автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Механико-технологическое обоснование, создание и внедрение многоопорных дождевальных машин с поливом в движении по кругу для сложных почвенно-рельефных условий

Рязанский сельскохозяйственный институт имени профессора П. А. Костычева

Р Г Б ОД

2 6 ¡,к)г! ¡¿1:-' На правах рукописи

РЯЗАНЦЕВ Анатолий Иванович

УДК 621.647.2

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, СОЗДАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ МНОГООПОРНЫХ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН С ПОЛИВОМ В ДВИЖЕНИИ ПО КРУГУ для сложных ПОЧВЕННО-РЕЛЬЕФНЫХ УСЛОВИЙ

Специальность 05.20.01 — Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Рязань — 1995 г.

Работа выполнена в Рязанском сельскохозяйственном институте им. проф. П. А. Костычева и в ВНПО по механизации орошения «Радуга».

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор В. Ф. НЕКРАШЕВИЧ.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Доктор технических наук, профессор В. П. РОСЛЯКОВ Доктор технических наук, профессор В. А. САКУН Доктор технических наук, профессор В. Ф. ВАСИЛЕНКОВ.

Ведущее предприятие: АОЗТ институт «Рязаньагроьод-проект».

Защита состоится « » лл. УО лУУ. Ц_1995 г.

часов на заседании диссертационного совета

Д.120.09.01 при Рязанском сельскохозяйственном институте им. проф. П. А. Костычева (РСХИ) по адресу: 390044, Рязань, ул. Костычева, д. 1, РСХИ, диссертационный совет Д.120.09.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РСХИ.

¡комиться В ОИОЛИОТ£Ке

Автореферат разослан « » ^хуцл* ~^\1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор > ? А. А. КУРОЧКИН

в

ОБЩАЯ ХАРАКТШСПЖА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. За последние года орошаемое земледелие получило большое развитие. Для орошения дождеванием широкое раоространение в СНГ ( в Поволяье, но юте Украины, Молдове, на северном Кавказе, Казахстане и других регионах ) шест многоопорные дождевальные машины ( М ) кругового действия "Фрегат" и "Кубакь-ЛК" ( произведено около 50 тыс. ). Применение указанных да позволяет автоматизировать процеос полива и выращивать высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.'

Широкое внедрение ДА кругового действия столкнулось о проблемой их экологического несоответствия по качеству полива, энергетическим, опорно-сцепным и профильным свойствам, сложным по не-оущей способности и рельефу условиям орошаег.шх земель, обуславливающими снижение производительного использования на них машинных агрегатов.

Обеспечение производительной работы ДМ при соблюдении онерго-водосберегавдих и эрозийнобезопасных технологий полива на полях, имеющих значительную изменчивость почвенно-рельефных характеристик, исходя из их больших длин, а также из условия особенностей динамики и отарт-отопного режима движения и многократности проходов по одному следу, представляет собой сложную техническую проблему."

Разработка поставленных вопросов потребовала решения взаимосвязанной совокупности научных и практических задач,'базирующихся на комллекашгх исследованиях сиотеш "довдь - поверхность орошения - ДМ кругового действия - машинный агрегат".

Решению проблемы механизации орошения JEA кругового действия в сложных условиях посвящена настоящая работа, выподнвгаетя в Рязанском сельскохозяйственном институте им. проф. П.А. Коетычева и в ВИЛО по механизации орошения "Радуга" по тематическим планам ШР и ОКР в соответствии с государственными и отраслевыми программами по темам: 052.131 - 22 С 1973 г. ); 02.03 ( 1976 - IG80 гг. ); 2-76-1 ( I97G - 1379 гг. )} TI00 ( 1979 - 1980 гг. ); BI.I4 (I960 г.') 01.01, 03.01, 16.00 ( 1981 - 1985 гг. ); С9Т," ICT ( 1085 - 1588 гг.); 214.I ( 1089 г. ); 214.6 ( 1990 - Г991 ГГ. ) и договорам с ОКБ по широкозахватным дождевальным машинам "Дождь": Д-П ( 1972 -- 1975 гг. )} Д-97 ( 1977 г. ); Д-202 С 1980 г. ); Д-24 ( 1982 Г. )J Д-31 ( 1983 г. ); Д-31 ( 1985 г. )» Д-18, Д-66 ( 1986 г. ).

