автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологического процесса внутрипочвенного двухъярусного внесения удобрений при безотвальной обработке почвы

Я* о»

,6 |р 'гь

На правах рукописи

ЧЕРНЫШКИН Вячеслав Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВНУТРИПОЧВЕННОГО ДВУХЪЯРУСНОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ , ПРИ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ

Специальность 05.20.01 — механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов —1996

Работа выполнена на кафедре «Эксплуатация машиннотракторного парка» Саратовского государственного агроин-женерного университета.

Научные руководители — доктор технических наук, профессор ДЕМЕНТЬЕВ А. И., кандидат технических наук, доцент ФИЛИППОВ э. в.

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор ЕМЕЛИН Б. Н-, кандидат технических наук, доцент ХАИЛОВ А. К.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока НПО «Элита Поволжья».

Д-120.04.Ш. при Саратовском государственном агроинженер-ном университете по адресу: 410740, г. Саратов, ул. Советская, 60, СГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Защита диссертации состоится а часов на заседании

1996 г.

совета

Автореферат разослан «

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д. т. н„ профессор

ВОЛОСЕВИЧ Н. П.

06ЩАЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОХИ

Актуальность тею*. В засуплйеых условиях Поволжья почвы подвержены ветровой эрозии. В связи с этим особое значение для этой зоны имеют вопросы совершенствования технологического процесса плссксрозной обработки почвы с одновременным снутрипочвенкым внесением удобрений. В Поволжье более 70-80 % минеральных удобрений вносится разбросным поверхностным способом. При последующей их заделке дане плугом около 50-60 % туков размещается в верхнем (0-10 см) слое почвы, который в засушливых условиях быстро высыхает и удобрения становятся плохо доступными для корневой системы растений. Еще большие противоречия между разбросным поверхностным способом внесения удобрений, агробиологическими требованиями растений к особенностям« засушливого земледелия возникают при плос-¡сорезной обработке почвы. При поверхностном разбрасывании туков и последующей плоскорезной обработке почти все оки оставтся ка поверхности почвы и не используются растениями.

Выпускаемый промьгаленностьв плоскорез-удобритель ГУК-4 обеспечивает однослойное внутрипочвенное внесение тугсов на глубину обработки почвч 25-30 см. Отсутствие удобрений вызе этого слоя отрицательно сказывается на развитии растения. Поэтому разработка конструкции дпухъяр,снсго плоскореза-удобрителя является своевременной и ватной народно-хозяйственной задачей. Актуальность решаемой проблемы состоит еще и о то и, что. снутрипочеениео внесение удобрений имеет неоспоримое преимущество перед разбросным поверхностным в экологическом отношении, та>с как значительнее уменьшается ах смыв в водоемы и попадание в грунтовые боды. .

Цздь исследований. Повьгагние урожая еальскохозяйстаскных культур за счет внутркпочвекного двухъярусного внесения минеральных удобрений при безотвальной обработке почвы.

Объект исследований. Технологический процесс двухъярусного енутрипочеенного внесения минеральных удобрений плоскорезом-удобрителем. .

Методика исследований. Теоретические исследования ваподаялк-л на основе изесстнык положений, законов и истодов теоретической иехчннки и математики. Технологический процесс пнутркпечзешоге

3

двухъярусного внесения'минеральных удобрений исследовался в, лабораторных и полевых условиях на Поволжской МИС в соответствии с действующими ГОСТами; РД, ATT и частники методикам:». Обработка результатов экспериментальных исследования проводилась с - применением вариационной статистики и ЭВМ.

Научная иссмзиз. Разработан н обоснован технологический процесс внутрипочвенного двухъярусного внесения тнерагмт удобрений .плоскорезом-удобрителем.. Получены аналитические зааясимссти для .опредолшия конструитизных и . технологически;? параметров двухъярусного плоскореза-удобрителя, обеслечиващих необходимую и достаточную равномерность распределения удобрений между гзделыва-В!дими органами и по ширина их захвата.

Практическая гна’даойп. Разработан н исследован двухъярусной плоскорез-удобритель, сбсспечасаидий выполнение технологического процесса d соответствии с агротехническими требованиями.

Реализация результатов исследоваай. Экспериментальный образец двухъярусного плоскореза-удобрителя, изготовленный на основании выполненных исследований, прошел испытания на Посольской МИС (г. Кисель) протокол Н 08-40-95 (30800126) от 6.10.1995 г. и внедрен в АО "Пушкинское" и ПСХ "Золотая Степь" Советского и колхозе "Ленинский путь" Краснокутского районов Саратовской области.

Аорабшрш. Основные положения и результаты исследований доло-ксны, обсуждена и одобрена на научно-технической конферекцип профессорско-преподавательского состава и аспираггсв Сарагосского государственного агроинженерного университета (¡991... 1995 гг.) и Саратовской государственной .сельскохозяйственной академия имени

Н. И. Вавилова в 19S5 г., получено авторское свидетельство N1644762

Пубжшщш. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах. . ' ’ .

Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Диссертация'изложена на .180 страннцах. с \.ч. 125 ма-винописного текста, •! таблицы, 3? иллюстраций, 27 приложений, а также 123 наименований использованной литературы, из них е на иностраннои языке; . ' . ,

Отдалив. Во введении отражены актуальность темы и основные по.го;:онил емюсимко на залету.

В персам раздела "Состояние прсблоны и оскобнко задачи работы“ представлен обзор существующих способов внутрипочвекшго гшесенкя минеральных удобрения и технических средств применяемых для этих целей, проведена их классифяадня.

Проведенный анализ состояния вопроса внесения минеральных удобрений в засувлисык условиях Поволжья показал, что вігполненнке ранее исследования посеяцекы, в основно», улугаонив существуояей технологии и папин для разбросчого псвсрниссткего внесения туксв, которые ко в полкой «ере отвочаз? осойскностям засушливой зоны земледелия. Агрономической наукой с&хз-эзги'з путч горкгенкя э£>-чоктизноста туков в эти:? услоин'.к за счет пн/трияочвекього их р.««к;с.‘дая С: ішеткем слое почеу. Одняка тсхкич-зсксе реге:п!0 этого гопраса, находится ка к?«шч уроки и нузд^-ток a дагькепгоя его соверсексгсеоанки.

