автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Безотвальная обработка почвы при возделывании сельхозкультур на склонах

ГРУЗИНСКИЙ ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕИЬСКОЗЮЗЯЙСТВЕШйЙ ШУГИГУТ

На правах рукописи

КЯЗИВДЗ АКУЛЕ®АЗ ХММ ОГЛЫ

УДК 631.316.1

БЕЗОТВАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДШВАШИ

сельхозкультур т стонлх

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

А,В Т О Р Е Ф Е-;Р А Т

диссертации на соискашш ученой степени кандидата технических наук

Тбилиси ~ 1990

Работа выполнена в Азербайджанском научно-исследовательскоь институте механизации и электрификации сельского хозяйства (АаНИИМЭСХ).

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее предориялже

- доктор технических наук, лрофес БМИНБЕЙЛИ З.Н.

- доктор сельскохозяйственных кал КИКАБИДЗЕ К.С.

- кандидат технических, наук, дощ ■КЕРЕКОЕВ Л.Ф.

- Всесоюзный маучяо-Есследовател] екай институт горного сельхозмг окностровния (ВНИИгорсельмаа "Грузсельхозыщ").

Заслта диссертации состоится 1^4" НО^^Р ^ 1990 г. в IО часов на заседании спецкшшаировшшого совета Д. 120.42. о: Грузинского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного дастктута во адресу: 380031, г. Тбилиси-31, РрузСХИ.

С диссертацией: моано ознакомиться в библиотеке института.

• Автореферат разослан "23" р|ет»гД 1990 г.

Ученый секретарь спедрализнровшшого ссвзга, доктор технических наук, Ерофесеор

КАЦИГАДЗЕ Д.В.

. ' " ОЭДМ ШШБНКЯИКА РАБОТЫ

——^/тьтьнооть ..тооблдш. В системе мэр по дальнейшему подъему ельского хозяйства, шгекаащпс пз решений правительства нашей транн, большое значение придается защита почв от водной и ветро-ой эрозии как в низменности, таге п в геркнх местностях.

Эрозия пота на территории назгей страны распространена почта овсеместно п наиболее глггонсивно щхлзвяяется из склонах,

д территории Азерб. ССР около 60 % земель подверзеяы эрозии в той ли иной стзпеял. В результате разрушается верхний гумусовий сухой очен, теряется влага, уменьшается плодородие а сокращаются площа-д пахотных земель. Урожайность сельскохозяйственных культур на родированшяс почвах, как правило, снижается.

В настоящее время в горном земледелия применяются равнинные охнодогеп и технические средства дая основной н предпосевной об-абояш почвы, которые приводя? а разрушена® ее защитной структу-ы, уменьшению водоиотдощающей способности и, как следствие, раз-атпа водной эрозии. Поэтому возникла яеебдодгатоегь для конкретнее почзе1шо~&тпкатичвсш1Х условий разработать рациональные почво-ацзтные технологии и технические средства, при которых водная розня почвн резко уменьшается, плодородие склоковшс участков вос-¡тенааливается, благодаря совмещению сельскохозяйственных операций ¡низевтея трудовнэ п энергозатрат, повышается производительность руда.

В связи с этим разработка к -исследование ¡технического сред-:1та, отвечающего этил требованиям имеет актуальное п ваяноз на-юднохозяйствекное значение.

Цать работа - обоснованна технологии и разработка техническое средств дая протЕвоэрозионной предпосевной обработки почту на ислонах.

Объект исследований ~ экспериментальная комбинированная казака, состоящая из плоскорэглнх лал и батарей дисковшс борон, гозволжщт: за один проход подготовить почву под посев. ' .

Научная 'новизна. Обоснован технологический. процесс протлво-¡розионной обработки почва па склонах,'который совмещает несколъ-ю операций - разрыхление, почвы без оборота пласта, нарезка щелей, говерхяоетноэ кроаенне», а такко мульчирование верхнего слоя иочэзц «татками предшественника и органо-шкерагшгсш! удобрениями. Раз-, заботано техническое средство дая выполнения- отях опорац,^; за один 1роход ЬТА, защищенное авторским свидетельством 1349708,

Получена' еааггггчеокго варяашмр усяовая равноаесяг шашш в полукгшзснок варлянто лрл рао'охо Поперек склона. Экспериментах Ежвлша связь ш^ду увгойчввоожыз агрегата и ршшашг-я усухоишии его работы. Оцроделена зависимость качественной работы машина от различных дзактогов н параметров.

Реализации результатов доследований, Разработанная калина успоизю прошла испытания и рееешхам Научно-технического Совета но механизации: и элзктрк&кахрш сельского хозяйства Госагропрома Азербайджанской СОР одобрена-и-рекомендована к внедрению в горннх Рййодазс республика., .

А]-т;.бдг;тя;. Основные полсшшш диссертационной работы долоке-1ш на научшх йонфоронхщях колодах ученых и аспирантов Закавказских республик (г. Тбилиси; декабрь 1987 г. , г. Гянджа, кз& 1938 г., г. Баку, октябрь 1988 г.),, на сещин механизации и электрификации сельского хозяйства НТО Госагропрома Азерб. ССР (г.Баку, ноябрь 1Ш7 г., шдь 1988 г.), на секции механизации растениеводства и на Ученом Совете АзИЖЭСХ (г. Гяндаа, 1988 г.).

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликовали в 12 научных стакях, в том числе одно авторское свидетельство на изобретение и одно полоаяеяьпое ршзняе ВН1МШЭ по заявке ка изобретешь .

Стр:уктут>а и обье?г работа. Диссертация состоят из введения, пяти глав, выводов, списка использованной дяторатурн, включающей -139 накггзноваЕий, в том числе 4 иностранных, и пршгсЕенпй. Работа изложена на 136 страницах кашииохшсного текста, содержит 5 таблиц, 33 рисунка.

СОДЕРШМЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности диссертационной теш и описанию значения выполненной работы.

В первой главе. "Состояние вопроса л задачи наследования" дается анализ состояния вопроса,'обосновывается цель и .задачи исследований.. -'

Рассмотрены и анализированы характерные особенности возникновения н развития водной эрозии почвы. Изложены результаты исследований, посвященные безотвальной обработке аочзы, применению гагос-корезных орудий.

При обработке склоновых участков по существующей равнинной, технология почва сильно распыляется, возрастает количество эрозк-

онноопасных частиц, происходит уплотнение верхних слоев почвы„ ухудшается водопоглощавдая способность ее, что приводят к ускле- ' гада стока вода, смыву и размыву почвы.

В настоящее время для борьбы с водной эрозией почв на склонах используют преимущественно такие приемы, как вспашка поперек склона, вспашка с почвоуглублением, щелевание, прерывистое бороз-дование, лункование. Применение же безотвальных к плоскорежущих орудий связывают обычно с ветровой эрозией почв.

О неправомерности этих суздений говорят исследования академика ВАСШШ1 Каштанова А.Н.

Исследованием возникновения а развития эрозионных процессов почвы занимались такие видные ученые, как Бараев А.И., Хохлов И.М., Соболев G.G., Кочерга Ф.К., Зайцева A.A., Захаров П.С., Сурмач Г.П., Федотов B.C., Алекперов К.А., Бабаев М.К.

Проблемам устойчивости машинно-тракторного агрегата посвящены исследования Василенко U.M., Синеокова Г.Н., Лурье Л.Б., Эминбей-ли З.Н., Лучйнского Н.Д., Гячева Л.В., Любимова А.И., Грибановско-го А.П., Рослякова Ъ.П.

Проведенный анализ научно-исследовательских райот показал, что вопросы применения плоскорезных орудий в целях прстнвоэрозяон-ной защиты почв на склонах еще недостаточно изучены. Кроме того, гиоскорезная обработка не обеспечивает необходимого кроаеяня почвы, образует глыбы, вследствие чего возникает необходимость дополнительного выравнивания поверхности псии перед посевом, а тагсда щедевания почвы с целью уменьшения стока воды. При этом увеличивается чиЬло проходов сельскохозяйственной техники по псшо, почва ч уплотняется, снижается ее.атодородае, увеличивается расход топлива. Поэтому возникла необходимость разработки комбинированной из,-шшы для выполнения нескольких сельскохозяйственных операций за один проход. Недостаточно изучены такае вопроси устойчзгаого давления комбинированных малин при работе на склонах.

Изложенное обусловило выбор теш, определило паутую цель а задачи исследования:

1. Разработка почвозащитной технология обработки шзчш на склонах.

2. Теоретическое исследование и анатаз устойчивости лишения полунавеснол комбинированной машины при работе поперек склона.

0. На основе экспериментальных данных выявить связь мезду устойчивостью агрегата и резинами я условиями его работы.

4. Определение агротехнических, энэргетотесязх и протлворро-

зионнкх показателей работы разработанной машины.

5. Определенно эконоглической эффективности от применения шшины.

Во второй главе "Теоретическое исследование движения комбк парованного агрегата при работе на поперечном склоне" приведен анализ сил, действующих на рабочие органы и влияющих на равнаыер ЕОСТЬ ИХ хода.

Применительно к почвообрабатываищш машинам обеспечение рав номерности глубины обработки почек - одно из основных агротехнических требований, предъявляемых к качеству обработки почвы. Для пахотных агрегатов,'помимо соблюдения заданной глубина обработке почвы, требуется также обеспечить ровное дао борозда.

Функционирование сельскохозяйственной машины ьюзно рассматривать как реакцию на входные внешние возмущения к управляющие воздействия. При этом наиболее подходящей расчетной схемой любой глзаины независимо от ее назначения будет схема по принципу "вход выход". В качестве входных переменных принимаются все внешние во цуценкя (условия работы) и управляющие воздействия, которые пред ставляит собой конкретные физические величины (сеты, коменты спя перемещения и др. ), а выходных переменных - совокупность парамзт ров, которые определяют качество работы машины, энергетические и технико-эконоглические ее показатели.

Такой подход к построению схемы функционирования сельскохозяйственной машины определяет ее в виде динамической систеш, ос сествляищей преобразование входных возмущающих и управляющих воз действий в выходные.,

Исходя из этого рассмотрим устойчивость движения комбинированной малины в щюдешяо-вертикашюй плоскости в зависимости о "изменения схл, действующих на него в процессе работы, и параметр орудия. • - •

Рассматриваемая система будет иметь одну степень свобода. Д кглкка движения такой систеш описывается с помощью уравнения

4 ■ M = £ п {Fi} - (I)

где X - приведенный момент инерции;

Л q - мадое приращение q (отклонение рамы орудия от устал Еишегося полоне кия ), причегл s in д q ~ û 9 , с о^ Кз рисунка I следует, что дая равновесного резта работы аг гага необходало, чтобы \ ■

ib

¿c

г.

Рдо. I. Схема см, действующих на 1<смбишф0ваншй arpera? в продольно-вертииальной. плоскости

Z M{Fi)~ R'l L Sin qo *■ Q & SC.и Cfo ~ Nk L 9o -

<?3 q„ + -fix £CH-a-a»)_cos

;e и - составляющие сил сопротивления;

а и О-а - глубкпа рыхления и боронования соответственно. При анализе колебаний систем часто лршеашат спектральные ¡■годы, суть которых заключается в том, tío переданные физические ¡личеку возцуконий заменяются их спвктраш. В данном случгэ функ-

у(£) , характеризующая внеанта возмзтоющув силу., монет быть тсяена в трягснотгс'щгческиа ряд £урьв, т.е. представлена сук->ii кодебшпй с частота;®! Ы — & ¿T/

Y(t) = + af cos tü ¿ -f s¿n iü t + ~ 'o.* eos 2 ü-> ¿ + át sin 2 uj ¿

П 00

+ (a.sco&$b3i + êiSïnSb>i) (2)

ГД0 Cï. j ts V\ s S-i- Vi os ,

a hj «-os &s - коэффициенты Фурье; G.e/S - постоянная, соответствующая возмущэдей силе и среднему значению Y(i}3a период .Î = О, I, 2, ... ',<» . Подставив значения коэффициентов as н és в уравнение (2) и с учетом конечного числа членов рада Фурье, определяемой необходимой '¡точностью вьшаяетй, нолучш

Y(t} = + £ ь, + (з)

^ S" i

Поскольку I;./'(6) в • У(£], то полагая Q$ - вара&еше

sc«(S'u>i + представляет собой гармонику вож^даэдвй сам порядка X , где ~ возмущащая сила, Qs - амплитуда соответствующе:! гарияэшки, a ès - начальная Лоза, Поэтому дайферевдааль-ное уравнение двзяенш плоскорезного орудия в продольно-БОрТЯКалЬ-

НОЙ ПЛОСКОСТИ Щ-?' ME вкд

fj

лq 2 r v D1 лц ~ и [ ~ ■+• £ hs (5u; 1 + jJ {45

где Vi -- показатель, характеризующей затухание колебаний орудия: 2)2 - частота собственных колебали;: систеш; U ~ ллечо действия вошдя^гзео&хх сил. Общее ранение уравнения (4) екдадщаетея, как. известно, as обирго резенкя Aq, одаородпей части и частного реаегои Д^.» неоднородной часта уравнения', т.е. л q - л + д cirt . Общее ротонде однородного уравнения

й -f- S v» д à -f- Ъ1 à % = О (b)

имеет звд

Д ~ Cj €г,е + ^ e ^ £

где Cj л Сг ~ постоянные интегрирования;

Л» к .itj. - коряк характеристического уравне1и:я Л1 + <?*А ■<■ Ь% ~ = 0, а именно -- - n tVn^^J)'

Здесь таазлзчаюг три случая » <-. D , ^ = I> п vi > J) . Одьа-.о все

о:ш пра п > 0 приводят урзс-некао (5) с возуюташхсц * шго. Частно? решение неоднородного урскгс^зг тахо.гпт«'* л гчда

л = и „Л; .5¿51 (5 <д> 4 •'•• -<■■■ ) (С)

где лз =: Ьг/[(1>г-В*Ю1) + ц . Л'агтг-;..".

5 -сл гар:лоникн винуддотзгах качебшгД;

е. = о.25 г § Г 2 п 5 о:» / { - 51 со''}} - сос^с.....•:. .....

эдк» сдвиг фаг;.:.

Для анализа формулы (б) рассмотрая уз гс.-рх".;^-; а • 5 -- I. Тогда

Ь" сП/Пд^ьг^-кп1-')*]^ г?)

Следовательно» чтоби получить 061400 гс-цэняо утппнгнпя (.¿} кадо к найдописму ргш&КЕэ.(7) прииаьить обу.э решение одаспо^ юго урать нагая (5). Но, ее скольку решение од?:ог,о.г:ох'о уравнения с гэ^г т ;,> времени стремится 1: нули, то поогз порохиднего пргцосса л *•-.£,тг'го останутся только вшугдишие колебания, описывает.? и> урагл-гг-л; '"-Г» и по зависшие от начал елшх уелсшй. Позтстлу п?"дстгв;:яст глч'ор-*' стрлд-лонарлое решение уразнеигл (4) ясторзс ашс.чваст кщугг^няьй коюбапия устзяоэпиегеся лз;г'ек:н под действием зссмуцахцен с:гс

(() , при зток ¿д • '^гда реиеннв •¡т'хтвти: (4), ост учесть нозмуаающую стягу в ,

дц ~ а $ ь£'л (ы £. - й)/х С( + I, пЧи!]'/г (0)

где (5 - амплитуда созцуаарзюй сшш У (¿} (_о - частота воачушпцзй кун; £ - '.¡-азсБил сдвиг наяду сглой Ч»(с)н очецетпкз» 49

с с. г с [ г -Ж- и*)] -.0)

Уравнения (8) и (9) рс.еоемоглосуь установить динамическую связь глсз?ду емвщБшевля глалгаш в яергикалшой плоскости т положения равновесия под действием возз*уирэдей сил« »¡> (6 > и параметрами глалшш , , £,. , с, » . гналлпа полученного решения таиуздешпх ка^.баяий ору;;.;я ургшге^га (8) ародставим в веде

йцЩ ~ X №)

(10)

где

X ^ [(2Г -и1)1^«' со1]4* (И)

Физический смысл Y яген 113 уравнения (10). Это амплитуда смещения любой из точек рада орудия под действием возмущающей склн у , приложенной на плече и . Если отношение u/Л в (II) обозначить н назвать его конструктивным параметром, то

У = vL/f( 2)1 - и;1)1 + ц пгыг ]'А (12)

с. о. амтлктуда колебаний будет резко снижаться с уменьшением кон-отрунтглиого параметра .

jo избегание эрозийных процессов ночвн почвообрабатывающие arporars на склонах доданы работать только в поперечном направле-;;::.:. J процессе работы на склонах почвообрабатывавнрк! агрегат на ;:-:-гтся под воздействием составляющей силы тяжести, направленной по н2;г.*онхЕсцу скату. Под действием это.1 силы агрегат стремится !:з::с'.;л?ь свое полоаение, вращаясь относительно шсших продольных тлг навески. При атом происходит изменение положения рамы комбинированной г.;алкнн.

Рассмотрел схему сил, действующих на нолуназесной коыбшшро ванный агрегат при работе поперек склона в плоскости, параллальн поверхности поля (рис, 2)

Но = F - sc«^- {j> c-osjs-f-f,)-GB stviei(ja cos^+в,) +

4 - сл )(л cos£ С 7А+sbd ■

где у - угол атаки дисковых'батареи;

g - утсл отклонения оси даиаенкя агрегата от

горизонталей местности; d - крутизна склона;

- вес машины; GT - вес трактора;

К.», R.s ~ составдяшдае сил сопротивления плсскорезным лапам; f - сила, действующая на дисковые батареи.

Как видно, под действием боковой civil: 6* %Ы i , агрегат отклс илетсл от заданного направления в сторону спуска. При этом ото отклонение тем бсяьпе, чем круче сглсн. Но -такому отклонешзэ прс седы, действующие на шгоскорезные лапы в поперечном

направлении. Причем эти силн больпз в варианте о гяосксрззшс,ш лемехами, имеющими вертшеальшо стабигазарущао воза.

Вгс. 2. Схема сил, дейотаугашх на ксибиикрозаннай агрегат в плоскости, параллельной пояерх-псстл поля

Силы, действуйте на длскоецо батареи нолраатегш по осп вращения этих батарей :г якезяг протгазояологдакч яапраптоязя. Такса направление этих сил достигается установкой с-ферэтссксс даскоз вогнутостью в нарузетуэ сторону.

В третьей главе "Програг.ма п кетодака зксперзмзЕталвнЕК го-следовашы" излояена программа исследований, котодняа промдезгл лабораторных п полевых пссдодсваний и обработал пхепорхиеетаяышх данных.

Экспериментальная машина доя проведения зссиздоезелЛ ютотоз-лона на базе плоскореза КПГ-250, представляет ссбс.1 р^ду, па кото-род установлены плоскореэшю стсШет с лехожма падва вэртзкачь-кые но;?л, спорные колеса, дао батарзн дзексвш: берез с рогрптруо-•лсд углом атаки, механизм заднего начеса с птдропдлннярсм ддя прпзеденкя калппш с транспортного положения в рабочее з обратно, регулируемых узлов крепления к тярозо-наззенсму устройству трактора. Агрегатируется с гусеничными трагсторсш класса 30 кН (ДТ-75',0.

Основными критерия:,и, по которым оценивали качество раб о га наследуемого орудия слукмш: глубина обработки, степень крошения гребнистость. Указанные агротехги; „зские показатели определяли согласно ОСТ 70.4.1-80. Полученные экспериментальные данные обра батывалн методом математической статистики.

Опыты проводились на участках совхоза им. Физули Дашесан-ского района и животноводческого совхоза Ханларското района Азср ССР. Угол крутизны склонов участков выбирался в пределах 5, 10 и 15°. Для сравнения опыта проводились тж:;;е м на ровном участке. Глубшта рыхления устанавливалась 20 и 30 см. Углы атаки борони ззкбкрааюь в сяедувщкх пределах: С0, 12° и 18°.

В|четвертой' главп "Лналнз результатов экспериментальных ко следований" изложены данные экспериментальных исследований.

Энергетические показатели. Оценка энергетики комбинированно производилась в зависимости от скорости движения -О , кру тпзнн сх-лона л и глубины обработки а . Установлено, что измен те энергетических показателей комбинированного агрегата в завис г.юстп от крутизны склона и глубины обработки происходят по липой ног/у закону.(риз. 3)

Рис. 3. Изменение энергетических показателей в зависимости от крутизны склона и глубины обработки:

I - прл скорости 1,13 м/с; 2 - 1,78 м/с

Кис видно при глубине обработки 20 см па ровгои участке тяговое сопротивление составляет 17,1 кН, а на склонах крутизне;! 5, 10 и 15°, соответственно 18,1; 18,7 п 20,5 кН, т.а. узоличя-лось ка 5,5; 8,6 и 16,6 %. При глубине обработки 30 см тяговое сопротивление на ровном участке равно 23,2 кН, а на склонах 5, 10 и 15° возрастает до 24,2; 24,8 и 25,5 кН, т.е. соответственно на 4,1; 6,5 к 9,0 %.

Повкшеппо тягового сопротивления с увеличением крутизн: склона объясняется том. что, тю-порлпх, твердость почти рояраетаят, во-вторых, поперечное усплне, возникающее под воздействием веса орудия, пропорционально растет. Таким образом, если на ровном участке тяги навески трактора воспринимают только нормальные усилия, то на склонах возникают и поперечные силы, т.е. чем круче склон, тем больше значение поперечного усилия С-ьЬ^А., зависящее от веса орудия и значения крутизны склона. Кроме того, с ростом крутизны склона происходит отклонение вниз по склену поперечной оси агрегата от направления движения трактора, что приводит к увеличении ищрины захвата орудия и, как следствие, повышению тягового сопротивления.

Устойчивость движения агрегата в прогтольно-взртикзльной плоскости. Влияние уклона иестностн, а такле.скорости двинения на устойчивость хода орудия наиболее полно и четко проявляется в характере протекания корреляционных функций и спектралнгнх плотностей процессов при работе агрегата.

Устойчивость глубшш хода ялоскорезних лап является однш из необходишх условии получения равномерной по глубине обработки точзн. Зксперилзиталыше значения колебаний глубины хода лап позволяют рассматриваемый процесс такяо считать стацяонарнш. Осциллограмма записей процессов обрабатывались на ЭВМ. Построен®« по опытным данным кривые норглфованной коррашцгонной фувкцш зпрок-сслироваяксь (достаточной для практических, расчетов точностью) Енракением

Коэффициента корреляции Ы и ^ характеризуют соответственно степень убывания корреляционной функции (степень динамичности) и колебательные свойства процесса. Чем меньше са , тем полозе кривая корреляционной функции и, следовательно, тем более узким спектром частот обладает рассматриваемый процесс (рис. 4).

Рис. 4. Нормированные корреляционные функции ^э(Г) и спектральные плотности 5 (и)} колебания машины при различных скоростях движения

Как видно, время корреляционной связи при скорости двкаен = 0,61; •£>. = 1,11 л 03 = 1,82 и/с на ровной участке равна ответственно 1,36; 1,19 и 0,75 сек. На склоне 15° тот же показ тель составит соответственно 0,82; 0,63 л 0,45 сек. Полоса еле основных частот увеличивается и при возрастании скорости ампли уменьшается. Полосы основных частот спектра а. (6) при скорости

О-, , и и\ на ровном участке равны 0.. -2,5; 0...4.С и О,, т

...6,5 сек п имеют максимум на частотах иЛ ~ 1,2; иЛ. = 2,1 ио, = 3,7 сек-1. На склоне 15° при тех Ее скоростях дзияонгл, с:::.:у:.!К основных частот равны соответственно = 3,0; оЛ ~ -1, :: = 6,2 сек-1.

увпличешш скорости евние 2 м/с кайяэдазтея нергодкч: а;:гя орудия с частотой, близко:! и) = 5 сек-"1'. При Сольет сгоростях (зше 2 м/с) работа агрегата становится неустойчиво!!

Устойчивость ддр>:енкя агрегата в плоскости, паразл&шю"; ' -^;-хност.; поля. Траекторию движения сельскохозяАствешшх аире: п поперечно:.! направлении склона гх>то охарактеризовать отклоа: се;: дзпленкя агрегата от горизонталей местности (угол ^ ). ' гАчнпке значение утла £ приблизительно равно ну.та. Когда ::;о

регат двигается в поперечном направлении склона, не пая ссгллоп щанных ориентиров, то угол ji & 0, т.е. происходят сползание avpc-1та. Причем, чем больше крутизна склона, тем больше это сползсняв.

Опыты по определении устойчивости движения агрзгата л пдос-зсти поля проводились на склонах крутизной 5, 10 и 15°. Как по-азали результаты опытов, отклонение от заданного курса составило зотзетствекно 5,5; 4,4 и 2,4 ы. При установке на ле.'.геха дясско-эзов вертикальных кожей отклонение составило соответственно -3,0; ,0 и 1,1 м.

Анализируя вшеприведеннне результаты, видит.!, что при уета-овко вертикальных коней отклонение агрегата от заданного курса а склонах 5, 10 и 15° уменьшается соответственно на 56,3; 51,5 45,5 %. Такое повышение устойчивости движения атрзгата з ллсе-ости поля установкой нозей - стабилизаторов объяснится тш, ч: ояи в о схгоишшают значительные боковые усилия, црзЕятствукпзю ползании агрегата вниз по склону.

Агротехничесгае показатели; При предпосевной обработка потч лзпов значение имеет такой качсственнкй гтзкагатеяь как степени решения. Для ее определена при обработке почвы :сочб:пги?ог.;лнг.. 1грегатогл был поставлен шогофакторий эксперимент с пряисткжот: :зтодов ¡математического планирования.

На основании результатов однефакторнье: предварительных экспериментов установлено, что основными фактора та, вжяакзегз па icposs-

являются: скорость двлзбния х. . глубина обработка , кру-еизна cicjiona и угол атаки дисковых батарей . ¡Зада-n ясслег.' занзя состояла в том, чтобы варьируя значения этих факторов. хггппальные раздан работы, .при которых достигается макегшлъная зтепень крошения почвы. Эксперимент прсзодался по плану Бокса -7глсона.

Для получения уравнения регрессии бил проведав полный факторный оксперкмент типа 24. Для ксэдого из факторов бызш гнбразн основной уровень и интервал варьирования (табл. I).

После обработки результатов эксперимента на ЗВ'Л получено ел*, дукщэе уравнекпэ регрессии, адекватно опленвагацее процесс крошен почвн

У = В 7,5 + i, 2 JCt - 1,9 ™ i ä*

Полученное расчетное уравнение определяет степень кролего пласта от скорости дарения, глубины обработки, крутизны сил

ч ;,гла атшг дйсвсйт-. с'атаъой. Устаювяоно, что на крошеяве пг.£с xa при обработке потаи комб: нщо^пшш агрегатом наибольшее елпя н;:е оказивает угол атаки дкекових старей (59,0 %), несколько могаыю гяубкиа сбразот;-:: (23,2 %) п скорость движения (14,6 %) и мелео всего крутизна склона (12,2 %).

Таблица I

Уровни факторов и интервалы варьирования

Уповкл гаръировазшя факторов Интервал

Факторы —-----------варьирования

натуральные кодированные в натуралыш;

значенпя значения значениях

обозна- ед. • ни»- нуя&~ т.сих- ник- нуле- в-чепко яаыер. кий • вой лхй лий вол н:

ас. - м/с 1,0 1,5. 2,0 -I 0 +1 0.5

Эй г см £0 25 ' - 30 -I 0 +1 5

град. Б 10 15 -I 0 -1-1 5

град. 6 12 18 -I 0 +1 6

Улучшение кроаония почвц с увеличением скорости движения объяснить тем,, что при этом рабочие органы несколько зыгл; л^отся к облегчается их работа. Аналогичное происходит и пря уиепшойщ установочной глубины обработки, когда образуется глш иетягх размере» и борона их легче измельчает. Ухудшение степей; кропо;;т-:.'. почвы- о' увеличением крутизны склона объясняется, вкдигл« ук¿.пленном неравномерности глубины кода рабочих органов машшш а талого возрастание:.! твердости почва.

При предпосевной обработке-почни вашшд условном обеспечен: равномерности заделл-ск склонного материала в нее является выровн псось поверхности поля. При атом независимо от типа орудия рабо ор-гаж оставляют следа в виде борозди;. Поэтому выровнешюсть п вархностл поля характеризуется высотой гребней. Кале показан! не следования, при плоскоразной обработке гребнистость поверхности поля Ейлпг-са и составляла в ородаси 12 см, а при обработке почвы комбинированной малиной гргбнистость значительно уменьшилась и составила порядка 4,5 см, что отвечает требованиям агротехники для предпосевной обработки.

Протпзоэтюзнстаач э^ектпшостъ.. Водная эрозия обуславлива ся, главным образом, высокой интенсивностью осадков, величиной крутизш! склока, фазичеекга состояние}?-почвы. Осадки в районах 1.!алого_ к Больеого Кавказа выпадают неравномерно во времени. По

тоголетним данным в Кедабекском, Даикесанском к Хаяларском райо-ах годовые осадки составляют соответственно 696, 622, 413 ш я ^определяются по месяцам неравномерно. Начиная с апреля месяца ападаадяе осадки возрастают и достигают максимума в мае и июне, ачиная с шаля осенью и зимой количество осадков уменьшается.

Птз! двигю;,к11 мсбияыгых агрегатов по пола под воэдейств*'р>? эдовнх аппаратов тракторов и сельскохозяйстветшх маши почза плотняется. ¡Многочисленные вспаики отвальными плугами на одну и у. же глубину образуют утрамбованный слой (плукная подошва) пе-роницаедай почвы без пор, что предотвращает циркуляцию воды и ее визеешю как вверх, так и вниз, а также затрудняет реет корней астений при ::х стремлении достичь источники вода и питательных эдаств в нижних слоях ночвы.

Чрезмерное уплотнение почвы отрицательно сказывается на зо-эпоглощ&тацей способности почвы, вследствие чего стекающая по по-ерхности вода пороздаег эрозию. Для уменьшения уплотнения потен зедуот снижать число проходов сельхозмашин путем совмещения опэ-эций, т.е. применением комбинированных ыашлн.

Разработанная комбинированная малина, состоящая из плоскореза и дисковых батарей позволяет проводить за один проход агрега-а несколько сельхозоперацкй. Кроме того, рабочие органа плоско-езов снабжены вертикальными ножами - стабялизаторгап (авторсксэ вцдетсльство & 13497С8). Ноги I и 2 расположи» на лемехэ 3 ялсс-орезной стойки 4, снабженного долотом 5 (рис. 5). Ррдчш верхние кия I размещены мезду юшшш ножаг.от 2 в огшэкязм порядке.

Технологическая схема работы комбинированной машнн ссстонт следующем.

Плоскорежущая лапа разрыхляет почву без оборота пласта на аа-гшную глубину в горизонтальной плоскости, а ноля I' и 2 разрхеиггг эчву в зерупхаяьной плоскости. Диски борони производят поверхноет-оз крояонго, одновременно перемешивая: орггно-минеральныо удобрз-::я к по-чиишке остатки с почвой, создавай мульчированный слой, ЗладавдгЛ хоросоЗ водопоглодаодей способность*). При отом структу-а почвы получается без смешивания шш переворота слоез: верхний тол остается верхний слоем шесте со всей влагой, сохраняющей ульчу или остатки растений, малопродуктивная подпочва не выносит-х наверх, что ухуддаго бы условия при выращивании следующего уро-ая.

вертикальные ногл: нарезают цели, которые такке увеличивая? одоиогло'дач'дтс способность почвы и уменьшают сток воды по дну <?©-

розды. Кроме того, нижние ноги разрушает шгу&ную подошву, тем самым увеличивается ¡^фильтрационная способность почвы, улучшается рост и развитие корневой, системы растений.

- Смыв почвы с поверхности участков определялся в двух вариантах: установкой рабочих органов с вертикальными.нолаыи и без этих Еокзй. Контроль - вспашка обычным отвальным плугом. Обработка во . всех случаях велась поперек склона.

-Рис. 5. Рабочий орган комбинированной мапшны с вертикальными ножах,с;

Как показали эксперименты, ■ наибольший с:х;з почвы происходит на силоне крутизной 15°, так как с увеличение;.: крутизна склока возрастает кинетическая энергия стекагоцэй с поверхности прля вода, уЕлекжкцей га собой частички почвы. При обработке поля комбинированной ¿шикай с рабочими. органа-.^: без вертикальных :;с"оп смыв почвы уис-вхсаэтся благодаря улучшению водоалглогдоцей способ-пост." е&, мульчироваг-дпо верхнего слоя. При установке рабочих органов с гзртиг'саггншг.'л вояжа смыв почвы еде болзэ зьааьоЕяся. Та::, £апр;тмер, на контроле при крутизне склока 5, 10 и 15° смыв ючш составит соответственно 4,5; '8,2 и 12,5 т/га. При обработке .комби-гщюванио:* малиной в изрвоа случае сггыв почвн уменьшился соответственно до 1,9;- 3,8 2 6,1 т/ra, т.е. на 57,8; 53,8 и 51,2 Й. Do втором сучаз - до 1,1: 1,8 н 2,5 т/га, т.о. а г. 75,5; 78,9 л 76,8

Как видно, установка на рабочие органы вертикальных нозей -абилизаторов значительно уменьшает смыв почвы на склонах.

В пятой т.-аве "Экономическая эффективность пршенения кемби-ровашого агрегата" изложена методика расчета экономической эф-ктивности от применения новой машины.

