Покращення якості сівби зернових культур за рахунок удосконалення сошників

Вологість ґрунту визначали шляхом взяття навішення в трьох горизонтах: 0-50, 50-100, 100-150 мм. Висушували його в сушильній шафі.

Твердість ґрунту визначали щільноміром Ревякіна. У ґрунтовому каналі виміри робили на початку досліду в трьох місцях по довжині каналу. При цьому плунжер вдавлювали в ґрунт на 20-30 мм нижче глибини ходу сошників. У польових умовах замірювання твердості робили по діагоналі ділянки.

Висів на стрічку проводили для перевірки теоретичних оцінок по обґрунтуванню параметрів направляючих елементів висіву насіння і працездатності експериментальних сошників у порівнянні із серійними. Перевіряли вплив швидкості руху на рівномірність розподілу насіння сошниками різних конструкцій.

Рівномірність розподілу насіння при рядовому посіві і його модифікаціях оцінювали за методикою акад. П.М. Василенко [96] в основу якої покладене визначення ступеня варіювання відстаней (інтервалів) між насіннями. Ця методика в порівнянні з іншими [115, 116, 117] більш повно відображає дійсний характер розподілу насіння.

2.7 Методика польових досліджень

Польові експерименти проводили в два етапи.

На першому етапі виконували якісну оцінку роботи експериментальних сошників у порівнянні із серійними робочими органами на різних швидкостях і з різною глибиною їхнього ходу, у різних грунтово-кліматичних умовах, тобто в реальних виробничих умовах, що мали місце на час досліджень.

Дослідження першого етапу проводили в учхозі ім.«1Травня» ХДТУСГ на дослідницькому полі кафедри виробничого навчання.

Дослідження другого етапу проводилося в таких господарствах Харківської області: учхоз ім. «1 Травня» ХГТУСХ; откормочный радгосп (сел. Печеніги) Чугуевского району; КСП «Боровское» Шевченківського району.

Дослідження цього етапу передбачали якісну оцінку роботи експериментальних сошників на різних швидкостях, у різних грунтово-кліматичних умовах.

У задачі етапу входило: вивчення параметрів ґрунту при дослідженнях; оцінка рельєфу поверхні полючи до і після проходу сошників; визначення працездатності нових типів сошників у виробничих умовах; оцінки рівномірності розподілу насіння по площі і глибині; вивчення впливу сошників на польову схожість і врожай.

2.8. Методи обробки експериментальних даних

Специфіка агротехнічних показників, що відрізняються широкою природною мінливістю, вимагає обов'язкового застосування статистичних методів їхньої обробки.

Статистична обробка даних при визначенні агротехнічних показників роботи сівалки полягає в наступному. Визначивши приблизно розмір вибірки (число проб, повторюваностей), одержуємо попередні вихідні дані, з яких обчислюємо середню величину, середньоквадратичне відхилення та їхні похідні - коефіцієнт варіації і відносну помилку (точність досліду). По цим даним встановлюємо кінцевий необхідний розмір вибірки і, одержавши вихідні величини, визначаємо середню величину та її помилку (для ґрунтових показників) або помилку частки (для схожості насіння).

Розмір вибірки обчислюємо по величині варіювання показника в залежності від необхідної точності визначення.

Обробку осцилограм робили приладом ПОБД-12, конструкції ВИСХОМа. Перед включенням приладу на осцилограмі проводили паралельні лінії по максимальних та мінімальних відхиленнях кривої; заміряли відстань від мінімальної прямої до нульової лінії h1 і від максимальної прямої до лінії нуля - H.

Ординату кривій h2 визначали з виразом:

,(2.2)

Потім встановлювали проміжок

, (2.3)

та границі класів. При визначенні границь класів враховували відстань від нульової лінії до мінімальної прямої - h1.

Середнє значення класу обчислювали по формулі:

, (2.4)

де n - кількість класів; n - нижня границя класів ;n+1 - верхня границя класів.

Середню ординату кривої від нульової лінії знаходили по наступному виразу:

, (2.5)

Дані, отримані таким чином, а також у результаті інших дослідів, представляли у виді статистичних рядів.

Число дослідів визначали, виходячи з забезпечення 5 % точності результатів по формулі:

, (2.6)

деn - необхідне число вимірів; t - критерій надійності, що при довірчій імовірності 0,95 приймався рівним двом;

G - середнє квадратичне відхилення; m - середня помилка досліду.

Обробку кіноплівки робили шляхом перегляду кадрів на монтажному столі «MECNET - 16», з використанням апарату для читання фільмових текстів «Мікрофото»-5ПО-1, так само при перегляді знятих фільмів на кінопроекторі «Каштан».

Частоту зйомки визначали за існуючою методикою з використанням залежності [118 ]:

, (2.7)

деVоб - швидкість руху об'єкта (сошників);

k - коефіцієнт обтюрації, що враховує, яка частина циклу кадрозміни приходиться на експозицію; - масштаб зображення, який характеризує співвідношення лінійних розмірів зображення на плівці з направленим розміром об'єкта; - величина зсуву зображення об'єкта за час експонування кадру. Величина ця не повинна перевищувати 0,03 мм і визначається по формулі:

, (2.8)

де t - час експонування кадру; Vиз - швидкість руху зображення. Частоту зйомки приймали 64 кад/с.

Глибину ходу сошників визначали по кінострічці через кожні три кадри.

Результати дослідів обробляли методами варіаційної статистики, по Г.В. Веденяпіну [119], Е.С. Вентцелю [120].

Несумісність двох статистичних рядів встановлювалася по формулі А.В. Леонтовича [121].

Обробку даних по деформації ґрунту робили в такий спосіб. На початку заміряли переміщення кульок по напрямках трьох координатних осей. Ці виміри робили для кожної повторності окремо. Потім методами варіаційної статистики визначали середні значення зазначених переміщень. За отриманим значенням переміщень кульок, обробивши просторові решітки, визначали значення повного переміщення кожного з них окремо, як корінь із суми квадратів переміщень уздовж кожної з координатних осей по формулі:

,(2.9)

деS - величина зсуву кульки;

координати кульок відповідно до і після зсуву.

Величина переміщення мічених часток просторової решітки під впливом моделей була критерієм для оцінки впливу параметрів сошників на деформацію і перемішування ґрунту.

Висновки

1. Розроблено загальну програму дослідження, яка охоплює поставлені задачі, рішення яких дозволить виконати комплексну проблему створення сімейства сошників зернових сівалок. Програма включає теоретичні дослідження з обґрунтування параметрів сошників усіх типів, у тому числі і напрямних елементів для насіння, процесу борозноутворення, однією з задач якого - ліквідація під сошникової похилої поверхні, енергетичних показників досліджуваних сошників і експерименти спрямовані на перевірку результатів теоретичних досліджень.