Провс’Д£!й(і.'й' аналіз состог.**їїЯ sonpoca пэазелкл сфрмулирог-ать цель исслсдосачнй и кашгить загачч, го-го^мэ пообходила ргзчть рг-р ос* достк-счна.

Задачи иоат?доеакі'Г{: '

- преведеьчю понсг<осн< ontrrcs с sDiiíopa и ебхноааннл

тахнологичосісоі? и конструктив :ой СЧС!«. /ЇПукМф/СНСГО плоскоро-па-у;;обр!ітглт, оЗеспечкютдсго . трсбугийр ’ г.5".сугґзо гаа!:ояз!ікл удобрений по слэяи лочен; .

теоретическое обосневгккз кочсї^;л;г!:ш<і.'’’.--іі ■гехноп'н'нчсспнх п-фй‘;етроо дву;:ьяруского плоско,': с-аз-уде- :4 , ого и p;;c¡¡ред?.*л«талькых орггкзо: •

- провздодкэ в лабараторко-прэкзсснсуссн:.»;* y;vv"H;¡x и^пнтп-іїііГі экспериментального образца плогксрс?з-у;го6ри?ол;т; ■

- разработка телкиегкн a определите %i</;íi:íío-:i\таз;';u,uckh:< гаказаюлой раСати плосміреза-удобрктсл«.

í’u »торі« [■■:з;!плй ‘Обосиованиз сО?/:-ivїіїп.'* мї/‘о':;є?:у Г .-х;:ыатк іфсг-сциаш коискосу*: скита-», : а'"агад: :.с

¡Сі п устґкг^.’гліі'П возм-г-якссти раачсічС.1;::т ::л ала'’.-:с;іоse ¡Vií-S :■ ;;ог* пї’р::ксто ,;;і ß:'-

и:-’ (kv::-; t¡ ß изучг;«;': pr-~¡: г

У ,:Л'[и:г;і;й г:> ;■ :п!:по ззхиата з

Для проведения исследований на базе ГУН-4 был изготовлен двухъярусный плоскорез-удобритель (рис. 1).

• Рис. 1. Схема двухъярусного плоскореза-удобрителя:

1 - рабочий орган 1-го яруса; 2 рабочий орган

• 2-го яруса; 3 - вентилятор; 4 - бункер; 5 - туко-провод; 6 -воздухопровод . .

Его конструкция позволяла кроме основных рабочих органов (1), сбеспечиваэдих заделку туков на глубину обработки, устанавливать рабочие органы верхнего яруса (2) .: Причем, глубина заделки удобрений рабочими орган а.1.',и еерхнегр, яруса рагулируе ся и устанавливается в зависимости от типа почв, ,1-ее влажности и возделываевдй культуры.

При проведении поисковых опытен н, щфходимо >:-;-р.Улр.. установить оптимальный вариант взаимного расположений рабочих лр^&чов/.лерво-го и второго ярусов.

Исследовались два варианта - первый, с расположенном рабочих органов первого яруса сзади .рабочих органов второго яруса и второй вариант с расподожснцсм^и* впереди. Глубина ходи рабочих органов первого яруса-при-.эзхш устанавливалась 52. .15 см. второго

- 2?... 30 см. Основным.-критериям оценки. исслоду-мш вариантов Я2-лялась степень сохранения стерни.

6 ■ ' '

.КОМОИНЯ ПОЇ'їЙгЯП!, что -при 'йОДНСЧ расПОЛОТЄН;«! рдбоЧІіХ оргй-.г-:? ССрХНРГС яруса степспь СОХрГ-НСИПЛ СТСО'пИ биЛ'Л І7-ГЛ ", nou Z7C" отвечалось сгру»г.сгя«в почсу'ч: сте'ин рабоч;»!« органа?:» зтсрсгс лруса. Поя рг'.споло, иония рабочих органов первого яруса г<г:'о.’н слать сохранения стйрни составила 07,3 % при ж?о~о ви-і поверхности поля, что 'л позеолио отдать ппзд'очтйк;п этсму гг;ойг.»ту расстш;ои<и рабочих органов. Установлено, что с уволіпсилаи глубины хода рзбочил cpreias псргого пруса :» №:.уноО" ги по"?'-: степень сохранения стс/чя? покдааотся Исяэдя *,»:? этих ус-лс?;;Г! ‘..г.-їкмзльнан глубина хода явдолмза»*;!« органов первого яруса долям емгь 12... 15 аз.

Расстояние мсал1' рабочими органами гкг-звого и evopcro ярусси уотк!?л”.:50злссь SO, 1С0, 110 Сяти:«/!^«,:1.! следует считать

pacc;ü;:;ü расноо ICO си, та;с r.p:i ovo:« расстоянии обссгачизалзсь наилучзєа качество обработки почни и сохргиоине стерни. і:слчто.кііл плоскореза-удобритоля при гхк'ссоор спитая проводились при установке »<? него чотырсх рабо-шх опганое нісшого и четырех верхнего яруса. При этом бі-'лс устаггсслено, что при такой кошгноеке плоскореза-удобрителя даке на скорости 4-6 ;щ/ч коэффициент использования нсминальной mosjiocth тр&чтера класса 5,0 составлял

0,95-1,05» т. е. трактор был псоегружен, что приводило к частому псрсклкчс!передач. Величина «'.сзффнциента буксования составляла ' 0... 31 %. Bes это явилось- обоснованием .необходимости умс-ньшш количества рабочих органов, устгнавлисассых на двухъярусный плоскорез-удобритель.

