Дисертація на здобуття освітньо-наукового ступеня доктора філософії
(PhD) за спеціальністю 133 Галузеве машинобудування (13 Механічна
інженерія) – Вінницький національний аграрний університет, Міністерство
освіти і науки України, Вінниця, 2024.
Мета роботи полягає у підвищені ефективності процесу сівби
насіннєвого матеріалу дрібнонасіннєвих культур шляхом удосконалення
конструкції висівного апарату селекційної сівалки із обґрунтованими
конструктивно-технологічними параметрами, що забезпечують точний висів.
Об'єкт дослідження – технологічний процес взаємодії робочого органу
висівного апарату удосконаленої селекційної сівалки із насіннєвим матеріалом
дрібнонасіннєвих культур.
Предмет досліджень – залежність показників якості висіву,
продуктивності і енергетичних витрат від конструктивно-технологічних
параметрів висівного апарату удосконаленої селекційної сівалки у
відповідності із технологічними вимогами і фізико-механічними властивостями
насіннєвого матеріалу дрібнонасіннєвих культур.
Методи досліджень. В основу теоретичних досліджень будуть покладені
методи чисельного моделювання з використанням основних положень теорій
класичної механіки, газодинаміки, вібрації, ймовірності, пружності, моделей
дискретних елементів, багатофазної взаємодії, Лагранжевої багатофазності.
При цьому будуть застосовуватися методи диференційного та інтегрального
числення.
Експериментальні дослідження будуть проводитись з використанням
математичного методу планування експерименту, методів натурних
спостережень та експертних оцінок, а обробка та аналіз результатів
експериментальних досліджень здійснюватися з використанням теорії
ймовірності, кореляційно-регресійного аналізу.
Моделювання й обробка результатів досліджень буде здійснюватися з
використанням програмних пакетів STAR-CCM+ та Wolfram Cloud.
В роботі вирішена наукова задача підвищення ефективності процесу
сівби насіннєвого матеріалу дрібнонасіннєвих культур шляхом удосконалення
конструкції висівного апарату селекційної сівалки із обґрунтованими
конструктивно-технологічними параметрами, що забезпечують точний висів.
Аналіз роботи електромеханічної висівної системи «Клен» дозволив
сформувати основні шляхи її удосконалення: необхідно вдосконалити робочий
орган висівного апарату для забезпечення точності висіву дрібнонасіннєвих
культур на рівні 95,0 %; для сівби ділянок добазового насінництва необхідно
забезпечити автоматичне завантаження насіння різних сортозразків до
висівного апарату; потребує удосконалення система висіву на ділянках
добазового насінництва з урахуванням GPS-трекингу; елементи системи висіву
повинні бути блочними для легкої заміни при виході їх з ладу. Сформовано
основні напрямки досліджень: теоретичний (на основі чисельного
моделювання, використовуючи метод дискретних елементів); лабораторноекспериментальний (на основі розробленого і створеного стенду із рухомим
полем і високошвидкісною відеокамерою для фіксації положення насіння);
експериментально-польовий метод (у виробничих умовах на дослідних
ділянках). Обґрунтовано концептуальну конструктивно-технологічну схему
висівного апарату селекційної сівалки дрібнонасіннєвих культур, який дозволяє
повністю автоматизувати процес висіву ділянок добазового насінництва майже
без участі селекціонера із забезпеченням високої точності висіву.
Застосування удосконалених висівних апаратів у складі базової навісної
рядової сівалки для овочевих і дрібнонасіннєвих культур «Клен-4,2» під час
висіву елітного насіння озимої гірчиці дозволяє одержати питомий річний
економічний ефект у розмірі 2920 грн./га порівняно із базовими висівними
апаратами за рахунок збільшення врожайності на 4,0 %. Визначено, що термін
окупності додаткових капіталовкладень при удосконалені 6 висівних апаратів
на площі посіву 300 га елітного насіння гірчиці становить 0,27 року, тобто за
перший сезон.
Ключові слова: агрегат, висівний апарат, випробування, сипкий
матеріал, ефективність, сівба, ґрунт, продуктивність, робочий орган,
урожайність, чисельне моделювання, якість, точність висіву, моделювання,
насіння