2. На підставі аналізу літературних джерел обґрунтована методологія досліджень, яка базується на вивченні двох напрямків: взаємодії робочого органу з ґрунтом та з насіннями, що дозволяє встановити причинно-наслідковий зв'язок між параметрами сошників і операціями технологічного процесу.

3. У роботі застосований системний підхід до об'єктів дослідження, математичне і статистичне вивчення процесів, заснованих на механіку ґрунтів (теорія пластичності і граничної рівноваги сипучих і зв'язних середовищ, теорія Кулона-Мору про активний і пасивний тиск при взаємодії сошника з ґрунтом).

В експериментальних дослідженнях застосований операційний метод оцінки якості роботи сошників, методи фізичного моделювання і закладання мічених кульок, фотографування, швидкісна кінозйомка, тензометрирування, ЕОМ.

4. Виконано аналіз і узагальнені дані про фізико-механічні і технологічні властивості ґрунту і насіння, необхідні для обліку при обґрунтуванні параметрів нових типів сошників і їхньої експлуатації.

5. Приведено й обґрунтовано вибір методик лабораторних і польових досліджень, а також по обробці експериментальних даних. Дано інформацію про використання приладів, пристосувань і устаткування, що дозволяють з достатнім ступенем вірогідності одержати важливі результати для рішення в повному обсязі поставленої комплексної проблеми.

3. Побудова моделей процесів взаємодії сошників та їх елементів із

грунтом

3.1 Обґрунтування моделі формування ґрунтового шару для насіння

Посів займає важливе місце в системі агротехнічних заходів. Від його проведення залежить якість сходів, ріст і врожай.

Висока схожість - не тільки боротьба за нормальну витрату посівного матеріалу, але й в той же час боротьба за здорові, рівні і сильні рослини, що виростають з даного насіння[122,123,124,125,126].

Будь-який вплив на ґрунт, у тому числі і посів, це, насамперед, зміна його щільності. У даному випадку щільності посівного шару ґрунту. Зміна щільності у свою чергу відбивається на всьому комплексі фізичних умов: на його водяному, повітряному і тепловому режимах та, відповідно, на умовах біологічної активності.

Щільність - це характеристика ґрунту, з яким функціонально зв'язані майже всі його фізичні параметри. Щільність є функцією структури і мікроструктури, механічного складу ґрунту, вмісту гумусу і т.д. [127,128,129,130,131,132].

Проблема щільності ґрунту значно складніше процесу прикочування, що майже завжди корисно для сходів [133].

На думку А.В. Дружченко [101] збільшення польового сходження при ущільненні ґрунту відбувається за рахунок поліпшення гідротермічного режиму, контакту насіння з ґрунтом, що приводить до швид кого набрякання насіння і до скорочення періоду «посів - сходи».

Правда, вплив ущільнення на водяний режим ґрунту сприятливий тільки при його низької вологості. Так, за даними А.В. Дружченко при вологості ґрунту нижче 20-22 % ущільнення сприяє збереженню вологи при посусі. Якщо ж кількість вологи в ґрунті вище 23-25% ущільнення знижує вологість посівного шару.

Впливу щільності ґрунту на ріст, розвиток та врожай сільськогосподарських культур у спеціальній літературі присвячено багато досліджень цьому питанню приділяється увага більш як двох століть.

Так, ще в 1742 році В.Н. Татищев, а також Ф.Е. Колясєв і М.А. Бельська [134] у своїх записах про сільське господарство відзначав користь деякого ущільнення ґрунту.

Російський хазяїн-практик Ф. Майєр і Д.К. Носов [135] у 1851 р. у своїх статтях про прикочування ґрунту показали, що застосування котків при посіві ярових є необхідним заходом для як найшвидшого ущільнення ґрунту, що безумовно має велике значення при посіві.

І.У. Палмпсестов [136] дав всебічну оцінку різної підготовки ґрунту до посіву. Він казав, що ґрунт для посіву повинен бути підготовлений так, щоб він після сівби мав визначену щільність. Ущільнення необхідне, як для правильного проростання зерен, так і для успішного росту рослин. Однак він же попереджав, що користуватися котком потрібно вміло. І.У. Палпсестов був першим вченим, який писав про необхідність знати величину оптимальної щільності ґрунту. На його думку : «Таємниця обробки землі полягає в досить дивній комбінації. Земля повинна бути оброблена так, щоб була пухка, але разом з тим і щільна».

Дані про вплив прикочування ґрунту на польове сходженість зернових культур є й у роботах ряду дослідників [101,102,137-169].

З аналізу літературних даних виявлено розходження до вимог окремих культур щодо щільності ґрунту [166], [170].

Питання впливу ущільнення на вологість ґрунту висвітлено у роботах багатьох вчених [137,156,171,172]. Не багато дослідників звертають увагу на те, що істотний вплив на проростання і розвиток культурних рослин впливає не тільки щільність ґрунту, але і його структурний стан.

Під структурою ґрунту розуміють сукупність агрегатів, різних по величині, формі, міцності та в'язкості.

Структура ґрунту є одним з найголовніших факторів його родючості. У ґрунті з заданою структурою створюються оптимальні умови водяного, повітряного і теплового режимів, що, у свою чергу, обумовлює розвиток мікробіологічної діяльності, мобілізацію і приступність живильних речовин для рослин.

За даними [173,174] мелкокомковатая ґрунт (розміром 0,25-5 мм) просихає дуже повільно і захищає від висихання нижні шари, а грубозернистий ґрунт (розміром 20 мм і більш) підвищує втрати вологи.

За даними цих досліджень одним з основних ґрунтових факторів схожості насіння є: для насінневого шару - вологість, для корінневого - вологість і щільність, для паросткового - структурний склад.

Підхід дослідників до диференціації посівного горизонту є новим напрямком в агрономічній науці і на наш погляд є перспективним. Це і є підставою для удосконалювання робочих органів зашпаровувальних сівалок.

На жаль, дослідження з рекомендації формування насінневого горизонту з'явилися близько 30 років тому, але дотепер інженерами і констр укторами не були затребувані.

3.2 Фактори і параметри технологічного процесу сошників, які

впливають на якість їхньої роботи

Якість роботи сошників визначається ступенем виконання ними агротехнічних вимог.

Сучасні вимоги до сошника можна сформулювати в такий спосіб:

- формувати борозенку для насіння на ущільнене ложе і шорсткувату його поверхню. При цьому не вивертати на денну поверхню нижні вологі шари ґрунту, щоб не висушувати його;

- насіння, яке висівється, повинно рівномірно розподілятися на ущільнене ложе, по площі та в одному заданому одно-сантиметровому горизонтальному шарі;

- закривати насіння вологим ущільненим в оптимальних межах ґрунтом;

- протиерозійні сошники повинні на поверхні поля залишати великі протиерозійні стійкі ґрунтові частки.

