Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы механизации селекционно-семеноводческого процесса зернобобовых культур. Обоснование задач исследования 18
1.1 Современное состояние отрасли зернобобовых культур. Проблемы и перспективы селекции зернобобовых культур в России 18
1.2 Анализ и тенденции развития технологий и средств технического обеспечения селекционно-семеноводческого процесса 22
1.3 Система питомников. Этапы работ в процессах селекции и первичного семеноводства зернобобовых культур 26
1.4 Требования, предъявляемые к селекционно-семеноводческим машинам 30
1.5 Технологические операции в процессах селекции, сортоиспытания и первичного семеноводства зернобобовых культур. Система машин 31
1.6 Принципы создания высокоэффективных средств механизации селекционно-опытных работ с зернобобовыми культурами 37
1.6.1 Особенности строения семян зернобобовых культур и их влияние на выбор конструктивно-режимных параметров рабочих органов машин 39
1.6.2 Пути снижения травмирования семян при обмолоте 41
1.6.3 Задачи и методы фракционирования семян по степени физиологической зрелости 52
1.6.4 Условия совершенствования механизированного процесса при закладке селекционных питомников 57
1.6.5 Проблемы механизации ухода за опытными посевами 64
1.6.6 Пути повышения производительности методов оценки селекционного материала 70
1.7 Выводы по главе 1 75
1.8 Цель и задачи исследования 76
Глава 2. Формирование модели перспективного машинно-технологического комплекса для селекционно-опытных работ. Анализ и оптимизация параметров его элементов 78
2.1 Разработка модели перспективного машинно-технологического комплекса и основы создания альтернативной системы машин 79
2.2 Теоретические аспекты разработки аксиально-конического МСУ шнеко-лопастного типа 86
2.2.1 Обоснование критической скорости и угла установки обмолачивающего элемента. Сохранность семян при обмолоте 87
2.2.2 Растаскивающая способность шнеко-лопастного МСУ 91
2.2.3 Анализ кинематики движения свободного зерна при его взаимодействии с обмолачивающей плоской лопастью и теоретические предпосылки к условию фракционной сепарации 92
2.2.4 Вычисление объема призмы волочения. Обоснование высоты обмолачивающей лопасти 119
2.2.5 Условия затягивания хлебной массы в молотильный зазор. Оптимизация геометрии окна подачи 120
2.3 Обоснование основных параметров сошниковой секции селекционной сеялки 128
2.3.1 Динамика почвенных частиц при формировании бороздки.
Расчет геометрии подсошникового пространства 128
2.3.2 Кинематическая трансформация сечения и оптимизация угла установки стойки семяпровода и плоского ножа 133
2.3.3 Исследование схемы параллелограммнои подвески и ее влияния на качественные и эксплуатационные показатели сеялки 140
2.4 Теоретические исследования полозовидного формирователя направляющей борозды. Повышение курсовой устойчивости агрегата 145
2.5 Исследование и оптимизация параметров ротационного шнеко-лопастного рабочего органа разравнивания гребневых посевов 150
2.6 Изучение закономерностей распределения потока рабочей жидкости в подлаповом пространстве культиваторной лапы и оптимизация ее конструктивного исполнения 153
2.7 Выводы по главе 2 158
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 163
3.1 Методическое и материальное обеспечение изучения физико-механических и биологических свойств семян зернобобовых культур 163
3.1.1 Специфика оценок изучаемых показателей 164
3.1.2 Экспериментальная оценка основных технологических свойств семян 165
3.1.3 Оригинальные методики и технические средства для изучения физико-механических свойств семян 167
3.1.4 Разработка методов оценки микроповреждений семян 182
3.1.5 Методические особенности и оборудование для изучения посевных и урожайных качеств семян 185
3.2 Разработка методических основ и оборудования для изучения параметров технологических процессов в лабораторно-стендовых испытаниях 186