уедь тоАотн - разработать научную концепцию, методы поиока способов и средств по обеспечению высокоэффективной работы в слож-иих почвенко-рельефшх условиях ДМ кругового действия, обуславливающие надежную и качественную их эксплуатацию при снижении энер-говодопотребдешал и затрат на строительство оросительных оистем, а также при поигаетга плодородия почвы и производительности на орошаемых полях машинных агрегатов.

Объекты г, муюдн иоследупа.ний. Исследования проводились на дерново-подзолистых и торено-болотных почвах нечерноземной зоны России, Белоруссии, а тоне на легко, средне и тяжелосуглинистых черноземах Украины, Молдовы, Северного Кавказа, Поволжья и Сибири.

В качестве объектов исследований при поливе в сложных условиях разрабатывалась и создавались макетные и опытные образцы ДМ кругового действия с гвдро и электроприводе»-! ( "¿регат", "Бригантина", "Сигштик", "Кубань-ЛЮ" ) о различными ходовыми системами, устройствами для заравнивания от них колеи, гибкими и тормозными алшентод.ш, типами трубопроводов и схемами расстановок на них дождевателей о обоснованием их рациональных параметров. Теоретические исследования выполнены на математических моделях, а экспериментальные - в лабп- '.торно-полевых и хозяйственных условиях на натурных (ноделышх) иоразпах различных модификаций да;

Лабораторно-полевые исследования, научно-производственная отработка технологических приемов о определением основных оценочных показателей проводились с применением соответствующих методик в ОСТов, разработанных ВНПО "Радуга", ШО К1СХСМ и КубНШТИМ, а также ряда частных методик по изучению механических показателей прочности почвы щ>1- производстве полива и оценке движения машин на склонах.

Результаты исследований обрабатывались с использованием математической статиотики на ЭВМ.

Научная новизна заключается в разработке:

- методических основ и технических средств по оценке несудей способности почвы и давления на нее тележек Ш в зависимости от режима и качества полива на основе моделирования процессов водонасыще-ния и взаимодействия ходовых систем с поверхностью оросекая;

- методов ы:5ора способов а средств по обеспечении экергозодосбе-регавдих и почвоаддяэдх процессов полива при колееобразованаи

ДМ кругового действия на основе поиска оптимальных конструкций ходовых систем, устройств для заравнивания от них колеи, компо-ковки пролетов водопроводящего трубопровода и схем расстановок дождевателей с установлением пришгипов определен огггималышх параметров и режимов эксплуатации;

-. энергопочвоводосберегаодих технологий заравнивания и рьосления колеи от ДЛ кругового действия;

- способов совершенствования ДО кругового действия для обеспечения устойчивой их работы в условиях сложного рельефа о разработкой методических положений по оценке букоования, скатывания и установке тормозных влементов о оптимизацией конструктивно-высотных параметров пролетов.

Данные многолетних иооледований автора и результаты их обработки являются основой новых научтшос положений, открывающих перспективное направление в области вовершенствования ДМ кругового действия для работы в сложных почвенно-рельефшх условиях.

По результатам научных исследований разработаны и внедрены в производство методические основы и средства для оценки несущей опоообности почвы от режима и качества полива; методы раочета, спо-ообы а технические решения по повышению опорно-сцепннх и профильных овойотв ДМ о обеспечением энергосберегагеих и почвощадящих процессов полива; новые научно обоснованные технологии заравнивания и руления колеи от ДМ; созданы средства механизации для практической реализации технологических приемов.

Па основе проведенного в диссертационной работе теоретического обобщения осуществлено решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение."

Новизна и оригинальность большинства технических и технологических решений по совершенствованию да кругового действия подтвер-' вденн авторскими свидетельствами на изобретения.

Разработанные при участии аптора модификации ДЛ кругового действия для сложи ос почиенно-р^лъефшгх условий экспонировались на ДШС СССГ, за которое он огтечен двум оеребряшгли ( Ii/77, 1003 гг.) и бронзовой ( ЮО-1 г. ) ::едлляма за высокий научно-технический уровень, а за внедрение разработок - знаком "Отличник" Минводхоза СССГ.

Достоверность основных положений, выводов и рекомевдашй подтверждена теоретическими расчетами по предложенным математическим моделям, экспериментальны: ш дтшмш ллбораторно-полевцх исследопа-

ний, положительными результатами ведомственных и государственных испытаний разработанных о участием автора модификации да кругового действия, а таете широкой апробацией работы на ЩС Минсельхо-. 1 за, Ултодхоза, Минтранс ельыаша и Госкомсельхозтехники СССР, Всесоюзных и зональных научно-теоретических и практических конферен-шшх научно-исследовательских, проектных и учебных гидромелиоративных и сельскохозяйственных институтов.

