RU2600703C1 - Method for spiked cereals postharvest disk stubbling depth variability estimation - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machine building, particularly to methods of determining spiked cereals disk stubbling depth quality indicators. Spiked cereals postharvest disk stubbling depth variability estimation method provides for, what with help of cord marked along combined harvester trace axis of symmetry, laid from nontreated to treated slot and along parallel line, equidistant from combined harvester trace in adjacent passes, broken layer depth measurements are carried out. Then average depth values by measurements lines are calculated and average depth of dressing reduction degree are determined by them, then by dependence U=14.472 e^0.0167x stubbling depth variation factor across field is determined.

EFFECT: method enables increase in spiked cereals postharvest disk stubbling depth variability estimation accuracy.

1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам определения показателей качества глубины дискового лущения стерни зерновых колосовых культур.The invention relates to agriculture, in particular to methods for determining quality indicators of the depth of disk peeling of stubble of cereal crops.

Цель изобретения - повышение точности оценки глубины послеуборочного дискового лущения стерни зерновых колосовых культур.The purpose of the invention is to improve the accuracy of assessing the depth of post-harvest disk peeling of stubble of cereal crops.

Известен способ определения глубины обработки (глубины взрыхленного слоя) техническими средствами для поверхностной обработки почвы (СТО АИСТ 4.2-2010 Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей), в соответствии с которым глубину обработки измеряют линейкой по следу рабочего органа технического средства, погружая ее в почву до необработанного слоя.A known method of determining the depth of processing (the depth of the loosened layer) by technical means for surface tillage (STO AIST 4.2-2010 Machines and implements for surface and shallow tillage. Methods for assessing functional indicators), according to which the depth of processing is measured with a ruler along the trace of the working body technical means, immersing it in the soil to the untreated layer.

Недостаток данного способа применительно к определению глубины дискового лущения стерни зерновых колосовых культур заключается в следующем.The disadvantage of this method with respect to determining the depth of disk peeling of stubble of cereal crops is as follows.

Существенное увеличение бункеров современных высокопроизводительных зерноуборочных комбайнов (до 14 м) и металлоемкости (до 18-20 тонн и более) приводит к увеличению нагрузки на колеса комбайнов и вынуждает производителей увеличивать размеры применяемых колес. В результате этого на поле после прохода комбайна остаются уплотненные следы колес шириной до 1 метра, занимающие до 20% площади поля.A significant increase in the bunkers of modern high-performance combine harvesters (up to 14 m) and metal consumption (up to 18-20 tons or more) leads to an increase in the load on the wheels of the combines and forces manufacturers to increase the size of the wheels used. As a result of this, on the field after the passage of the combine, compacted traces of wheels up to 1 meter wide remain, occupying up to 20% of the field area.

Согласно проведенным в условиях разных хозяйств исследованиям 11 марок дисковых борон на послеуборочном лущении стерни (Скорляков В.И., Юрина Т.А. Агротехнические показатели дисковых борон при послеуборочном лущении стерни озимой пшеницы // Техника и оборудование для села. №11, 2014 г., с. 5-8) на уплотненных следах зерноуборочных комбайнов происходит существенное снижение глубины взрыхленного слоя - от 20 до 50% относительно глубины вне следов комбайна. Наличие таких закономерных периодически повторяющихся на поле отклонений глубины в сравнении со случайными факторами в наибольшей мере влияет на увеличение коэффициента вариации глубины обработки (глубины взрыхленного слоя).According to studies conducted on different farms, 11 grades of disc harrows for post-harvest stubble cultivation (Skorlyakov V.I., Yurina T.A. Agrotechnical indicators of disc harrows for post-harvest stubble cultivation of winter wheat // Technique and equipment for the village. No. 11, 2014 ., p. 5-8) on compacted tracks of combine harvesters, a significant decrease in the depth of the loosened layer occurs - from 20 to 50% relative to the depth outside the tracks of the combine. The presence of such regular depth deviations periodically repeated on the field in comparison with random factors has the greatest effect on the increase in the coefficient of variation of the processing depth (the depth of the loosened layer).