Понсксвуз опыты предусматривали' изучение вопроса ррнсмерностн распределения удобрений по ширино захвата зздолывакетх органов. ■Для распределения удобре -ип в серийной ’«пиструкции плоскореза-удобрителя используется дь/хскатный лолнтель, который ДОЛИТ поток -уроброшіП на два и направляет о леаый ¡i 'правий горизонтальний ка!<-»л подлапового пространства. Для улучшения распределения удобрений по ширино захвата р тукопровол подается еоэдушый поток, создаваем вентилятором. Установлено, чг> оскооная часть удобрен:*й распределяется‘ а центральной ча.:ти лапи с виде ломти Г’мр’.'ш;)! 10-50 од. 8 свяілі с от нм была предпринята поганій улучшить ра-нсмсрнссть і-аспрсдслони;? тукоп оа счет увеличения скорое--г,' '•с,‘!Г/.":::сго потока. Исследования показалл, ’.то увеличат сна-рост ¡гс^луггого потопа приводит к мознзчительнону улуЧ'..;сни!5 pao-

номсрности распределения удобрений и она не соответствует агротехническим требованиям.

Все это выдвигает необходимость разработки нсвой конструкции тукораспределительксго устройства и проведение его теоретического и экспериментального обоснования.

Поисковыми опытами установлена необходимость иметь на двухъярусном плоскорезе-удобрителе отдельные бункера для рабочих органов 1-го и 2-го ярусов, что вызвано различием норы внесения удобрений И соотношением НРК ВНОСИМЫХ В 1СЭВДЫЙ ярус.

В третьем разделе "Теоретические исследования" установлены основные закономерности распределения минеральных удобрений по ширине захвата заделывавших органов и обоснованы параметры плоскореза-удобрителя.

При снесении удобрений одновременно с безотвальной обработкой необходима равномено распределять туки под слоем почвы.

В известных из литературы конструкциях рабочих органов, для снесения удобрений под лапу плоскореза используется энергия падения частиц туков, а такяе.прнменявтся механические (центробежные, шнековые) и пневматические распределительные устройства.

• Однако, эти устройства не обеспечивают требуемого качества распределения удобрений.

Профессором Дементьевым А.И. обоснованы параметры и режимы работы тукораспределитсля, устанавливаемого на каждую сторону лапы, в котором равномерное распределение удобрений достигается за счет изменения площади выходных отверстий по длине тукораспреде-лителк.

В данной конструкции для разделения потока аэросмеси по туко-распределигелям используется двухскатный пассивный делитель. Качественное распределение удобрений предлагаемым .укораспределите-лсм достигается при условии поступления потока сэросмсси с равномерной концентрацией по сечения тукопрооода, что достигается, как было установлено, определенной длиной разгонного участка.

В нашем асе случае воздушный поток используется лишь для разгона частиц туков на небольшом нисходящем участке тукопрозода. что не позволяет оыраанить концентрации аоросмеси по его сечснию.

В связи с этим нами, предложена конструкция активного делителя потока, который кроме делення потока на два■тукораспрсделителя. улучшает равномерность распределения-частиц туков по-их ссчонип.

На д-іН!(!,'Гі распределитель получено сзтсрсг-со соилсїсг.ьс'їсо И 1611732. '

Рассоиі?і;*'і;-:о устройство- устакозливаотс;« чаї; ту:ссг¡рг;.во.цо*л в игсиагутко, образованном лгпой плоскореза и почтой.

Бплгг!,:!.: ,:оздупюга потока’ні раепусдслошгс пчкераяьн».«' удсб-ршнЯ достаточно полно ¡¡пучО‘;о с сга^тоігдош работа:;. В сг-я-їі! с этим расс!.'2?рям каов доталнителітоо елкр.чио на процесс {пспредо-локіія туков будет «сшивать механическое устройстео, соспол:>:?о-оазаксь принципом «шлзгнчныи принципу независимого действия сил из теоретической механкки. т.е. рассмотри« только кеханическоа воздействие рассеиважцего устройства на процесс распределения ми-моральных удобрений.

С теоретической точки зрения движение частиц гранулированных минеральных удобрений по напоааляоцим рассеивавшего конуса следует рассматривать как движение несвободной материальной точки, при рассмотрен.'«! которого действие связей. накладываемы* на точку направляющими, необходимо заменить реакциями этих связей.

Примем связи идеальными, т. о. реакция связи направлена по нормали, т.к. е этом случае касатеяьнуз реакции прині:на<отся рав-нуми нулю.

Минералиою удобрения под действием. силы тяяести нассч частиц и воздушного потока па тукопресоду 1 (рис. 2) поступает на рассеивающий конус 2. на поверхности которого закреплены напразлявкие ребра 3 (на рисунке показано одно ребро).. РассеїталЕнн конус 2 совершает Брапятельноа двиаение с углевой скорость» 9.

Удобрения подаются к рассеивающему конусу нисходящим вертикальный потоком и попадают на его поверхность, а.затем на направляющие ребра 3. Таким образом, частицы удобрений, попавшие на поверхность ребра 3, совершает слоаноз движение: относительное по поверхности ребра 3 и переносное вращательное движение в результате вращения рассеивающего конуса вокруг вертикальной оси 0Л.

Для того, чтобы рассеивающий конус выполнял основную сие» фуикиио - максимально возможное раиненерное распределение частиц минеральных удобрений пи плозади поперечного сечения и по длине аазора между плоскорежущей лапой и почвой, необходимо,чтобы частицы удобрений сходили с ребер 3 па осей висите її рабочей части конуса 2.

Для изучения процесса рассеипагшя частиц удобрений рэссоива-ю$ш конусом воспользуемся поэтапно; рассмотрением относительного н переносного движений частица. >

Икс. 2. К теоретическому анализу работы рассеиоажасго устройства: а - схсга рассеивавдузго конуса; б - раэ-соргка-на плоскость направлявшего ребра

Развертка нолразлккцега робрлі на плоскоть (рис. 2) прадстай-таг собой дугу окрупюсти. рада/сон г с центраішнум углом (л/2 - «' по ілторин сдастся частица удобрений і/асоой з:. Гі^і» тг:<;:к ус/.ОЕИ-як задача сводится к расскстрсниэ дшисшя точки но гл?ш)й но-і;о;шпаЛ кривой.

