name: Разработка автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки
keyword_list: Качество посева семян зерновых культур Селекционная сеялка Автоматизированный привод высевающего аппарата Технологический процесс посева семян Траектория движения зерновки по элементам высевающей системы Метод точного посева семян
abstract: Актуальность темы исследования. Производство семенного фонда зерновых культур - одна из значимых и приоритетных отраслей сельского хозяйства, которая определяет степень продовольственной независимости страны. На ближайшие 5 лет с учетом задач по импортозамещению потребуется увеличение производственных площадей и как следствие возрастет доля потребности семян зерновых минимум на 2,5-3 % по пшенице и 10-15% по ячменю. При проведении посевных работ происходит несоблюдение заданных норм высева, неравномерное распределение семян на засеваемой площади или рядке, нарушается контроль количественных допусков на отклонение расстояний между семенами. В связи с этим возникает эффект взаимного угнетения, при котором растения не получают достаточного количества питательных веществ из-за близкого расположения корневых систем, что в дальнейшем снижает урожайность и качество получаемых семян. Поэтому исследование и разработка технических средств для реализации качественного высева семян зерновых культур является актуальной и практически значимой задачей.
  Степень разработанности темы. Приводы с механической связью между высевающим аппаратом и колесом сеялки при резком ускорении и торможении энергосредства нарушают равномерный поток посевного материала и высевающий аппарат подаёт семена малыми порциями, что не обеспечивает единичную подачу семян в борозду. Исключение негативного воздействия механических передач на высевающий аппарат возможно за счет исключения прямой связи с колесом сеялки и применения в приводах элементов с числовым программным управлением, которые будут согласовать скорость перемещения сеялки с частотой вращения высевающего аппарата с учетом изменяющегося коэффициента буксования и характера движения энергосредства, обеспечивая точность процесса без усреднения всех значимых параметров.
   Цель исследования – повышение качества высева семян зерновых культур путем разработки автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки.  
  Задачи исследования:
  1.	Провести анализ конструкций высевающих аппаратов, применяемых для II этапа селекции.
  2.	Обосновать конструктивные и технологические параметров автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки. 
  3.	Разработать конструкционно-технологическую схему селекционной сеялки с автоматизированным приводом высевающего аппарата. 
  4.	Выполнить лабораторные исследования по определению оптимальных технологических параметров автоматизированного привода высевающего аппарата. 
  5.	Провести лабораторно-полевые исследования опытного образца автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки.
  6.	Определить технико-экономическую эффективность привода высевающего аппарата при посеве зерновых культур.
  Объект исследований. Технологический процесс посева семян зерновых сеялками с автоматизированным приводом высевающего аппарата.
  Предмет исследований. Показатели, характеризующие качество посева семян зерновых, конструктивные и технологические параметры автоматизированного привода высевающего аппарата селекционной сеялки. 
  Научную новизну представляет:
  – детерминированная математическая модель движения семенного материала по системе высева;
  – алгоритм функционирования автоматизированного привода высевающего аппарата с учетом особенностей конструкции селекционной сеялки;
  – теоретические зависимости определения частоты вращения шагового двигателя программное обеспечение, согласующее скорость перемещения сеялки со скоростью вращения высевающего аппарата с учетом изменяющегося характера движения энергосредства. 
  Новизна технических решений, примененных в приводе высевающего аппарата подтверждена свидетельством на регистрацию программы для ЭВМ № 2021680312. 
  Практическая значимость работы. Использование привода высевающего аппарата селекционной сеялки с оптимизацией режимных параметров позволяет повысить качество высева зерновых культур за счет равномерного распределения семян в борозде с заданным межсеменным расстоянием с коэффициентом вариации 2,83%.
  Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:
  – универсальный привод высевающего аппарата для дисковых, конусных, кассетных, катушечных, ленточных высевающих аппаратов;
  – конструктивно-технологическая схема и конструкция самоходной селекционной сеялки для II этапа селекции;
  – уравнения кинематики движения зерновки по высевающей системе сеялки и теоретические зависимости для определения частоты вращения высевающего аппарата в зависимости от длины высеваемой делянки, углов наклона и длин семяпроводов, поступательной скорости движения энергосредства. 
  – программное обеспечение для универсального привода, обеспечивающее точность и контроль распределения семян в процессе посева с учетом вариации входных параметров;
  – числовые значения показателей, характеризующих качество высева семян зерновых, оснащенных приводом высевающего аппарата с оптимизацией режимных параметров.
  Реализация результатов исследований. Разработаны технические задания и проектная документация на изготовление самоходной селекционной сеялки с разработанным автоматизированным приводом высевающего аппарата, которые переданы на завод (ОАО «Миллеровосельмаш», г. Миллерово) для изготовления и запуска в производство опытного образца.
  Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждается применением общепризнанных научных положений и методик исследований в области теоретической механики, использованием современных технических средств измерения, сравнительными лабораторными и полевыми исследованиями разработанного привода высевающего аппарата селекционной сеялки, сходимостью результатов лабораторных и полевых экспериментов с теоретическими исследованиями. Достоверность подтверждена патентами.
  Основные положения диссертационной работы были доложены и одобрены на всероссийских и международных научно-практических конференциях.
   Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 статьи в перечне изданий, рекомендованных ВАК РФ, 6 – статей в перечне изданий Web of Science и Scopus, получено 1 свидетельсвто на регистрацию программы ЭВМ. Общий объем публикаций составляет 8,2 п.л., из них автору принадлежит 2,6 п.л.
  Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах, содержит 13 таблиц и 42 рисунка. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, состоящего из 127 наименований.
  Работа выполнена в рамках гранта РФФИ № 19-316-90038/19 конкурса «Аспиранты» 2019 – 2022 гг. по теме: «Разработка многоуровневой системы управления машин и оборудования для селекции сельскохозяйственных культур».
chairman_dissertation_council.name: Валентин
chairman_dissertation_council.surname: Лялякин
chairman_dissertation_council.patronymic: Павлович
chairman_dissertation_council.position: Главный специалист
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: "-"
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801670445
chairman_dissertation_council.rinc_id: 174162
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Соколов
organization_supervisor.patronymic: Вячеславович
organization_supervisor.position: Ведущий научный сотрудник
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.85.35
rubrics.name: Механизация и электрификация в растениеводстве
oecds.code: 04.01.AH
oecds.name: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
speciality_codes.code: 05.20.01
supervisors.fio: Московский М.Н.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Капов С.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шуков А.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
protection_organization.ogrn: 1037739771827
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
author_organization.ogrn: 1037739771827
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения