрахункових моделей функціонування блоків технологічності та якості комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегата; дослідження впливу швидкості повітряного потоку і конструкційних параметрів тарілчастого розсіювача на рівномірність розсіювання насіння на поверхні ґрунту. На основі граничних значень ширини розсіювання насіння побудовано епюри його розподілу за розрахунковими та експериментальними даними. За характером кривизни епюр розсіювання насіння визначено відстань між тарілчастими розсіювачами. Досліджено конструкційні та динамічні параметри тарілчастого розсіювача, оптимізовано компонувальну схему установки на агрегаті. Проведено польові дослідження експериментального зразка тарілчастого розсіювача та визначено економічну ефективність від астосування запропонованого комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегата для сівби дрібнонасіннєвих сидеральних культур. Для оцінювання роботи комбінованого ґрунтообробно-посівного агрегата з типовим та розробленим тарілчастими розсіювачами визначено коефіцієнт варіації нерівномірності розподілу насіння та щільність рослин у польових виробничих умовах.