Ко;г.’нт схода чагпщц с напрапядац.ого ро6р<\ будсп г-уод^ть тсп;а, ¡от/и с'орі-.-и.чїхїМ часттгу цемтробеаіап сс/и ::;;Г:г

с т'."с і. рзс'.'Г,-':'і.::о;то ком>са, с;г!;;г р^-

но:'; г.и!.:. У;^р'Л!'о:і..с,::;г: с.:л;м б/,':;! с;нл:-.

упгчс'Щр: р'> ;■ ч;':г Гч:0рі, <:ор:-• ■

і,.,.■ ,• , і’.; ' .■ ¡і;.і ь ;

Поскольку рассматриваемая точка соаериаст сложное синение » при згой перекосное деление йращателыкзе, то будет зоэнннать си ■ ла Кориолнс.ч. Выполнсннио' нами численный расчеты показали, что величина силу Кориолиса по сравнение с /’руги-!'-; дейстзудоши силами пренебрезнтельно мала и им ео я далънейних теоретичен«* < ¡:cc-лсдосанкях но учитывали.

Обозначим скорость Д8ч*ежт частицы по дуге АВ через У. а коэффициент урсния по материалу ребра чеоез Г.

Как известно из теоретической »'ехгпикн сскошюа уоязнеч«? динамика несвободно движущейся точки имеет вид:

¡M. - F + R, (!)

где F - равнодействующая везх активных сил, приложенных к тачке; R - раенадойствукдэя зевх реакций связей.

Частный рсиення основного ураснения лчкэдмки месеабо,-:«о дви-яущейся точки в рассматривает! нами случае, с учетом того., что 1Ґ ~ ггт*', устанавливают аависнность “V8 о? /гла ф и инд:

-V2 - 2"г/(1+ІГг)егг('*'5?) [ЗГ cosa J (1 - ¿if sin«] *

+ 2gr/(î + -If2) Í3f ссзф <■ (і - 2f*)£irvpl. (2)

Нормальная состаалпа^ая реакиня R,, рамю:

. Rn - 2ísg/(] - сам * () - 2í2)Díns1 +

+ Zagii 4 tí2) [3f cos'? + (5 - 2ГЫгг$ * ri-jsin-p. * (3)

В уравнения (2' и (3). позволявший определить скорость движения. частиц удобрений и кореальную ссстт.вляшуо-роакци1' в лэбой точке ребра рассеивающего конуса, входят ccoScnîa • применяемых удобрений в зияв м-'Г-сн частиц я и коэФ^цкс+па-кх тренмп / о материал поверхности ребра и геометрические параметра pacceiji«sæ;oro конуса: мкнииэльнчй і, и мгкскнальный г- радиусы пояс;очных сечений работе.'? части ксчуса. центральний угол у » [к/2 - л) дуги развертки ребра № и ео радиус г,

Момент схода частин удобрений с ребра рассеивателя определит--ся равнсвесиин част;-::;«, иасіупасшим и тот нско*".-. когда сгалкнза-ввдя сила, яойстаувэдя на чдетмцу cru-m v vvaoh удомїив&ацой.

Crí.wiBMva¥,*:'í сигай {ояс. 3Î ."ч/шетс;; цент; уУнхнгл сила ичер-

о ос з »jáyaro нануса, ка-

торгя по рабочей васого конуса 11 (рас. 2 а! поречс-нил и кзизняет-ся О ! а^г4 ь оарйнш'1 части да г#гг в никней ' С?у»й у5ортс'?г,г01 чютицу к?, поверхности ресЗрч лвлязтея сила тронул, шоксазнгя нормальной реакцией частицы при дзиаенин со по ребру А6.

Рис. 3. Схема к определению абсолютной с срости схода частиц с р ссемоаги'его конуса

Эта сила талке б у;; от переменной о результате изменения, ка величины К,., в уравнение определения которой оходит угол <р, нэмо няйщнйся от конструктивно обуслозпенного угла с>, ио, п/2, гач и результате мзмемония нормальной составляемой сили тягости массы опредзяяомой ПО С'Ыра.Ч5НЙ0 8£31ЩК,(рМС. ?. 6).

12

Тгпк'-< образо!!, ■ ургсченио . рдогопсскя «истиц удобрения я верхней чаек* расссиггапрго конуса згткзісг»:

(Rfii í ügSiníOf (i)

Для нняшґ! чсггги с.'очусз это ypc2i:rji:iö г.р;:,мзг сид:

Ol, s * C3)f * r.fr*. (Г-)

Абзз/датнэд гкоросїь саодл частій! улоЗрсаий (р;іс. 3) ¿¡ rcp- осгЛ

t! ШЙГСЙ 4':C?í"í Г/ ’іСС-- V J KOüVCñ ОуДСТ р^З-ПЛЧНОН,

В ocpyiîcf* 'псти гонт она будет:

Л% •■'V't + i?, г,. uii

>;:íí^:rft'часті! ч-' •••'.

v.:., -Г. »и.гг. Ш

"йкг,іИіі:С:С0;'0 т : г-у-

;:?глі) ÇTs-'i?'.: /.'г;-; у;;05/0:;”Л o í;0¿t;;c 'а;;:,

по р-гхчк'іг':? (”-'С.Г2'.те.Ч C.*. '-r,a ’г»с:7;м н ¡ppc-;-• sui-'utf t.: --*î-j fi'i-v;;.« о;:л н ;':л'г VU:'*гл <%ín w:;'; . ■ л 2',,-:;;::!; :■:

реГі-гл сг:і;л;-. *. .

ь;ї,а'::'0?"';") рІ!!:У.' ; '■ ' 1 ГП

Со::тат г-р -ну^tíCpa^bíí>г>: їтсСгкич'-' jrc4¡'!rt v::ivr-j tí:?! r.i (VHO-'í íi^othh n срЭД^О;! Ojcv.ijii/Oï г•му;,' •■>■.

