Abstract
<jats:p>Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні та оптимізації конструктивно-технологічних параметрів форсуночного вузла для забезпечення гарантованої якості покриття насіннєвого матеріалу робочою рідиною за умови мінімізації енергетичних витрат гідравлічної системи мобільного агрегату. Ефективність сучасних технологій точного землеробства значною мірою залежить від досконалості конструкції робочих органів посівних комплексів. Реалізація процесу інокуляції безпосередньо у висівних каналах сівалок пов'язана зі складністю керування факелом розпилу. Стохастичний характер розподілу рідини в обмеженому технологічному об’ємі висівної трубки призводить або до перевитрат дороговартісних біопрепаратів, або до їх недостатнього нанесення. Це вимагає розв'язання науково-прикладної задачі з узгодження діаметра сопла форсунки та робочого тиску з позицій галузевого машинобудування. Теоретичне обґрунтування базується на фундаментальних принципах класичної гідродинаміки нестисливої рідини та методах математичного моделювання робочих процесів у динамічному просторі. Процес розпилення розглянуто як стаціонарне турбулентне витікання через тонкостінне сопло. Розроблена математична модель комплексно враховує геометричні розміри об'єктів (співвідношення площ перерізу насінини кукурудзи та висівної трубки), тривалість циклу впорскування, гідродинамічний коефіцієнт розпилу та консервативний інтегральний коефіцієнт ефективності осідання крапель. На основі розробленої моделі вирішено задачу багатокритеріальної оптимізації та встановлено нелінійні залежності між конструктивними параметрами системи. Доведено, що використання форсунок з діаметром менше 0,25 мм призводить до стрімкого зростання гідравлічного опору та є енергетично недоцільним. Визначено раціональну робочу точку: діаметр сопла 0,3 мм при тиску 0,4 МПа. За таких параметрів забезпечується витрата рідини 0,28 г за цикл, а фактичне покриття насінини становить 0,00252 г, що відповідає агротехнічному мінімуму 0,0025 г. Достовірність теоретичних положень підтверджено експериментальною верифікацією на спеціалізованому лабораторному стенді, що імітує просторову динаміку висіву. Збіжність розрахункових та емпіричних даних склала понад 95 %. Запропонований математичний апарат є адекватним і може бути застосований для інженерного проектування, прецизійного налаштування та модернізації розпилювальних вузлів сучасних машин передпосівної обробки насіння.</jats:p>