Разработка системы дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве зерновых культур на базе посевного комплекса Horsch ADT-18.35
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Повышение эффективности сельскохозяйственного производства одна из основных задач, стоящих перед производителями растениеводческой продукции всего мира. Над решением этой задачи ученые работали и работают постоянно. Разрабатываются новые системы земледелия, агроприемы, современная сельскохозяйственная техника и программное обеспечение. Развитие точного земледелия, или, как его иногда еще называют, прецизионного земледелия, во всем мире в настоящее время является одним из самых перспективных направлений совершенствования производства растениеводческой продукции.
Точное земледелие призвано обеспечивать оптимальное управление продуктивностью посевов в условиях вариабельности среды обитания и состояния растений. В традиционном земледелии при выполнении каких либо агротехнических операций на сельскохозяйственном поле параметры операции (условия ее выполнения и соответствующие воздействия) являются, как правило, одинаковыми для всех участков поля. Н
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ПОСТАНОВКА ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
1.1 Тенденции развития посевной техники 14
1.2 Обзор технических средств контроля и управления параметрами технологического процесса при посеве зерновых культур 31
1.3 Дифференцированное внесение минеральных удобрений 34
1.3.1 Системы дифференцированного внесение удобрении 36
1.4 Выводы 41
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ АГРЕГАТА С УЧЕТОМ GPS ДАННЫХ 42
2.1 Математическая модель движения агрегата с учетом GPS данных 42
2.2 Математическая модель управления движением для решения задачи глобального регулирования 46
2.3 Математическая модель МТА 49
2.4 Алгоритм дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве зерновых культур с учетом GPS данных 58
3 РАЗРАБОТКА ПРИВОДА ДОЗАТОРА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 61
3.1 Принципиальная схема установки для дифференцированного внесения минеральных удобрений 61
3.2 Кинематический и силовой расчет привода дозатора с использованием шагового двигателя 61
3.3 Проверочный расчет муфты 63
4 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 66
4.1 Задачи и программа экспериментальных исследований 66
4.2 Описание используемого оборудования 66
4.3 Методика проведения лабораторно-полевых опытов 73
4.4 Результаты экспериментальных исследований 79
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕЙНИЙ ПРИ ПОСЕВЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 83
5.1 Основные экономические показатели, характеризующие хозяйственную деятельность предприятия до реализации проекта 83
5.2 Оценка эффективности применения средств дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве сельскохозяйственных культур 89
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Карасёв А.В. Организация и технология производства озимых зерновых культур. Москва: Колос, 2011.
2. Каричев Н. М., Захаров В.И. Технология посевов и посевные комплексы для отечественных сельхозпредприятий. Москва: Аграрный университет, 2015.
3. Аверьянова И.А., Борисова О.Е., Гуляев М.А. и др. Эффективное использование минеральных удобрений при выращивании зерновых культур. Москва: Сельхозиздат, 2017.
4. Жуков А.А., Карпенко В.Т., Мелик-Адамов В.Б. и др. Агротехника посева и ухода за зерновыми культурами. Москва: Колос, 2013.
5. Гусев В.А., Пчелинцева Т.В., Рагозина И.А. и др. Инновационные технологии посева и ухода за зерновыми культурами. Москва: Аграрное наследие, 2019.
6. Полапченко О.С., Аширова М.Д. Разработка системы дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве зерновых культур. Вестник Аграрного университета, 2018, №3(40), с. 53-58.
7. Яковлев В.А., Агапов С.С. Обоснование эффективности применения посевного комплекса Horsch ADT-18.35 при внесении минеральных удобрений. Аграрный вестник, 2017, №2, с. 24-29.
8. Фадеева Е.С., Капустин В.И., Лапин А.А. Влияние различных способов внесения минеральных удобрений на урожайность зерновых культур. Труды научно-исследовательского института сельского хозяйства, 2015, выпуск 2, с. 76-81.
9. Светлова Т.П., Шестаков В.С. Дифференцированное внесение минеральных удобрений: преимущества и возможные риски. Аграрная наука и образование, 2016, №2, с. 17-22.
10. Колесников М.А. Оптимальные дозы минеральных удобрений для разных зерновых культур. Сельскохозяйственная наука, 2019, №1, с. 46-50.
11. Куликов, А.А. Разработка и совершенствование систем дифференцированного внесения минеральных удобрений / А.А. Куликов // Вестник Оренбургского государственного аграрного университета. – 2015. – № 2 (50). – С. 116-119.
12. Билецкий, Д.О. Особенности разработки и обоснования системы дифференцированного внесения минеральных удобрений / Д.О. Билецкий, М.В. Иванов // Зерно и корма. – 2019. – № 1. – С. 48-51.
13. Баранов, В.А. Оценка эффективности системы дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве зерновых культур на базе посевного комплекса Horsch ADT-18.35 / В.А. Баранов, Е.И. Попова // Сельскохозяйственная механика. – 2020. – Т. 67. – № 3. – С. 147-154.
14. Лядов С.А. Электронные системы контроля семяпровода // Сибирский экологический журнал. – 2017. – Т. 24. – № 1. – С. 100-105.
15. Каменский А.А., Попов А.В. Оптимальный выбор электронных систем контроля для посевных машин // Научный журнал НИУ МЭИ. – 2019. – № 2 (14). – С. 33-39.
Посредством анализа сигналов с выхода датчиков высева наряду с вычислением нормы непрерывно контролируется работа высевающих секций сеялки. Если временной интервал между регистрируемыми датчиками семенами, высеваемыми в какой-либо секции, превышает заданное пороговое значение, то на пульте включаются световой сигнализатор порядкового номера соответствующей секции и звуковой сигнализатор. Включение указанных сигнализаторов происходит автоматически и не зависит от положения переключателя режима работы монитора.
Специалисты фирмы «Becker» (Германия) разработали информационное устройство BMS 1500 для контроля и оптимизации управления режимами работы сеялок точного высева.
Контроль высева семян в каждом сошнике осуществляется с помощью фотоэлементов. На дисплее электронного устройства высвечиваются показания сезонной и суточной наработок, время работы машины, скорости движения