C!<cncpü'.!'f‘.Tö,ifc!jaf! fipDürfics і^хгч^чосл^г;:« уас-іі-

pO’iüíí [¡а:пї;уи СЙСКТІЯ'НЛСТЬ ЕГО Г75!'''0«;СІ’.-- И Г< ^ЛЙ^ВГ-ГГ..'! ;! З

усгашшк. Ря2:’;чгр>"-'сп- ¡,r.::sirsnp?rvn'c: - т

Г! .г;СД/!Г>ПО!Л:!( ПГ-Г.'СТрйі'СТЬ« n«iC!-SpOi.4-V7;i.'öp5',T-V.n ь-.- /■;. ЧС- : üpíí -ÎC-:

паль;ю5£нии тллмю сэздупнэго гыточл

■lfm cócCi'¡ú4t.H4í¡ равномїниого распрэдс/лн-.« чрс-Ъ^г-*'- к.-пр~'-

ггхплта imOv-üíx оогеюз нгебхода® o5-2C';c;«t;»> psw? ргс-сд таздуха ко ссл» тукарзсггооа-олнтелян.

¡’нсг-'^їіі'ч.ісі'гя euere;* доухі гру «raro ¡^гх;ч^чгс\-у4;г6с:іГ: \я.г»

-rcvO з-Л v/ .ну’ езгь, ;/,■ ¡’С"*мл--;с

n txv~;’- '.■■/'."..г'юалууопго^ vw г

Ge * p>. (В)

где Qc - суммарный расход воздуха; % - расход воздуха через один воздухопровод.

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы потери Б каждом воздухопроводе-ответвлении были одинаковы. Величину потерь давлзния п каздои воздухопроводе-ответвлении Н0, можно определить:

Не - 0.5рУ(Х„10/(!0 4 Se). (9)

где рЕ - плотность роэдуха: Ть - скорость воздушного потока; зц, -

коэффициент трения воздуха о стенки воздухопровода; d0 и 10- диа-

метр и длина воздухопровода; i, - коэффициент местных сопротивлений '

^ " ígx + С«с + Ct * Сцы*. . (10)

где с»*, «„с. А». Свы* ' соответственно, коэффициент сопротивления на входе, местного сопротивления в тукораспределителе’ н на выводе. •

Расход воздуха через каждый воздухопровод определяется:

г ,-------------------------:----

• % - 1йо/4У Ho/D.Sp.íXnle/do + Те,). (Ш

Формулу (11) ио«но записать: ■ - . '

г ,----------------

Q*, - cd^/'/Xoin/do + Le, , (12)

где с » /jfH0/8p¡, - величина одинаковая для всех поздухопроводав.

Тогда для получения одинакового расхода воздушного потока через воздухопроводы-ответгпения необходимо чтобы:

d0//x„l0/dü + Ес » concl. (13)

Проанализируем величины, входящие а это выражение. Отношение l0/d„ дли всех воздухопроводов должно быть одинаковы?.:. Длина воздухопроводов 1г, определяется расположением заделывающих органов и по конструктивном соображениям нет необходимости делать их одинаковой длина. Поэтому чтобы обеспечить сдинакоил") расход воздуха

необходимо изменить диаметр воздухопроводов в соответствии с их длиной. Это привело бы к больсону ассортименту.воздухопроводов. -

Для обеспечения одинакового расхода при равенство диаметров воздухопроводов необходимо совладение следующего услозия. ' '■

>.3lQ/d0 + свх + 4,0 + 4т * <sa, “ const. iJ-i?

Так как воздухопроводы подсоединены к распределите/:» сюшет-рично, вход в каждый из них одинаков и свх =* const. Туксраспро-делители, установленные на заделываю,их органах, имсат одинаксвуа конструкцию симметрично расположены и, следооагелыю. будут иметь одинаковый коэффициент местного сопротивления <, «• const.

Постоянная величина с,ых обеспечивается одинаковой величиной заглубления рабочих органов в почву. • ■ ■

В связи с тем, что у двухъярусного плоскореза-удобрителя заделывающие органы устанавливаются на разнуа глубину заделки, то целесообразно один вентилятор использовать для подачи воздуха под залелываодие органы первого яруса, а второй, для заделывающих органов второго яруса. Это обеспечит соблодение условия:

£зых! ” const, <вых11 = const. Тая как длина воздухопроводов разная, то и сопротивление их будет различном. Поэтому, чтобы обеспечить одинаковую величину общего сопротивления в выражении Ш) необходимо изменять величину С„г.. Практически это МОКНО осуществлять при компановке воздухопроводов, поворотом их с различным радиусом закругления или установки пнутри труб шайб, колец или других устройств с тем расчетом чтобы полны* !<аэ^мц1Г !<г сопротивления, а следовательно, и расход для всех труб был бы . "V- ч-сс-

ВШ.1. ,

Технико-экономические показатели работы малин для внутрипоч-венного внесеАия удобрений одновременно с Обработкой почта в значительной степени зависят ОТ вместимости технологической HîKOCTH.

Оптимальная cukoctd бункера двухъярусного плоскореза-удобрителя Ой определяется из выражения:

где \Г,1Ч) - рабочая скорость агрегата; НУЯ - норна внесения удобре-ни!':. I,, - ерг ка заправки --тг. ;тата: Ц - длина гонг; И,, - эф4ок-

)3

тнзная издюгть дзигатоля; %а - допустимый коэффициент загругш дзиг&телч; Ь'ав|) - кэсггосп.. расходуемая на БОМ; к* - уделыюэ со-проткслонио почш; ц и a, j глубина хода рабичдо, орггшв ï к II г,русса; ci - киэДОсцкенг, учитыьааций массу пр):спосо£лз»»№, усга-»авливгсшго на пшскорзэ; G, - сзсса трактора. '*

Учипяюя пр;тсдеш.>о ранее обоснование необходимое™ иметь на даухгярусноа плзскорсзс-удэОрителс до а бункера - один для dkdcs-ioir под рабочие органы I яруса, второй для II яруса и, учтша/, что кор‘.к ьнессния удобрений первого яруса состаолият «ркчерио 1/3 ov -¿C'Jtfi KC-fKU, ïusho записать:

1 ?.