При просуванні сошника в ґрунті формується визначений профіль борозенки, відкидається чи заклинюється всередину ґрунт, ущільнюється чи ні ложе для насіння, створюється визначена шорсткість дна борозенки, сошник стійко рухається або робить спливання і помітні коливання в повздовжно-вертикальній площині. На всі ці перераховані операції в основному впливають форма і параметри лобової поверхні сошника й особливо, значний вплив на технологічний процес переднього кута (входження в ґрунт), форма і параметри його опорної площини діюча сила тяжіння. Шорсткувата поверхня ложа для насіння формується наявністю гребінки на опорній площині і її параметрах. На формуваання борозенки впливає ширина сошника.

Рівномірність розподілу насіння в ґрунті залежить від процесу борозноутворения, що у свою чергу є функцією параметрів сошника, описаних вище. При традиційному косому зрізі щік опадання ґрунту формує під сошником похилу поверхню, і на цій поверхні розташовується насіння і розміщуються нерівномірно по глибині. У сошниках, досліджених і запропонованих в дійсній роботі, з вирізами різної форми в щоках, процес опадання ґрунту відбувається зовсім по іншому.

Наші дослідження та роботи інших авторів [175, 54,59,58,60,176,177,178] переконують, що на рівномірність розподілу насіння істотно впливає процес руху насіння у сошнику й особливо при вилітанні з нього. Це більш докладно буде розглянуто в наступному розділі.

На рівномірність розподілу насіння у ґрунті також впливають коливання сошника в повздовжньо-вертикальній площині і здатність їх забезпечувати рух у заданому горизонті. На стійкість ходу сошника впливає кут його входження в ґрунт, наявність і розміри опорної площини, а також сила тяжіння останнього. Наші дослідження показали, що найбільш стійко рухаються в ґрунті наральникові сошники з прямим кутом входження чи з комбінованими наральниками, до яких входять тупий і гострий кути входження. Встановлено, що наявність опорної площини в сошниках забезпечує більш стійку їхню роботу у порівнянні з тими, у яких вона відсутня.

Опадання ґрунту після проходу сошника залежить в основному від показників борозноутворения та форми обрізання його щік. У серійних сошниках обрізання щік виконано похило до горизонту під кутом, приблизно, рівний природному укосу ґрунту. Або обріз виконаний східчасто. У першому і в другому випадках передбачається, що спочатку будуть обсипатися в борозенку нижні вологі ґрунтові шари, які буд уть контактувати з насінням. Наші дослідження показали, що частки вологого ґрунту нижніх шарів мають більше зчеплення між собою, ніж сухі верхні шарів. Тому в залежності від типу ґрунту, верхні шари можуть швидше досягати дна борозни чи одночасно з вологими нижніми.

Другий істотний недолік косого і східчастого зрізу щік полягає в тому, що при роботі утвориться підсошникова похила поверхня.

У процесі виконання даної роботи, нами запропоновано ввести в конструкцію сошника ущільнювач-сепаратор ґрунту. Ці додаткові елементи кріпляться до сошника ззаду. Ущільнювач встановлюється для ущільнення ґрунту над насінням, що сприяє кращому їхньому контакту, а отже і більш дружнім сходам. При цьому збільшується здатність ґрунту чинити опір вітровій ерозії.

Ущільнювач-сепаратор виконує функцію ущільнювача та проводить сепарацію поверхневого шару ґрунту для збереження на поверхні поля більш великих, протиерозійно стійких ґрунтових часток.

За даними П.Н. Рожкова [179] посів з одночасним ущільненням ґрунту забезпечує найкращі умови розвитку рослин.

Робочий процес ущільнювача-сепаратора ґрунту не тільки створює кращі умови для проростання насіння, але, як показали наші дослідження, працює як стабілізатор руху сошника в повздошно-вертикальній площині. Ущільнення ґрунту в рядках поліпшує умови проростання насіння культурних рослин і не створює таких умов у міжряддях для бур'янів.

3.3 Побудова моделей процесів взаємодії сошників із ґрунтом по

обґрунтуванню їхніх параметрів

Засновник землеробської механіки і науки про сільськогосподарські машини акад. В.П. Горячкін створив класичну теорію клина, застосовну не тільки до роботи плужних корпусів і іншим грунтооброблюваним робочим органом, але й до сошників. Розробки показали, що сутність взаємодії ґрунту з клином полягає в ущільненні, сколюва нні і наступному його переміщенні.. Схематично сошник являє собою двогранний клин, який взаємодіє з ґрунтом.

Технологічний процес механічного руйнування ґрунту при роботі деформатора протікає в такій послідовності. Спочатку спостерігається ущільнення деякого обсягу ґрунту і вдавлення його в недеформовану масу. При цьому в нижніх шарах відбувається сильне пружне і пластичне деформування, а у верхніх - вертикальне переміщення.

У наступній фазі деформації ґрунту опір зрушенню досягає граничного значення і відбувається його сколювання під деяким кутом .

, (3.1)

де - нормальна напруга;

К - дотичне напруження зчеплення ґрунту;

- кут внутрішнього тертя ґрунту

Слід зазначити, що зрушення в ґрунтовій масі протікають не одночасно по вертикалі та в різних площинах.

Т.М. Гологурський [100], приймаючи за основний вид деформації ґрунту зрушення і використовуючи принцип Мора про співпадання поверхонь зламу та ковзання, одержав вираз для визначення кута сколювання при роботі деформатора у вологому піску.

У дослідженнях інших авторів [182, 183, 184, 185] отримані наступні залежності для визначення кута нахилу площини сколювання:

; ; ; (3.2)

де- кут зовнішнього тертя ґрунту об робочу поверхню деформатора;

- кут внутрішнього тертя ґрунту;

- кут нахилу деформатора.

Аналіз виразів (3,2) дозволяє констатувати, що кути нахилу площини сколювання трохи відрізняються значеннями. Це зв'язано з тим, що ґрунт є багатокомпонентним середовищем, з постійно змінними властив остями. Автори робили різні допущення по відношенню до ґрунтового середовища, що і позначилося на результатах.

Підтвердженням цього є результати досліджень Г.Н.Синєокова [185], що виявив на важкозвуглинистому чорноземі малої вологості відхилення реакції від нормалі на 38( при цьому кут зовнішнього тертя дорівнює 23(. На средньозвуглинистому ґрунту при куті відхилення реакції в 28(, кут зовнішнього тертя знаходився в межах 22...25о.

