Разработка диска для распределения твердых минеральных удобрений с регулируемой дозой внесения

Отметили, что большинство возделываемых полей в России имеют контуры неправильной формы, в связи с чем на пограничных участках  минеральные удобрения вносятся нерационально. Показали, что для устранения данной проблемы производители разбрасывателей твердых минеральных удобрений предлагают несколько технологических решений: в большинстве случаев зону внесения ограничивают, изменяя траекторию полета гранул. (Цель исследования) Разработать диск с изменяемой площадью распределения для разбрасывателей минеральных удобрений, оборудованных системами дифференцированного внесения. (Материалы и методы) Оценили зону внесения гранул минеральных удобрений в зависимости от угла излома лопаток диска распределителя. Спроектировали 3D-модели дисков с изменяемым углом излома лопатки от 0 до 25 градусов, которые в последующем загружали в программу RealFlow для последующей симуляции процессов распределения твердых минеральных удобрений. (Результаты и обсуждение) Получили координаты гранул минеральных удобрений, сошедших с диска и приземлившихся на поверхность. Построили графики распределения минеральных удобрений по поверхности поля. Установили, что изменение угла излома лопатки распределяющего диска в диапазоне до 20 градусов позволяет варьировать ширину и дальность полета гранул минеральных удобрений в пределах 10 и 8 метров соответственно. Разработали конструкцию диска распределителя минеральных удобрений с регулируемой дозой внесения. (Выводы) Предложили конструкцию диска для плавного изменения угла излома лопатки до 25 градусов, что позволит использовать данную систему совместно с автоматизированными системами дозирования, повысить точность распределения твердых минеральных удобрений и мелиорантов на пограничных, краевых и клиновидных участках полей.

1. Личман Г.И., Белых С.А., Марченко А.Н. Способы внесения удобрений в системе точного земледелия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N4. С. 4-9.

2. Волынкина О.В., Копылов А.Н. Сроки и способы внесения минеральных удобрений // Аграрный сектор. 2021. N3(49). С. 52-57.

3. Еремина Д.В., Демина О.Н. Экономика планируемых урожаев яровой пшеницы на пахотных черноземах за счет внесения минеральных удобрений // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. N1(61). С. 9-14.

4. Li Z.X., Chi F.Q., Zhang J.M., Kuang E.J., Su Q.R. Effects of Long-Term Localized Fertilization on Nutrient Balance and Dynamic Change of Hu Molecular Structure in Black Soil. Spectroscopy and spectral analysis. 2018. Vol. 38. N12. 3875-3882.

5. Andreev K.P., Danilenko Zh.V., Kostenko M.Yu., et al. Determining the inequality of solid mineral fertilizers application. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. 2018. Vol. 10. N10, Special Issue. 2112-2122.

6. Андреев К.П., Аникин Н.В., Бышов Н.В. и др. Внедрение системы точного земледелия // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2019. N2(42). С. 74-80.

7. Сычев В.Г. Влияние длительного применения минеральных и органических удобрений на основные показатели различных типов почв // Плодородие. 2021. N4(121). С. 3-5.

8. Gavryushina I.V. Photosynthetic activity the yield and biomass of maize depending on mineral nutrition. Research journal of pharmaceutical biological and chemical sciences. 2018. Vol. 9. N6. 1696-1703.

9. Xinyu Z., Wenyi D., Xiaoqin D., Sean S., Xiaomin S. Responses of absolute and specific soil enzyme activities to long term additions of organic and mineral fertilizer. Science of The Total Environment. 2015. Vol. 536. 59-67.

10. Андреев К.П., Костенко М.Ю., Шемякин А.В. и др. Совершенствование центробежных разбрасывателей для поверхностного внесения минеральных удобрений // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2017. N1(33). С. 54-59.

11. Дорохов А.С., Новиков Н.Н., Митрофанов С.В. Интеллектуальная технология формирования системы удобрения // Техника и оборудование для села. 2020. N7(277). С. 2-5.

12. Даниленко Ж.В., Шемякин А.В., Ерошкин А.Д. и др. Координатное внесение удобрений на основе полевого мониторинга // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2018. N4(40). С. 167-172.

13. Панферов Н.С., Тетерин В.С., Митрофанов С.В. и др. Тенденции развития машин с центробежными рабочими органами для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений // Техника и оборудование для села. 2021. N12(294). С. 18-24.

14. Стенин С.С. Самозагружающийся разбрасыватель минеральных удобрений // Молодой ученый. 2017. N11-3(145). С. 53-55.

15. Volina T., Pylypaka S., Rebrii A., Pavlenko O., Kremets Y. Particle Movement on Concave Coulter of the Centrifugal Distributor with Radially Installed Vertical Blades. Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. 237-246

16. Митрофанов С.В., Белых С.А., Благов Д.А. и др. К вопросу разработки карт-заданий для дифференцированного внесения удобрений // Техническое обеспечение сельского хозяйства. 2020. N1(2). С. 141-150.

17. Васильев С.И., Машков С.В., Крючин П.В. Теоретическое обоснование автоматизации картирования поля для совершенствования способа отбора проб почвы // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. N1. С. 47-55.

18. Шаяхметов М.Р., Шойкин О.Д. Точное земледелие на основе космической информации // Актуальные проблемы науки и образования в области естественных и сельскохозяйственных наук. 2018. N1. С. 272-274.

19. Hwang S.J., Nam J.S. DEM simulation model to optimise shutter hole position of a centrifugal fertiliser distributor for precise application. Biosystems Engineering. 2021. N204. 326-345.

20. Панферов Н.С., Тетерин В.С., Пехнов С.А., Сухоруков Д.Г. Разработка лабораторного стенда для исследования рабочих органов распределителей удобрений центробежного типа // Техника и оборудование для села. 2020. N7(277). С. 26-29.

21. Исханов И.Г., Зиганшин Б.Г., Халиуллин Д.Т. Дисковый разбрасыватель минеральных удобрений // Сельский механизатор. 2017. N6. С. 15-16.

22. Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Старовойтов С.И., Ценч Ю.С., Шогенов А.Х. Трехсекционный почвообрабатывающий агрегат с универсальными сменными рабочими органами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. N3(54). С. 92-95.

23. Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С., Квас С.А. Технология комбинированного способа посева и высевающие аппараты для его осуществления // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4(33). С. 61-65.