В стандарте по испытаниям машин для поверхностной обработки почвы (СТО АИСТ 4.2-2010) отмечено, что глубину обработки измеряют по следу рабочего органа с интервалом 1 м по ходу почвообрабатывающей машины по 25 измерений в каждой из четырех повторностей.In the standard for testing machines for surface tillage (STO AIST 4.2-2010), it is noted that the depth of processing is measured along the track of the working body with an interval of 1 m along the tillage machine with 25 measurements in each of four replicates.

Однако применительно к дисковому лущению стерни общие показатели по результатам 25 измерений будут зависеть от количества измерений по следам комбайна. При утвердившемся в производственной практике направлении движения агрегата при дисковом лущении под углом к направлению движения комбайна, в зависимости от величины угла и от расположения начальной точки отсчета относительно следа, 25-метровая линия по следу рабочего органа лущильного агрегата может пересекать одну пару уплотненных следов комбайна, а может пересекать две пары следов. В результате на уплотненных следах может оказаться в среднем или 10-12 или 20-24% измерений с существенно уменьшенными в зависимости от конструктивных особенностей бороны (в пределах 20-50%) значениями глубины обработки.However, in relation to disk stubble peeling, the general indicators based on the results of 25 measurements will depend on the number of measurements following the harvester. If the direction of movement of the unit is established in production practice when the disk peeling is at an angle to the direction of movement of the combine, depending on the angle and the location of the starting point relative to the track, a 25-meter line along the track of the working body of the husking unit can cross one pair of compacted tracks of the combine, and can cross two pairs of tracks. As a result, compacted traces may result in an average of 10-12 or 20-24% of measurements with significantly reduced depending on the design features of the harrow (within 20-50%) the depth of processing.

Таким образом, данный способ определения вариабельности глубины дискового лущения стерни какой-либо дисковой бороной, не учитывает закономерно повторяющиеся на поле полосы с существенно меньшей глубиной обработки (по следам комбайна), результаты оценок зависят от нерегламентированных стандартом условий измерений (от величины угла между направлениями движения комбайна и лущильного агрегата), что приводит к существенным искажениям результатов оценок технических средств для дискового лущения стерни, выполненных на разных полях. Необходимо отметить, что в производственной практике угол между направлениями движения комбайна и лущильного агрегата выбирают с учетом конфигурации поля и из стремления обеспечить наибольшую среднюю длину гона, что не гарантирует сопоставимых условий оценок качества глубины обработки.Thus, this method of determining the variability of the depth of disk stubble cultivation by any disk harrow does not take into account the bands regularly repeating on the field with a significantly lower processing depth (following the combine harvester), the evaluation results depend on the measurement conditions that are not regulated by the standard (on the value of the angle between the directions of movement harvester and peeling unit), which leads to significant distortion of the results of evaluations of technical means for disk stubble peeling performed on different fields. It should be noted that in industrial practice, the angle between the directions of movement of the combine and the peeling unit is chosen taking into account the field configuration and in an effort to ensure the greatest average head length, which does not guarantee comparable conditions for evaluating the quality of the processing depth.

Четырехкратная повторность измерений, предусмотренная стандартом (СТО АИСТ 4.2-2010), повышает вероятность получения однозначных результатов оценок, но не гарантирует от искажения результатов оценок и повышает продолжительность измерений.Fourfold repeatability of measurements provided by the standard (STO AIST 4.2-2010) increases the likelihood of obtaining unambiguous results of evaluations, but does not guarantee from distortion of the results of evaluations and increases the duration of measurements.

Предлагаемый способ оценки вариабельности глубины послеуборочного дискового лущения стерни зерновых колосовых культур основан на результатах исследований, приведенных в процитированной выше статье.The proposed method for assessing the depth variability of post-harvest disk peeling of stubble of cereal crops is based on the results of the studies cited in the article cited above.