Osï » — % (15), tfc,, - — C^i, (10)

з a

№- Q_,J ¡1 ^¡| - COOreirCfbSliiiJ C..'-COCîb 6flûiOfi& ï H П Î.PfCu.

S чипифто:.; |:?3!u>?iS 1 Зкспзр!;:.:е)г;<!лы;ые исатвдошш'’ кыжеш прггрт.':. и »¡ггсдаиа прдаэд-гю опиЬаикэ ;'<;cnq<t№cii-

ïanvùrû устсч’с.'л« и Гсзульяетог лиСзрэщш/. .и npo;r,.-\;w.cveamys кякгсшА д:,у.и-»г>ус:,1эго глэскорсзи-удэбритаяя.

' При ciuü^iu^ii.fiv рсдада pàSoTK гсод:-сш:ч~->'к;и i/nu-

Р устропстг, 6i:;a проведена сер:« стуши п:. »яьти-

¿к»<ие nc.-;p »¡s i; csccpacïic поздусього noiu::a <;* рж,;л:ср-

".ось vjuoî-, с исаллзорлтои пессодизго ¡;

чоснг-гс. ц Jït.r;ion;: ?ùCCu.’3.i’rc/.o;!. ’

г'Хл^о.г.и,*;; t;cï.?.3iü.H, что и.гл |<спол:>зоис.ши iuiuc,!:';;k'.ro _nac-cckvjh-üa уд-Ь.-он;^) рас\чредол;.»тсн по ьирино saxcava paGTio.Vi а;>-mia с 1;^рд1>;:..но['шси.г, гл;лч:.тс-/':лиг* apoeaüa^t'ii п^еделч «>р;.отрс. (окзы;»: (рис 4 с). Осноснд« причина этого ::ьл&ншг ic,a l,

7Ol\ 4ÏC тук»« r.Zj"/.îi СлСД^ рассоешитопя НСрйВНО»Л-2;>:П рлССфСДОЛл-tù?ct: no cü'îvh;:?) туксраспрсделитоля, a о0ргзуе-«2Я при ото:.: гвздуь; -

i-.y-ïy.-.ocii»: оссь нерэшкмеряу» концентрации. Это üp;îlcî,;,t « roity, 'лс h ыли'-та? тук^распридолитсл;! выходит разл;!Чн:.-о шда-■ï;.C.TJQ vyuôu,

:-'cv;u.or..i.Tj ui-.iTii>i4'::..iurü (р.пйрного' рассс:;;оатсл;5, чп; ы-/:пг iu ли,гр.тс. •' о". :м-г.‘мТ1;л,-н-.) у.чучгаог ргшнгл^мгг'- р-.лс-■’:v;. s; f-.c :r: к‘Л1м\ч> лили rira;:;Jüpv.u. ''¿.".'..kw r <■"

? 1 v: .”W i 1V/. !; " Г ; f i » - О Г * 7" !‘h.\’ ■■ : '. '

ТП Г~] ! Г~1 !

и !. !

0,2 0,4

0,8 1,0 &, м

б)

Рис. {. Диаграммы распределения удобрений по зирнно згхегта рабочих органоа: а) пассивньЯ рассонаатель: б) механический {роторный) рассаюатель.

Мэтариэл: ‘ - суперфосфат: 2 амнка“ная сегегтра;

3 - тукосмесь (6, * 0.12 кг/с.. Т3 » 2Г м/с)

В связи с тем, что механический*(роторный) рассеиватель показал лучшие результаты па равномерности распределения удобрений, все дальнейшие исследования проводились с использованием этого типа рассеивателя. .

При изучении слияния различных факторов на качество распределения удобрений било установлено, что оно в значительной степени зависит от физико-механических свойств туков. Опыты с суперфосфатом влажностью И « 2,8 X, 5? - 5.8 I, N » 10,2 % и У * 15,8 2 показали, что устойчивое перемещение туков и качественное их распределение обеспечивается при влажности, отвечающей требованиям ГОСТа. •

Опыты, проведенные с суперфосфате« различного фракционного состава показали, что наилучеез распределение обеспечивается при размере гранул 2-4 мм. Это объясняется гем. что частицы туков, имея примерно одинаковую иассу і! скорость •• ранспортирования, получает равную кинетическую энергию от возду-:нто потока. Однородность аэроемоси в тукораспределитольном устр..у,:тве способствует раш ¡спорному распределение удобрений по всей ширине внесения. Установлено, что с увеличением скорости воздуха, а следовательно, и скорости транс-ортировання частиц, увеличивается содержание вновь образованных пьшевидных частиц. Причем, в интервале скоростей воздуха от 10 до 22 м/с это увеличение количества пылевидных частиц не прееквзет 2-3 я, а при дальнейшем увеличении скорости воз* 4)ха происходит бодес- интенсивное дробление гранул. Следоеатело-но. сыбор скорости транспортирующего воздуха следует производить ни!-о этой величины. Причем, наименьшее дробление гранул суперфосфат ; происходит при владності: тукоз от 6 до 10 7..' С увеличение;,! иы , >‘01-.ьасш<.еи алакпе-сду. удобрений величина дробления созраста-от. Ви; 'кая влажность снижает прочность гранул, увеличивает • их разруаен. .

Так г ■ инеральнио удобрения состоят из і ранул различного ра^иера, и •• ; Форш, то с процессе ьчг. енкя возможна сепарация ! разделение . «>;•.> .цинм) тунов но ширине аахватч зедовдавкге органа г- -зу,ъ, ¡> еос’юяна тагл» при внесении г/киькх смесей.