Дослідженнями [187, 188, 189] встановлено, що сколювання ґрунту може відбуватися не там, де результуюча реакція має максимальне значення, а там де сумарні напруги перевершують опір ґрунту на зрушення. Цілком ймовірно, що з концентрацією напруг у ґрунті інтенсивність крошения його буде збільшуватися, а частота сколювання- зростати. Концентрація напруги може відбуватися як за рахунок форми робочого органа, так і швидкості його впливу на ґрунт.

Наральникові сошники, з погляду взаємодії їх із ґрунтом, з достатньою вірогідністю можна розглядати як двогранний клин.

Акад. В.П. Горячкін [189] у теорії плуга вказував, що всяке знаряддя повинне відповідати на два питання:

- яку форму повинні мати працюючі частини знаряддя для бездоганної по якості роботи;

- які повинні бути розміри і розташування всіх його складових частин для найбільш зручного керування ними при можливо малих витратах зусилля.

Стосовно до сошників, як до робочих органів які не тільки вносять насіння в ґрунт, але і взаємодіють із ґрунтом, постає задача досліджувати їхню геометрію, як за формою, так і за розмірами.

3.3.1 Визначення сил, що діють на сошник

У процесі взаємодії сошника з ґрунтом його можна розглядати як двогранний клин. При цьому мають місце дотичні і нормальні напруги. Дотичні сили будуть діяти на шар ґрунту, що безпосередньо контактує з диском, тобто цей шар ґрунту буде випробувати в основному нормальні напруги з урахуванням сил поступального руху сошника і викликаних їм сил тертя, а також - частково дотичні напруження.

Якщо коефіцієнт зовнішнього тертя ґрунту по диску не значний, а він може мінятися від нуля до максимуму, то напрямок нормального тиску на диск буде знаходитися в положенні близькому до нормалі або по різні сторони від нього.

При зануренні в ґрунт у першому квадранті сила тертя ґрунту, що контактує з диском, буде спрямована проти напрямку обертання диска, тобто в напрямку руху сошника. Але значно більший тиск диск буде сприймати від призми випирання і ґрунтового пагорба. Тому результуюча сила тертя на перший квадрант буде трохи менше, вона буде мінятися по величині і напрямку. Проходячи положення нижньої половини вертикального діаметра сила тертя шару ґрунту, що контактує з диском буде спрямована горизонтально вперед по ходу руху сошника. Пройшовши положення вертикального діаметра сила тертя цього шару ґрунту буде відхилятися від горизонталі і кут між її вектором і горизонталлю буде збільшуватися.

Враховуючи те, що дводисковий сошник симетричний робочий орган, то м и розглянемо взаємодію з ґрунтом одного диска.

На моделі (мал.3.11) показано, що на диск із боку ґрунту діють такі сили: ваги витиснутої і деформованої диском ґрунтової маси . Ця ґрунтова маса складається з ущільненої призми 0ВР і розпушеного ґрунтового пагорба ВDC. З боку масиву ґрунту реакція N, відхилена на кут внутрішнього тертя , і реакція диска , що відхилена від нормалі на кут зовнішнього тертя . У процесі роботи сошник відчуває фронтальний опір. При русі його ґрунт із нерухомого стану переходить у рухомий. Рівняння руху ґрунту записуємо в наступному виді:

(3.3)

де R - фронтальна сила тиску ґрунту на сошник;

- проекція вектора швидкості сошника на напрямок, відхилений від нормалі до поверхні диска на кут зовнішнього тертя ґрунту по диску (мал. 3.12).

З урахуванням сталості поступальної швидкості сошника при устале ному русі рівняння (3.93) приймає вигляд:

. (3.4)

Елементарна маса ґрунту, що надходить на фронтальну проекцію площини диска за час , визначиться по формулі:

, (3.5)

де - щільність ґрунту;

- площа поперечного переріза активної ґрунтової зони;

- швидкість руху сошника.

Рис. 3.1 Схема взаємодії диска сошника з ґрунтом.



Рис. 3.2 До визначення проекції вектора швидкості сошника.

Проекція вектора сошника визначається по формулі:

, (3.6)

де - половина кута між площинами дисків;

- кут зовнішнього тертя ґрунту по диску.

Площа сегмента диска сошника, зануреного в ґрунт,

(3.7)

де - радіус диска;

- глибина занурення диска в ґрунт.

Площа поперечного переріза активної ґрунтової зони

(3.8)

де - двогранний кут між площиною диска Р и площиною , перпендикулярної горизонтальної опорної площини і повздошно-вертикальної симетричної дискам площини (мал. 3.13; 3.14).

Площина проведена через центри дисків і і перетинає площину в точках і , що, через малий нахил дисків до горизонтальної площини, можна вважати розташованими в точках дотику не занурених у ґрунт дисків з горизонтальною площиною. Симетрично-вертикальна площина перетинає площину по лінії і проходить через лінію перетинання площин дисків і , при цьому точка А лежить у горизонтальній площині, а точка - підстава перпендикулярів, опущених із точок і на лінію перетинання площин дисків. Площини дисків і перетинаються під кутом, що поділяється площиною навпіл.

Через точку проведемо площину , рівнобіжну площині . Площина перетинається з площинами дисків і з горизонтальною площиною

у точках і , а площиною і горизонтальної - у точці . У піраміді двогранний кут при ребрі дорівнює шуканому кутові , а плоский кут дорівнює кутові , тобто кутові . У піраміді грані і перпендикулярні один одному і основі .

Опустимо з точки перпендикуляр на ребро . Тому що - перпендикуляр до грані , те також перпендикуляр до і кут дорівнює . Аналогічно, опустивши з точки перпендикуляр на ребро побудуємо кут , дорівнює шуканому кутові . Відзначимо ще очевидну взаємну перпендикулярність сторін і , і , і , і

. Позначимо = .

З трикутника знаходимо:

. (3.9)

Відрізки і визначаються по співвідношеннях між сторонами і кутами інших трикутників, зображених на малюнку 3.14:

(3.10)

(3.11)

(3.12)

Зі співвідношень (3.99), (3.100), (3.101) одержуємо:

. (3.13)

Підставляючи (3.97) і (3.103) у (3.98) знаходимо проекцію диска на фронтальну площину, що дозволяє, з урахуванням виразів (3.94), (3.95) і (3.96) записати фронтальну силу тиску ґрунту на сошник у наступному виді:

. (3.14)

У процесі роботи сошник випробує силу тертя, що спрямована убік, протилежний його рухові, і визначається за формулою:

, (3.15)

де - сила ваги сошника.

