Разработка и обоснование параметров емкостного датчика высева семян пропашных культур

Реферат. Для создания универсальной системы контроля высева семян различных культур необходимы унифицированные датчики. (Цель исследования) Разработать датчик высева емкостного типа, теоретически обосновав его конструктивные параметры и место установки датчика на сеялке. (Материалы и методы). Провели теоретические расчеты траекторий полета семян для механического и пневматического высевающих аппаратов с помощью программных комплексов Mathcad и MicrosoftExel при скорости вращения диска высевающего аппарата 11,5; 17,5 и 26,0 оборотов в минуту. Выполнили расчет электрических параметров разрабатываемого датчика высева. Изучили траектории с помощью высокоскоростной съемки высева на экспериментальной установке c последующей обработкой полученных видеоматериалов. Разработали программное обеспечение для лабораторных исследований оптимального угла установки датчика, чтобы минимизировать время пролета семян через чувствительную зону датчика, и как следствие – повысить разрешающую способность датчика. Изучили несколько вариантов установки датчика под различными углами в диапазоне от 0 до 67,5 градуса, с шагом 22,5 градуса. (Результаты и обсуждение) Получили геометрические и электрические параметры разрабатываемого датчика высева. Определили оптимальные место и положение установки датчика. (Выводы) Выявили, что длина чувствительной зоны датчика составит не менее 55 миллиметров. В ходе лабораторных исследований получили данные, схожие с результатами расчетов. Относительное значение коэффициента сходимости между полученными экспериментально и теоретическими показателями не превышает 0,55 при условии, что данные значения получены на расстоянии, которое меньше радиуса семян. Рассчитали электрические параметры датчика и минимальное расстояние между обкладками датчика, составляющее 20 миллиметров. Установили, что для надежной регистрации отдельных семян высота чувствительной зоны должна быть не менее 5 миллиметров. Создали экспериментальный датчик высева, с помощью которого определили оптимальный угол и место установки датчика. Заключили, что для минимизации времени пролета семян в чувствительной зоне датчика необходимо устанавливать его перпендикулярно траектории полета семян.

1. Gebbers R., Adamchuk V. Precision Agriculture and Food Security. Science. 2010. 327(5967). 828­831.

2. Руденко В.П. Полтавская технология посева. Полтава: Копи­Центр. 2013. 54 с.

3. Bauckhage C., Kersting K. Data Mining and Pattern Recognition in Agriculture. Künstliche Intelligenz. 2013. N27(4). 313­324.

4. Балашов А.В., Стрыгин С.П., Синельников А.А., Пустоваров Н.Ю., Хайруллина С.Г. Исследование контролируемого гнездового посева семян сои // Наука в центральной России. 2017. N6. С. 6­17.

5. Завражнов А.И., Балашов А.В., Стрыгин С.П., Крищенко А.В., Пустоваров Н.Ю. Система контроля высева семян // Сельский механизатор. 2017. N12. С. 18­21.

6. Колчина Л.М. Автоматические системы технологического контроля посевной техники // Техника и оборудование для села. 2014. N3. С. 6­9.

7. Бочагин А.И. Регистрация посевного материала в семяпроводе пьезорезонансным датчиком высева // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012. Т. 7. N2(24). С. 49­52.

8. Зазуля А.Н., Балашов А.В., Белогорский В.П. Энергосберегающая технология возделывания сахарной свеклы // Наука в центральной России. 2015. N3(15). C. 117126.

9. Несмиян А.Ю., Ценч Ю.С. Тенденции и перспективы развития отечественной техники для посева зерновых культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N3. С. 45­52.

10. Бейлис В.М., Ценч Ю.С., Коротченя В.М., Старовойтов С.И., Кынев Н.Г. Тенденции развития прогрессивных машинных технологий и техники в сельскохозяйственном производстве // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4(33). С. 150­156.