Он зі л с погашало, что при распределении супср-

СОС'І .-»та Ч ЇШрДОірОДСЛІІТ&ЛиіІ»! устройство*! ПрОИСХО--

і..:- ;..г Г: ;.('р_.,і,рсд' л.іті. удоСрелии но грану локслси-

' і . . ■ • ■. I ,

Пос-пойнос шутришчисгнноэ висссмие удобрений с использованием' гсидуазюго потока сопровождается, ГСЙ'ИМО ПСОК ПРОЧИХ пстерь, потерями напора на преодолима сопротивления почвенного стоп. Величина этих потерь зависит от физнко-иеханичоскнх свойств почвы (плотность, фракционный состаг!. олет-гасть и т. д.>, толщины почвенного стоя, находящегося над заделывахщей лапой, размера ¡дали, которая образуется стойкой лапы при ее движении и т, д.

В связи с этим были пропздены исследования по изучении влияния на величину потерь давления высоты слоя почвы над заделывающим органом. Высота почзенногс пласта над задагываицим органон устанавливалась: 0,05; 0,1: 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 м. Тип почвы

темно-каитанопзя и обыкновенный чернозем.

Исследования проводились на стационарной лабораторной установка и в движении в полозых условиях. Результаты исследований оценивались по показателям полного, статиетичгского и /»•'яамичес-¡:ого давления. . ■

Результаты исследований представлены графгюош на рис. 5, откуда-видно, что с увсличшп:эг{ сысотн псттюго слоя изд гадолы-огвщей лапоГ! статистическое и полное давяакио созрастаат, а яина-кичсское, наоборот, падозт. Пркчсм, тнбачво интенсивное упопнчс-кие статистического и пол? ¡эго д-зэлоши происходят при эгглубясшп* радэльшйсезего органа от 0 до 0.10-0,15 и, а кате?.« зто уподачонно незначитпльног.

Динамическою давление Нь., кааборот, скнсаотсл наиболее интс сисно при увсшнчскни глубины хода зздальшзздого органа от О 0,30 м. '

Сравнивая гаишпвстк дагяомя воэдусюго потока от глу& аадалки тукоа для различных тшос'пэчв, т;шо зактчигь, что :: ш юмор! ¡ость изизкшэт статкстич-эского, динамического и пол»-: даошшя одинашва. Различие о величине потерь да&лзния ¡¡а раз! почвах объясняетег. разной п:с воздухолршицазмооть».

Испитания дзухырусного плоскореза-удобрителя проводилась Позолхской Ш€ на соотоотствие >.шлны требован:иш АТГ »¡а пласт рез-глубокорыхлитель-удобритель к трактору класса Е$ утве; донных 27 ноября 1980 года, по рабочей программе, утвержденной августа 1995 года.(протокол £ 08-40-95(90800126) от 6.10.1995 Осенняя обработка почва с одновременным внесение« у добре проводилась по стерне колоссшх культур. Высота растительны лоанивных остаткам 10,5 см; >:асса растительных полнив,чих остат 102,0 г/мг.

Тип почвы по кгканнчдоезду составу - чернозем обыкновен тяжелЬсутшксшй. Влажность почвы в слоях составляла: 0-10 с 17 2; 10-20 си - 23,7 20-30 сн - 22,.а ¡?. Твердость гючк

слоям составляла: 0-10 см - 2,14. Ша; : 10-20 см - 5,27 МПа:

30 С!.- - 5,67 Ша. .

При эта.) было установлено, что испытуемый агрегат при глу( обработки 34.0-34,2 см в условиях высо.чой тоердости -почвы н: полной иере обеспечивает требования по устойчивости глубины ] рабочих органов. Среднеквадратичное отклонение находилось, в I делах *1,9 - ¿2,8 см (по АТТ ¿1,5 см). ■

Двухъярусный плоскорез-удобритель обеспечивал зеделку удо ний на глубину 3 7, 5 см передним рядом рабочих органов и на гл ну 32, Ь см заднм: рядом. .

Неравномерность снесения дозы удобрений по ширине захвата холится в пределах 9.7 /, а устойчиаость по ходу машины - 6, что вполне удовлетворяет агротехническим требованиям.

Поело прохода дсухъярусного пшскороза-удсСритсля на по: Н0СГИ ПОЛЯ ссхранжяся 62,3 7 сюрни И ойеепочкваотсй Треб) качества -(.млении печьы. -

Зчсплу^а.^снш-тс-хм^допмсокья оценка двухъярусного плс реги-уг.'Х;.и1 с,*.я V сравнении с 'серийно ^ипускалда;

Г*'! -4.. ¿'.1/ вн'':.Ч;ние удобрении- в один 'сга(< м'

.Результаты сценки эксплуатационно-технических показателей, ‘ злученнке з результате испытаний показывают, что сравниваемые грегаты надежно выполняют технологический процесс. Коэффициент ехнологического обслуживания для базовой машины составил 0,93, а пя испытуемой - 0,94, коэффициент надежности технологического роцссса соответственно 0,99 и 0,99, коэффициент использования абочего времени 0,73 и 0,74. .

Испытания показали, что удельный расход топлива по испытуе.чо-у агрегату на 23,9 % вше, чем по базовому. Это объясняется тем, то опытный образец имеет меньшую ширину захвата, а следовательно менынуп производительность. Кроме того установка дополнительных аделъшаодих органов первого яруса приводит к увеличению тягового □противления машины на 20-25 %, а удельных затрат энергии на

2-20 % (рис. 6).

Рис. &. Зависимость тягового сопротивления от скорости д&иаеннл: 1 - ГУН-4; 2 - экспериментальная машина ’

В пятом раздело "Экономическая эффективность результатов ис-ледскачий" изложена мзтодика расчета гюжоыичеаш показателей.

Экономическая эффективность определяется путем сопоставления • рулозатрат «'прямых издержек на выполнение технологических опе--т :ий базовой и -зксаериментапьной машиной.

багову» uasrciy дая сравнения был вэлт пяоскерйз ГУН-4.. i-!c-«ofôfeim пет ими для расчотоа посдукилп получонниз результаты по-лвви:: иссхедос&шй a nopî-îiTHorfKti дамшо м расценки на примсияолю виды работ. .

Анализ полученная данных iKajasacaor, что э:хпериз.£атапьи.ы глубокорыхлитель-удобритель г.о осей показа гелям бо лее зйспсуичзн по '¡равнений с глубокгфмхлитолями-удобрителяда, сыполнякдах ту ;де ■¿оянояогичссьу» операция 2а два приема.