Формули (3.104) і (3.105) приводять до висновку, що енергетичні показники сошника є функцією швидкості його руху діаметра дисків, а також кута між ними, сили ваги, глибини його ходу і фізико-механічних властивостей ґрунту.

4. Математичне моделювання процесу руху насіння від висівного

апарату до борозни

4.1 Роль направляючих елементів для насіння та визначення їхніх

параметрів

4.1.1 Передумови щодо обґрунтування параметрів напрямлювачів

насіння

Так як рівномірність розподілу насіння залежить від упорядкованості зернового потоку, який формується висівним апаратом та виходить з нього, тому, ми визначили умови, при яких швидкість частки, що рухається в полі сили тяжіння з урахуванням опору, приймає задане значення. Це дає можливість більш точно враховувати параметри частки, що рухається, а також і з такою же точністю робити розрахунок параметрів направляючих елементів наступних робочих органів.

Поліпшення рівномірності розподілу насіння реалізується різними методами. Одним з порівняно нових та перспективних є введення в конструкцію сошників направляючих елементів для насіння (В.Е. Комаристов [234], Н.И. Любушко [235-238], О.В. Пущинська [239], В.П. Голованов [240], В.А. Кириченко [241] і ін.). Це створює сприятливі умови польоту насіння і особливо при виході із сошника за рахунок зрівняння швидкостей горизонтальних складових насіння та агрегату. У цьому випадку насіння володіє тільки вертикальною складовою абсолютної швидкості щодо ґрунту, тобто, це наближення до ідеальних умов.

У представленій роботі, вирішуючи задачі по обґрунтуванню параметрів направляючих елементів для насіння керувалися методологією академіків П.М. Василенко [95] і П.М. Заїки [97].

Для поліпшення рівномірності розподілу насіння в ґрунті анкерними сошниками проф. М.Х. Пигулевський запропонував поставити в сошнику плоску відбивну пластину, що знижується по ходу руху сошника.

Технічне рішення проф. М.Х. Пигулевського у свій час зіграло позитивну роль у поліпшенні якості посіву.

У цій роботі представлений ряд задач по обґрунтуванню параметрів руху часток по різним поверхням, які є направляючими елементами для насіння.

4.2 Обґрунтування параметрів направляючих елементів для насіння

4.2.1 Рух частки по похилій площині

Для технічного рішення цієї задачі в конструкцію сошника вводяться направляючі елементи для насіння.

Для цього розглянемо рух кулевидної частки по похилій площині [242].

Нехай кулевидна частка радіуса а рухається по похилій площині без тертя і ковзання. Кут між горизонтом і похилою площиною позначимо . На мал.4.1 представлений перетин даної похилої площини вертикальною площиною ХОУ, що проходить через лінію зіткнення частки з розглянутою площиною. Рівняння цієї лінії в обраній нами системі координат

, (4.1)

де, -кутовий коефіцієнт.

Запишемо вираз для повної механічної енергії частки в той момент, коли вона стикається з похилою площиною в точці Р(х,у).

Кінетична енергія частки

, (4.2)

деm -маса частки,

-її лінійна швидкість тобто, швидкість центра кулі С,

-кутова швидкість частки,

J -момент інерції частки щодо осі, що проходить через точку С.

Рис. 4.1 Схема руху частки по похилій площині.

З огляду на те, що = , J = m,

де -радіус інерції частки, одержимо

, (4.3)

Тому що ,

то для нашого випадку квадрат лінійної швидкості визначається через горизонтальну її складову і кутовий коефіцієнт:

.(4.4)

Підставляючи (4.4) у (4.3), одержуємо

. (4.5)

Потенційну енергію частки визначимо виразом:

, (4.6)

деyc -координата центру частки;

g -прискорення вільного падіння;

С1 -постійна, яка залежить від вибору початкової конфігурації системи "частка - площина".

Виберемо початкову конфігурацію таку, при якій yc = 0, Wn = 0. У цьому випадку С1 = 0 і, з огляду на, що , вираз для потенційної енергії приймає вид:

.(4.7)

Тому що , то вираз для потенційної енергії може бути записаний у вигляді:

.(4.8)

Помітимо, що при обраній нами початкової конфігурації системи "частка-площина" потенційна енергія частки з координатами х = 0, у = 0, як видно з (4.8), відмінна від нуля.

Приймаючи до утяжіння формули (4.5) і (4.8), одержимо наступний вираз для повної механічної енергії частки

. (4.9)

Так як розглянута система при зазначених умовах консервативна, то її повна механічна енергія зберігається,

. (4.10)

Виходячи з умови (4.10), одержимо рівняння руху частки. Для цього продиференціюємо (4.10) за часом:

,

.

Звідси одержуємо наступне рівняння руху частки в диференціальній формі:

. (4.11)

відповідає тривіальному випадкові .

Отже, горизонтальна складова прискорення частки:

(4.12)

Інтегруючи (4.11), знаходимо горизонтальну складову швидкості частки

, (4.13)

Постійну С2 визначаємо з початкових умов: при t = 0, , тобто, С2 дорівнює горизонтальній складовій початкової швидкості Vox; отже, горизонтальна складова швидкості частки

. (4.14)

Аналогічно,

. (4.15)

де Voy -вертикальна складова початкової швидкості. Інтегруючи (4.14), (4.15), знаходимо рівняння руху:

, (4.16)

. (4.17)

З умови x = y = 0 при t = 0 випливає, що константи С3 = С4 = 0, і рівняння руху приймають вид:

, (4.18)

. (4.19)

При однорідній щільності в кулястій частці її радіус інерції

,

тому ,

звідки випливає, що в цьому випадку x(t) і y(t) не залежать від радіуса частки:

, (4.20)

. (4.21)

Отже, вираз для горизонтальної Vx і вертикальної Vy складові швидкості набувають форми:

, (4.22)

. (4.23)

Останні вирази дозволяють вибрати величину параметру k в залежності від необхідних кінцевих необхідних значень складових швидкостей та заданих початкових умов, а рівняння (4.18), (4.19) - визначити координати точки, в якій частка має ці значення швидкостей.

Зокрема, якщо розглянута система "частка-площина" рухається в напрямку негативних значень x з відомою швидкістю Vx, отримані рівняння дають можливість вказати умови, при яких горизонтальна складова швидкості частки щодо нерухомої системи виявиться рівної нулеві.

Дана задача може вирішуватися як окремий випадок задачі про рух кулі по довільній кривій, розглянутої в роботі [97].

Отримане в цій роботі рівняння руху кулі в квадратурній формі в наших позначеннях має вигляд:

. (4.24)

Тут .

Для випадку маємо

і після підстановки цих значень у (4.24) одержимо

(4.25)

Розвязуючи рівняння (4.25) відносно х, знаходимо:

. (4.26)

Порівнюючи (4.26) і (4.18) помічаємо, що коефіцієнти при t2, що мають значення горизонтальної складової прискорення, збігаються, а коефіцієнт при t у (4.26) рівний горизонтальній складовій початкової швидкості Vox, що у роботі [97], як легко переконатися, приймається рівним нулеві. Справді, як випливає з роботи [97] при ; звідси

,

значить і Vox = 0.

Ми ж розглянули задачу при початкових умовах, коли частка приходить у точку (0,0) з довільними, але регульованими значеннями складової швидкості Vox і Voy.

У результаті рішення цієї задачі отримані рівняння, що дозволяють визначити такі характеристики руху частки, як її координати і складові швидкостей, що можуть бути необхідними при визначенні параметрів направляючих елементів сошників для різного насіння, що відрізняються фізико-механічними властивостями, що висіваються при різних режимах роботи посівних агрегатів.

4.2.2 Рух частки по дузі кола

Розглядаємо кочення кулі радіуса а по дузі кола радіуса R під дією сили тяжіння без тертя і ковзання (мал.4.2) [243].

Центр кола - точка С, центр кулі - точка С. У початковий момент куля стикається крапкою О з дугою кола в точці О, що вибираємо за початок координат. Вісь у збігається з напрямком дії сили тяжіння, вісь х - перпендикулярна до цього напрямку.

Рис. 4.2 Схема руху частки по дузі кола.

-кут між віссю х і нормаллю до дуги кола РС = R у точці Р зіткнення кулі в деякий момент часу t.

Довжина дуги S = OP = R = a, де - кут між радіусами кулі С і СР, проведеними до крапок торкання О и Р у початковий і розглянутий момент часу, відповідно.

Рівняння кола з центром у точці С у параметричній формі має вигляд

, (4.27)

. (4.28)

Обмежуємося розглядом руху по чверті дуги кола,

т.е. 0 .

Кут повороту радіусу кулі, що котиться, щодо його первісного напрямку СО

. (4.29)

Елемент дуги кола:

. (4.30)

Кутова швидкість кулі, що котиться:

. (4.31)

Лінійна швидкість центра кулі:

, (4.32)

де хс і ус - координати центру кулі:

, (4.33)

. (4.34)

Враховуючи (4.27) і (4.28)

, (4.35)

. (4.36)

Диференціюючи (4.35) і (4.36) за часом, знаходимо горизонтальну і вертикальну складові швидкості центру кулі:

, (4.37)

. (4.38)

Підставляючи (4.37) і (4.38) у (4.32), знаходимо:

. (4.39)

Кінетична енергія кулі, що котиться:

. (4.40)

де, m -маса кулі, I -момент інерції кулі щодо осі, що проходить через його центр,

( - радіус інерції кулі).

З виразів (4.31), (4.39) і (4.40) знаходимо

, (4.41)

Потенційна енергія кулі щодо горизонтальної осі ОХ, враховуючи (4.36),

. (4.42)

Складаючи (4.41) і (4.42), одержуємо повну механічну енергію кулі

, (4.43)

звідки одержуємо:

. (4.44)

Інтегруючи диференціальне рівняння (4.44), отримуємо:

. (4.45)

За законом збереження енергії W є величина постійна, що не залежить від .

Права частина у формулі (4.45) зображується через еліптичний інтеграл першого роду, але не виражається в елементарних функціях.

Для визначення залежності (t) можна застосувати чисельне інтегрування.

Однак формули (4.37), (4.38), (4.44) дозволяють знайти швидкість центр у кулі та її складових при будь-якому значенні , тобто, у будь-якій точці траєкторії руху:

, (4.46)

, (4.47)

. (4.48)

Якщо розподіл густини речовини в кулі постійний, то m2=2/5ma2 і чисельний коефіцієнт у формулах (4.46), (4.47), (4.48) дорівнює .

Якщо повна енергія кулі дорівнює нулеві, то формули швидкостей для однорідної кулі виглядають:

, (4.49)

, (4.50)

. (4.51)

У кінцевій точці чверті кола, при = /2.

, (4.52)

. (4.53)

За умови R a

. (4.54)

Вибираючи належним чином величину R, можна одержати необхідне значення швидкості хс, яку можна використовувати для розрахунку параметрів направляючих елементів для насіння у сошниках з метою одержання потрібного співвідношення швидкостей зерна і посівного агрегату з урахуванням висіву насіння з різними фізико-механічними властивостями.

5. Вимоги по охороні праці до проектованого агрегату

5.1 Шкідливі виробничі фактори

Під час трудового процесу на працюючого впливають різні температура, вологість, швидкість переміщення повітря, випромінювання, шум, вібрація і т.д. Ці фактори можуть виявитися шкідливими і небезпечними для працюючого. Шкода організму працюючого можуть заподіювати і знаряддя праці, і предмет праці, і фактори навколишнього середовища. Це відбудеться у випадку виникнення травмонебезпечних ситуацій і несприятливих умов праці.

Визначеної закономірності у виникненні травмонебезпечній ситуації не спостерігається. Там де висока загальна культура виробництва, де строго дотримуються правила експлуатації техніки, де висока виробнича і технологічна дисципліна, травмонебезпечні ситуації виникають рідко й в основному через неправильні дії людини.

Зовнішні несприятливі умови виникають найчастіше зненацька і різко.

При впливі на працюючого небезпечні фактори приводять до травми, шкідливі - до професійних захворювань.

ГОСТ 12.0.003 - 94 “ССБТ. Небезпечні і шкідливі виробничі фактори. Класифікація” установлена класифікація небезпечних і шкідливих виробничих факторів.

По природі дії небезпечні і шкідливі фактори підрозділені на наступні чотири групи: фізичні, хімічні, біологічні, психофізичні.

У боротьбі з травматизмом необхідно особлива увага звернути на людський фактор.

Роботи, виконувані на виробництві, класифікують по напруженості й умовах праці (по вазі праці).

Роботи з ваги праці розділені на шістьох категорій.

5.2 Оцінка техніки безпеки

Стан охорони праці характеризується коефіцієнтом охорони праці і визначається по формулі:

(5.1)

- коефіцієнт використання живої праці:

,(5.1.1)

де Р - число працюючих;

Д - кількість працюючих днів за аналізований період;

РТР.заб. - число потерпілих по виробничому травматизмі і по захворюваності;

ДТР.заб. - число загублених днів по травматизму і захворюваності.