Дпяктпческзя реннооть работы заключается в том, что результаты исследований позволяют разрабатывать и создавать модификации да кругового действия для сложных потаенно-рельефных условий, а также проектировать с их применением оросительную сеть, что в комплексе обуславливает производительное использование машин при снижении энерговодозатрат и обеспеченна почвощадявдх технологий полива,

реализация научно-технических результатов осуществлена посредством разработку и создания совместно с ОКБ ДО "Дождь" модификации да кругового действия таких как "фрегат" ДМУ-А для сложного рельефа и "Кубань-ЛК1" для спокойного и сложного рельефа' в т.ч. для почв с низкой несущей способностью, серийное производство которых освоено соответсгвеннр на Перврмайском (Украина) и Кропоткинском (Россия) машиностроительных заводах, модификация Д,! "Орегат" для почв с низкой несуаей способностью ( Д.1У ) поставлена на проиэ-водствб, а для работы на пониженном напоре ( даУ-Бнп ) успешно проола государственные испытания о рекомендациями в серийное производство, устройства для заравнивания и рыхления колеи от да "Оре-гат" и "Кубань-ЯК" положительно прошла ведомственные испытания в по заявка:.: хозяйств экспериментальным производствам ВНПО "Радуга" осуществляется изготовление их опытных партия. Все перечисленные модификации дождевальных машин и устройства для заравнивания колеи включены в "Систему мапин" на 1090-1995 тт., (позиции: Мб.1.06; Мб.1.10; "6.3.36 ); разработаны усовершенствованные конструкции сливных и очистительно-тормозных устройств £.! "фрегат", документация на которые передана ОКБ И "Лождь"; для надежной работы в сложных условиях р. Куб г , Болгария и 70'*? подобного типа передана исходная документация соответственно в 11X2.4 (г.Софпя), Н.ПЕТ, ШШОД (г.Гавана) и концерн "Интерсигма" (г.Брно); разработаны нормативные материалы по оценке применимости Щ кругового действия в сложных условиях, которые включены в технические условия на машины ( ТУ23.2.1202-87, ТУ23.2.1997-88 ), а также в пособие по проектированию систем "Внутрихозяйственная оросительная сеть при' поли-

во довдеванием" ( дополнение к-СНпП 2.06.03-66 "Мелиоративные 1 оаотемы и сооружения" ) и каталог по дождевальной технике; реко-иеидашш по результатам исследований переданы в хозяйства, эксплуатирующие да кругового действия в оложных условиях."

Ддпобарля работы. Материалы дисоерташи были заслушаны и одобрены на НТО Министерств оальокого хозяйства, водного хозяйства, тракторного п о.-х. машиностроения и Госкомоельхозтехники СССР в гг. Моокве, Коломне ( 1976, 1981 гг. ), на научно-технических конференциях в НПО ШСХОМ (1976 г.1. Украинском ИЗХ (1984 г.), рязанском СШ (1975 - 1987 гг.), на Всеоосзннх семинарах по технике полива и культуртехнике в г.Коломна (1984, 1985 гг.), на выставке-ярмарке ВДНХ СССР (1967 г.)| на Научном Совете ВАСХШЛ (1989 г.')} на научно-техничеокой конференции в ШО "Ставмелиорация" (1991 г;)} на семинарах и производственных оовещаннях в Минводхозах СССР (1976, 1977, 1986, 1990 гг.), РОЬСР (1988 г.), Белоруссии (1979 г.), Укра-. шш (1983 г.), Молдовы (1988, 1989, 1990 гг.), Днепропетровская НИШ(ГШ (1977, 1981, 1983 гг.), ШО "Союзшина" (1977, 1983 гг.), СКВ ДМ "Доэдь" (1977 - 1990 гг.), проектных институтах Москвы, Ояока, Пятигорока,. Киева, Днепропетровска, Павлодара; Талды-Кургана (1976 - 1990 гг.), строительных главках Куйбышева, Волгограда, Пииока (1980 - 1990 гг.), Первомайоком машиностроительном заводе ... (1984 г;);' концерне "Интерсигма" (ЧСФР, 1986 г.), ИХиМе (Болгария, 1990 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 151 печатных работ,. из которых 2 монографии я 21 авторских свидетельств на изобретения, выпущены 3 киноинформация. Общий объем опубликованных работ ооотавляет около 50 печатных листов.

Положительные рецензии по ооновным работам опубликованы в следующих изданиях:

- кандидат технических наук Винокур Е.Я. Оптимизация широкозахватных дождевалышх маши кругового действия для оложных почвенно-рельефных уоловий. 2. "Мелиорация а водное хозяйство" Л I, 1992 г. • кандидат технических наук Лопатин А.М. Механизация полива широкозахватными дождевальными машинами кругового действия в оложных

уоловиях. I. "Механизация а электрификация сельского хозяйотва" * 3, 1992 г.

Структура д обьем пиооастаинр. Диооертация изложена на 263 страницах машнопионого текста, включая таблицы, иллюстрации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов; Список испольэо-

ванной литературы включает 99 наименований, из них 8 на иностранном языке. В отдельной теме ¿приложения) на 253 страницах приведены авторские свидетельотва, программы для ЭШ, протоколы испытаний, техшко-еконешчеокие раочеты, документы подтверждаодие актуальность проблемы и внедрение.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИХШОВАШЙ

рратрий обзор развития ЛЦ кругового дейотиая. Главными преимущества;^ ДМ. производящих полив s движении по кругу, являетоя возможность максимальной автоматизации процеооа полива, высокая производительность и качество дождевания, более легкая приопоооблени ост к различным почве)шо-рельефным условиям.

Наибольшее распространение в конце 60-х годов ДМ получила «а рубежом, в частности в США, где к 1971 г. наочитквалооь 25 фирм; выпускавших более 30 различных модификаций.

Крупнейшей фирмой являетоя которой выпускались

следувдие основные модели JM: о тросовой подвеской трубопровода -1060 и 1076 (для спокойного рельефа), PC - 70 (для сложного рельефа), 2076 (для больших площадей)j с ферменной псщвеской - 1278 (низконапорная), 1058 (для небольшие учаотков), lia указанных моделях ДМ применены гидроприводы,

В I969-I97I годах фирмой начали создаваться менее энергоемкие и более надежные ДМ о влектроприводом, такие модели как: 2060 в 2071 (для различных почвенных условий), 2171 (для небодьшх учаотков), 5071, 5171, 5971 (для квадратных участков) и др.

Аналогичные модели ДД кругового действия разработаны и выпускаются рад or .1 фирл других стран, основные из которых: "РР" (Англия); "iw'^wvvcG. " Франция), "ДКК" (Япония), "Ъолю. " (Австрия), " t*.^ Со " (Австралия), " 3?vi*.\v'v.y>4<L. " СССР).*

Как покааывает анализ, все фирмы ведут работы над созданием таких да кругового действия, которые бы по своим параметрам соответствовали требованиям фермерского хозяйства, поля.

Исходя из крупнсмасптабности поставленных задач по мелиорации

земель в стране (1966 г.), в 1970 г. была закуплена лицензия на изготовление, а в 1371 г. начато серийное производство ДМ с гидроприводом "Фрегат" (аналог машины модели IG60 ш 1076)."

Первые модификации ДМ "Фр1гат" имели весы.® ограниченный диапазон применения по характеристике почв (водопроницаемости и несу-

щей опоообнооти), по рельефу и видам его уклонов, энергоемкости процеооа полива, а таете по условиям использования на орошаемых полях машинных агрегатов.

Данные зарубежных исследований по оптимизации и применению ДМ практически отсутствуют, а имеющиеся обравочные результаты, в тал чиоле отечественные, не могут быть применены к использованию , ток как они не сопоставима между собой и практически теряют сг.шол, вследствие отоутогвия оценки при исследованиях базовых характеристик орошаемых земель "(прочности почвы, рельефа), являющимися главными в изучении саотемы: "дождь - поверхность орошения - дондевалг нал машина - машинный агрегат".'

В овяза о указанным, на ВНПО "Радуга" оовместно о СКВ ДМ " "Дождь" была возложена задача по разработке в зависимости от поч-венно-рельефных условий различных модификаций ДМ кругового действия, а также координация отмеченных робот в стране, одним из основных научных руководителей и ответственных исполнителей которых, являлся автор.

