автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Критерии и методы оценки выполнения агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на основе статистической интерпретации реологической модели почвы и устройств контроля качества ее обработки

На правах рукописи

Р Г Б ОД

Калинин Андрей Борисович

КРИТЕРИИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ПАРАМЕТРАМ ПОЧВЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПОЧВЫ И УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЕЕ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени Доктора технических наук

Санкт-Петербург 2000 г.

Работа выполнена в Санкт-университете

хПегербургском государственном аграрном

Научный консультант -

заслуженный деятель науки и техники Российской федерации, доктор технических наук, профессор В.Г. Еникеее

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор В.Ф. Скробач;

- заслуженный деятель науки и техники Российской федерации,

доктор технических наук, профессор В.Д. Шеповалов;

- доктор технических наук М.А. Керимов.

Ведущая организация - Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (СЗНИИМЭСХ)

Защита состоится «25» февраля 2000 г. в 1430 на заседании диссертационного совета Д 120.37.04 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург-Пушкин, Санкт-Петербургское шоссе, д.2, СПбГАУ, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «25» января 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

/уа ¿V о )

А.В. Соминич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обоснование необходимости проведения тех или ■ иных почвообрабатывающих мероприятий необходимо выполнять на основе глубоких знаний физико-механических свойств почвы, возможных последствий применения того или иного орудия в конкретный период времени. Интенсификация производства сельскохозяйственных культур без учета закономерностей взаимодействия рабочих органов и ходовых систем машй-нотракторных агрегатов привела к значительному увеличению масштабов эрозионных процессов, и, как следствие, к выведению земель из сельскохозяйственного оборота. Так, например, за последние 10 лет в России посевные площади, занятые под зерновые ку/гьтуры, сократились более, чем на 17%. Непродуманная система обработки почв ведет к потере почвенного органического вещества, увеличивает водную и ветровую эрозию. В настоящее время значительное число хозяйств продолжает использовать традиционные технологии обработки почвы, которые предусматривают многократное воздействие на почву различных видов почвообрабатывающих орудий. Все это, в конечном итоге, приводит к разрушению агрономически ценных водопрочных почвенных агрегатов п нерхних слоях пахотного горизонта, а также к переуплотнению почв рабочими органами и ходовыми системами сельскохозяйственными агрегатами.

Агротехнические требования, которые предъявляются к комплексу машин для возделывания какой-либо культуры, составляются с учетом специфичных требований растении к условиям произрастания. Агротехническими требованиями устанавливаются рациональные значения для определенных показателей почвенного состояния, при которых обеспечиваются наилучшие условия для роста и развития возделываемых культур. К основным таким показателям можно отнести плотность почвы, ее структуру (пористость) к влажность.

Для того, чтобы после выполнения технологических операций параметры почвенного состояния находились в пределах, заданных агротехническими требованиями, необходимо учитывать закономерности взаимодействия рабочих органон с почвой. Закономерности взаимодействия должны быть получены на основе реологической модели почвы, которая наиболее полно описывает изменение параметров почвенного состояния во времени. При этом, реологическая модель должна описывать деформации формоизменения и объемные деформаций почпм. .

В последнее время при проектировании рабочих органов исследователи используют основные положения реологической модели почв, однако, они не учитывают случайный характер изменения реологических свойств почвы, который имеет место п реальных условиях работы сельскохозяйственных агрегатон. ')го обстоятельство приводит к снижению эффективности проведения технологических операции н невозможности соблюдения агро-

технических требований при работе в постоянно изменяющихся почвенных условий.

Таким образом, установление закономерностей взаимодействия рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов с почвой на основе полной реологической модели почвы с учетом случайного характера изменения основных параметров модели, а также обоснование, разработка и исследование методов и средств, обеспечивающих соблюдение агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, предопределяют актуальность и большую народохо-зяйственную значимость проблемы.

Цель работы. Повышение эффективности работы агрегатов и их рабочих органов, взаимодействующих с почвой, в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на основе построения реологической модели почвы и ее статистической интерпретации в соответствии с реальными условиями функционирования агрегатов.

Научную новизну работы составляют:

- статистическая интерпретация полной реологической модели почвы;

- вероятностные математические модели рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

- математические модели для определения рациональных режимов работы некоторых типов рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

Практическую ценность работы представляют:

- методы выбора и обоснования рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

- методы, процедуры и алгоритмы выбора рациональных режимов работы сельскохозяйственных агрегатов, при которых обеспечивается соблюдение агротехнических требований и сохранение почвы в условиях нормального функционирования.

- методология исследования, моделирования и оптимизации сельскохозяйственных агрегатов и их рабочих органов в условиях нормального функционирования;

- программно-аппаратный комплекс для сбора, обработки и имитационного моделирования технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов;

- первичные преобразователи и микропроцессорные устройства текущего контроля технологических процессов почвообрабатывающих и посевного агрегатов;

- технологические схемы управления режимами работы некоторых видов почвообрабатывающих машин.

Совокупность перечисленных вопросов, направленных на повышение эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов, за счет установления закономерностей взаимодействия рабочих органов с ночной

на основе полной реологической модели петы с учетом случайного характера изменения основных параметров модели, а также за счет обоснования, разработки и исследования методов и средств, обеспечивающих соблюдение агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур представляет, па наш взгляд, новое направление в науке механизации сельскохозяйственного производства.

Объектами исследований были выбраны технологические процессы мобильных сельскохозяйственных агрегатов, входящих в состав усовершенствованного комплекса для возделывания семенного картофеля рассадным способом (чизельный плуг с переменной шириной захвата, комбинированный агрегат - культиватор-гребнеобразователь, тепличная фреза с гидро-об7.емным приводом рабочих органов, рассадопосадочная машина, фрезерный культиватор для междурядной обработки почвы с гидрообъемным приводом).

Реализация результатов исследования. Рекомендации по выбору рациональных конструктивных параметров и режимов работы,' обеспечивающих соблюдение агротехнических требований, использованы при разработке комбинированных агрегатов для посева трав в дернину (патент №2108698). Агрегаты используются в 11ИИ животноводства и кормопроизводства, ОПХ «Михайловскос», АОЗТ «Пахма» и других хозяйствах Ярославской области в технологиях реконструкции старосеяных культурных пастбищ и рекомендованы Департаментом агропромышленного комплекса, природопользования и потребительского рынка Администрации Ярославской области для более широкого внедрения. Принципиальная новизна комбинированного агрегата отмечена Росссльхозакадемией.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (1987-1998 гг.), Тверской государственной сельскохозяйственной академии (1988 г.), Ярославской государственной сельскохозяйственной академии (1993-1997 гг.), выездной сессии ПИМ в СПбГАУ (1991 г.), Ивановской государственной сельскохозяйственной академии (1995 г.), Всероссийском научно-практическом семинаре «Достижения селекции и семеноводства картофеля и механизации его возделывания» (1997 г.), 6 международной иаучио-мстоднческой конференции СГ16ГТУ "Высокие интеллектуальные технологии образования к науки" (1999 г.), 3 Всероссийской научно-технической конференции СПбГТУ «Фундаментальные исследования в технических университетах» (1999 г.).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации изложены в 33 работах, в т.ч. 12 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи раздело» общих выводов, указателя литературы и приложений. Работа нт-

ложена на 324 страницах машинописного текста, содержит 77 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает в себя 232 наименований. В приложении приведены тексты исходных программ для ЭВМ, копии авторских свидетельств и патентов на изобретения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

На формирование урожаи в большой мере оказывает влияние физическое состояние почв, даже при обеспечении растений сбалансированным питанием. '(сиська рациональные физические условия-в сочетании с достаточным количеством элемента питания способны обеспечивать максимальную продуктивность растений и получение максимальных урожаев сельскохозяйственных культур.

Почни, как физическое тело подчиняется законам физики и поэтому при разработке зональных систем земледелия необходимо выполнять технологическую и экологическую оценку физического состояния почв. Кроме этого физика ночи лежит в основе разработки зональных систем земледелия, а также при проектировании почвообрабатывающих агрегатов и их рабочих органов. Исследование физических свойств почвы неразрывно связано с разработкой систем земледелия, т.к. средства и методы физического исследования позволяют провести объективную оценку применения того или иного агротехнического приема.

В России физическое обоснование различных систем земледелия, начиная с середины 18 века, выполнялось известными русскими учеными И.М. Комовым, М.Г. Павловым, Железновым, В.В. Докучаевым, П-А- Костычевым, A.A. Измаильским, Г.Н. Высоцким, А.Г. Дояренко и др. В дальнейшем исследования в области физики почв продолжались советскими учеными H.A. Качинским, А.Ф. Тюлиным, С.А. Захаровым, П.И. Савиновым, П.В. Вершининым, И.Ь. Ревутом и мн. др.

На основе исследований физико-механических свойств почвы В.П. Го-рячкиным были выполнены основные теоретические расчеты рабочих органов почвообрабатывающих машин. Дальнейшее развитие научных исследований взаимодействия с почвой рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов и их ходовых систем сопровождалось углублением исследований реологии почв. В работах B.C. Жегалова, Н.В. Щучкина, Н.Д. Лу чипе кого, Г.Н. Сйнеокопа, А.Д. Хорошилова, В.П. Шитта, И.М. Панова, A.C. Кушпа-реьа, Ю.И. Кузнецова, и мн. др. Широкое распространение получили почвозащитные системы земледелия, разработанные Т.С. Мальцевым и А.И. Бараевым.

Работы по проектированию и рациональному использованию ночвообра-башваюшнх орудии, в т.ч. и почвосберегшоших, проводятся в ВИМ, КИСХОМ, СЗШШМЗСХ, Челябинском ГАУ,СибИМЭ, Северо-Восточном НИ11СХ, I СКБ i'IIO «Красный Лкхчш» н др. научных организациях. Обоснование « расчет новых почвообрабатывающих орудий к гжергонаемшен-

ным тракторам предложены в работах И.М. Панова, В.И. Вайнруба, В.Ф. Клейна, М.Г. До1аповского, Л.И. Любим она, В.В. Бледных, Л.Н. Кормнш-кова, A.C. Кушнарева и мн. др.

Огромное значение имеют вопросы сохранения и повышения плодородия почв, предупреждения переуплотнения почв и возникновения эрозионных процессов. Исследования по оценке влияния движителей на почву, которые были начаты М.Х. Пигулевским и H.A. Каминским еще в 20-е годы, в дальнейшем проводились и продолжают проводится в Почвенном институте им В.В. Докучаева, ВИМе, ВИСХОМе, ТСХА, АФИ и многих других ПИИ и ВУЗах страны.

Многочисленные исследования по разработке актуальных направлений земледельческой механики проводятся зарубежными исследователями в Канаде, Великобритании, США, Германии, Голландии, Китае, Японии, Австралии и др.

Многочисленными исследованиями было установлено, что любое механическое воздействие на почву со стороны сельскохозяйственного агрегата приводит к изменению взаимного расположения почвенных частиц. При разрушении почвенного пласта или его рыхлепнп происходит увеличение расстояния между частицами почвы, а при сближении помненных частиц — уплотнение. Все эти процессы, в конечном итоге, приводят к изменению плотности обрабатываемого слоя почвы.

В спою очередь, изменение плотности почвы приводит к изменению водного, воздушного и тепловою режимов почвы, изменению условий развития биологических процессов пнутри почвы, и изменению структур!,! почвы. Изменение вышеперечисленных факторов влияет на развитие корневой системы возделываемых культур (рис t).

Известно, ч то п почве содержится большое количество нор и капилляров. Деформация помпы приводит к изменению их положения и объема. При воздействии рабочего органа на почву разрушение ее массива п первую очередь происходит по линиям наименее прочных капиллярных спялен. Поэтому внутренние связи всех типов почв имеют одинаковые свойства, обусловленные влиянием слабо- и рыхлосвязапной поды, а механизм 'разрушения н деформации всех типов почв имеет одну и ту же природу. Это условие соблюдается в том случае, если пространство между норами иол поспи« не заполнено водным почвенным раствором. Количественные же опенкн реологических свонсш почвы полностью предопределяются сс механическим, минералогическим и химическим составами, биологической природой и содержанием влаги.

Так как любое воздействие рабочего органа псегда вызывает объемные деформации ночпы и деформации сдвига, то наиболее полно отражает поведение почвы при воздействии на псе почвообрабатывающих орудий модель 'деформируемой сплошной среды. Данная модель почвы предполагает наличие в ней внутренних связей между почвенными частицами. Модель исты

в виде сплошной деформируемой среды может использоваться для выявления общих закономерностей взаимодействия рабочих органов с почвой.

Рисунок 1. Струкчурная схема механического воздействия сельскохозяйственной техники на почву.

Таким образом, для исследования взаимодействия рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов с почвой, выбора их рациональных параметров и режимов работы необходимо:

- разработать реологическую модель почвы, учитывающей агротехнические требования, которые предъявляются к условиям произрастания возделываемых культур, и позволяющей оценивать изменение основных почвенных параметров в зависимости от внешнего воздействия со стороны рабочих органов;

- получить достоверную статистическую информацию об изменениях основных параметров почвенного состояния до и после прохода агрегата в нормальных условиях функционирования;

- получить модели технологических процессов, выполняемых сельскохозяйственными агрегатами в условиях нормального функционирования;

Л

получить оценку эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов.

Большинство моделей сельскохозяйственных агрегатов, используемых для расчета их рабочих органов и выбора режимов их работы, не учитывают статистическую природу показателей почвенного состояния. Почва является мног офазной системой и изменение соотношения фаз зависит от множества условий, нх невозможно заранее предопределить. В связи с этим возникает необходимость разработки таких моделей агрегатов, которые учитывали бы реальные условия их функционирования, изменяющихся случайно, в веро-ятноетно-статистнческом смысле, а также особенности почвенно-климатических условий.

Профессором А.Б. Лурье предложено использовать для описания протекания технологических процессов, анализа и синтеза сельскохозяйственных машин вероятностно-статистические методы. Исследования 'динамики почвообрабатывающих агрогатов с использованием методов теории случайных процессов были проведены в работах П.М. Василенко, В.П. Рослякова, C.B. Кардашевского, В.Г. Еникеева, И.С. Пагорского, JI.E. Агеева, В.Н.Кербера, Е.И. Давндсона, И.З Теплинского н др. Данная теория предполагает, что сельскохозяйственный агрегат представляет собой динамическую систему, преобразующую случайные, в вероятностно-статистическом смысле, входные возмущения в выходные переменные, которые являются различными технологическими, энергетическими и т.п. показателями работы данного агрегата. Эффективность функционирования любого сельскохозяйственного агрегата оценивается по соответствию выходных показателей агротехническим, энергетическим, экономическим и т.п. требованиям, предъявляемым к данной технологической операции.

1!

"i % \ \ ч

Рисунок 2. С*сия модели кпяйсгненнога ягря ата

тсяиологическог» процесс* сельеко-

Модели сельскохозяйственных агрегатов (рнс:2) построены по принципу вход-выход. На входе модели любого сельскохозяйственного шрегата действуют векторные функции условий работы Х~{Х|(1), х2(1),..., хп'1)} и управления 1! -ф)|(1), ii;(l)...., иц(0), а на выходе векторная функция V= {уt(l),

УгОХ—. Ут(1)}- Число составляющих п, к и т ва.юроь зависит от лига агрегата и точности, с которой выполняется описание модели. Все входные и выходные параметры являются функциями какого-либо независимого ар1у-мента, например, пути 1.

Числовые характеристики данных процессов были получены по результатам экспериментальных исследований и реальных условиях функционирования. Поэтому описание операторов моделей функционирования сельскохозяйственных агрегатов необходим» выполнять с использованием вероятностных законов.

Описание технологического процесса сельскохозяйственного агрегата производится оператором модели А". Оператор модели Ая дает однозначную оценку преобразования вектора входных возмущений X и вектора управления и в вектор выходных переменных У:

У=А°[Х,и]. (1)

В таком представлении оператор модели является математической моделью технологического процесса агрегата. Построение, математической модели, заключающееся в определении вида и структуры оператора. Построение такого оператора позволит анализировать и оптимизировать конструктивные особенности и режимы работы сельскохозяйственных агрегатов.

Оператор модели технологического процесса сельскохозяйственного агрегата А" может являться совокупностью оператором частных моделей А,, а оператор модели возделывания какой-либо сельскохозяйственной культуры А - совокупностью моделей агрегатов А®, которые используются в технологии возделывания данной культуры.

Ввиду того, что сельскохозяйственные агрегаты являются сложными динамическими системами, для получения моделей технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов предлагается использовать экспериментальные методы. Данные методы получения эмпирических уравнений основаны на идентификации моделей но результатам обработки информации о входных и »ыходных процессах, полученной в условиях нормального функционирования исследуемого агрегата. При идентификации для исследуемых моделей устанавливают оптимальные оценки операторов нз заданного класса операторов по типовым вероятностным характеристикам реализаций случайных входных и выходных процессов.

Оптимальная, в смысле минимума средней квадратическон ошибки, оценка оператора А*( представлена в виде условного математического ожидания выходной переменной у(1)| относительно входной х(1)» т.е. регрессии у(1>, относительно х(1>1:

У *(1))=А*[х(1);]=М[у(1^ | Л(|)Г,1о<1<Ь]. (2)

Используемая методика статистической идентификации предусматривает получение моделей на основе синхронных записей реализации входных х(1), и выходных у(1), процессов элементарной сист емы агрегата.

Для одномерной модели с одним входом и одним выходом при линейной связи между ординатами у,- н х, уравнение регрессии можно представить в виде

у'(1), = т = (3)

о,

В случае, когда элементарная модель технологического процесса имеет две входных переменных и одну выходную оценкой ее оператора также является условное математическое ожидание М[у(1) Цоц^ог] в виде математического ожидания некоторой функции /(Х|, х2).

П1У!х=М[г(х1,х2)]. (4)

Функция г(х|,х2) после разложения в ряд Тейлора и при учете в ней только членов первого и второго порядков (у=Л) примет вид:

=ао +а,т„ +а2тк2 + Ь,(т*, +а',)+Ьг(т^ +р51)+Мт,,т„ +р,.2ст,ог). (5)

Одним из критериев оценки оператора модели является дисперсионная мера идентичности, которая представлена дисперсионным отношением

0(т,,,;)

. .:■ (6) где - дисперсия выходной функции у(1),; - дисперсия условного

математического ожидания.