КС.П. - коефіцієнт дотримання правил техніки безпеки визначається відношенням числа працюючих правила техніки, що дотримують, безпеки, до загального числа працюючих;

Кб.Т.О. - коефіцієнт безпеки технологічного устаткування машинотракторних агрегатів (визначається відношенням числа устаткування, машин відповідаючих вимогам безпеки за ГОСТ ССТБ до загального числа устаткування (машин і т.д.));

Кб.Т.П. - коефіцієнт безпеки технологічних процесів (визначається відношенням числа технологічних процесів відповідаючих вимогам безпеки до загального числа технологічних процесів);

Кб.В.П. - коефіцієнт безпеки шкідливостей виробництва (відношення числа шкідливостей відповідаючих нормам за ГОСТ ССТБ до загального числа шкідливостей);

КМ.О.Т. - коефіцієнт виконання планових заходів щодо охорони праці (число виконаних заходів до загального числа запланованих заходів).

Якщо загальний коефіцієнт охорони праці складає менш 75 %, то робота вважається незадовільної, 75-80 % - задовільної, 81-95 % - гарної, 96-100 % - відмінної.

Для виконання різних робіт у сільському господарстві застосовують велике число різних машин і механізмів. Використовують також машинотракторні агрегати, що обслуговуються робітниками під час руху.

Часто машинно-тракторні агрегати обслуговує група людей: тракторист-машиніст і 2 - 4 сівачі. У цих умовах найменше чи послаблення недогляд з питань охорони праці з боку керівників і фахівців може привести до виникнення виробничого травматизму і професійних захворювань.

Для характеристики травматизму і його оцінки використовують показники, називані «коефіцієнтами» травматизму.

Першим показником травматизму є коефіцієнт частоти Кч. Він показує, скільки травм відбулося за визначений період часу на 1000 працюючих. Його визначають по формулі:

,(5.2)

де Т (чи Н) - число травм (нещасливих випадків - потерпілих) за визначений період;

Р - середньосписочне число працюючих за цей період.

Для характеристики травматизму ще використовують показник, що оцінює втрати робочих днів у середньому на одну травму. Це коефіцієнт ваги КТ.

,(5.3)

де Д - загальне число днів непрацездатності за звітний період, викликаних травматизмом;

Т - загальне число травм за той же період;

Тсм - число травм, нещасливих випадків зі смертельним результатом.

Для більш повної характеристики травматизму ще використовують показник утрат - коефіцієнт утрат КП.

.(5.4)

При оцінці стану охорони праці враховують також число нещасливих випадків зі смертельним результатом. У цих випадках розраховують коефіцієнт летальності Ксм.

.(5.5)

Але більш точно оцінити стан виробничого травматизму можна, визначивши коефіцієнт утрат живої праці - КПТР.

,(5.6)

де Ф - фактична кількість відпрацьованих людино-днів на даному підприємстві за визначений період;

ТТР - час, загублений через травми за той же період, днів

Якщо розглянутий період на підприємстві було кілька випадків з летальним і інвалідним результатом, то визначається середній час (у літах) по формулі:

,(5.8)

де П - пенсійний вік у літах при досягненні, якого працюючий (потерпілий) одержує право виходу на пенсію;

Кп - вік потерпілих;

п - число потерпілих;

показник f - підраховують окремо для випадків з летальним результатом і для випадків з інвалідним результатом.

5.3 Вимоги безпеки до машинно-тракторного агрегату для сівби

зернових культур

Загальні вимоги безпеки до тракторів і самохідних сільськогосподарських машин установлені ГОСТ 12.2.019 - 96 і «Єдиними вимогами до конструкції тракторів і сільськогосподарських машин по безпеці і гігієні праці».

5.3.1 Вимоги до безпеки посівних машин

Машини для сівби забезпечувати безпека обслуговуючого персоналу при їхньому демонтажі, монтажі, експлуатації і ремонті.

На причіпних сівалках повинні бути передбачені поручні на насінних шухлядах, підніжки шириною 350 мм із переднім бортиком висотою 100 мм, поручні висотою 900 мм, чистики для очищення робочих органів і лопатки для розрівнювання насінь.

Переклад машини з робочого положення в транспортне повинний здійснюється з робочого місця водія.

Між оператором і трактористом установлюється двостороння сигналізація. Рівень звуку сигналу повинний перевищувати рівень шуму машини не менш 8 дБА. Тракторист не має права почати рух, не одержавши відповідного сигналу від оператора.

Глибину обробки ґрунту регулюють тільки при зупиненому агрегаті, а робітники органи змінюють при зупиненому двигуні, піднятій машині і встановлених підставках.

Перед початком сівби необхідно переконається в справності машини, відповідності її правилам безпеки і наявності захисних окулярів, рукавиць, респіраторів, лопаток для розрівнювання протравленого зерна в сівалках і засобів очищення робочих органів. Під час руху забороняється заправляти в ручну машини посівним матеріалом, сідає на насінні шухляди, опускати і піднімати маркери. Маркери повинні підніматися й опускатися з робочого місця тракториста.

5.3.2 Оцінка безпеки методом огляду

При зовнішньому огляді перевіряють наявність: огороджень небезпечних місць, робочої площадки з огородженнями, засобів захисту від улучення чи рук одягу оператора в що подають і інші органи машини, причіпної скоби, наявність і читаність попереджуючих написів, знаків безпеки, символів органів керування машиною, робітника і стояночного гальма, відповідності кольору фарбування небезпечних місць, захисних огороджень і кожухів передач.

Перевіряють наявність пристосувань і пристроїв для контролю з робочого місця оператора за рівнем насінь і туків у бункерах і шухлядах, за роботою висіваючого апарата, насіння проводів і сошників.

5.3.3 Оцінка безпеки методом експертизи

При проведенні експертизи визначають можливість: зручності і легкості дії робочими органами керування, безпечного приєднання і від'єднання однією людиною за допомогою причіпних пристроїв тракторів, визначають відсутність: мимовільного опускання робочих органів (витримують у плині 10 хвилин у піднятому стані, опускання допускається до 10 % висоти), витоку олії в шлангах при від'єднанні чи машини від'їзді трактора без попереднього роз'єднання.

5.3.4 Оцінка безпеки методом вимірів

Оцінка захисного огородження. Методом вимірів визначають відповідність машини вимогам ГОСТ 12.2.019 - 96, системи стандартів безпеки охорони праці. Захисне огородження повинне бути міцним, надійним, цілком зрівнювати небезпечні зони.

Вимірюють габаритні розміри машини для проїзду по дорогах і під лініями електропередач за допомогою рулетки, рейки і схилів.

Оцінка видимості оператором і оглядовості машини, робочих органів визначають методом фотографування, чи огляду світлотіньовим методом на спеціальній площадці. Коефіцієнт оглядовості повинний скласти 0,7.

Для оцінки показників безпеки вдосконаленої конструкції сіялки розробляємо карту оцінки по формі таблиці 5.1.