3.2.1 Оборудование и методика проведения эксперимента по изучению захватывающей и растаскивающей способности молотильного устройства шнеко-лопастного типа 187
3.2.2 Оборудование и методика для изучения параметров обмолота тангенциально-аксиальным коническим МСУ шнеко-лопастного типа с фракционным разделением зернового вороха 189
3.2.3 Методические основы и разработка стенда для исследования параметров распределения рабочей жидкости в подлаповом пространстве... 191
3.3 Некоторые аспекты методики планирования и оптимизации факторного эксперимента ПФЭ З3, при изучении качественных характеристик обмолота в экспериментальном МСУ...; 193
3.4 Обработка экспериментальных данных. Точность измерений 194
3.5 Выводы по главе 3 194
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований свойств растительного материала и конструктивно-технологических параметров рабочих органов машин и их анализ 196
4.1 Исследования физико-механических и посевных свойств семян зернобобовых культур 196
4.1.1 Изучение массово-геометрических характеристик семян 196
4.1.2 Вычисление коэффициентов формы и свойств поверхности семян. Оценка выполненности семян 209
4.1.3 Определение коэффициента восстановления семян 211
4.1.4 Усилия отрыва семян от плодоэлемента при статическом силовом воздействии центрифугированием 212
4.1.5 Определение силовых и энергетических показателей связи семян с плодоэлементом при воздействии динамических нагрузок 217
4.1.6 Динамическая прочность семян. Критическая скорость обмолота.221
4.1.7 Изучение фрикционных свойств семян 224
4.1.8 Аэродинамические свойства семян 228
4.1.9 Разработка схем локализации физиологически полноценных семян зернобобовых культур на материнском растении 230
4.1.10 Энергия прорастания и всхожесть семян 232
4.2. Результаты стендовых испытаний МСУ шнеко-лопастного типа, с тангенциальной и тангенциально-аксиальной схемами подачи хлебной массы в молотильную камеру 240
4.2.1 Результаты факторного эксперимента по обмолоту хлебной массы шнеко-лопастным молотильным устройством тангенциального типа 240
4.2.2 Изучение качественных характеристик обмолота хлебной массы в аксиально-тангенциальном коническом МСУ шнеко-лопастного типа, с фракционным разделением зернового вороха 249
4.2.3 Исследование параметров распределения частиц рабочей жидкости в подлаповом пространстве 256
4.3 Выводы по главе 4 258
Глава 5. Результаты экспериментально-полевых исследований и технико-экономическое обоснование машинных технологий и комплекса машин 263
5.1 Разработка технологии и комплекса машин для двухпоточной системы сепарации и очистки биологически ценных семян 263
5.1.1 Обоснование двухпоточной системы сепарации и очистки зернового вороха в селекционно-семеноводческом процессе 264
5.1.2 Технические решения фракционного разделения семян при обмолоте 275
5.1.3 Конструктивно-технологические схемы селекционно-семеноводческих машин с аксиально-коническим МСУ и фракционным разделением зернового вороха 280
5.2 Разработка номограммы для определения конструктивно-технологических параметров молотильного устройства конического типа...293
5.3 Испытания МСУ зерноуборочного комбайна селекционно-семеноводческого назначения 295
5.4 Исследование параметров подпочвенно-разбросного посева с использованием комбинированного лапового сошника на параллелограммной подвеске 298
5.5 Курсовая устойчивость МТА, оборудованного формирователями направляющей борозды 307
5.6 Методика проведения и результаты полевых испытаний культиватора-разравнивателя почвенных гребней на посевах фасоли 311
5.7 Экономическое обоснование машинно-технологического комплекса 314
5.7.1 Индивидуальная экономическая эффективность разработанных технических средств 314
5.7.2 Интегральная оценка экономической эффективности нового машинно-технологического комплекса 327
5.8 Выводы по главе 5 329
Основные выводы и предложения 332
Публикации автора по теме диссертации 337
Список литературы 346
Приложения 386