Разработанная когдЗшшровакная машина сравнивается с плугом 11-4-35 и бороной БЛГ-З. Годовая экономия на один агрегат соста-ла 447 руб. При этом экономический эффект на едишшу наработки ¡ставил 2,33 руб/га.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1, Установлено, что разработанная комбинированная машина нюлняет одновременно две саяьскохозяйственные операции - раз-ссляот почву на заданную глубину без оборота пласта и выравни-;е? поверхность поля, подготавливая почву под посев. При этом :епень крошеши варьируется в пределах 85... 93 а гребнис->сть - в пределах 4...5,5 см. •

2. Преимущество комбинированной машины заключается в том, :о при работе поперек склона стойки плоскореза, вертикальные ет-стабплязагорн на рабочих органах, воспринимали боковые уси-1я, обеспечивает устойчивое движение агрегата на склонах, узе-хчивавт водопоглощающузо способность почвы, разрушает плутую пожну. При этом отклонение агрегата от заданного курса составляет ,1...2,0 м, т.е. уменьшается на 33,3...65 %.

0. "Орудие применяется как дня основной обработки почвы, так дая минимальной обработки склоновых участков, суть которого закачается в углс-нкпенил глубины обработки и снзпешы энергозатрат.

4. Проведено теоретическое исследование динамической устой-хеостн даяаедия комбинированного агрегата в плоскостях продольно-зртикальной и параллельной поверхности поля. Установлена корраяя-юнная связь ыегду глубиной обработки и тяговым сопротивлением грегата. , •

5. Установлено, что при раб от о комбинированной машины поперек .-лона глубина хода шшнпзс по склону рабочих органов увеличивает-х, а верхних - уменьшается, причем расхождение с увеличением руткзнн склона возрастает (соответственно на 3; 5,5; 8 см). Пр:с гем образуется ступенчатое дно пахота, заменяющее сток вода по ¿у борозда и, в конечном итоге, уменьшающее водную эрозии.

6. Определена энергетические показатели машины в зависимости

от скорости движения, глубины обработки и крутизны склвна. Ус новлено, что тяговое сопротивление увеличивается с возрастай» скорости движения, крутизны склона и глубины обработки, приче: зависимость линейная, максимальное значение которой достигает 28,3 кН.

7. Рассчитано уравнение регрессии при помощи которого ош вается процесс крошения почвы при работе комбинированной маши: и установлена степень влияния факторов - утла атаки батарей (50,0 %), глуйинн обработки (23,2 %), скорости движения (14,6 и крутизны склона (12,2 %) на качество крошения.

8. Установлено, что при обработке склоновых участков ком нированной машиной смыв почвы уменьшается, причем это снижен» больше на варианте с установкой рабочих органов с вертикальны нонами (соответственно на 51,2...57,8 и 75,6...78,0 %).

9. Экономический эффект при использовании комбинированно! машины. по эксплуатационным издержкам составляет 2,33 руб/га. ; вая экономия на один агрегат - 447 руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Почвообрабатывающее орудие дая работы на склонах. - А ское'свидетельство СССР № 1349708, опубл. в ЕИ № 30, 07.11.19: (соавторы Эминбейли З.Н. и др.).

2. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы на скл> нах. - Информационный листок, сер. сельское хозяйство, гё II, ЛзКИШТМ, 1368.

3. Исследование агротехнических качеств работы комбиниро: ной машины для предпосевной обработки почвы на склонах. - йнф мационный листок, сер. сельское хозяйство, 1ё 23, АзНИЩГШ, 19

4. Агротехнические показатели работы комбинированного аг гата для безотвальной обработки почвы на склонах. - В сб.: Ма риалы Закавказской конференции молодых ученых (тезисы доклада Гянджа, 1988, с. 10.

5. Устойчивость глубины хода полунавесной комбинированно, машины при работе на склонах. - В сб.: Материалы 1У республик ской конференции молодых ученых (тезисы доклада). - Баку, 198 часть 2, с. 32.

6. Комбинированный агрегат для безотвальной обработки по на склонах. - Информационный листок, сер. сельское хозяйство', В 42, АзШШТИ, 1988.

7. Комбинированный нсчзообрабагшзаздай агрегат.' - ïïcteosn-ьное решение ЕШШШЭ по заявке J5 4391179/30-15 от 01.02.83 г. авторы Э.ягнбойлп З.Н. п др. ). " ~

8. Энергетические и агрохохшчеслкэ показатели кокбиниропан-о агрегата. - Вестник ссжьскохозяйстаешюй наукл, Баку, 1988,

f с, S3»* »93*

9. Безотвальная обработка почвя на схлонзх. - Вестник соль-хозяйственной науки, Баку, 1989, 1« I, о. 70...72. (Соавторы :ез Д.В. и Мамедоз Р.В.).

10. Динамика полунавесной комбинированной !жгзтнн дал безот-ыгой обработки почвы на склонах. - Вестник сояьскохозяйстзен-

науки, Баку, 1989, В 2, с. 86...89.

11. Работа плоскореза - глубокорнхлнтеля па склонах. - Вест. сельскохозяйственной науки, Баку, 1989, 's 2, с. 59...62. (Со-оры Эминбейли З.Н. и Гусейнов Д.И.).

12. Определение степени крошешхя при обработке почвы ксмбини-.аншет безотвалышм агрегатом с нртаонеяяегл методов плшпрова-

: эксперимента. - Вестник сельскохозяйственной наука, Бжу, О, № I, с. 62...65. (Соавтор йлинбейли З.П.). '