Таблиця 5.1- Карта оцінки показників безпеки

Найм. вузла	Що перевіряли.	Метод оцінки.	Коли перевіряли.
1. Ходова частина	1. Надійність кріплень коліс	огляд	ЩТО
	2. Відповідність шин даній марці сівалки	огляд	Щомісячне ТО
	3. Тиск в шинах	вимірюємо	ЩТО
	4. Наявність мастила в тавотницях	огляд	ЩТО
2. Рама	1. Відсутність тріщин, вигинів та механічних пошкоджень	огляд виміри	Щомісячне ТО
3. Робочі органи	1. Відповідність висівних апаратів, насіннєпроводів та сошників даній сіялці	огляд	ЩТО
	2. Відповідність показників і регу- лювань сівалки технічний вимогам	огляд, виміри, випробування	Щомісячне ТО
4. Місце сіяльника	1. Відсутність вигинів, механічних пошкоджень, надійність кріплень	огляд	Щомісячне ТО
Продовженнч таблиці 5.1
5.Силовий циліндр та шланги	1. Відсутність підтікань, в циліндрі і в місцях з'єднань шланг	Огляд	ЩТО
	2. Зусилля на силовому циліндрі	Виміри	Щомісячне ТО

5.4 Виробнича санітарія

При сівбі використовуються мінеральні добрива робота з який представляє деяку небезпеку.

ГОСТ 12.1.005 - 96 установлені гранично припустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони.

До роботи з мінеральними добривами допускаються обличчя що досягли 18 років.

Не допускаються вагітні жінки і матері, що годують. При роботі з мінеральними добривами існує небезпека отруєння й опіків, тому що добрива, їхні пари і гази, що виділяються, у багатьох випадках токсичні.

Варто механізувати навантаження добрив.

Усі машини і механізми після роботи з мінеральними добривами повинні бути знешкоджені на спеціальній площадці, тобто очищені від бруду, що налипнули добрив і промиті водою.

На тарі повинні бути відповідні написи з указівкою вмісту і попереджуючі написи.

Людей варто постійно інструктувати і забезпечувати відповідними засобами захисту (окулярами, рукавичками, респіраторами, лопатками для перемішування добрив).

5.5 Пожежна безпека

Протипожежна безпека контролюється ГОСТ 12.1.004 - 91. ССБТ.

Під час сівби небезпека виникнення пожежі невелика те з метою запобігання виникнення пожежонебезпечної ситуації в основному застосовуються організаційні заходи.

До організаційних заходів варто віднести: роз'яснювальну роботу серед працюючих, контроль за дотриманням протипожежного режиму, заборона використання відкритого вогню і паління під час роботи на агрегаті. Проводитися протипожежний інструктаж - 1 година.

5.6 Охорона навколишнього середовища

В даному проекті розроблено ущільнювач-сепаратор, який встановлено позаду сошника. Його робота, з точки зору екології, дозволяє запобігати вітровій та водній ерозії.

Під час своєї роботи ущільнювач-сепаратор виносить на поверхню ґрунту фракцію ґрунту більше 10 мм. Верхній шар ґрунту лягає на ущільнений прошарок, що, з точки зору екології, є ще одним плюсом ущільнювача-сепаратора бо якщо верхній, шар з великою фракцією ґрунту, змиється або видується то ущільнений прошарок все рівно буде захищати ґрунт від ерозії.

Загальні висновки і рекомендації

1. Виникнення проблеми - удосконалювання існуючих і створення нових сошників було обумовлено в основному конструктивними особливостями існуючих робочих органів, відсутністю повного набору сошників різних типів, що забезпечують посів всіх оброблюваних в Україні сільськогосподарських культур у різних її грунтово-кліматичних зонах, різними способами сівби з різними нормами висіву, відсутністю науково обґрунтованих рекомендацій і характеристик грунтово-кліматичних умов застосування існуючих сошників.

2. Дослідження й обґрунтування основних параметрів сошників усіх типів з наступним їхнім синтезом у потрібному сполученні дозволили удосконалити і створити сімейство сошників: наральниковых, дискових, лапових, анкерно-дискових для зернових сівалок, що включають комбіновані, універсальні, вузькорядні, протиерозійні, для підсіву зрідженних сходів (всього 16 типів сошників), з них 10 сошників захищені авторськими посвідченнями і на 2 отримані позитив ними рішення.

3. Удосконалено технологічний процес сівалки завдяки цілеспрямованому формуванню зернового потоку та керування ним у сошниках і вирівняння горизонтальної складової швидкості польоту насіння при вильоті його із сошника і сівалки, шляхом введення в конструкцію сошників направляючих елементів для насіння з науково обґрунтованими конструктивними і встановленими параметрами.

4. Докорінно удосконалені процеси борозноутворення й опадання ґрунту наральниковими сошникам, завдяки створенню наральниками, і застосуванню сошників з комбінованими наральниками, створенню й обґрунтуванню нових параметрів щік сошників, що поліпшило рівномірність розподілу насінь у ґрунті й умови їхнього проростання. Сходи з'являються більш дружно на 2-3 дня раніш у порівнянні із серійними робочими органами.

5. Методологія досліджень, що застосовувалася, базується на таких методах, як індукція, дедукція, аналіз і синтез, а також використання методів математичного і фізичного моделювання, механіки ґрунтів, теорії Кулона-Мору, операційного методу оцінки якості роботи сошників, закладання помічених кульок у ґрунт, планування і реалізація факторного експерименту, тензометрирування, кінозйомки і фотографування, з використанням побудованого автором ґрунтового каналу, дали можливість з достатньо високим ступенем вірогідності одержати результати досліджень, що дозволили вирішити в повному обсязі поставлену комплексну проблему в дійсній роботі - створення сімейства сошників для зернових сівалок.

6. Обґрунтовано такі основні параметри сошників:

6.1. Наральникових: форма і параметри наральника, у результаті чого отриманий новий, комбінований наральник, здатний удосконалити технологічний процес сівби відкиданням верхнього сухого шару ґрунту в міжряддя і формуючи ущільнене вологе ложе для насіння:

форма і параметри лобової поверхні, у результаті чого знайдена нова клиновидно-округла з паралельними або з бічними щоками які сходяться, та з вертикальним ножем, що зменшують відкидання ґрунту й опір сошників;

форма і параметри вирізів щік сошника, що дозволили ліквідувати похилу підсошниковую поверхню, як обов'язковий атрибут всіх існуючих сошників, за рахунок чого поліпшена рівномірність розподілу насіння (коефіцієнт варіації повздовжньої рівномірності знижений на 20-45%, поперечної - на 4-17%, по глибині - на 5-17%);