Гак как дисперсии 1)У| и □(т^) связаны между собой соотношением ОупО(ту1|1|)+Ву||Х!, то выражение (6) можно записать как

О ,

* = С7>

где Э)||х! - условная дисперсия выходной переменной у(1)! относительно входной Х(!)„ = М[(у(1), - |(у(1>,-т^ОДх^у, .

В случае, когда оценкой оператора является уравнение лннешюй регрессии, то мера идентичности определяется по квадрату коэффициента взаимной корреляции при А,=0, т.е.

О степени линейности моделей судят по близости значений взаимных дисперсионной ц^ДХ) и корреляционной р^.хК^-) функций

Динамическая система является линейной, когда т.е. т^.х^Руы-

Оценки выходных показателей модели любого агрегата позволят судить о качестве выполнения технологического процесса, т.е. соответствии фактических показателей рабсил агротехническим требованиям, а также производить соответствующие расисты параметров агрегата с учетом его динамики в условиях нормального функционирования. Совокупность указанных оценок определяет эффективность функционирования агрегата. Исследованиям эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов

посвящены работы А.Б. Лурье, В.Г. Еиикеева, Л.Е. Агеева, Е.И. Давидсона, И.З. Теплниского, В.А Смелика и мн. др.

Оценка эффективности функционирования может быть выполнена по отклонениям выходной векторной функции V от некоторой векторной функции Уи, которая показывает идеальный (желаемый) результат работы данного агрегата. Векторная функция Е характеризует модель отклонений.

Дня каждого сельскохозяйственного агрегата устанавллнваются допускаемые отклонения Едоп. Нахождение функции Е в области допускаемых отклонений Едо„ соответствует эффективному функционированию агрегата, т.е. Е<Едоп. Задача обеспечения эффективного функционирования агрегата сводится к выполнению условия | Ё-Едоп I ~>0.

Допускаемые значения |е,(1)1даг1 для любого выходного показателя у,(1) накладывают нормативные ограничения (допуски) на протекание технологического процесса. Выход за пределы такого допуска нежелателен. Однако при случайном изменении составляющих входной, управляющей и выходной векторных функций полностью исключить выход показателей эффективности за пределы допускаемых значений невозможно. Поэтому эффективность, функционирования сельскохозяйственных агрегатов оценивается вероятностным» оценками, в частности относительной длительностью Рд нахождения выходного процесса у;(1) в поле заданного допуска

Рд=Р[у,(])£1'до„], (9)

где Рд«« - зона допускаемых значений для процесса у,(1). Область допускаемых значений кдоп любой числовой характеристики ку процесса у; может быть рассчитана по заданным абсолютным Д или относительным р допускам на изменения выходных процессов у^1).

А.Б. Лурье предложено установить некоторый допускаемый нижний уровень |Р4|ДШ, ниже которого нахождение оцениваемого параметра нежелательно. При этом функционирование технологического процесса можно считать эффективным при условии

Рд>|РА1до,.- (10)

В связи с изложенным, проблема повышения эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой, включает в себя следующие основные этапы:

- установление допускаемых значение почвенного состояния в соответствии с требованиями возделываемых культур к условиям произрастания; ' - разработка реологической модели почвы как многофазной квазиоднородной деформируемой среды при наличии в ней внутренних связен между почвенными частицами, отражающей поведение почвы при воздействии на нее почвообрабатывающих орудий;

разработку моделей рабочих органов сельскохозяйственных афегатов с учетом особенностей реологической модели почвы, а также случайного, в вероятноегно-статистическом смысле, изменения свойств почвы;

построение моделей технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов методами статистической идентификации на основе результатов экспериментальных исследований;

моделирование технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов с учетом реологии почв для выбора рациональных режимоп работы в зависимости от конкретных почвенно-климатическнх условий и конструктивных особенностей рабочих органов;

разработку систем контроля качества технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов, обеспечивающих повышение качества выполнения технологических процессов.

Агротехнические требования, которые предъявляются к комплексу машин для возделывания какой-либо культуры, составляются с учетом специфичных требований растений к условиям'произрастания. Агротехническими требованиями устанавливается оптимальные значения для определенных показателей почвенного состояния, при которых обеспечиваются наилучшие условия для роста и развития возделываемых культур. К основным таким показателям можно отнести плотность почвы, ее Структуру (пористость) и влажность.

В любой системе почвообрабопси основной задачей является формирование корпеобитаемого слоя с требуемыми параметрами, а затем поддержание благоприятного состояния почвы в течение всего срока пегегацин. Мсхмч»-чсскую обработку корнеобитпемого слоя необходимо производить таким образом, чтобы влияние неблагоприятных погодных условии на изменение физико-механических свойств почвы должно быть сведено к минимуму.

Сложность определения требуемого вида обработки ддя различных типов почв заключается в том, что при выполнении почвообрабатывающих технологических Операций происходит лишь кратковременное взаимодействие деформатора (каковым является любое почвообрабатывающее орудие) с различными слоями почвенного горизонта. От правильности выбора агротехнического приема зависит последействие природных явлений протекающих в почве после се обработки: либо формирование урожая с одновременным восстановлением нарушенных процессов, связей и т.п., либо активизация природных сил, направленных на формирование урожая яозде-лываемых культур и повышение почвенного плодородия. Поэтому приемы почпообработкн необходимо выбирать с учетом закономерностей протекания физических процессов после воздействия на почву сельскохозяйственных афегатов.

Почвенный горизонт пронизан многочисленными норами различной величины, в осионном пересекающих его' в вертикальном направлении. Поверхность твердых тел, а в 'данном случае - поверхность почвенных пор, имеет отрицательный электрический заряд (рис 3). Но влажном состоянии положительные ионы растворенных в воде солей притянутся к смоченным поверхностям, а отрицательные будут от них отталкиваться. Внутри ноч-

венных пор или капилляров на периферии водной пленки образуется подвижный слон, т.к. электрическое притяжение уменьшается с увеличением толщины водной пленки.

Рисунок 3. Схема формировании подвижного слои влаги в почвенном капиллярном канале.

Более холодные стенкн капилляров имеют меньший электрический потенциал, следовательно, притягивают к себе водную пленку большей толщины. При этом, в мобильной части жидкости внутри капилляра соберется меньше отрицательно заряженных ионов, чем на участке с более высокой температурой стенок. При выравнивании разности потенциалов, отрицательно заряженные ионы из зоны повышенной концентрации устремятся в зону, имеющую меньшее число одноименнозаряженных частиц. Перемещаясь вдоль капилляра к участку, имеющую меньшую температуру стенок, ионы-анионы увлекают за собой воду, находящуюся внутри данного сосуда. Отсюда следует, что водяной насос начинает действовать за счет выравнивания электрического потенциала внутри капиллярного сосуда, имеющего участки с различной температурой стенок. Обязательным условием проявления термоэлектрокинеза, т.е. движение воды внутри капиллярных сосудов под действием перепада температур является значительное превышение длины капилляра над его шириной.

Движение влаги внутри почвы протекает по-разному в различные сезоны года из-за смены температур на поверхности и внутри почвы в различные периоды года.

• Основными положительными последствиями движения почвенной влаги, имеющего место в зимнее время, является снижение 'плотности почвы (ее саморазуплотнение) и образование мелкокомковатой структуры. Причем данные процессы происходят под действием природных сил без затрат механической энергии. Для более лучшего проявления положительного эффекта действия термоэлектрокинеза в зимнее время необходимо выполнить

»1> с2

предварительное накопление значительных запасов влаги .в нижних слоях почвы.

В весеннее время миграция внутрипочвенной влаги под действием градиента температур может отрицательно сказаться на физико-механических свойствах почвы и спровоцировать возникновение эрозионных процессов. Поэтому для снижения отрицательных последствий, вызванных проявлением термоэлектрокинеза в ранневесенний период времени, необходимо применять агротехнические приемы, способствующих поглощению излишков влаги и предотвращению сгока талых вод.

В летний период времени влага под действием градиента температур движется в нижние слои почвы. Поэтому для предотвращения излишнего высушивания верхнего слоя почвы необходимо поддерживать рыхлым верхний слой почвы для предотвращения активного испарения влаги, создать условия для ее аккумуляции в корнеобнтаемом почвенном горизонте и обеспечить свободное .проникновение корневой системы в нижние слои почвенного горизонта, более насыщенные влагой.

В осенний период времени в верхнем слое почвы образуется водный затвор. Поэтому необходимо создать в почве поры, размеры которых значительно превышают размеры капиллярных сосудов, пронизывающих почвенный горизонт в вертикальном направлении. Вода в этих порах будет уходить вниз под действием сил гравитации.

Отсюда следует, что выбор приемов обработки почвы и видов почвообрабатывающих орудий при возделывании сельскохозяйственных культур должен проводится с учетом особенностей суточной й сезонной миграции почвенной влаги под действием термоэлектрокинеза.

В связи с этим можно выделить основные направления совершенствования почвообрабатывающих орудий и их рабочих органов, учитывающих особенности движения влаги внутри почвы;

совершенствование рабочих органов почвообрабатывающих машин; формирование значительных запасов влаги в корнеобнтаемом пахотном и подпахотном горизонтах почвы;

формирование большого числа капилляров, пронизывающих почву иа значительную глубину;

сохранение и поддержание мелкокомковатой структуры почвы в корнеобнтаемом слое, в течение всего периода вегетации возделываемых культур;

предотвращение развития эрозийных процессов и разрушения почв, вызванных смывом или распылением почв;

формирование влагоаккумулируещего слоя на поверхности почвы за счет заделки растительных остатков и сидератов в верхний слой почвы.

Совершенствование- рабочих органон, взаимодействующих с почвой, необходимо выполнясь на основе реологической модели,.'описывающей процессы изменения помненного состояния.

При любом напряженном состоянии деформируемой среды можно всегда так сориентировать грани элементарного параллелепипеда, чтобы на них действовали только нормальные напряжения 02 и 03. При ориентации граней элементарного параллелепипеда параллельно координатным осям на его гранях наряду с нормальными напряжениями ах, ст, и огг возникают и касательные т^.

Напряженное состояние почвенного элемента перед рабочим органом характеризуется тензором напряжения Тн, а деформативное — тензором деформации То. Около элемента почвы полная энергия деформации описывается как

где По — энергия формоизменения элемента почвы составляющими Ои -тензор-девнатора, который вызывает сдвиговые деформации; Г[1>с - энергия изменения объема элемента почвы составляющими шарового тензора напряжения Пи-

Отношение энергии, расходуемой на изменение объема почвы и деформацию формоизменения ее элемента имеет вид

где I, и Ь - первый и второй инварианты тензора напряжений. Огсюда следует, что поле напряжения, создаваемое сельскохозяйственным афегатом в почве, всегда вызывает объемные деформации, т.к. 1|*0, то от-П

ношение -—не может быть равно нулю во всей деформируемой области.

"о

Огсюда следует один из важнейших принципов механики почв: любое воздействие рабочего органа на почву увеличивает ее объемную массу (плотность) в некотором объеме. Из этого положения следует, что проектирование рабочих органов- должно обеспечивать минимальные размеры зоны уплотнения, возникающей в; результате их воздействия на почву.

Так как энергия изменения объема приводит к уплотнению некоторых элементов обрабатываемого массива, то от формы рабочего органа и кинематики его.движения зависит энергоемкость обработки почвы.

Технологический процесс обработки почвы предусматривает нарушение установившихся внутренних связей. Достигнуть условие разрушения можно по различным траекториям в пространстве главных напряжений, деформации и времени. !>ги траектории также определяют энергоемкость технологической операции.

Огсюда следует, что более рациональные технологии обработки почвы с точки зрения энергопотребления предполагают минимальное уплотнение

п = 2°«е« = Пс+П"6'

(П)

(12)

почвенных элементов и разрушение почвенного массива по направлениям минимальных связен между элементарным!! частицами.

Рисунок 4. Расчетная схеиа «ли определения ипприжеинК о почве от дсйстпям си-

средоточеппой силы

Для определения напряженного состояния почвенного элемента, вызванного действием рабочих органов рассмотрим распределение напряжений о г действия сосредоточенной силы Р на упругое полупространство, в качестве которого представлена модель почвы (рнс.4). Радиальное напряжение (Тц из площадке, перпендикулярной радиус-вектору Я представляется как

ЭРсояос .....

где а- угол между осью 7. и и.

Вертикальную составляющую общего напряжения можно определить по выражению

31'г1

'.гни1

(14)

Допустим, что нам известен закон распределения давлений на почву Р"Г(х) в плоскости ХОУ. Тогда заменим па интерпале <!(х) распределенную силу сосредоточен пой <1Р=Цх)с1х. Подставив п уравнения (14) <1Р вместо Р, получим наиря;кения, вызванные элементарной сосредоточенной силой. Заменив переменные Я пах к Постоянную после интегрирования получим суммарную вертикальную составляющую полною напряжения в искомой точке с координатами х,п и 7т вызванного воздействием распределенной силы. В качестве пределов интегрирования примем предельные углы между горизонтальной линией и линиями, соединяющими точку, в которой онре-

деляется напряжение, с границами распределенной силы. В конечном итоге, получаем выражения, определяющие составляющие напряжения

2*5

<V=-jf(K)cos2pd¡} , (15)

2'í

ах =—jf(x)sin1pdp , (16)

ж -р . ' .

tB=-Jf(x)sinpcos)3dp . (17)

Так как любое воздействие рабочего органа на почву всегда вызывает деформации сдвига И объемные деформации, то общая реологическая модель почвы состоит из модели для деформаций формоизменения и модели объемных деформаций.

Модель объемных Деформаций получают на основе изучения напряжений, возникающих в почве при воздействии на нее сельскохозяйственных орудий.

На увеличение плотности почвы влияют как нормальные напряжения сй, выраженные через среднее нормальное напряжение сгср, так и касательные напряжения ту, возникающие на гранях рассматриваемого элемента. Дня определения изменений плотности почйы из всех касательных напряжений T;j, действующих на элементарный объем в данный момент, выбирают ттах.

Уравнение зависимости плотности почвы р от действующих нормальных и касательных Напряжений имеет вид

Р=Р» + Ьх|п(стЧ)+стта1), (18)

где ро - начальное значение плотности почвы, г/см3; b и с - эмпирические коэффициенты, которые; определяются для конкретных почвенных условий.

Модель деформаций формоизменения включает в себя описание фазы локальных сдвигов (напряженно-деформируемое состояние почвы до момента разрушения) И фазы конечных сдвигов (разрушение почвы и образование поверхностей скольжения).

В первой фазе деформации формоизменения уравнение состояния элемента почвы записывается в виде

y(t)=^jt(t)+fk(t-0)T(8)dO

(19)

где G - мгновенные модуль сдвига; k(t-G) - значения ядра ползучести при сдвиге почвы; 7(t) — деформация сдвига; т(0 - напряжение сдвига.

Построение реологической модели во второй фазе деформации сводится к выбору теории прочности в зависимости от задачи, которая решается для конкретных условий. В качестве такой теории может выступать теория максимальных напряжений, теория наибольших деформаций, теория Кулона-Мора а тл. В зависимости от выбранной теории прочности выполняют ис-

следования процесса разрушения почвенных образцов и получают эмпирические зависимости разрушающего напряжен ияот стГОг к,) в следующих классах напряженных состояний: трех- и двухосное сжатие, одноосное сжатие с кручением.

После построения вышеперечисленных реологических моделей полная система уравнений состояния почвы при воздействии на нее сельскохозяйственных агрегатов имеет вид

Л о(р,1 А

Л "Ч„< * а« Л КО г\ (20)

■Т.+-X--+

, О

А ~ А

где г»- предельное зйачение касательных напряжений. Анализ полной реологической модели состояния почвы (20) показал, что результаты воздействий на почву рабочих органов почвообрабатывающих машин зависят от распределения в ней полей напряжений. Напряжения, создаваемые рабочим органом, в почве способствуют не: только ее разуплотнению и рыхлению, ко также могут привести и к образованию переуплотненных комков в зоне ядра уплотнения перед почвообрабатывающим орудием. Все зависит от закона распределения давления Р, на границе "рабочий орган - почва".

Представим почву в виде полуплоскости со следующими условиями геометрии поверхности С,(х) = С,'(х) = Г," (х) = 0.

С учетом силы трения определение распределения давления по участку контакта рабочего органа с почвой описывается уравнением

Г'Г^-У , 'Г('> АО, (21)

л л ■Ча-Ы (а -I ) (1-х) .

где П» - уравнение контура деформатора; Р = ]р(1)А - сжимающая сила; С,

- коэффициент, зависящий от физико-мехаиическнх свойств почвы.

Таким образом, для обеспечения эффективной работы сельскохозяйственных агрегатов необходимо, чтобы в ядро уплотнения перед рабочими органами вовлекался минимальный объем обрабатываемой почвы, а нх геометрия обеспечивала такое распределение напряжений, прй котором в ядре уплотнения пе образуется переуплотненных комков почвы,

На основе вышесказанного, а также с учетом особенностей движения капиллярной влаги для основной и зяблевой обработок почвы предлагается использовать рабочие органы рыхлителыгопо типа. Это связано с тем, что перед рабочими органами рыхлительного типа в ядро уплотнения вовлекается наименьший объем почвы. Конфигурация таких рабочих органов обес-

иечивает незначительную степень уплотнения почвы в данном ядре, что исключает образование переуплотненных почаенньзх комков. Снижение плотности почвы в обрабатываемом слое при работе рыхлительных рабочих органов производится за счет распространения зон деформации по линиям наиболее слабых внутриночвенных. связей и перемещения частиц почвы относительно друг друга. За счет того, что уплотнению перед рыхлитель-ными лапами подвернется очень незначительный объем почвы, то данный вид обработки обладает наименьшей энергоемкостью. Кроме этого после прохода данных орудий увеличивается капиллярная есть, связывающая пахотный и подпахотный горизонты. На основе вышесказанного предлагается использовать для основной обработки почвы чизельные плуги, а для поверхностной-чизельные культиваторы.

Для предпосевной обработки суглинистых почв предлагается использовать орудия с активными рабочими органами. Это связано с тем, что после прохода почвообрабатывающих машин формируется однородный рыхлый слон, в котором размер почвенных агрегатов зависит от кинематического режима работы машин. Кроме этого, отделяемый блок почвы мало уплотняется т. к. имеется свободная от нагрузки задняя стенка обрабатываемого слоя.

В технологиях возделывания многих сельскохозяйственных культур предусматривается формирование заданных физико-механических свойств почвы на глубине размещения основной массы корневой системы растений. Для этих целей широко используются прикатывающие рабочие органы. Анализ реологической модели почвы показал, что активные катки, работающие в режиме буксования, могут использоваться для выполнения технологического приема консервации почвы с формированием упрочненной се поверхности.

Заданное качество обработки почвы чизельными культиваторами выполняется при такой расстановке рыхлительных дан, которая обеспечивает перекрытие зон деформации Ь| смежных рабочих органов. Для определения ширины расстановки рыхлительных лап на раме культиватора воспользуемся известным выражением

к .и 2Ьх1а° т»

Ь'=<1+ /ф+а+оу (22)

где а - угол входа рабочего органа в почву, 0 - угол внутреннего трения «почва-почва», <р - угол внешнего трения «сталь-почва», Ь - глубина рыхления.

Установлено, что физико-механические свойства почвы, в частности, используемые для расчета положения рыхлительных лап на раме культиватора, коэффициенты внешнего трения «сталь-почва» ф и внутреннего трения «почва-почва» 8 изменяются в зависимости от влажности почвы Таким образом, ширина зоны деформации на поверхности почвы под действием

рабочих органов чизельного культиватора является функцией влажности почвы Ь| = Поэтому для повышения эффективности функционирования чизельных культиваторов необходимо учитывать влияние процесса влажности почвы ХУ на ширину распространения зоны сплошного рыхления в обрабатываемом слое почвы, а также поддерживать заданную глубину обработки Ь.

Основными задачами применения чизельных плугов являются устранение переуплотненной плужной подошвы в подпахотном горизонте и сплошное рыхление пахотного горизонта.

Плужная подошва располагается на глубине ниже глубины обработки отвальными плугами и характеризуется повышенной плотностью почвы р относительно выше- и нижележащих слрев. Для определения положения плужной подошвы предлагается использовать косвенный показатель плотности почвы - продольную твердость г, т.е. сопротивление почвы при протаскивании в ней деформатора. Глубина залегания плужной подошпи Ь,, может быть определена по изменению знака производной продольной тпер дости почвы г' (рис. 5).

Рисунок 5. К методике определения настроечного значения глубины обработки для чизельных плугов

Условия работы чизельных плугов отличны от условий работы других типов почвообрабатывающих орудий. Рабочие органы чизельных плугон работают в трех различных почвенных горизонтах (поверхностном, пахотном, подпахотном), обладающих неоднородной структурой и различными физнко-механичсскими свойствами. Так как заданное качество рыхления пахотного слоя при обработке почвы чизельнымн плугами обеспечивается за счет перекрытия зон деформации, распространяющихся в обрабатываемом слое от смежных рабочих органон, то. при-определении-настроечного значения ширины расстановки b рыхлительных лап на раме необходимо учитынать особенности фн.зико-мехапичсских.свойств различных почвенных горизонтов. Глубина рыхления почвы H чнзельным плугом рамга: Il h, I h; i li5, где hi - глубина хода рыхлнтелыгай лапы в подпахотном горизонте, h?. - глубина пахотного горизонта, h.i - глубина поверхностного

. I

г

r'5-O

гЧО

слоя. Для определения ширины расстановки рыхлительных лап чизельного плуга Ь, при которой обеспечивается сплошное рыхление пахотного горизонта на заданную глубину Ь0, предлагается использовать следующее выражение

sinö. sinO,

(23)

Основными показателями качества работы почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами являются глубина обработки почвы Ьф(1) и крошение почвы £ф(1).

Ввиду невозможности определения аналитическим путем модели формирования Глубины обработки (1(1) в зависимости от условий работы фрезерного агрегата оператор данной модели необходимо получить методом идентификации по результатам полевых исследований работы фрезерного агрегата.

Анализ технологического процесса фрезерного агрегата показал, что модель процесса крошения почвы е(1) фрезой может быть представлена в виде трех последовательных элементов (рис. 6).

v.(i)

Рисунок 6. Элементы модели крошения почвы фрезерным агрегатом

Первое звено этой модели формирует подачу на нож фрезы S. Математическое выражение, связывающее входные воздействия - скорость движения агрегата va и частоту вращения вала фрезы ю при числе ножей г, с выходным- подачей на нож S представлено выражением (24). Входные воздействия v„(l) и со(1) являются случайными в вероятностно-статистическом смыс-■ ле процессами. Поэтому подача на нож S также является случайным процессом S(l) с аргументом 1.

za>(l)

(24)

Второе звено модели процесса крошения почвы фрезой описывает формирование отделяемой стружки. Размер стружки или ее толщина 5(1) завн-с»гт от процессов подачи на нож S(l) и глубины обработки h(l), а также и от

конструкции фрезы - радиуса фрезбарабана R. Математическое выражение для второго звена представлено уравнением (25). С учетом случайного характера изменения процессов S(l) и h(l), а также влияния на длину отрезаемой стружки 6(1) внешних возмущающих воздействий, данное выражение примет вид:

8(1) = , S(l) г. (25)

RV2h(l)R-h(l)

Третье звено модели крошения почвы формирует процесс крошения почвы Еф(1) после отделения стружки 6(1), ее дополнительного крошения после столкновения летящих частиц с защитным кожухом и соударения между собой. Описать аналитическим путем формирование процесса крошения Еф(1) в зависимости от толщины стружки §(!) практически невозможно т.к. на степень крошения оказывают влияние целый ряд дополнительных случайно изменяющихся факторов. Поэтому математическое описание данного элемента модели предлагается получит ь методом идентификации на основе записей реализаций входного и пыходмого процессов в полевых условиях.

На все звенья модели оказывают влияние внешние возмущающие воздействия: 11оэтому получеппая модель процесса крошения почвы соответствует определенным почвенным условиям, а вид и параметры модели уточняются по результатам экспериментальных исследований фрезерного агрегата.

Возможность регулирования скорости движения агрегата va и частоты вращения рабочих органон ш позволяет регулировать интенсивность их воздействия на почву в зависимости от почвенных условии. Это положение особенно актуально для пропашных многопроходных фрезерных культиваторов режим работы также должен учитывать и кратности обработки.

Прикатывающие рабочие органы сельскохозяйственных агрегатов выполняют окончательную подготовку почвы. Основной задачей применения пассивных и активных катков является формирование заданной плотности почвы на глубине корнсобитасмого слоя. При работе активных-катков происходит и упрочнение поверхности почвы. ■

IIa рис.7 представлена схема качения жесткого катка по деформируемой поверхности. Допустим, что поступательная скорость движения катка составляет I м/с, ширина катка равна единице, а зона его взаимодействия с (точной ограничивается углом (¡>. Со стороны пассивного катка на почву действует вертикальная сила Q, которая является суммой врез катка Q, и до-' полнптелмши нагрузки 0,ф, создаваемой пружинами, и тяговое усилие Р, Равнодействующая mix сил па площадке контакта катка с почвой распределяется по некоторому закону q(ip) в зависимости от физико-механических свойств почвы,

На элементарной дуге dl. ограниченной углом dtp, под действием элементарной сил ы dq в элемент арном объеме почвы, граничащим с поверхностью катка, возникнет окимлштее нормальное напряжение de» а также касатсль-

ное напряжение ¿т. Углы ф[ и <рг показывает положение элементарных уна-стков относительно центра вращения катка, в которых наблюдаются различные режимы взаимодействия поверхности катка с почвой (сцепление, скольжение). Используя основное реологическое уравнение для определения изменения плотности лочвы р на некоторой глубине г после прохода активных н пассивных катков, получим следующее выражение

Г'г(1 + у')д(ф)соз<р-г-фл ,

р = р0+Ыпу-—г-(26)

Перед активным катком ставится задача формирования заданной плотности р на глубине расположения посевного материала, а также и формирование поверхностного слоя с высокой плотностью.

Рисунок 7. Схема расположения зон взаимодействии катка с почвой: а —

пассивного; б - активного

В верхнем слое почвы, соприкасающимся с поверхностью обода, плотность почвы р,юв после прохода активного катка определяется по следующему выражению

, (27)

где ц/с.„ - угол внешнего трения «сталь-почва», сс.„ - коэффициент сцеп- • пения «сталь-почва».

Плотность почвы рг) в верхнем слое почвы, не соприкасающимся с поверхностью обода катка, на глубине 2], где распространяются касательные напряжения х (г1=2-4 см), с учетом угла внутреннего трения «почва-почва» и коэффициента сцепления «почва-почва» определяется по выражению

и. -»яг, / (28)

-■•Ы^У'^^^Чх^у..]).

Исходя из вышесказанного, рациональный режим работы пассивного катка должен обеспечивать минимальные касательные напряжения в зоне контакта его обода с почвой. Приращение плотности почвы р на определенной глубине т. при минимальных значения касательных напряжений т в зоне взаимодействия катка с почвой зависит от вертикальной составляющей нагрузки, то за счет регулировки усилия сжатия пружин 0П[, можно управлять процессом формирования плотности р.

Из анализа выражений (27) и (28) следует, что наибольшая плотность почвы рпов в поверхностном слое формируется при таком режиме работы активного катка, когда в зоне сцепления АВ на дуге контакта возникают максимальные касательные напряжения ттах, а размер этой зоны имеет максимально возможную величину и превышает размер зоны буксования ВС. При этом максимальные касательные напряжения ттах на каждом участке зоны сцепления имеют значения близкие к критическим, т.е. тши.~т„р.

Изменение степени буксования активного катка 8 позволяет изменять соотношение размеров зон буксования и скольжения. Поэтому, после того, как для создания требуемой плотности почвы на заданной глубине приложена определенная вертикальная сила С! необходимо выбрать такой режим буксования, при котором формируется наиболее прочная поверхность почвы.

Для определения рационального режима работы активного катка составлено уравнение моментов Мкр относительно оси вращения катка.

Мк^а^Ч^^^+^^Ост^+с^)]2. (29)

Максимальное значение крутящего момента Мкр будет соответствовать режиму качения катка, при котором значение равнодействующей касательных сил в зоне сцепления ТС1,=МСЦ^\|/С_,,+<:,._„) имеет максимально возможное значение. Причем, значение касательных сил должно быть близко к критическому, а зона сцепления на площадке контакта катка с почвой имеет максимально возможную величину.

На значения касательных сил Т и касательных напряжении т одинаково влияют коэффициенты и сс-ц, а также режим работы активного катка (соотношение зон буксования и сцепления в зависимости от степени буксования 5). Определив степень буксования 8, при котором на каток действует максимальный крутящий момент |Мкр|так, получим значение рационального режима работы. Максимальный крутящий момент |Мкр|тах в определенных почвенных условиях соответствует такому режиму качения активного катка, при котором формируется наиболее прочная поверхность почвы.

Для построения моделей технологических процессов исследуемых машин и их рабочих органов методами идентификации необходимо получить достоверную информацию о входных и управляющих воздействиях, а также о выходных показателях качества их работы, поэтому основными задачами полевых экспериментальных исследований являлись:

- получение достаточной информации о взаимодействии с почвой рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов различного типа в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом;

- регистрация условий функционирования сельскохозяйственных агрегатов;

- регистрация качественных показателей исследуемых технологических процессов;

- определение эффективности функционирования исследуемых агрегатов и их рабочих органов;

- проверка в реальных условиях мероприятий, направленных на повышение эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов.

Для решения задач, поставленных перед экспериментальными исследованиями, разработана программа, которая включала в себя:

- получение информации в полевых условиях о входных возмущениях, выходных параметрах и управляющих воздействий сельскохозяйственных агрегатов и их рабочих органов в соответствии с разработанными моделями их функционирования;

- выбор и обоснование параметров контроля показателей качества исследуемых сельскохозяйственных агрегатов;

- выбор и испытание измерительных средств, используемых при регистрации информации о работе машин и агрегатов;

- обоснование алгоритмов контроля качества;

- разработка и внедрение мероприятий по совершенствованию конструкций сельскохозяйственных агрегатов, обеспечивающих -повышение эффективности функционирования их технологических процессов.

Экспериментальные исследования проводились в условиях нормального функционирования исследуемых агрегатов. Дня. получения информации о технологических процессах использовалось специальное оборудование, позволяющее получать синхронные записи исследуемых параметров.

Программа экспериментальных исследований предусматривала получение ансамблей реализаций исследуемых процессов в соответствии с принятыми моделями машин и их рабочих органов. В результате полевых исследований получены реализации следующих процессов:

- показатели, характеризующие условия функционирования агрегатов: профиль поверхности поля 2„|(1); плотность почвы р^!); продольная'твердость почвы »¡(1) - аналог се плотности р;(1); влажность почвы-\\'|(1); скорость движения агрегата уа|(1); частота вращения рабочих органон ы,(1); степень буксования акт ивного катка 5 ¡(1); усилие сжатия'пружин <};Ш:

- показатели качества технолог ических процессов исследуемых машин и агрегатов: глубина обработки почвы 11,(1);-степень крошения почвы к,(1)-, плотность почвы р|(1), подготовленной к ноеену (посадке) возделываемых культур; крутящий момент Мвр,(() на валу пришла рабочих органов

Для получения статистически достоверной информации о протекании технологических процессов количество реализаций в ансамблях достигало 20-25.

Полевые экспериментальные исследования комплекса машин для возделывания семенного картофеля рассадным способом проводились на опытных полях СПбГЛУ и учхоза «Пушкинское», а также в пленочных теплицах СПбГАУ в 1986 - 1999 гг.

В результате проведения экспериментальных исследований были получены ансамбли реализаций (не менее 20) входных и выходных процессов моделей сельскохозяйственных агрегатов и их рабочих органов. Результаты статистической обработки условий функционирования исследуемых агрегатов приведены в таблицах I и 2.

Таблица I. Статистические характеристики процессов профиля поверхности пола

Z„(l)

_Тип сельскохозяйственного агрегата___Dzn(0. см

Чизельный плуг___8,1... 12,3

Фреза МПТГ-1,5 (режим вскапывания)____9,6■■■■14.5

Фреза МШТ-1,5 (режим фрезерования)_ 4,8...7,3

Комбинированный агрегат для предпосевной подготовки почвы__1,5-2,4

Рассадопосадочная машина_______0,7-1,3

Многопроходный пропашной фрезерный культиватор__0,8-1,5

Таблица 2. Статистические характеристики процессов продольной твердости почвы г(1)

Тип сельскохозяйственного агрегата ш„ МПа <т„ МПа v.%

Чизельный плуг 1,1-1,5 0,21-0,42 26,6-38,4

Фреза МШТ-1,5 (режим вскапывания) 0,19-0,25 0,05-0,06 25-26

Фреза МПТГ-1,5 (режим фрезерования) 0,1-0,13 0.03-0,04 27-31

Комб. агр. для предпосев. Подг. Почвы 0,9-1,3 0,15-0,24 12,4-22,3

1>ассадопосадо'шая машина 0,42-0,85 0,04-0,06 7,3-12,3

Многопроходный пропашной фр. к-р 0,64-0,93 0,03-0,06 8,2-14,6

Для определения условий работы чизельного плуга в пахотном и подпахотном горизонтах было произведено взятие образцов почвы на глубину до 42 см через каждые 6 см. Результаты статистической обработки приведены в табл. 3. Из данной таблицы видно, что переуплотнение почвы наблюдается па глубине 30-36 см и характеризуется повышенным значением плотности почвы р(1) относительно выше- и нижележащих слоев. На рис. 8 представлен график изменения плотности почвы р(1) по глубине Ь.

Представленный график подтверждает теоретическое обоснование'процедуры настройки чизельных плугов на глубину обработки, при которой происходит гарантированное разрушение переуплотнения в подпахотном юризонте.

Таблица X Статистические характеристики плотности почйы р(|) и ее влажности W(l) в п»*»твм» И подпахотном горизонтах

Глубина залегания слое», см Плотность ПОЧВЫ р(1) Влажность почвы W(l)

т„,г/см о„, г/см3 vc.% mw, % aw, % Vw,%

0^6. 1,25 0,12 9.6 16,5 1.5 9,1

6-12 1,37 0,05 3,6 18,2 2,9 16 ■

1248 1,56 0,06 3,8 19,1 . 1,7 8,7

18-24 1,60 0,14 8,8 18,8 4,6 24,2

24-30 1,61 0,12 г! 20,3 4,3 21

30-36 1,68 0,1 5,9 18,0 4,1 22,9

36-42 1,62 0,09 5,5 17,6 4,2 23,9

Рисунок 8. Изменение плотности почвы р(1) по глубине h перед проведением чизелеваипя

.Перед проведением экспериментальных исследований активного катка было выполнено определение плотности почвы р(1) в гребнях перед их при-катыванием. Плотность почвы р(!) определялась в 6-ти верхних слоях по 2 ем от 0 до 12 см. Результаты статистической обработки представлены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что сразу же после фрезерования плотност ь почвы р(1) равномерно распределяется по глубине.

Плотность почвы, подготовленной к посадке картофеля, соответствует агротехническим требованиям, предъявляемым к машинам для подготовки-почвы к посадке картофеля и не превышает значения 1,2 г/см* Равномерному-распределению плотности по глубине со значениями, не.превышающий

2ft

допустимые, способствует хорошее крошение и активное перемешивание почвы фрезой, входящей в состав комбинированного агрегата.

Таблица 4. Статистические характеристики плотности почвы р(1) в верхнем почвенном ropiiioiirc

Глубина залегания слоев, см Плотность ПОЧВЫ р(1)

тр,г/см3 Ор, г/см3 V„, %

0-2 1,11 0,05 4,6

• 2-4 1,14 0,06 5,3

4-6 1,12 0,07 6,3

6-8 из 0,05 4,4

S-I0 1,15 0,04 3,5

10-12 1,14 0,06 5,3

В качестве входных воздействий па некоторые исследуемые почвообрабатывающие агрегаты приняты скорость движения агрегата ушП), частота вращения активных рабочих органов п,(0. а на прикатывающие катки также и усилие сжатия пружин 0,(1). Реализации указанных процессов записывались синхронно с остальными входными и выходными процессами исследуемых агрегатов. Результаты статистической данных процессов представлены а табл.5.

Таблица 5. Статистические характеристики входных процессов, действующих иа исследуемые агрегаты

Тип сельскохитянсгпсмниго агрегата Процесс m а V, %

Фреза МГПГ-1,5 (режим вскапывания) v„(l), м/с 0,6-1,0 0,13-0,18 18-21

п(1), мин-1 67,3-84,7 14,6-24,0 21,7-28,3

Фрсга Ml ИТ-1,5 (режим фреаерона-ния) v„(l), м/с 0,8-1,3 0,1-0.15 11.5-12,5

п(1), мин"' 135-138 3,9-10,8 2.8-9

Комбинированный агрегат (активный профильны» каюк) v0(I), м/с 0,65-0,9 0,13-0,19 14,5-23,4

п(1). мшГ' 140-185 8,5-12,7 9,1-16.2

ооПТ~1 320-510 2,5-4,3 7,3-18,4

Рассадопосадочная машина (пассивный каток) V»(l), м/с 0,15-0,21 0,01-0,02 10,5-14,3

Q(l),ll 220-360 14.5-19,4 6,5-11,7

Многопроходный пропашной фре-"icput.m кум.тиватор vjl), м/с 0,8-1,25 0,09-0,15 10,3-16,4

1\(1), мин-1 120-141 3,5-9,4 5,4-12,6

Основными показателями эффективности функционирования исследуемых агрегатов приняты: глубина обработки h(l) и степень крошения почвы е(1) для чизелыюго и фрезерных агрегатов; плотность почвы р(1) на глубине размещения корневой системы возделываемых культур для прикатывающих рабочих органов.

В результате статистической обработки экспериментальных данных были получены оценки выходных процессов: математические ожидания процессов irij(l); средние квадратическис отклонения о*(1); коэффициенты вариации Vi, а также рассчитаны нормированные автокорреляционные функции р;(Х);

спектральные плотности ©¡(со); средние относительные длительности РЛ) и Рр( пребывания качественных показателей в поле заданных агротехнических абсолютных ¿1 или относительных допусков.

В табл. б приведены результаты расчетов оценок показателей качества работы чизельного плуга.

Таблица б. Статистические характеристики выходных показателей чизельного плуга

Процесс Настроечное Оценки статистических характеристик

значение т,(1) 'от- VI, %

37 35,8 2,3 6,3 0,48

11(1), см 40 40,3 2,8 6,9 0,51

43 43,7 4,3 10 0,43

с(1), при 32 73 12 17 0,98

ширине 34 79 14 17 0,93

расста- 36 80 11 14 I

новки 38 69 13 19 0,97

рыхлн- 40 58 20 17 0,97

тельных 42 52 11 22 0,87

лап Ь ■ 45 56 14 25 0,9

В связи с низкой вероятностью сохранения агротехнического допуска на глубину обработки возникает необходимость оснащения чизельного плуга устройством для оперативного контроля и управления глубины обработки.

Результаты статистической обработки выходных показателей технологического процесса фрезерных агрегатов приведены в табл. 7. Анализ данной таблицы показал, что качество обработки почвы фрезерным агрегатом МПТГ-1,5. не соответствует агротехническим требованиям. Это же замечание относится и к многопроходному пропашному фрезерному агрегату. Во всех указанных случаях вероятность сохранения допуска РД(, исследуемых процессов Ь(1) невысока, а их значения ниже допускаемою уровня |Рл|до«=0,7.

ТавлицА 7. Статистические характеристики выходных показателей фрезерных

Процесс Режим работы ■ Оценки статистических характеристик

1Л*1) о,(1) Рл,(РоО

" Н(1), см (МПТГ-1,5) Вскапывание 19-22 2,9-3,9 15,2-17,8 0,35-0,51

Фрезерование 8-11 2,1-3,3 25^6-30 0,59-0,65

е(1),% (МПТГ-1,5) Вскапывание 54-59 - 8,7-9,2 16,4-18,8 0,3-0,35

Фрезерование 69,9-71,2 3,9-4,6 5,6-6,5 0,59-0,61

11 (1), см ;пропашн. фр. культиватор) 1 обработка 6-8 1,5-2,0 18,5-24,2 0,48-0.61

2 обработка 7-9 1,3-1,8 14,3-20,6 0.54-0,65

е(1),Уо [пропаши, фр. культиватор) 1 обработка 80,5-84,2 2,7-4,2 3.2-4,8 0.85-0,89

2 обработка 82,3-87,5 2,2-3,2 2,5-3,8 0,90-0,92

Значения другого качественного показателя работы фрезерного агрегата МПТГ-1,5 степени крошения почвы е(1) также не соответствуют агротехническим требованиям.

Из сказанного следует, что для повышения качества обработки почвы фрезерными агрегатами необходимо создание средств оперативного контроля и управления качества режимами их работы. Оперативный контроль качества позволит производить поднастройку агрегата при отклонении выходного параметра за пределы агротехнического допуска, предъявляемого к технологической операции.

В табл. 8 приведены статистические оценки процессов S(i) и 5(1).

Таблица 8. Статистические характеристики процессов S(l) и 5(1)

Агрегат Режим работы Процесс m о V.%

МПТГ-1,5 Вскапывание S(I), см 23,5-37,8 8,1-11,9 27,3-31,6

3(1), см 37,2-39 8,5-9,5 23,4-24,4

Фрезерование S(t), см 11,6-19,6 0,7-2,2 3,7-19

8(1), см 6,2-13,7 1,4-1,6 13,8-27,4

Многопроходный пропашной фр. Культиватор 1 обработка S(l), см 10,5-15,4 1,2-2,5 ' 6,3-18,5

5(1), см 5,1-8,6 0,8- ¡а 9,5-17,9

2 обработка S(l), см 12,4-18,9 0,9-1,5 4,8-12,1

5(1), см 7,1-11,8 0,8-1,7 7,2-18,3

Значительные отклонения процесса подачи на нож S(l), отмеченные при выполнении основной обработки почвы, вызваны значительными колебаниями входных процессов, действующих на фрезерный агрегат в режиме вскапывания. •

Повышение значений подачи на нож фрезы S(l), а следовательно, и длины отделяемой стружки 8(1) при повторном фрезеровании междурядий пропашным культиватором объясняется тем, что для предотвращения распыления почвы частота вращения рабочих органов снижается на 10-20% в зависимости от состояния почвы. .

Активный каток предназначен для выполнения технологического приема консервации почвы. Исследования проводились с активным катком, работающим с 0%, 5%, 10%, 15% и 20% буксованием. Пробы почвы брались буром Некрасова в 100 точках по длине гона в 6 слоях от 0 до 12 см.

Анализ экспериментальных данных показал, что плотность почвы в различных слоях после прохода активного катка во многом зависит от режима его работы. В верхних слоях почвы (слои 0-2 и 2-4 см) отмечается повышение плотности почвы по мере увеличения степени буксования катка до 15%-ного значения. При 20%-ном буксовании катка отмечается некоторое снижение плотности почвы в верхних слоях почвы. Необходимо также отметить, что при повышении степени буксования катка выше 10%, несмотря на высокую плотность почвы в поверхностном слое (0-4 см), в нижних слоях

на глубине размещения посевного материала плотность почвы не превышает заданную агротехническими требованиями.

Эффект консервации почвы заключается в сохранении параметров почвы, благоприятных для развития растении, на глубине размещения посевного (посадочного) материала в течение длительного периода, разделяющего обработку почвы «I посев (посадку) возделываемых культур. Для проверки эффекта консервации почвы после применения активного катка прог раммой экспериментальных исследований было предусмотрено определение плотности почвы в тех же слоях через 7, 14 и ¿1 день после выполнения технологической операции.

Таким образом, была исследована динамика изменения почвенного состояния во времени в течение 21 дня. Взятие образцов почвы выполнялось на тех же участках, где первоначально проводилось взятие почвенных образцов.

Анализ результатов исследований показал, что наиболее уплотненный верхний слой почвы, образованный при 15%-ном буксовании катка, менее всего изменяет свою плотность в течение всего срока наблюдения; создание более плотного поверхностного слоя способствует сохранению плотности почвы в нижних слоях, в зоне размещения посадочного материала.

Теоретическими исследованиями была обоснована процедура определения рационального режима работы активного катка, обеспечивающего наибольший прирост плотности почвы Др в поверхностном слое. Для этих целей использовался показатели крутящего момента М«р на приводном валу катка. Запись значений процесса крутящего момента М„р(1) производилась синхронно с записью процессов твердости иочвы г,(1).

Запись исследуемых процессов проводилась при постоянной скорости движения агрегата н постепенном увеличении частоты вращения активного катка. Это.обеспечивало плавное увеличение значении процесса степени буксования катка 6(1) от 0 до 25%. При выполнении экспериментальны* исследований было проведено не менее 20 опытов для каждого настроечного значения давления катка на почву О.

После проведения статистической обработки результатов экспериментальных исследований были построены графики изменения средних значений М([,(8) и г,(5). Парис. 9 графически представлены зависимости Мкр(5). г0 |(5) и гц.|о(5) прн нагрузке на почву со стороны катка 300 П.

Из графиков, представленных на рис. 9, видно, что максимальное значение крутящего момента М,р(1)=тах на приводном палу катка имеет место при среднем значении буксования катка 6=16,7%. Примерно при лом же значении буксования катка продольная твердость почвы также принимает свое максимальное значение

Из представленных графиков также видно, что степень буксования Б не оказывает существенного влияния на твердость почвы г((!.|,я в нижнем слое

па глубине 8-10 см. Это объясняется тем, что на эту глубину не распространяется действие касательных напряжений т, вызванных проскальзыванием катка относительно поверхности почвы.

верхний слой почвы, образованный при 15%-ном буксовании катка, менее всего изменяет Свою плотность в течение всего срока наблюдения; создание более плотного поверхностного слоя способствует сохранению плотности почвы в нижних слоях, в зоне размещения посадочного материала.

Теоретическими исследованиями была обоснована процедура определения рационального режима работы активного катка, обеспечивающего наибольший прирост плотности почвы Лр в поверхностном слое. Для этих целей использовался показатель крутящего момента Мкр на приводном валу катка. Запись значений процесса крутящего момента Мкр(1) производилась синхронно с записью процессов твердости почвы ^(1).

Запись исследуемых процессов проводилась при постоянной скорости движения агрегата и постепенном увеличении частоты вращения активного катка. Это обеспечивало плавное увеличение значений процесса степени буксования катка 6(1) от 0 до 25%. При выполнении экспериментальных исследований было проведено не менее 20 опытов для каждого настроечного значения давления катка на почву С^.

После проведения статистической обработки результатов экспериментальных исследований были построены графики изменения средних значет лий М,Р(3) и Г|(5). На рис. 9 графически представлены зависимости М.,,,(5), г<м(5) и гг.ю(б) при нагрузке на почву со стороны катка 300 И.

Из графиков, представленных на рис. 9, видно, что максимальное значение крутящего момента Мкр(1)=шах на приводном валу катка имеет место при среднем значении буксования катка 6=16,7%, Примерно при этом же значении буксования катка продольная твердость почвы также принимает свое максимальное значение

Из представленных графиков также видно, что степень буксования 8 не оказывает существенного влияния на твердость почвы Г(8-ю) в нижнем слое на глубине 8-10 см. Это объясняется тем, что на эту глубину не распространяется действие касательных напряжений т, вызванных проскальзыванием катка относительно поверхности почвы.

Экспериментальные исследования подтвердили теоретические предпосылки возможности использования показателя крутящего момента на валу активного катка для выбора рациональною режима его работы. Значения степени буксования 8, при которых Мкр принимает свое максимальное значение, соответствует максимальному упрочнению прикатываемой поверхности.

При исследованиях пассивного катка, входящего в состав рассадопосадочной машины, выходным показателем технологического процесса принята плотность почвы на глубине заделки корневой системы рассады. Виду

того, что определение плотности почвы требует значительных затрат времени, то предложено оценивать плотность почвы р(1) по косвенному показателю - продольной твердости почвы г(1) на глубине размещения корневой системы. Результаты статистической обработки продольной твердости поч-

Рнсунок 9. Изменение средних значений крутящего момента Мкр н продольной твердости почвы п в зависимости ог пенсии буксовании катка б

Из табл. 9 видно, что продольная твердость почвы на глубине размещения корневой системы рассады растет при увеличении давления на почву со стороны катков. Отсюда следует, регулировкой давления катка на почву, можно формировать заданную твердость почвы в соответствии с почвенно-климатичсскими условиями и особенностями возделываемых культур.

Таблица 9. Статистически« характеристики продольной твердости почвы г(1) на глубине размещении корневой системы рассады (8...10 см) после прохода пассивного катка

Настроечное значение давления катка па почву Н гп,(1), Мпа МПа V,, %

250 0,57 0,051 8.9

300 0,693 0,071 10,9

350 0,81 0,67 «.3

Для моделирования технологических процессов иселедуомых сельскохозяйственных агрегатов с целью определения рациональных режимов их работы и создания систем контроля и управления необходимо получии, оценки операторов моделей агрегатов и их рабочих органон. Часть моделей была получена методами идентификации.

(30)

Идентификация выполнялась по ансамблям реализаций входных и выходных процессов моделей технологического процесса, полученных при синхронной регистрации. В результате идентификации были получены уравнения линейной регрессии.

Гипотеза о линейности моделей проверялась по Р-крнтерию Фишера. Линейными моделями считались а том случае, когда где Гт - теоретически затабулироцаиное значение критерия, которое выбиралось в зависимости от степенен-свободы у|=Ы-2 и у2=К-2 при уровне значимости а=0,05 для N - количества дискретных значений при числе классов 1С=1+3.321дМ.

Оценка идентичности полученных линейных моделей производилась по квадрату коэффициента взаимной корреляции между входным н выходным процессами.

В результате идентификации моделей, выполненной по ансамблю реализаций, были определены средние значения коэффициентов уравнений регрессии, а также определены коэффициенты взаимной корреляции р,г

По результатам идентификации моделей процесса глубины обработки почвы чизельным плугом была получена система уравнений

Ь(1)=29,3+0,72211(1),]

"Р" Ри,=°>74;

11(1) = 45,5-3,б5г(|), при рИг =0,61.

Из представленного выражения (30) видно, что степень идентичности регрессионной модели по каналу связи профиль поверхности поля 2„{1) -глубина рыхления 1ц I) выше, чем у модели по каналу связи продольная твердость почвы г(!) - глубина рыхления Ь(1). Отсюда следует вывод, что для контроля глубины рыхления Ь(1) можно использовать тесно коррелированный входной процесс - профиль поверхности поля Z(l).

По результатам идентификации модели с двумя некоррелированными входами и одним выходом было получено следующее математическое выражение

Ь(1)=39,4-7,5Г(1)+0,672„(1)+0,15Г2(1)-0,0142Л1)+0,1 Н(1)Х„(1), (31)

при р„„.коГ(,=0,83.

Идентификация моделей формирования глубины фрезерным агрегатом производилась на основе синхронных реализаций входных - гп(1), г(1) и выходного процесса Ь(1).

Система уравнений регрессии для определения глубины обработки фрезерным агрегатом в режиме вскапывания имеет вид

Ь(1)= 19,1+0,б8г„(1),'

при Р„у,=0,77; Ь(1)=10,3+0,04Ц1),

при

(32)

(33)

(34)

При работе фрезерного агрегата в.режиме фрезерования модель формирования глубины обработки в зависимости от входных воздействий имеет вид

h(l)=8,3+0,42Z„(l), "Ри Рлг„=°.73; h(l)=3,6+0,02r(l), при pht=0,8I.

Для фрезерного, пропашного культиватора оператор модели формирования глубины обработки имеет вид

h(l) = 7,5+0,17Z„(l)/] при PWl, =0,75; h(l)=6,8+0,53r(l), при pto=0,72.

Анализируя выражения (32)-(34), можно сделать вывод о том, что степень идентичности представленных моделей имеет достаточно высокое значение. Отсюда следует, что контроль глубины обработки почвы фрезерным агрегатом можно выполнять посредством регистрации входных воздействий на агрегат: профиля поверхности поля Z„(l) или продольной твердости почвы г(1). .

Идентификация модели звена 3 модели формирования степени крошения почвы проводилась по синхронным реализациям степени крошения почвы е(!) и процесса изменения длины отделяемой стружки 5(1). В результате идентификации были, получены математические выражения для модели формирования степени крошения почвы в виде уравнений регрессии первого порядка, соответствующих работе фрезерного агрегата в режиме вскапывания, фрезерования, а также при междурядной обработке почвы. Для режима вскапывания

£(1)=8),3-58,18(1)при ра =0,6, (35)

для режима фрезерования

е(1)=108,1-269,28(1)при Р[5=0,81, (36)

для фрезерования при первой междурядной обработке

е())=П5,4-168,7S(l)npn prS=0,75, (37)

для фрезерования при второй междурядной обработке

с(1)=120,5-203,7б(1)при рй=0,69. (38)

Высокая степень идентичности подученных моделей позволяет использовать их для создания средств оперативного контроля и управления качеством крошения, а также применять в качестве моделей фрезы при проведении имитационного моделирования технологического процесса работы фрезерного агрегата с целью выбора рациональных параметров и режимов работы агрегата в различных почвенных условиях.

В результате идентификации также получена система уравнений процесса формирования продольной твердости почвы на глубине 8-10 см активным прикатывающим катком в составе комбинированного агрегата

гш,(1)=0,15+1Д2г„(1)при Р^^О.74;' г.ц,(1)=0,24 + 0,00180(1)при =0,65.

Для пассивного прикатывающего катка, входящего в состав рассадопосадочной машины, аналогичная система уравнений имеет вид гм(1) = 0.46+0,93г.,(1)яр|« Р„ах|„, — 0,69;]

г«и» С) = 0.38 + 0,024(2(1)прн р„„<я=0,68. |' ^

По результатам идентификации моделей катков с двумя некоррелированными входами и одним выходом было получено следующие математические выражения

для активного катка

Гвы*(1)=0,43+3,5гм(1)-0,059(}(1)-|-2,75г вх(1)+0,003рг(1)-1,4г,х(1)О(1), (41)

при р„„.Корр =0,89,

для пассивного катка данное выражение имеет вид

г.ых(1)=0,28-1,54гих(1)+0>0830(1)+0,39г2п,(1)+0,001д2(1)+0,24гвх(!)0(|), (42)

при рШ1.корр=0,85.

Вышеперечисленные модели можно использовать для создания систем контроля плотности почвы при работе прикатывающих рабочих органов, входящих в состав сельскохозяйственных агрегатов.

Основной задачей имитационного моделирования технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов является рациональных параметров и режимов работы исследуемых орудий. Решение поставленной задачи осуществляется за счет возможности воссоздания на ЭВМ реальных входных возмущений как случайных функций пути, разработки математических моделей исследуемых машин и математического аппарата оценки качества их функционирования.

В результате моделирования рабочего процесса чизелыюго плуга получена монограмма для выбора междуследия рыхлительных лап Ь, в зависимости от глубины рыхления Ь и влажности почвы в верхнем слое 0-10 см. Установка рациональной ширины междуследия рыхлительных лап позволяет выполнять сплошное крошение пахотного горизонта за счет перекрытия зон деформации смежных рабочих органов.

После проведения статистической обработки процесса изменения влажности почвы \У(1) в верхнем слое почвы (п=200; Д1=0,5 м) корреляционная функция данного процесса аппроксимировалась выражением

Л(А.)=2,641 е'5,8071 (43)

По полученной корреляционной функции (43) производилось моделирование процесса влажности почвы в слое 0-10 см. В результате моделирования получена дискретная последовательность \Vfri] входных воздействий на модель чизелыюго плуга. По результатам моделирования была рассчитана монограмма (рис.10) для выбора рациональной ширины междуследия рыхлительных лап чизелыюго плуга с вероятностью сохранения допуска Р4=0,7.

Задачей моделирования технологического процесса фрезерного агрегата является определение взаимных связей процесса крошения почвы с процессами скорости движения агрегата уа(1), глубины обработки почвы 1т(1) и частоты вращения фрезбарабана ы(1) в определенных почпенно-клнматических условиях.

50

Ь, см 4(1 45 30

25

90

m 15 20 W. % ™

Рисунок 10, Номограмма для выбора ширины мсжлуслслии b рыхлиic.iи-

кых ляп ЧН1СЛЫЮГО плуга при l\i=0,7

В качестве математической модели фрезерного агрегата использовались выражения, с помощью которых определялись процессы подачи на нож фрезы S(l) и толщины отделяемой стружки 5(1),

, В результате проведения полевых экспериментальных исследований были получены синхронные реализации случайных процессов: скорости движения агрегата va(l), глубины обработки почвы h(l), и частоты вращения фрезбарабана ы(1). В результате статистической обработки экспериментальных данных были получены уравнения регрессии нерпою порядка, позволяющие определять степень крошения почвы c(i) в зависимости от толщины отделяемой стружки "5(1). Кроме этого были определены корреляционные функции входных и выходных процессов модели технологического процесса фрезерного агрегата.

Корреляционные функции рассматриваемых процессов с достаточной точностью аппроксимировались выражением R(Ä,)=Dc*" ,lcosj)(X). В результате аппроксимации были получены коэффициенты а и (1, коюрые нред-. ставлены в табл. 10.' Коэффициенты,- представленные и табл. 10, менользовл-

лись для синтеза цифровых моделей, имитирующих реальные процессы уа(1),ю(!) и Ь(1).

Для выбора рациональной частоты вращения вала фрезы при различной скорости движения фрезерного агрегата по результатам моделирования были построены монограммы. С помощью данных номограмм можно выбрать такую рациональную частоту вращения рабочих органов, при которой обеспечивает заданное качество крошения обрабатываемого слоя. Номограммы представлены на рис. 11.

Рисунок И. Зависимость степени крошения е(1) почвы от частоты вращения п(1) вала фрезбарабаиа: а - в режиме вскапыванпия; б - и режиме фрезерования

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований были выявлены основные закономерности взаимодействия, различных рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов с почвой. В связи с тем, что в качестве объекта исследования был принят полевой комплекс машин для возделывания семенного картофеля рассадным способом, предлагается выполнение ряда усовершенствований.

Таблица 10. Коэффициенты аппроксимации а н р для процессов v.(l), о>(1) и Ь(1)

Процесс Вскапывание Фрезерование

и Р а Р

va(l) 3,3 9,9 3,6 8,7

4,4 10,8 4,6 9,5

Ml) 5,2 7,8 1,5 7,1

Прежде всего, усовершенствования касались приемов обработки почвы и почвообрабатывающих машин. Обработку почвы под посадку рассады семенного картофеля необходимо выполнять таким образом, чтобы применяемые агротехнические приемы были направлены на стимуляцию и активизацию процессов, происходящих в ней под действием внешних климатических условий.

Для выполнения зяблевой обработки почвы - чизельный культиватор и чизсльиый плуг; для выполнения основной н предпосевной обработка почвы в защищенном грунте - фрезерный агрегаг с гидравлическим приводом рабочих органов; для предпосевной обработки н консервации почвы - комбинированный агрегат; для обеззараживания почвы перед посадкой картофеля - фумигатор; для высадки рассады - рассадопосадочная машина; для междурядной обработки почвы - многопроходный пропашной фрезерный культиватор.

Все вышеперечисленные технические средства защищены авторскими свидетельствами и патентами на изобретение.

Совершенствование технических средств проводилось путем усовершенствования конструкции исследуемых агрегатов и их рабочих органов, а также за счет их оснащения средствами оперативного контроля.

Оснащение сельскохозяйственных агрегатов системами оперативного контроля и управления позволило оперативно изменять режим работы орудий в соответствии с изменением входных воздействий.

Использование усовершенствованного комплекса машин для возделывания семенного картофеля позволило выполнять все технологические операции в соответствии с агротехническими требованиями в заданные агротехнические сроки.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что обработка почпы сельскохозяйственными агрегатами должна быть направлена на сохранение и увеличение сети капиллярных сосудов, соединяющих подпахотный горизонт с пахотным, что способствует активизации движения почисиноП влаги под действием градиента температур.

2. В результате проведения научных исследований была получена полная реологическая модель почвы, которая включает: модель деформаций

юрмоизмснсний почвенного элемента

А, 1 (И

----г --х-—;т ,,<т,

<11 " ■ ам Л . _ ,

,ь д . , , модель объемных деформации

Л "а*,/» 0(„, <11 л<1)

la de. Ь, .

—— = E,„, —————ct,¡ и модель изменения плотности почвы под действием dt lp> dt ц(0) "

dt

нормальных и касательных напряжений р = р^ + Ьх 1п[о (1 + т^)].

3. Исследованиями реологических моделей почвы обоснованы технологические приемы обработки почвы, использование которых не приводит к образованию внутри почвы переуплотненных комков. В то же время применение данных приемов обеспечивает формирование и сохранение заданных параметров физико-механического состояния почвы в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом. На суглинистых помпах Северо-Западного региона для зяблевой и основной обработок почвы предложено использовать рыхлительные рабочие органы; для предпосевной и междурядной обработок почвы - активные рабочие органы; для консервации почвы и проведения фумигации - прикатывающие рабочие органы, работающие в режиме буксования; для формирования заданной плотности почвы на глубине размещения корневой системы возделываемой культуры -пассивные прикатывающие рабочие органы с регулируемым давлением на почву.

4. На основе реологической модели построена модель распространения зоны деформации почвы при воздействии на нее рыхлительных лап чизель-ного культиватора и чизельного плуга. Данная модель используется для выбора рациональной ширины расстановки рабочих органов Ь, при которой обеспечивается крошение почвы в обрабатываемом слое в соответствии с агротехническими требованиями. Ширина Ь расстановки рабочих органов на раме орудия зависит от физнко-мехаинческих свойств почвы и ее влажности V - случайных параметров в вероятностно статистическом смысле;

Ь=({\У(1)}. Для чизельного культиватора Ь--' ^—— а для чизель-

функциональными зависимостями с влажностью почвы W(l).

5. Статистическая интерпретация процесса взаимодействия активных рабочих органов с почвой позволила установить закономерности формирования почвенной стружки 5(1) в зависимости от случайных процессов, определяющих режим работы фрезерного агрегата, - частоты вращения рабочих органов <о(1), скорости движения агрегата v(l) и глубины обработки h(l);

5(1) = —^Rh(l) - h(l)'. По результатам полевых экспериментальных ис-

\\i)Z

следований установлены закономерности в виде уравнений регрессии для определения степени крошения почвы фрезерным агрегатом: при работе тепличной фрезы в режиме вскапывания t(l) = 81,3-58,18(1)при р^=0,6, в ре-

ного

значения углов связаны

жиме фрезерования е(1) = 108,1-269,25(1)при pcS = 0,81, для пропашного фрезерного культиватора при первой междурядной обработке е{1) = 115,4-168,76(1)при peä=0,75, для пропашного фрезерного культиватора при второй междурядной обработке е(1) = 120,5 -203,75(1)при ptS =0,69.

6. На основе реологической модели почвы была получена модель изменения плотности р на некоторой глубине z при воздействии на почву прика-

Г . . ('[0 + V)q(o)coscp-г-ш 1 . тываюших рабочих органов p = p„ + bln1 I———~—5-dtp . Анализ дан-

Ii J

ной модели показал, что приращение плотности Др в основном определяется давлением катка на почву Q: Аp=((Q). По результатам полевых экспериментальных исследований получены вероятностные модели в виде уравнений регрессии для определения твердости суглинистых почв г(1), аналога плотности р(1), на глубине 10 см в зависимости от давления Q(l) катка: для активного катка, входящего в комбинированный агрегат для предпосевной подготовки почвы, r(l) = 0,24 + 0,0018Q(l)npii pr„=0,65; для пассивного катка, входящего в состав рассадопосадочной машины

]■()) = 0,38+ 0,024Q(l)npH р,я = 0,68.

7. На основе реологической модели почвы была получена модель для определения плотности почвы в-поверхностном слое в зависимости от режима работы активного катка

сил, возникающих на ободе активного катка при взаимодействии с почвой, показал, что касательные силы Т и касательные напряжения т в поверхностном слое связаны аналогичными зависимостями с коэффициентом сцепления С. Па основании чего предлагается использовать значения крутящего момента МКр на приводном валу катка в качестве косвенного показателя интенсивности касательных напряжений, возникающих в поверхностном слое помпы.

8. Научными исследованиями установлено, что плужная подошва в подпахотном горизонте характеризуется повышенной плотностью почвы р относительно выше и нижележащих слоев. Поп ому при настройке чнзельною плуга на рациональную глубину обработки предложена процедура поиска положения плужной подошвы в подпахотном горизонте, основанной на непосредственном измерении продольной твердости почвы г(1), аналога плотности р(1). Алгоритм настройки предусматривает непрерывное измерение продольной твердости почвы г(1) по мере заглубления рабочею органа и синхронное вычисление производной процесса г'(1). Глубина залегания плужной подошвы Ь„„. соответствует Моменту, когда.г'(I)- 0, изменяя опой знак с положительного на отрицательный.

Р=Р0+Ь JjsiSiiÄ

V», r.q>

-dip х J1 + a( Igyt+ c, )j

Анализ

9. Установлено, что крутящий момент на приводном валу активного кагка является косвенным показателем интенсивности касательных напряжений в поверхностном слое почвы. Поэтому при настройке активного катка на рациональный режим работы предложена процедура определения такой частоты вращения <д(1), при которой буксование кагка 8(1) приводит к образованию прочной поверхности прикатываемой почвы. Данная процедура основана на измерении крутящего момента на валу активного катка Мкр по мерс увеличения частоты вращения к>(1), и постоянном вычислении производной М'кр. В момент, когда М'кр=0, изменяя свой знак с положительного на отрицательный, производится запоминание значения степени буксования катка 5(1), при котором происходит формирование наиболее прочной поверхности прикатываемой почвы (для суглинистых почв СевероЗападного региона РФ 5(1),,ац=16-17,5% в зависимости от влажности почвы W(l) на момент обработки).

10. Предложены микропроцессорные системы контроля и управления качеством работы сельскохозяйственных агрегатов, применяемых в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом: для чизельио-го плуга - а.с. № 1631422, патент №1812921; фрезерный агрегат для основной и предпосевной обработок почвы в защищенном грунте с гидравлическим приводом рабочих органов - а.с. №1210683, патенты №1757492 и №2088062; комбинированный агрегат для предпосадочной обработки почвы под рассаду семенного картофеля - патенты №1817664 и №2124824; фумигатор почвы - патент №2119733; рассадопосадочная машина - патент №2132604.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Калинин А.Б. Анализ технологического процесса чизеля как объекта контроля и управления // Контроль и управление технологическими процессами сельскохозяйственных машин: Сб. научн. тр. ЛСХИ. -Л., 1988. - С.44-46.

2. Калинин A.B. Оценка качества работы чизельного плуга // Вклад молодых ученых в развитие сельскохозяйственного производства: Тезисы докл. к конференции молодых ученых и студентов ЛСХИ.-Л., 1988. -С.91.

3. Калинин А..Б. Выбор и обоснование параметров контроля технологического процесса чизельного плуга // Современные методы ведения сельскохозяйственного производства: Тезисы докладов XI научно-практической конференции КСХИ. Калинин, 1988. - С.135.

4. Калинин А.Б. Прогнозирование нагрузок на рабочие органы чизельного плуга // Совершенствование рабочих органов машин и повышение эффективности их технологических процессов в растениеводстве и животноводстве: Сб. научн. тр. ЛСХИ. -Л., 1989. - С.11-14.

5. Калинин А.Б. Устройство настройки глубины рыхления чизелыюго плуга // Тезисы докладов молодых ученых и студентов ЛСХИ. -Л., 1990. -С.144.

6. Теплинский И.З., Абелев Е.А., Смелик В.А., Калинин А.Б. Применение микропроцессорных средств в задачах контроля качества технологического процесса почвообрабатывающих машин // Методы и средства интенсификации технологических процессов на базе микроэлектроники: Сб. научи, тр. ЛСХИ.-Л., 1990.-С.4-14. •

7. Калинин А.Б., Алиев И.С. Выбор н обоснование параметров контроля качества подготовки почвы фрезерным агрегатом для теплиц // Микропроцессорные устройства в контроле и управлении мобильных сельскохозяйственных, агрегатов; Сб. научи, тр. СПбГАУ. СПб., ¡991. - С.36-41.

8. Теплинский И.Зм Абелев Е.А., Калинин А.Б., Алиев И.С. Методо-логия и принципы управления качеством работы почвенной фрезы // Совершенствование технологических процессов и рабочих органов машин в растениеводстве и животноводстве: Сб. научн. тр. СПбГАУ. -СПб., 1992. - С.32-37.

9. Теплинский И.З., Калинин А.Б. Модель формирования процесса крошения почвы рыхлительными рабочими органами чизелыюго плуга // Совершенствование технологических процессов и рабочих органов машин в растениеводстве и животноводстве: Сб. научн. тр. СПбГАУ. -СПб., 1993. -С.50-56.

10. Калинин А.Б., Алиев И.С. Выбор параметров контроля качества работы почпениой фрезы для защищенного грунта // Внедрение достижений науки и передового опыта в сельскохозяйственное производство Ярославской области: Материалы научно-методической конференции ЯСХИ. Ярославль, 1993. - С.200-201.

11. Калинин А.Б. Культиватор-грсбнеобразователь // Тезисы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯСХИ. Ярославль, 1994. - С. 215.

12. Вал сев В.Г., Калинин А.Б. Исследование электрической схемы двойного Т-образного моста применительно к влагометрии материалов // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА. I! часть, Ярославль, 1995. - С. 165-166.

13. Калинин А.Б. Обоснование режимов работы катка в комбинированном агрегате // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА. И часть, Ярославль, 1995. - С. 169-171.

14. Смелик В.А., Калинин A.B. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат. / Тезисы докладов научной конференции ИСХИ. Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве. Иваново: ИСХИ, 1995. -С.291.

15. Смелик В.А., Теплинский И.З., Оболоиник П.В., Калинин АЛ>. Разработка механизированной технологии производства семенного картофеля рае-

садным способом. // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА. II часть, Ярославль, 1996. - С. 9-11.

16. Теллинский И.З., Калинин А.Б. Алгоритм настройки чизельных плугов на глубину обработки. \\ Тракторы и сельскохозяйственные машины, -1997, №2. - С.22-24. •

17. Смелик В.А., Теплннский И.З., Калинин А.Б., Брублевский В.Д. Выбор режимов работы активного катка в комбинированном почвообрабатывающем агрегате для подготовки почвы под посадку рассады семенного картофеля. // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА. И часть, Ярославль, 1997. - С.65-67.

18. Смелик В.А., Теплннский И.З., Калинин А.Б., Красиков А.Е. Гидрофи-цироаанная рассадопосадочная машина для высадки рассады семенного картофеля. // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА. 11 часть, Ярославль, 1997. - С.70-73.

19. Калинин A.B., Романов В.В., Беляев Ю.Н. Обоснование рационального режима работы активного катка в почвосберегаюших технологиях при возделывании овощных культур и картофеля. // Тезисы докладов 6 международной научно-методической конференции СПбГГУ «Высокие интеллектуальные технологии образования и пауки». СПб., 1999. - С.190-191.

20. Калинин А.Б., Романов В.В., Якушев С.Б. Пути снижения эрозионных процессов в почве при возделывании овощных культур и картофеля. // Тезисы докладов 6 международной научно-методической'конференции СПбГТУ «Высокие интеллектуальные технологии образования и науки». СПб., 1999. -С. 192-194.

21. Калинин А.Б. Обоснование приемов обработки почвы при возделывании овощных культур и картофеля. // Тезисы докладов 3 Всероссийской научно-методической конференции СПбГТУ «Фундаментальные исследования в технических университетах». СПб., 1999. - С.160-161.

22. A.c. №1631422. Устройство для определения глубины залегания плужной подошвы, настройки и оперативного контроля чизельных орудий / Ени-кеев В.Г, Теплннский И.З., Крянев A.C., Калинин А.Б. II Бюл. изобретений. №8.-1991.

23. A.c. №1708896. Устройство сбора информации о параметрах рельефа поля и физических свойствах почвы при испытаниях сельскохозяйственных машин / Еникеев В.Г, Теплннский И.З., Крянев A.C., Смелик В.А., Калинин А.Б.//Бюл. изобретений,№1.-1992.