Так как в результате прохода комбайна и последующего дискового лущения стерни (при движении агрегата под углом к направлению проходов и следов комбайна) происходит снижение глубины на уплотненных следах в сравнении с глубиной вне следов (фиг. 1), то по результатам работы 11 дисковых борон разных марок при лущении стерни озимой пшеницы в хозяйствах Краснодарского края были проведены измерения глубины по оси симметрии следа, провешенной с помощью шнура с необработанного на обработанный участок поля, и вне следа комбайна, по которым были найдены соответствующие средние значения и степень снижения средней глубины по уплотненным следам (таблица). Для каждой дисковой бороны по результатам измерений по диагонали поля (что применяется в стандартизованном базовом способе), наряду со средними значениями, определяли коэффициенты вариации глубины обработки.Since, as a result of the harvester’s passage and subsequent stubble disk peeling (when the unit moves at an angle to the direction of the harvester’s passages and traces), the depth on the compacted tracks decreases compared to the depth outside the tracks (Fig. 1), according to the results of work 11 different disc harrows grades when stubbing winter wheat in farms of the Krasnodar Territory, depth measurements were taken along the axis of symmetry of the track hung with a cord from an untreated field to the treated area, and outside the track of the combine, which were found us respective average values and the degree of reduction of the average depth of the packed trail (table). For each disk harrow, the coefficients of variation in the depth of processing were determined along with the average values from the results of measurements along the field diagonal (which is used in the standardized basic method).

Точки, характеризующие соответствующие показатели дисковых борон, откладывали в координатах графика (фиг. 1): по оси ординат - «Коэффициент вариации глубины обработки по диагонали поля» и по оси абсцисс - «Степень снижения глубины обработки на колеях комбайна». Для полученной совокупности точек с использованием электронного ресурса Excel осуществляли выбор вида эмпирической формулы.The points characterizing the corresponding indicators of the disc harrows were set aside in the coordinates of the graph (Fig. 1): along the ordinate axis - “Coefficient of variation of the depth of processing along the diagonal of the field” and along the abscissa axis - “The degree of reduction of the depth of processing on the tracks of the combine”. For the resulting set of points using the electronic resource Excel, the type of empirical formula was chosen.

Из прочих вероятных видов функций (линейной, полиномиальной и др.) наибольший коэффициент детерминации (0,538) получен для экспоненциальной функции:Of the other possible types of functions (linear, polynomial, etc.), the highest determination coefficient (0.538) was obtained for the exponential function:

У=14,472 е^0,0167x, %,Y = 14.472 e^0,0167x,%,

где У - коэффициент вариации глубины обработки по диагонали поля, %;where Y is the coefficient of variation of the processing depth along the diagonal of the field,%;

X - степень снижения глубины обработки на колеях комбайна, %;X is the degree of reduction in the depth of processing on the ruts of the combine,%;

е - основание натурального логарифма (или число Эйлера, приближенно равное 2,718).e is the base of the natural logarithm (or Euler's number, approximately equal to 2.718).

Таким образом, с использованием полученных координат точек для 11 дисковых борон разных марок была установлена эмпирическая зависимость коэффициента вариации глубины дискового лущения стерни (У) (при измерениях глубины по диагонали поля в соответствии с СТО АИСТ 4.2-2010) от величины относительного снижения средней глубины по следам комбайна в сравнении со средней глубиной вне следов комбайна (X). Также было установлено, что предлагаемый способ обеспечивает возможность определения коэффициента вариации глубины обработки по полю в целом по разнице средних значений глубины обработки почвы по следу и вне следа комбайна с применением приведенной формулы или графической зависимости.Thus, using the obtained coordinates of the points for 11 disc harrows of different grades, an empirical dependence of the coefficient of variation of the depth of disk stubble cultivation (Y) (when measuring the depth along the diagonal of the field in accordance with STO AIST 4.2-2010) on the relative decrease in the average depth over combine tracks compared to average depth outside the combine tracks (X). It was also found that the proposed method provides the ability to determine the coefficient of variation of the depth of cultivation in the field as a whole by the difference in the average values of the depth of tillage along the track and outside the track of the combine using the above formula or a graphical dependence.

При оценке вариабельности глубины послеуборочного дискового лущения стерни по предлагаемому способу необходима следующая последовательность действий.When assessing the variability of the depth of post-harvest disk stubble cultivation by the proposed method, the following sequence of actions is necessary.

При работе агрегата с дисковой бороной на поле (фиг. 2) под углом к следам 1 зерноуборочного комбайна проводят измерения глубины взрыхленного слоя по оси симметрии следа комбайна 3, проложенного с необработанного 4 на обработанный 2 участок поля с помощью шнура, провешенного по оси симметрии 3 следа и по параллельной линии 5, равноудаленной от следов 1 комбайна в соседних проходах.When the unit is working with a disk harrow in the field (Fig. 2) at an angle to the traces of a combine harvester, the depth of the loosened layer is measured along the axis of symmetry of the track of thecombine 3 laid from untreated 4 to the processed 2 field using a cord hung along the axis ofsymmetry 3 the trace and along aparallel line 5 equidistant from the tracks of 1 combine in adjacent passages.

Затем подсчитывают значения средней глубины взрыхленного слоя в отдельности по следу комбайна и вне следа, а также по диагонали участка.Then calculate the average depth of the loosened layer separately on the track of the combine and off the track, as well as on the diagonal of the site.

По разности данных средних значений глубины вне следа и по следу находят величину в процентах, на которую уменьшается глубина взрыхленного слоя по уплотненному следу комбайна. По степени снижения средней глубины взрыхленного слоя по следам зерноуборочного комбайна относительно средней глубины вне следа по графику или при использовании указанной выше формулы определяют коэффициент вариации глубины обработки по полю в целом.From the difference in the data of the average values of the depth outside the trace and along the trace, find the percentage in which the depth of the loosened layer decreases along the compacted track of the combine. The degree of reduction of the average depth of the loosened layer following the traces of the combine harvester relative to the average depth outside the track according to the schedule or using the above formula determines the coefficient of variation of the processing depth over the field as a whole.

Определение показателей качества глубины дискового лущения стерни зерновых колосовых культур по предлагаемому способу позволяет исключить случайные факторы, возникающие при оценках, и обеспечивает повышение точности оценки глубины послеуборочного дискового лущения стерни зерновых колосовых культур.The determination of quality indicators of the depth of disk peeling of stubble of cereal crops by the proposed method eliminates random factors that arise in the estimates, and improves the accuracy of estimating the depth of post-harvest disk peeling of stubble of cereal crops.

Claims (1)

Translated fromRussian

Способ оценки вариабельности глубины послеуборочного дискового лущения стерни зерновых колосовых культур, включающий измерения глубины лущения на поле, имеющем следы зерноуборочного комбайна, статистическую обработку результатов измерений, отличающийся тем, что с помощью шнура, провешенного по оси симметрии следа комбайна, проложенного с необработанного на обработанный участок поля и по параллельной линии, равноудаленной от следов комбайна в соседних проходах, проводят измерения глубины взрыхленного слоя, затем вычисляют средние значения глубины по линиям измерений и определяют по ним степень снижения средней глубины обработки, затем по зависимости У=14,472 е^0,0167x определяют коэффициент вариации глубины лущения в целом по полю.A method for assessing the depth variability of post-harvest disk stubble peeling of cereal crops, including measuring the depth of peeling in a field having traces of a combine harvester, statistical processing of measurement results, characterized in that using a cord hung along the axis of symmetry of the track of the harvester laid from the untreated to the processed area field and along a parallel line equidistant from the traces of the harvester in adjacent passages, measure the depth of the loosened layer, then calculate the average Achen depth measurements on the lines and is determined by the degree of lowering them average processing depth, then depending Y = 14.472 e^0,0167x determined depth coefficient of variation of peeling in the whole field.

Images