Так, затраты груда на 1 га обработай экспериментальным глубо-корилпителеы удобрителем на 28 %, эксплуатационные расхода на 37,2 %. мотгяшогдкссть на 43,5 %. аноргосмкость па 29,9 % исныко, чем у глубокорихлитсля-удобрителя ГУН-4.

Пропаволптелъно-тгъ эксперниентального глубо!сср:.ш:итзля-удсб--ригеля, по сравнении с базотзл глубскорцхяигелеи-удсбритолз.!, си-по/пшхци:-; к два лрисиа технологический процесс в 1.37 раза biîïïs.

Экономия TfcKyaÿ« эксплуатационных расходов на 1 га вксперн-ыеигалыаяз глу&кердалителеи-удобрителем составляет 31403 руб.

На осиоса-иш расчетов кшя сделать шооди, что применение глубокорыхлитслая-удобрителей, ьносяе-к;< удобрения послойно позео-jüiot более эф^жтивяо использовать «очные- тракторы типа К-700, К—701 на основной обработке почвы, а самое гласное, обеспечивает повышение урожайности зерновых и крушшш культур с условиях Юго-Востока России. ' • •

Опыт 3-х лотнего-применения глубокорыулителя-удобр.:телп в АС "Пушкинское", ПСХ "Золотая C'fc-пь", к-э "Ленинский путь" показал, что на участках обработанных так>ы агрегатом, прнбаз,са урс~ая е среднем состазила: озим, пшеницы - 6, 6 ц/га, озим, рай - 7,3 ц/гс npsea - 4, 3 ц/га, ячменя - 3,9 ц/га. •

ОБЩИЕ ВШОЯЫ

5. На основании анализ состояния вопроса вносы*.¡-< минеральны* удобруачА при безотвальной обработке почвы доказана необходи-шск» v -yxi ярусного их разнесения и пахотном сто почвы н разработки тойно/югки 5- панических средств для се осуцесгплония.

?.. се "Гси-и усггновясим олтшшьные варианты пзак::

к:;ч. ¡!.~::с=*с»тя а-.;дс.’ ые-акди; ср: аксч> .первого и второго яр'/соа

i.i,-

а так те выявлена необходимость соверсенствования тукораспредели-тельного устройства.

3. Полученные теоретические зависимости позволят определить оптимальные конструктивные и технологические параметры тукорас-пределительного устройства с активным делителем, на который получено авторское свидетельство Н 1644762.

4. Исходя из условий получения максимальной производительности агрегата и полного использования тягового усилия трактора определен оптимальный объем технологической емкости двухъярусного плоскореза-удобрителя.

5. Экспериментальные исследования подтвердили правильность

теоретических положений по обоснования тукораспределнтельнаго устройства с механическим (роторным) рассеивателем, применение которого обеспечивает распределение туков по сирине захвата заделывающего органа с неравномерностью не превышаэдей 10-12 %, при минимальном перераспределении их по гранулометрическому и химическому составу. .

6. Испытания двухъярусного плоскореза на Поволжской МИС ползали, что по основным параметрам эн отвечает АТТ по распределения удобрений. Установлены также агротехнические, эксплуатационные и энергетические показатели двухъярусного плосксреза-удобритоля.

Повышение энергоемкости по сравнения с ГУН-4 кошенсируется повыаением урожая с. -х. культур за счет лучеего кроиення почвы и оптимального размещения туков. •

7. Многолетние полевые опыта в "АО "Пускинское" показали, что двухъярусное размещение удсбпений увеличивает урожай зерновых культур на 22-27 7. по сравнении с внесением такой яо дозы ГУН-4.

8. Применение двухъярусного плоскореза'позволяет снизить затраты труда ка 30 % и эксплуатационные издержи на 35 % по сравнения с внесением удобрений ГУН-4 за два прохода. .

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЗЕ! ШЯ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Переоборудование ГУН-4 для послойного внесения минеральных удобрений II Эксплуатация иацда при прогрессивных технологиях и нетсд-лх выполнения механизированных работ о растениеводстве. Сб.

23

науч. работ Сарат. с.-х. им-та, Саратов, 1989. С. 55-59 (соавтор Э.В. Филиппов). •

2. Плоскорез послойно вносит удобрения // Степные просторы 5890. N 7. С. 37 (соавторы И. А. Уланов, Э.В. Филиппов).

3. Рассеиватель минеральных удобрений для ГУК-4 // Степнив просторы. 1991.. N 10. С. 28-29 (соавторы И. А. Уланов, 3. В. Филиппов).

4. Внутрипочвзнньй рассеиватель удобрений для ГУН-4 // Эксплуатация игштно-тр&гторкэго парка при интенсивных технологиях и прогрессивных фориах организации труда с растениеводстве. Сб. науч. работ Сарат. с.-s. ик-та, Саратов, 1S91. С. 28-36 (соавторы А. И. Уланов, 3.8. Фишппос, В. И. Черииг»«»).

6. A.c. i 844762 СССР, Ш АО1 0 7/20, Окзнес (соаетори И. А. Уллгш. 3. Е. Фнкйяпсь. В. П. Дуггксц).

6. Реконструкция ПЕХОТно-удобрэтслыюго пгрогата для послой ного снесения шиерашш удобрений // »'лучазн:© использований иа;»в:зтргсторнэго парка. Сй. nays, работ Сарат. с. -i:. mi-та 1093. С. 36-4 S (coantopu A.Ü. Улакоа;' 3. В. Силапаоо, В. И. Черта кин).

7. »’аспродепшшо м.;ксраша!х удоор&шй по шр’.ша захвата :« zo/asnzi-ytx оргеиез // 5&>зк?1:вносгь .испольаапашш и попижпш р« ботоспэсабносуи трс.«т>р;пй тохшзш в сел:>с*й:,: хозлйстис. -Сб. ifj уч. работ СГСХА. 1S9Ö. С. 103-174 (соаглор А. И. Дементьев).