24. Патент №1757492. Почвообрабатывающая машина. / Бутман З.Ш., Бух-ман М.Л., Евдокимов Н.С., Ннлоп М.И., Теп-линский И.ЗЛ Смелик В.А., Калинин А.Б., Карзов A.B. // Бюл. изобретений, №32. -1992.

25.. A.c. №1767418. Способ определения плотности почвы и устройство для его реализации / Еникеев В.Г, Теплннский И.З., Калинин А.Б. // Бюл. изобретений, №37. -1992.

26. A.c. №1771552. Устройство управления плотностью почвы в комбинированном агрегате / Еникеев В.Г, Теплинский И.З., Смелик В.А., Яубович H.A., Бухман M.JI., Бутман З.Ш., Калинин А.Б. // Бюл. изобретений, №40. -

1992.

27. Патент № 1812921. Устройство для управления глубиной рыхления чи-зельного плуга / Теплинский И.З., Калинин А.Б. // Бюл. изобретений, №16. -

1993.

28. Патент №1817664. Комбинированный агрегат. / Теплинский И.З., Абе-лев Е.А., Калинин А.Б., Алиев И.С. // Бюл. изобретений, №19. -1993.

29. Патент №2088062. Устройство для контроля и управления качеством обработки почвы фрезой. / Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Калинин А.Б. // Бюл. изобретений, №24.-1997.

30. Патент №2108698. Комбинированный агрегат для посева трав в дернину. / Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Смелик В.А., Кремин В.В., Сабитов Г.А., Калинин А.Б.//Бюл. изобретений,N 11. -1998.

31. Патент №2119733. Фумигатор почвы. / Смелик В.А, Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Калинин А.Б., Врублевский В.Д. // Бюл. изобретений, №25. -1998.

32. Патент №2124824. Культиватор-гребнеобразовагсль. / Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Калинин А.Б,, Врублевский И.З. // Бюл. изобретений №2. -1999.

33. Патент №2132604. Посадочная машина. / Смелик В.А., Теплинский И.З., Калинин А.Б., Красиков А.Е. // Бюл. №19. - 1999.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Состояние и перспективы развития технологических приемов обработки почвы.

1.2. Основные закономерности движения почвенной влаги, их влияние на показатели физико-механического состояния почвы.

1.3. Методы исследования воздействия на почву сельскохозяйственных агрегатов.

1.4. Постановка проблемы, ее содержание и исходные положения.

2. ОСНОВЫ РЕОЛОГИИ ПОЧВ. МОДЕЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ АГРЕГАТОВ. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИХ РАБОТЫ.

2.1. Механико-технологические основы воздействия сельскохозяйственных агрегатов на почву.

2.2. Модели функционирования сельскохозяйственных агрегатов.

2.3. Идентификация моделей функционирования сельскохозяйственных агрегатов и их технологических процессов.

2.4. Оценка качества работы сельскохозяйственных агрегатов.

2.5. Особенности технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом.

3. МОДЕЛИ ФУНКИОНИРОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН, ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ИХ РАБОТЫ.

3.1. Почвообрабатывающие агрегаты с рабочими органами рыхлительного типа.

3.2. Почвообрабатывающие агегаты с активными рабочими органами.

3.3. Сельскохозяйственные агрегаты с прикатывающими рабочими органами.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН

4.1. Задачи и программа полевых экспериментальных исследований.

4.2. Приборы и оборудование, используемые при проведении полевых экспериментальных исследований.

4.3. Методика обработки экспериментальных данных.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ РАССАДНЫМ СПОСОБОМ

5.1. Анализ условий функционирования исследуемых агрегатов.

5.2. Анализ показателей качества работы исследуемых сельскохозяйственных агрегатов.

5.3. Результаты идентификации моделей технологических процессов почвообрабатывающих машин.

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН

6.1. Методика проведения имитационного цифрового моделирования сельскохозяйственных агрегатов.

6.2. Использование результатов имитационного моделирования для выбора рациональных режимов работы почвообрабатывающих орудий.

7. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

7.1. Совершенствование некоторых операций в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом.

7.2. Повышение эффективности функционирования чизельных плугов.

7.3. Повышение эффективности функционирования фрезерных агрегатов с гидравлическим приводом рабочих органов.

7.4. Практическое применение активных прикатывающих рабочих органов.

7.5. Применение системы контроля и управления работой пассивных катков.

Обработка почвы является важным звеном в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Правильное выполнение мероприятий по обработке почвы улучшает ее физико-механические свойства, создает благоприятные условия для роста и развития возделываемых культур.

Проведение механической обработки почвы требует значительных затрат труда и энергии. Удельный вес трудоемкости проведения почвообрабатывающих мероприятий в производстве продукции растениеводства достигает 70%. Поэтому совершенствование рабочих органов почвообрабатывающих машин, выбор рациональных режимов их работы применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям и особенностям возделываемых культур позволяет обеспечить снижение затрат на их производство.

Обоснование необходимости проведения тех или иных почвообрабатывающих мероприятий необходимо выполнять на основе глубоких знаний физико-механических свойств почвы, возможных последствий применения того или иного орудия в конкретный период времени. Интенсификация производства сельскохозяйственных культур без учета закономерностей взаимодействия рабочих органов и ходовых систем машинотракторных агрегатов привела к значительному увеличению масштабов эрозионных процессов, и, как следствие, к выведению земель из сельскохозяйственного оборота. Так, например, за последние 10 лет в России посевные площади, занятые под зерновые культуры, сократились более, чем на 17%. Непродуманная система обработки почв ведет к потере почвенного органического вещества, увеличивает водную и ветровую эрозию. В настоящее время значительное число хозяйств продолжает использовать традиционные технологии обработки почвы, которые предусматривают многократное воздействие на почву 6 различных видов почвообрабатывающих орудий. Все это, в конечном итоге, приводило к разрушению агрономически ценных водопрочных почвенных агрегатов в верхних слоях пахотного горизонта, а также к переуплотнению почв рабочими органами и ходовыми системами сельскохозяйственными агрегатами.

Для сохранения почвы как основного средства производства необходимо обеспечить научно обоснованные технологические операции по обработке почвы в соответствии с требованиями возделываемых культур к условиям произрастания. При этом обработка почвы должна способствовать сохранению и увеличению почвенного плодородия.

Агротехнические требования, которые предъявляются к комплексу машин для возделывания какой-либо культуры, составляются с учетом специфичных требований растений к условиям произрастания. Агротехническими требованиями устанавливается оптимальные значения для определенных показателей почвенного состояния, при которых обеспечиваются наилучшие условия для роста и развития возделываемых культур. К основным таким показателям можно отнести плотность почвы, ее структуру (пористость) и влажность.

Плотность почвы зависит от гранулометрического состава и агреги-рованности почв, от плотности сложения агрегатов и характера их упаковки. Это очень динамичная и вместе с тем наиболее информативная величина, т.к. дает представление о соотношении твердой части почвы и пустот в почве. Значения плотности почвы во многом определяют запасы в исследуемом слое влаги, гумуса, элементов питания и т.п. Поэтому ее широко используют в качестве обобщенного показателя физического состояния почвы и оценки его пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур.

Для большинства возделываемых культур рациональные показатели плотности сложения почв находятся в следующих пределах: 7 глинистые и суглинистые 1,0-1,3 г/см ; л легкосуглинистые 1,1-1,4 г/см ; 7 супесчаные 1,2 - 1,45 г/см ; песчаные 1,25 -1,6 г/см .

Нижние пределы плотности предпочтительны для более требовательных культур (корнеплоды, овощи, картофель и т.п.).

Структура почв значительно влияет на режимы внутрипочвенных процессов и во многом определяет их плодородие. Структура почв во многом определяет количество пор в почве и их размер. Общая пористость почв (%) разделяется на отличную 65 - 55, удовлетворительную 55 - 50, неудовлетворительную 50 - 40 и чрезмерно низкую 40 - 25.

Влажность почвы влияет на изменчивость основных ее параметров под действием рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов. Способность почвы крошиться или уплотняться во многом зависит от ее влажности. При определенных значениях влажности физико-механические свойства почвы становятся наилучшими для обработки. Диапазон изменения значений влажности, при которых возможна нормальная обработка различных типов почв, находится в следующих пределах: глинистая почва 14,7 - 27,0 %; среднесуглинистая 12,0-24,0 %; легкосуглинистая 10,0 - 22,0 %; супесчаная 8,4 - 18,0 %.

Для того, чтобы после выполнения технологических операций параметры почвенного состояния находились в пределах, заданных агротехническими требованиями, необходимо учитывать закономерности взаимодействия рабочих органов с почвой. Закономерности взаимодействия должны быть получены на основе реологической модели почвы, которая наиболее полно описывает изменение параметров почвенного 8 состояния во времени. При этом, реологическая модель должна описывать деформации формоизменения и объемные деформаций почвы.

В последнее время при проектировании рабочих органов исследователи используют основные положения реологической модели почв, однако, они не учитывают случайный характер изменения реологических свойств почвы, который имеет место в реальных условиях работы сельскохозяйственных агрегатов. Это обстоятельство приводит к снижению эффективности проведения технологических операций и невозможности соблюдения агротехнических требований при работе в постоянно изменяющихся почвенных условий.

Таким образом, установление закономерностей взаимодействия рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов с почвой на основе полной реологической модели почвы с учетом случайного характера изменения основных параметров модели, а также обоснование, разработка и исследование методов и средств, обеспечивающих соблюдение агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, предопределяют актуальность и большую народохозяйственную значимость проблемы.

Целью работы является повышение эффективности работы агрегатов и их рабочих органов, взаимодействующих с почвой, в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на основе построения реологической модели почвы и ее статистической интерпретации в соответствии с реальными условиями функционирования агрегатов.

Для достижения указанной цели перед настоящим исследованием были поставлены следующие основные задачи:

- разработать и исследовать полную реологическую модель почвы, состоящую из модели деформаций формоизменения и модели объемных деформаций с учетом вероятностной природы измене9 ния параметров модели в реальных условиях функционирования для выбора рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов в соответствии с требованиями возделываемых культур к условиям произрастания;

- разработать и исследовать математические модели основных типов рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, построенные на основании реологической модели почвы, с учетом вероятностной природы их функционирования;

- разработать методы, процедуры и алгоритмы решения задач по обеспечению соблюдения агротребований по основным показателям почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур;

- - разработать методы выбора и обоснования рациональных режимов работы рабочих органов, взаимодействующих с почвой.

На защиту выносятся следующие научные положения:

- статистическая интерпретация полной реологической модели почвы;

- вероятностные математические модели рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

- математические модели для определения рациональных режимов работы рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

Практическую ценность работы представляют:

- методы выбора и обоснования рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов, взаимодействующих с почвой;

- методы, процедуры и алгоритмы выбора рациональных режимов работы сельскохозяйственных агрегатов, при которых обеспечивается соблюдение агротехнических требований и сохранение почвы в условиях нормального функционирования;

10

- методология исследования, моделирования и оптимизации сельскохозяйственных агрегатов и их рабочих органов в условиях нормального функционирования;

- программно-аппаратный комплекс для сбора и обработки информации, а также выполнения имитационного моделирования технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов;

- первичные преобразователи и микропроцессорные устройства текущего контроля технологических процессов почвообрабатывающих и посевного агрегатов;

- технологические схемы управления режимами работы некоторых видов почвообрабатывающих машин.

Объектами исследований являлись технологические процессы мобильных сельскохозяйственных агрегатов, входящих в состав усовершенствованного комплекса для возделывания семенного картофеля рассадным способом (чизельный плуг с переменной шириной захвата, комбинированный агрегат - культиватор-гребнеобразователь, тепличная фреза с гидрообъемным приводом рабочих органов, рассадопосадочная машина, фрезерный культиватор для междурядной обработки почвы с гидрообъемным приводом).

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (1987-1998 гг.), Ярославской государственной сельскохозяйственной академии (1993-1997 гг.), Ивановской государственной сельскохозяйственной академии (1995 г.), Тверской государственной сельскохозяйственной академии (1988 г.), Санкт-Петербургского государственного технического университета (1998-1999 гг.), Всероссийском совещании по проблемам семеноводства картофеля (1997 г.).

11

Диссертация состоит из введения, семи разделов общих выводов, указателя литературы и приложений. Работа изложена на 324 страницах машинописного текста, содержит 77 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает в себя 232 наименований. В приложении приведены тексты исходных программ для ЭВМ, копии авторских свидетельств и патентов на изобретения.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установлено, что обработка почвы сельскохозяйственными агрегатами должна быть направлена на сохранение и увеличение сети капиллярных сосудов, соединяющих подпахотный горизонт с пахотным, что способствует активизации движения почвенной влаги под действием градиента температур.

2. В результате проведения научных исследований была получена полная реологическая модель почвы, которая включает: модель деформаций формоизменений почвенного элемента —

А(р) 1 = —+-<т. гг. '•> гг. . гН 4 8 модель объемных дефорйх р)1 А

Р> * ' ' 5

А, ч 1 <1т - х- — т р) 1 у и я х ~~ + , ч >т„ амХ 13 С(р) Л 4 доа маций - —-- = Е

18., Е р) ау и модель изменения плотности поч

Л * ц(в) вы под действием нормальных и касательных напряжений

Р = Ро + Ьх1п[стср(1 + тш»)].

3; Исследованиями реологических моделей почвы обоснованы технологические приемы обработки почвы, использование которых не приводит к образованию внутри почвы переуплотненных комков. В то же время применение данных приемов обеспечивает формирование и сохранение заданных параметров физико-механического состояния почвы в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом. На суглинистых почвах Северо-Западного региона для зяблевой и основной обработок почвы предложено использовать рыхлительные рабочие органы; для предпосевной и междурядной обработок почвы - активные рабочие органы; для консервации почвы и проведения фумигации - прикатывающие рабочие органы, работающие в режиме буксо

296 вания; для формирования заданной плотности почвы на глубине размещения корневой системы возделываемой культуры - пассивные прикатывающие рабочие органы с регулируемым давлением на почву.

4. На основе реологической модели построена модель распространения зоны деформации почвы при воздействии на нее рыхлитель-ных лап чизельного культиватора и чизельного плуга. Данная модель используется для выбора рациональной ширины расстановки работах органов Ь, при которой обеспечивается крошение почвы в обрабатываемом слое в соответствии с агротехническими требованиями. Ширина Ь расстановки рабочих органов на раме орудия зависит от физико-механических свойств почвы и ее влажности - случайных параметров в вероятностно статистическом смысле:

2hxtg0

Ь=П\¥(1)}. Для чизельного культиватора Ь = ё +

Гф сое!— а + 0 а для чизельного плуга Ь = <1 + 2 значения углов связаны функциональными зависимостями с влажностью почвы W(l).

5. Статистическая интерпретация процесса взаимодействия активных рабочих органов с почвой позволила установить закономерности формирования почвенной стружки 5(1) в зависимости от случайных процессов, определяющих режим работы фрезерного агрегата, - частоты вращения рабочих органов ш(1), скорости движения агрегата у(1) и глубины обработки Ь(1);

27т:<в(1)К ^2КЬ(1) — Ь(1)2 . По результатам полевых эксперимен

6(1) = у(1)2 тальных исследований установлены закономерности в виде уравнений регрессии для определения степени крошения почвы фре

297 зерным агрегатом: при работе тепличной фрезы в режиме вскапывания б(1) = 81,3 -58,15(1) при рЕ5 = 0,6, в режиме фрезерования е(1) = 108,1-269,26(1) при рЕ5 =0,81, для пропашного фрезерного культиватора при первой междурядной обработке е(1) = 115,4 -168,76(1) при рЕ8 = 0,75, для пропашного фрезерного культиватора при второй междурядной обработке 8(1) = 120,5 - 203,76(1) при рЕ5 = 0,69.

6. На основе реологической модели почвы была получена модель изменения плотности р на некоторой глубине ъ при воздействии на почву прикатывающих рабочих органов что приращение плотности Ар в основном определяется давлением катка на почву Ар={(0). По результатам полевых экспериментальных исследований получены вероятностные модели в виде уравнений регрессии для определения твердости суглинистых почв г(1), аналога плотности р(1), на глубине 10 см в зависимости от давления 0(1) катка: для активного катка, входящего в комбинированный агрегат для предпосевной подготовки почвы, г(1) = 0,24 + 0,0018(2(1) при рг[д = 0,65; для пассивного катка, входящего в состав рассадопосадочной машины г(1) = 0,38+ 0,024(3(1) при рг|0 = 0,68.

7. На основе реологической модели почвы была получена модель для определения плотности почвы в поверхностном слое в зависимости от режима работы активного катка ализ сил, возникающих на ободе активного катка при взаимодей

298 ствии с почвой, показал, что касательные силы Т и касательные напряжения т в поверхностном слое связаны аналогичными зависимостями с коэффициентом сцепления С. На основании чего предлагается использовать значения крутящего момента Мкр на приводном валу катка в качестве косвенного показателя интенсивности касательных напряжений, возникающих в поверхностном слое почвы.

8. Научными исследованиями установлено, что плужная подошва в подпахотном горизонте характеризуется повышенной плотностью почвы р относительно выше и нижележащих слоев. Поэтому при настройке чизельного плуга на рациональную глубину обработки предложена процедура поиска положения плужной подошвы в подпахотном горизонте, основанной на непосредственном измерении продольной твердости почвы г(1), аналога плотности р(1). Алгоритм настройки предусматривает непрерывное измерение продольной твердости почвы г(1) по мере заглубления рабочего органа и синхронное вычисление производной процесса г'(1). Глубина залегания плужной подошвы Ьп п. соответствует моменту, когда г'(1)-0, изменяя свой знак с положительного на отрицательный.

9. Установлено, что крутящий момент на приводном валу активного катка является косвенным показателем интенсивности касательных напряжений в поверхностном слое почвы. Поэтому при настройке активного катка на рациональный режим работы предложена процедура определения такой частоты вращения ю(1), при которой буксование катка 5(1) приводит к образованию прочной поверхности прикатываемой почвы. Данная процедура основана на измерении крутящего момента на валу активного катка Мкр по мере увеличения частоты вращения со(1), и постоянном

299 вычислении производной М'кр. В момент, когда М'кр=0, изменяя свой знак с положительного на отрицательный, производится запоминание значения степени буксования катка 5(1), при котором происходит формирование наиболее прочной поверхности прикатываемой почвы (для суглинистых почв Северо-Западного региона РФ 5(1)рац=16-17,5% в зависимости от влажности почвы на момент обработки).

10.Предложены микропроцессорные системы контроля и управления качеством работы сельскохозяйственных агрегатов, применяемых в технологии возделывания семенного картофеля рассадным способом: для чизельного плуга -а.с. № 1631422, патент №1812921; фрезерный агрегат для основной и предпосевной обработок почвы в защищенном грунте с гидравлическим приводом рабочих органов - а.с. №1210683, патенты №1757492 и №2088062; комбинированный агрегат для предпосадочной обработки почвы под рассаду семенного картофеля - патенты №1817664 и №2124824; фумигатор почвы - патент №2119733; рассадопосадочная машина - патент №2132604.

300

1. Андрющенко О.Н. К истории развития русской почвенной науки. -Минск, 1957. 51 с.

2. Аниш 3., Соучек Р. Предпосылки для контроля и управления обработкой почвы // Сборник РИСХМ: Проектирование рабочих органов почвообрабатывающей и зерноуборочной техники. Ростов-на-Дону, 1985. - С.97-106.

3. Арлаускас М., Богачев В. Чизельные орудия. Действительность и перспективы // Сельское хозяйство Нечерноземья. 1985, №9. С. 1920.

4. A.c. №1757492. Почвообрабатывающая машина / Теплинский И.З. Смелик В .А., Калинин А.Б., и др. Опубл. Б.И.№32,1992.

5. А.с.№ 1771552. Комбинированный агрегат для обработки почвы и посева. / В.Г. Еникеев, И.З. Теплинский, В.А. Смелик, H.A. Якубович, M.JI. Бухман, З.Ш. Бутман, А.Б. Калинин. Опубл. Б.И. №40, 1988.

6. Бараев А.И. Система мер по защите почв от ветровой эрозии // Земледелие. 1969, №1. С.21-25.301

7. Бардовский А.Б. Результаты исследования почвообрабатывающе-посевного агрегата // Сборник научных трудов ЛСХИ. Т.219. Л., 1973. -С.19-20.

8. Ю.Бахтин П.У. Исследования физико-механических и технологических свойств основных типов почв СССР. -М. :Колос, 1969. -271 с.11 .Бахтин П.У. Физико-механические и технологические свойства почв. М.: Знание, 1971. - 64 с.

9. Беляев Н.М. Снижение уплотнения почв важная задача // Техника в сельском хозяйстве. 1986, №7. - С.

10. Бишоп К.Ф., Мондер У.Ф. Механизация производства и хранения картофеля. М.: Колос, 1983. - 256 с.

11. Бледных В.В. Совершенствование рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе математического моделирования технологических процессов. Автореф. дис. д-ра техн. наук. -Л.-Пушкин, 1989. -34 с.

12. Бледных В.В., Свечников П.Г. Влияние переменного угла резанья рабочего органа глубокорыхлителя на крошение почвы // Сборник научных трудов ЧИМЭСХ. Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов. Челябинск, 1986. - С. 18-23.

13. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Советское радио, 1971. - 328 с.

14. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы иследования физических свойств почвы. М.: Агропромиздат, 1987. -416 с.

15. Вайнруб В.И. Повышение эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов путем использования изменяемой ширины захвата и совершенствования предохранительных устройств. Автореф. дис. д-ра техн. наук. Л.-Пушкин, 1990. - 38 с.

16. Вайнруб В.И., Догановский М.Г. Механизация обработки почвы и посева в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1977. - 190 с.302

17. Вайнруб В.И., Догановский М.Г. Повышение эффективности использования энергонасыщенных тракторов в Нечерноземной зоне. -Л.: Колос, 1982. -224 с.

18. Вайнруб В.И., Додык Г.А., Дютерев Р.П. Оценка работы чизельного плуга с изменяемой шириной захвата // Сборник трудов НИПТИ-МЭСХ. Технология и механизация производства овощей и картофеля на промышленной основе в Нечерноземной зоне РСФСР. Л., 1983.-С.

19. Валге A.M. Особенности моделирования на АВМ стационарных случайных процессов при работе сельскохозяйственных машин // Сборник научных трудов ЛСХИ. Т.220. Л., 1976. - С.25-28.

20. Валге A.M., Пащенко Ф.Ф. Математическое моделирование технологических процессов сельскохозяйственного производства по экспериментальным данным (динамические модели). Методические рекомендации НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР. -Л., Пушкин, 1980. - 85 с.

21. Валге A.M., Шоренко Т.К. К методике вычисления статистических характеристик случайных процессов на ЭЦВМ // Сборник научных трудов ЛСХИ. Автоматизация сельскохозяйственных машин и технологических процессов. Т.155. Л., 1971. - С.102-106.

22. Василенко П.М. Механико-математические методы исследования в области сельскохозяйственной техники // Вестник сельскохозяйственной науки, 1965, №5. С.93-101.

23. Василенко П.М. Универсальные математические модели функционирования машинных агрегатов и их применение. Киев, 1990. - 14 с.

24. Ведущие ученые агроинженерной науки. М.: Информагротех, 1999.-81 с.

25. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М., 1969. 576 с.303

26. Верняев O.B. Активные рабочие органы культиваторов. М.: Машиностроение, 1983. - 79 с.

27. Ветохин В.И. Малоэнергоемкие рыхлители почвы: форма продольного профиля рабочей поверхности // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993, №6. С.14-16.

28. Ветохин В.И. Метод проектирования безотвальных рабочих органов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993, №9. - С.22-24.

29. Ветохин В.И. Проектирование рыхлителей почвы на основе метода изображения рациональных деформаций пласта // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1994, №1. - С.21-24.

30. Ветров Ю.А. Резанье грунтов землеройными машинами. М.: Ма1шиностроение, 1971.- 173 с.

31. Виленский Г.Д. История почвоведения в России. М.: Советская наука, 1958. 238 с.

32. Власенко В.М. Экологические требования к почвообрабатывающим орудиям и посевным машинам // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1993, №9. - С.14-17.

33. Воздействие движителей на почву. М.: ВИМ, 1988. - 195 с.

34. Волостникова В.И. Обоснование оптимального расстояния между рабочими органами плуга-рыхлителя по ширине захвата // Сборник трудов ЧИМЭСХ. Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов. Челябинск, 1987. - С.79-85.

35. Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: Изд. Моск. ун-та, 1986. -244 с.304

36. Временные рекомендации по ограничению уровня воздействия дви-жетелей сельскохозяйственной техники на почву. М.: Агропромиз-дат, 1985. - 16 с.

37. Высоцкий Г.Н. Избранные сочинения, т. 1. М.: Изд. АН СССР, 1962.-499 с.

38. Гельфенбейн С.П. Основы автоматизации сельскохозяйственных агрегатов. -М.: Колос, 1975.-383 с.

39. Глинка К.Д. Почва, ее свойства и законы распространения. Л., 1925.-79 с.

40. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т.2. -М.:Колос, 1968. -452 с.

41. Давидсон Е.И. Моделирование системы почвообрабатывающих и посевных машин. Л., 1984.-32 с.

42. Дженкинс Г., Вате Д. Спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1971, выпуск 1. - 314 с.305

43. Додык Г.А., Дюдерев Р.П., Вайнруб В.И. Чизельный плуг в Нечерноземье // Сельское хозяйство Нечерноземья. 1983, №5 С.44.

44. Докучаев В.В. Избранные сочинения. М.: Сельхозгиз, 1954. - 708 с.

45. Долинский Е.ф. Обработка результатов измерений. М., 1973. - 190 с.

46. Домарацкий П.И., Кормщиков А.Д. Статистическая оценка качества гряды при работе грядоделателя-сеялки // Сборник научных трудов ЛСХИ. Автоматизация сельскохозяйственных машин и технологических процессов. Т. 155. Л., 1971. - С.107-110.

47. Дояренко А.Г. Обработка дернины. -М.: Сельхозгиз, 1951. 60 с.

48. Дроздов В.Н., Кандеев В.Ф. Кобинированные почвообрабатывающие и посевные машины. М.: Нива России, 1992. - 166 с.

49. Дроздов В.Н., Сердечный А.Н. Комбинированные почвообрабаты-вающе-посевные машины. М.: Агропромиздат, 1988. - 111 с.

50. Дыдышко П.И. Термоэлектрическое явление в фунтах и других капиллярных системах. II Минский международный форум. Тепломассообмен. 1992, т.7. - С.52-54.

51. Дьяченко, Г.Н., Соучек Р. Характеристика почвы как объекта механической обработки // Сборник РИСХМ: Проектирование рабочих органов почвообрабатывающей и зерноуборочной техники. Ростов-на-Дону, 1985. - С.8-20.

52. Еникеев В.Г. Методика и программное обеспечение для обработки результатов экспериментальных испытаний и их обработка на ЭВМ. -Л., 1981.-82 с.

53. Еникеев В.Г., Валге A.M., Плаксина Е.Г. Использование статистических методов для обработки данных при проведении научных исследований по механизации и электрификации сельскохозяйственного производства. —Л., 1978. 64 с.

54. Жегалов B.C. Конструирование и расчет сельскохозяйственных машин. Курс лекций ч.1. М.:Госмашметиздат, 1934. - 240 с.

55. Измайлов H.A. Электрохимия растворов. -М.:Химия, 1976. -405 с.

56. Интенсивная технология производства картофеля / Сост. К.А. Пше-ченков. М.: Агропромиздат, 1989. - 303 с.

57. Ионов В.Н., Селиванов В.В. Динамика разрушения деформируемого тела. М.: Машиностроение, 1987. - 272 с.

58. Иофинов А.П., Хангильдин Э.В. Моделирование технологических процессов сельскохозяйственных машин. Уфа, 1978. -46 с.

59. Иофинов С.А., Шкрабак B.C. Агроинжиниринг и проблемы механизации земледелия. СПб,: СПбГАУ, 1996. - 89 с.

60. Кабаков Н.С., Мордухович А.И. Комбинированные почвообрабатывающие и посевные агрегаты и машины. М., 1984. - 80 с.

61. Калинин А.Б. Анализ технологического процесса чизеля как объекта контроля и управления // Сборник научных трудов ЛСХИ. Контроль и управление технологическими процессами сельскохозяйственных машин. Л., 1988. - С.44-46.

62. Канарев Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. М.: Машиностроение, 1983. - 144 с.

63. Кардашевский B.C. Применение математических методов при испытаниях сельскохозяйственных машин (Цифровые модели рабочих процессов). М., 1971. - 97 с.

64. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. -М.: Агропромиздат,1989. 527 с.

65. Качинский H.A. Физика почвы. 4.1. М.: Высшая школа, 1965. - 323 с.

66. Качинский H.A. Физика почвы. 4.2. М.: Высшая школа, 1970. - 358 с.

67. Кашев Б.А., Сизов O.A., Бурченко О.П. Тенденции развития технологии и средств механизации обработки почвы. Обзорн. информ. / ВНИИТЭИ агропром. М., 1988. -49 с.

68. Каштанов А.Н. Система технологий и машин для растениеводства, животноводства, технического сервиса и малотоннажной переработ308ки сельхозпродукции // Техника в сельском хозяйстве. 1997, №2. -С.3-7.

69. Кербер В.Н. Повышение уровня функционирования сельскохозяйственных агрегатов на основе их моделирования. Автореф. дис. д-ра техн. наук. Л.-Пушкин, 1993.-36 с.

70. Киртбая. Основы машинной технологии и основные принципы методики исследования на операционной технологии возделывания сельскохозяйственных культур / Материалы совещания по проблеме эксплуатации МТП. М., 1968.

71. Кленин Н.И., Сакун В.А Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1994. - 750 с.

72. Клочков A.B. Совершенствование орудий для энергосберегающих технологий обработки почвы при возделывании зерновых в Белоруссии. Автореф.дис.д-ра техн.наук. -Л.-Пушкин, 1991.-38 с.

73. Колчинский Ю.Л., Колчина Л.М. Современные отечественные и зарубежные технологии производства картофеля. М.: Информагро-тех, 1992.-28 с.

74. Комплекс машин для возделывания картофеля: Каталог / ЦНИИ информации и технико-экономических исследований по автомобильному и сельскохозяйственному машиностроению. М., 1991. - 50 с.

75. Конструирование сельскохозяйственных машин / Бунге Г., Гаер X., Иле Г. и др. -М.: Агропромиздат, 1986. -253 с.

76. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства Нечерноземной зоны России на 1995 г. и на период до 2000 года / Рос. Академия наук. СПб., 1993. -199 с.

77. Кормановский Л.П. Достижения инженерной науки в осуществлении технической политики на селе // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999, №1. С.11-12.309

78. Кормановский Л.П. Машинные технологии основа повышения производительности труда и снижения затрат // Техника в сельском хозяйстве. - 1997, №1. - С.3-5.

79. Кормановский Л.П. Программа научно-технического прогресса в инженерной сфере АПК // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997, №12. - С.6-9.

80. Коршунов A.B. Картофельным полям интенсивные технологии // Картофель и овощи. 1997, № 2. - С.2-4; №3. - С.2-4.

81. Костычев П.А. Избранные труды. Л.: Изд. АН СССР, 1951. - 667 с.

82. Краснощеков Н.В. Механика почвозащитного земледелия. Новосибирск: Наука, 1984. - 200 с.

83. Краснощеков Н.В., Артюшин A.A. Трансадаптивный инжиниринг -основа новой технической политики в АПК // Техника в сельском хозяйстве. 1994, №5. - С. 9-12.

84. Крупеников И.А. История почвоведения. -М.:Наука, 1981. -327 с.

85. Кряжков В.М., Ксеневич И.П., Хорошенков В.К. Комплексная автоматизация производственных процессов в растениеводстве // Техника в сельском хозяйстве. 1992, №1. - С.2-3.

86. Кузнецов Ю.А. Машины для минимальной обработки почвы. Об-зорн. информация / ЦНИТЭИ тракторсельхозмашиностр., сер.2, вып.6. М.,1984. - 87 с.310

87. Кузнецов Ю.А., Орсик Л.С., Жирнов A.A. Расстановка безотвальных рабочих органов с наклонными стойками / Научно-технический бюл. ВИМ. Вып.67. 1987. - С.11-15.

88. Кулен А., Куиперс X. Современная земледельческая механика. -М.: Агропромиздат, 1986. 349 с.

89. Культиватор фрезерный картофельный КФК-2,8. М.: Инфор-магротех, 1991. - 20 с.

90. Кушнарев A.C. Механика обработки почв, задачи и состояние работ // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987, №3. -С.14-17.

91. Кушнарев A.C., Кочев В.И. Механико-технологические основы обработки почвы. К.: Урожай, 1989. - 144 с.

92. Кушнарев A.C., Пупонин А.И., Матюк А.И. Агротехнические приемы разуплотнения почв / Переуплотнение пахотных почв. — М.: Наука, 1987.-С. 158-166.

93. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. 3-е изд. М.-Л.: Сельхозгиз, 1955. - 764 с.

94. Лим В.А. Исследование взаимодействия рабочих органов чизель-ного плуга при глубоком рыхлении почвы // Комплексная механизация процессов сельскохозяйственного производства. Алма-Ата, 1986. - С.46-55.

95. Липов Ю.Н., Йост Ван дер Вен. Современное сельское хозяйство Нидерландов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1999, №4. С.33-37.

96. Литновский Г.В. Выбор и обоснование параметров грядоделате-ля-сеялки для возделывания овощных культур в Северо-Западной зоне. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л., 1975. -22 с.

97. Ловкие З.В. Гидроприводы сельскохозяйственной техники: конструкция и расчет. М.: Агропромиздат, 1990. - 238 с.311

98. Лупачев П.Д., Филимонов А.И. Система экологической экспертизы и контроля природоохранных показателей сельскохозяйственной техники // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1992, №5. -С.1-3.

99. Лурье А.Б. Математические модели сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления при стационарных случайных воздействиях // Сборник научных трудов ЛСХИ. Автоматизация мобильных сельскохозяйственных агрегатов. Т.121. Л., 1968. - С.7-14.

100. Лурье А.Б. О типовой идентификации моделей сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления // Сборник научных трудов ЛСХИ. Т.334. Л., 1977. - С.3-6.312

101. Лурье А.Б. Об оценках эффективности функционирования сельскохозяйственных машин и их технологических процессов // Автоматический контроль и сигнализация в сельскохозяйственных машинах. Сборник научных трудов НПО ВИСХОМ. М., 1989. - С.26-33.

102. Лурье А.Б. Основы теории управления сельскохозяйственными агрегатами // Сборник научных трудов ЛСХИ. Автоматизация сельскохозяйственных машин и их систем управления. Т. 155. Л., 1971. -С.31-39.

103. Лурье А.Б. Совершенствование системы машин для комплексной механизации работ в растениеводстве / первая лекция для студентов факультета механизации сельского хозяйства ЛСХИ. Л., 1982. - 23 с.

104. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. -М.: Колос, 1981. -387 с.

105. Лурье А.Б., Громбчевский A.A. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. Л.: Машиностроение, 1977. - 527 с.

106. Лурье А.Б., Еникеев В.Г. и др. К методике статистического сопротивления почвы при пахоте // Записки ЛСХИ. Т. 138. — Л., 1969. -С. 116-119.

107. Лурье А.Б., Еникеев В.Г. К методике моделирования сельскохозяйственных агрегатов и их систем регулирования при случайном характере входных возмущений // Записки ЛСХИ. Т. 108. Л., 1966. -С.5-11.

108. Лурье А.Б., Еникеев В.Г., Теплинский И.З. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственным и мелиоративным машинам. Л.: Колос, 1991. - 224 с.

109. Лурье А.Б., Любимов А.И. Широкозахватные почвообрабатывающие машины. -Л.: Машиностроение, 1981. 270 с.

110. Лучинский Н.Д. Кинематика и динамика некоторых механизмов сельскохозяйственных машин. М., 1972. - 444 с.134." Мальцев Т.С. Система безотвального земледелия. М.: Агро-промиздат, 1988. - 128 с.

111. Менделеев Д.И. Работы по сельскому хозяйству и лесоводству. -М., 1954.-620 с.

112. Методика статистической обработки на ЭВМ результатов испытаний и исследований сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления. Метод, указания для ФПК под ред. А.Б. Лурье. -Л., 1983. -36 с.

113. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по агрофизике / Сост. A.B. Королев, Г.Е. Козлов, O.A. Виссер, Н.И. Иванова. Л.-Пушкин, 1983. - 40 с.

114. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления / А.Б. Лурье, И.С. Нагорский, В.Г. Озеров и др. Под ред. А.Б. Лурье. Л.: Колос, 1979. - 312 с.

115. Морозов И.В. Основы теории сельскохозяйственных машин. М., 1993.- 120 с.

116. Нагорский И.С., Калашников A.B. Проблемы материально-технического обеспечения АПК и совершенствование системы машин // Техника в сельском хозяйстве. 1990, №4. - С.2.

117. Николаев Г.А. Исследование режимов работы фрезы // Сборник научных трудов ЛСХИ. Совершенствование рабочих органов и повышение эффективности технологических процессов сельскохозяйственных машин. Т.397. -Л., 1980. С.26-27.315

118. Николаев Г.А. Результаты экспериментальных исследований фрезы // Сборник научных трудов ЛСХИ. Методы и средства повышения эффективности рабочих процессов сельскохозяйственных машин. -Л., 1983. -С. 19-21.

119. Николаев Г.А. Совершенствование работы почвообрабатывающих комбинированных агрегатов за счет рационального сочетания их рабочих органов. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.-Пушкин, 1987.-16 с.

120. Обработка почвы при интенсивном возделывании полевых культур / Карловский Т., Касимов И., Клочков Б. и др. М.: Агропроим-издат, 1988. - 248 с.

121. Осадчий А.П. Дробление почв, грунтов и других твердых тел при снятии пласта и новый способ глубокого мелкозернистого рыхления при вспашке. Волгоград, 1965. - 84 с.

122. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов (Учебное пособие) / Под ред. Лурье А.Б. Л., 1974. - 85 с.

123. Панов Й.М. Современное состояние и перспективы развития почвообрабатывающих и посевных машин // Сборник научных трудов ВИСХОМ. Исследование и разработка почвообрабатывающих и посевных машин. М., 1983. - С.3-6.

124. Панов И.М. Сучков И.В., Ветохин В.И. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глубокорыхлителей с почвой // Сборник научных трудов ВИСХОМ. Исследование и разработка почвообрабатывающих и посевных машин. М., 1983. - С.43-61.I

125. Панов И.М., Скорик В.И., Кузнецов Ю.А., и др. Эффективность обработки почвы чизельными плугами // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983, №3. С.15-17.316

126. Патент № 1817664. Культиватор-гребнеобразователь / Теплинский И.З., Абелев Е.А., Смелик A.B., Калинин А.Б., Алиев И.С. Опубл. Б.И.№19,1993.

127. Пигулевский М.Х. Результаты воздействия на почву сохи, плуга и фрезы. М. - Л.: Сельхозгиз, 1930. - 46 с.

128. Погорелый Л.В. Сельскохозяйственная техника и технологии будущего. Киев.: Урожай, 1988. - 174 с.

129. Почвоведение, 4.1. Почвы и почвообразование. М.: Высшая школа, 1988. - 400 с.

130. Правила производства механизированных работ в полеводстве / Орманджи К.С. и др. М., 1983. - 285 с.

131. Правила производства механизированных работ под пропашные культуры. М., 1986. - 303 с.

132. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М., 1970. - 118 с.

133. Пшеченков К.А. Использование техники при производстве картофеля по интенсивной технологии. М.: Агропромиздат, 1988. -120 с.

134. Райбман Н.С. Что такое идентификация? М., 1970. - 118 с.

135. Растворова О.Г. Физика почв (практическое руководство). Л.: Изд. ЛГУ, 1983. - 196 с.

136. Ревут И.Б. Физика почв. 2-е изд. Л.: Колос, 1972. - 366 с.

137. Резников М.С. Результаты исследования чизельного рабочего органа // Сборник научны трудов ЧИМЭСХ. Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов. Челябинск, 1985. - С.34-39.

138. Русанов В.А. Методы определения деформаций почвогрунтов и показателей эффективности снижения воздействия движетелей на почву // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996, №3. -С.31-33.317

139. Русанов В.А. Эффективность снижения воздействия движителей на почву // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996, №6. -С.32-34.

140. Русанов В.А. Эффективность снижения воздействия движителей на почву // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996, №7. -С.28-30.

141. Сайлыбаев P.A. Результаты исследования отражательного кожуха фрезы культиватора-сеялки // Сборник статей Казахского СХИ. Вопросы механизации возделывания и уборки риса в Казахстане. Алма-Ата, 1989. - С.22-34.

142. Сакун В.А. Закономерности развития мобильной сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1994. - 159 с.

143. Салаур В.И. Исследование и обоснование параметров рабочего органа фрезы для полслойной обработки почвы. Автореф. дис. канд. техн. наук. JL-Пушкин, 1981. -16 с.

144. Сборник агротехнических требований на трактора и и сельскохозяйственные машины. Т.28. М.: ЦНИИТЭИ, 1981. -243 с.

145. Сборник задач по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций / Под ред. A.A. Свешникова. -Л., 1970.-656 с.

146. Свешников A.A. Основы теории ошибок. Л., 1975. - 122 с.

147. Севернев М.М. Энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве. М.: Колос, 1992. - 150 с.

148. Сельскохозяйственные машины: машины для обработки почвы, посева, внесения удобрений и химической защиты растений / Лурье А.Б., Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Смелик В.А. СПб.: СПбГАУ, 1998. - 365 с.

149. Сельскохозяйственная техника: Каталог т.2. М.: Информагро-тех, 1991. - 368 с.318

150. Сепп Ю.В., Тооминг Х.Г. Ресурсы продуктивности картофеля. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 261 с.

151. Сибирцев Н.М. Избранные сочинения, т. 1. М.: Сельхозгиз, 1951.-472 с.

152. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М: Машиностроение, 1977. - 328 с.

153. Скорняков С.М. Плуг: крушение традиций? М.: Агропромиздат, 1989.- 176 с.

154. Скоростная сельскохозяйственная техника: Справочник. М.: Россельхозиздат, 1986. - 187 с.

155. Смелик В.А. Выбор и обоснование параметров контроля и управления качеством технологических процессов машин для обработки почвы и посева // Тезисы докладов межвузовской конференции ЛСХИ. Ярославль, 1994. - С.200-201.

156. Смелик В.А. Критерии оценки и методы обеспечения технологической надежности сельскохозяйственных агрегатов с учетов вероятностной природы условий их работы. Автореф. дис. д-ра техн. наук. СПб.-Пушкин, 1999. - 52 с.

157. Смелик В.А. Повышение эффективности технологического процесса грядоделателя-сеялки за счет совершенствования конструкции и оперативного контроля. Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.Пушкин, 1989.-16 с.

158. Смелик В.А., Калинин А.Б. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат // Тезисы докладов научной конференции ИСХИ.319

159. Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве. Иваново, 1995.- С.291.

160. Смелик В.А., Теплинский И.З., Оболонник Н.В., Калинин А.Б. Разработка механизированной технологии производства картофеля рассадным способом // Материалы докладов межвузовской научно-методической конференции ЯГСХА (2 часть). Ярославль, 1996. -С.9-11.

161. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятности и математической статистики. Для технических приложений. М.: Наука, 1965,-512 с.

162. Сорокин П.П. Тенденции совершенствования системы обработки почвы в США // Сборник научных трудов МИИСП. Технические средства для обеспечения интенсивных технологий возделывания и уборки сельскохозяйственных культур. М., 1989. - С.28-35.

163. Справочник агронома Нечерноземной зоны / Под ред. Г.В. Гуляева.- 3-е изд., М.: Агропромиздат. 1990. - 575 с.

164. Тензоусилители «Топаз-3», «Топаз-3-01», «Топаз-4», «Топаз-4-01 ». М. : НПО «Прибор», 1980. - 59 с.

165. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. У исков, и др. -М.: Машиностроение, 1983. 236 с.

166. Теплинский И.З., Абелев Е.А., Смелик В.А. Контроль качества технологических процессов обработки почвы и посева.

167. Теплинский И.З., Абелев Е.А., Смелик В.А., Липов A.B. Выбор параметров микропроцессорных устройств управления качеством321технологических процессов мобильных сельскохозяйственных агрегатов // Техника в сельском хозяйстве. 1992, №1. - С.6-9.

168. Тиль Р. Электрические измерения неэлектрических величин. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 192 с.

169. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы. М.: Агропромиз-дат, 1989. - 140 с.

170. Тряпицин Д.А., Майорова JI.M. Тенденции развития чизельных орудий. Обзорная информация / ЦНИИТЭИ тракторсельхозмаш, 1987.-42 с.

171. Тулайков Н.М. О почвах. Пг., 1917. - 54 с.

172. Франс Дж., Торнли Дж.Х.М. Математические модели в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1987. - 400 с.

173. Цитович Н.А. Механика грунтов. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1973.-317 с.

174. Шикула Н.К., Назаренко Г.В. Минимальная обработка черноземов и воспроизводство их плодородия. М.: Агропромиздат, 1990. -320 с.

175. Щучкин Н.В. Лемешные плуги и лущильники. М.: Машгиз, 1952.-291 с.

176. Агауа К., Gao R. A non-linear three-dimensional finite element analysis of subsoiler cutting with pressurized air injection // Journal of agricultural engineering research, 1995, V.61, №2, pp.115-128.322

177. Auerswald K., Mutchler C.K., McGregor K.C. The influence of tillage-induced differences in surface moisture content on soil erosion // Soil & tillage research, 1994, № 32, pp.41 -50.

178. Bailey A.C., Johnson C.E;, Scyafer R.L. A model for Agricultural soil compaction // Journal of agricultural engineering research, 1986, V.33, №4, pp.257-262.

179. Bailey AC.; Johnson C.E.; Schafer R.L. Hydrostatic compaction of agricultural soils. Transactions of the ASAE. 1984, V.27, №4, pp.952955.

180. Blackwell PS. Influence of working depth of a curved rigid tine on the mixture of fragments produced by deep ripping a texture-contrast soil // Journal of agricultural engineering research, 1988, V.39, №1, pp.39-48.

181. Causarano H. Factors affecting the tensile strength of soil aggregates // Soil & tillage research, 1993, № 28, pp. 15-25.

182. Clare S., Wagner L Computer simulation approach in soil dynamics // ASAE paper, №83-1538. 10 p.

183. Erbach D.C., Kinney G.R., Wilcox A.P., Abo-Abda A.E. Strain gage to measure soil compaction depth // Transaction ASAE, 1991, V.34 № 6, pp.2345-2348.

184. Evans D., Johnson C., Schaffer R. Interaction between adjacent chisels //ASAE paper, №84-1045. 14 p.

185. Godwin R.J., Spoor G., Somro M.S. The effect of tine arrangement on soil forces and disturbance // Journal of agricultural engineering research, 1984, V.30, №1. pp.47-56.

186. Hillel D. Fundamentals of soil physics. Academic press, N.Y., 1980. -484 p.

187. Horn R., Taubner H., Wuttke M., Baumgartl T. Soil physical properties related to soil structure // Soil & tillage research, 1994, № 30, pp. 187216.323

188. Johnson C. Dynamic control of pan rupturing tines I I ASAE paper, №85-1547.-6 p.

189. Larney F.J., Bullock M.S. Influence of soil wetness at time of tillage and tillage implement on soil properties affecting wind erosion // // Soil & tillage research, 1994, № 29, pp.83-95.

190. Perdok U.D., Kouwendhoven J.k. Soil-tool interaction and field performance of implements//Soil & tillage research, 1994, № 30, pp.283-326.

191. Picul J.I., Zuzel J.F., Wilkins D.e. Measurement of tillage induced soil macroporosity // ASAAE paper, №881641, 9 p.

192. Price R.r., Gaultney L.D. Soil moisture sensor for predicting seed planting depth // Transaction ASAE, 1993, V.36, №6, pp.1703-1711.

193. Raper R.L., Erbach D.C. Prediction of soil stresses using the finite element method, shearing to use in analysis of soil // Transaction ASAE, 1990, V.33 № 3, pp.725-730.

194. Raper R.L., Johnson C.E., Bailey A.C. Coupling normal and shearing stress to use in finite element analysis of soil compaction // Transaction ASAE, 1994, V.37 № 5, pp.1417-1422.

195. Raper R.L., Johnson C.E., Bailey A.C., Burt E.C., Blocr W.A. Prediction of soil stress beneath a rigid wheel // Journal of agricultural engineering research, 1995, V.61, №1, pp.57-62.

196. Schafer R.L., Johnson C.E., Elkins C.B., Hendrick J.G. Prescription tillage: the concept and examples // Journal of agricultural engineering research, 1985, V.32, №2, pp.123-129.

197. Sicman T. Rethink the way you use tillage tools // Prairie farmer, april 1992, pp.40-44.

198. Von Eilh Alfred Mitscherlich. Bodenkunde fur landwirte, forstwirte und gartner, in planzenphisiologischer ausrichtung und auswerstund. Berlin-Hamburg, 1954.-410 p.324

199. Whalley W.R., Dean T.G., Izard P. Evaluation of the capacitance technique as, a method for dynamically measuring soil water content // Journal of agricultural engineering research, 1992, V.52, №3, pp. 147-156.

200. Zeng Dechao, Yap Yusu. Investigation on the relationship between soil shear strength and shear rate // Journal of terramechanics, 1991, V. 28, № 1, pp.1-10.

201. Zhang H. Organic matter incorporation affects mechanical ptoperties of soil agregates // Soil & tillage research, 1994, №31, pp.263-275.variable #block \3272variable pointer \ Указатель в блоке данных,variable ?end \ Указатель команды стоп.

202. Счетчик имитатора импульсов.24h interr sub sek,ONES \( !!! ) bset dp2. 7 \(!!! ) bset dp2. 6 \(!!! ) bset dp2. 5mov T4, #5 \ Перезапустить таймер T4. \( !!! ) bmovn p2.7,p2.7reti \ Закончить прерывание.end-inter

203. Прерывание, прекращающее формирование звука.23h interr sub retiend-intermov mov bsèt nextend-code329

204. Установить уровни приорететов для прерываний.mov T3IC, #021h \ Прерывание от таймера 3. T4IC, # 020h \ Прерывание от таймера 4. T5IC, #01Ch \ Прерывание от таймера 5. CC7IC, # 018h \ Уровень прерывания отmov mov mov САРСОМ7.mov CAPCOM5.mov CAPCOM6.

205. CC5IC, # 015h \ Уровень прерывания от CC6IC, # 014h \ Уровень прерывания от

206. Разрешить прерывания устройствам, bset T5IE330bset T3IE bset T4IE bset CC7IE bset CC6IE bset GC5IE

207. Разрешить прерывания процессора, mov PSW, # 00800h nextend-code

208. Подпрограмма передачи байта в канал.code w-byte ( n — )1$: jnb SOTIR, 1$ bclr SOTIR noppop S0TBUF nextend-code

209. Канал свободен? \ Занять канал. \ Пауза.1. Передать байт.

210. Подпрограмма приема байта из канала.code r-byte ( — n)1$: jnb S0RIR, 1$ push S0RBUF bclr S0RIR nextend-code

211. Байт поступил? \ Принять байт. \ Занять канал.code ?emptyRS ( flag ) jnb S0RIR, 1$ push ones next1$: push zeros nextend-code

212. Байт поступил? \ Да. True.1. Нет. False.code tictac ( — )jb T5R, 1$ mov T5, # 100 bset T5R bset T60UT1. Время

213. Включить выход таймера T6.1$: next end-codecode wEndSound ( —) 1$: jb T5R ,1$ nextend-codeinitall (~)initSys initRS initlow33210000 8000 sound! ;

214. Сбростить все указатели на начальные значения.initpointers ( — )1.stVar 03FFFh and 2 2dup LastVar 2! maxblocks 0 do 2dup Startdata i 2* 2* + 2! loop pointer 2! ;

215. StCounterl ( ) #countl 0!:1. StCounter2 (- )count2 0!; \ 1 #count2 +!1. StCounter3 (-)334count3 0! ;1. Wait3HolelSensor (--)begin key@ keystop = dup ?end ! ?exit #countl @ 2 u> until #countl 0! ;

216. StartTimer ( — ) \ Сбросить таймер на 0. l/1000sek 0!;

217. ClearSound #block 0! initpointers ;st (-) initall begin waitkey casekeypusk of working endof keyR.es of clearAll endof drop endcase again;st save-target elgard.pgm336экран #10 HEX

218. ОСО CONSTANT RA ( ПОРТ С ) ОС1 CONSTANT RB ( ПОРТ В )2 0С2 CONSTANT RPC ( ПОРТ С ) ОСЗ CONSTANT RUPR ( п.Упр.)3 0С8 .constant TIM1 0С9 CONSTANT TIM2

219. ОСА CONSTANT TIM3 OCB CONSTANT RUS535 0C4 CONSTANT .dan79 ( k5s0bb79 ) OC5 CONSTANT RUS79

220. VARIABLE ADR ( АДРЕС ТЕКУ1Ц. ПОЗ ) VARIABLE REG

221. VARIABLE BPOS. ( ПОЗ.СИИ.В БУФ. ) 20 CONSTANT BL

222. VARIABLE BASE VARIABLE SPAN

223. VARIABLE LENT ( ДЛИНА ЗНАКА } VARIABLE DPL

224. VARIABLE SCR VARIABLE LSCR

225. VARIABLE HLD 06 CONSTANT nsim

226. A00О CONSTANT TIB 9000 CONSTANT SCBUF13 9FFF CONSTANT PAD.140 HEX

227. CODE WRE: ( БАЙТ, АДРЕС —> ЭКРАН )

228. A 92 MVI RUPR OUT A SO MVI RUPR OUT

229. SCR LHLD A L MOV OF ANI RPC OUT

230. H POP A L MOV RA OUT H POP A L MOV RB OUT

231. A ob MVI RUPR OUT A. OA MVI RUPR OUT6 A 92 MVI RUPR OUT

232. LSCR LHLD A L MOV OF ANI 10 ORI RPC OUT S NEXT JMP END-CODE '9 10

233. CODE Г-! H POP E M MOV H IMX D M MOV D DCX M D MOV

234. H DCX M E MOV NEXT JMP END-CODE "13