Технологические особенности работы ДМ и анализ путей их совершенствования! Многоопорные.' ДМ кругового действия в сравнении (> другой сельскохозяйственной техникой имеют более сложные условия екоплуатации, в частности, по проходимости, иоходя из повышенной влажности почв, больших длин ДМ (до 600 м) и орошаемых площадей (до 100 гф Значительная разница по опорно-шешпм свойствам во ел одновременно воздействующих о почвой движителей тележек (до 20 штук), особенно при орошении площадей со сложным рельефом, приводит к значительным искривлениям да, возникновению динамических нагрузок при их окатывании и в целом - к снижении их надежности.

Важно знать какую колею по уплотненности и параметрам могут оставить поолв оебя тележки JJ!, поскольку вти факторы влияют на качество водораспределения, урожайность и условия работы других машинных агрегатов. Так, жесткие (серийные) колеса ДЛ "Орегат" после 2-3 проходов в средних почве шок условиях погружаются до 0,30 м и более .

Не менее важным вопросом является вопрос оптимизации конструктивно-высотных свойств ДМ (агротехнического просвета), особенно при поливе високостебелышх культур.

Наиболее сильное влияние на снижение спорно-зцегтшлс свойств Д.1 оказывает повышенная влажность почвы, определяемая ее режима.! и качеством полива. Это еще в большей степени, усугубляется налм-

чием в зове движения тел еже» невгштавтейоя воды, которая окашш-вается из-за нерациональных схем расотановок дождевателей и конструкции сливного устройства (для да о гидроприводом).

По оптимизации доадеобраэупцих уотройотв ДМ извеотны работы Лебедева Б.М., Исаева А.И., Меняйло В.П., Сидоренко А.М., Граня Ю.И., Гавршшцы А..0., Пенькова М.С., Рнако Н.Ф., Чубикова Н.Е. и др. К недостаткам отмеченных работ следует отнеоти то, что при исследованиях не учитывалось влияние режима и качества полива на показатели прочности почвы, являвшиеся базовыми характеристиками а определяющие типы ходовых систем и в целом конструктивно-компоновочные параметры да.'

Из других при шов исключения луиеобразования ДМ извастйы конструкторские, такие как вынос докдевателей (ИДЗГ Кокурин); установка ограздений на колеса (А.Г.* Накатин) и технологические -регулирование поливных норм (И.Н. Ояерельев), специальная подготовка почвы - засыпка ложбин и понижений (И.О.* Штангей), внесение различного вида структурообразователей (Абдель Хай Вахба), щелева-ние (Н.'П. Кружилцн).

Для обеспечения требуемых опорно-сцепных свойств да применят в основном ( ВСй ) пневматические шиш низкого давленая; Движители на гусеничных и шагающих оистемах вследствие сложности ох изготовлен^ ння и експлуатации игле от ограниченное применение. Использование :пос-'-леднах систем, а также жестких колео в определенных условиях чаото бывает економичеоки оправдано.

Имеющаяся информация из зарубежных источников указывает ва то, что при о оз да гаи ДМ не в полкой мере учитывались прочность орошаемых почв, что обуславливало разработку движителей, а следовательно, в целом да с чрезмерно завышенными параметрами а нерациональными . весовыми характеристиками.

Наряду с отмеченными способама.для исключения наличия колеи от да осуществляют ее засыпку посредством запашка ояугами (Н.О. Гончаров и др.) или, что более эффективно, специальными устройствами, иявегаиваемши на самоходные тележки.

Известные устройства для заравнивания колеи с дисковыми рабочими органами конструкции США (пат. Ж» 4G592II, 4262752 , 4К»2388, 4209068), имеют, в частности, такие недостатки , кйк не околачивается необходимое качество рыхления почвы и надежность . п^нодч в транспортное положение. При ..этом отсутствуют, какие либо jthhw» о параметрах з-чравнивателей.'

В целом, известные ,дриемы но повышению опорно-оцепных свойств ДМ требуют повышенных стоимостных и знергетичеоких эат-рат на их осуществление.

Большим резервом расширения орошаемых угодий является внедрение ДМ кругового дейотвия на площадях со сложным рельефом ( уклоны l ■= = 0,02...О,05 и более ), так как применение на них других средств дождевания, вызывает значительные, особенно для переносных установок, затраты труда. Профильные свойства, буксование, скатывание и торможение да для условий склоновых земель практически не изучены, имеющиеся же некоторые отечественные данные, в частности, по торможению ( Е.Е. Мишуров и др. ) носят общий характер и требуют детального уточнения, а зарубежные - представляют информацию чиста рекламного порядка.

То есть, все вопросы связанные о оптимизацией",параметров ДМ, обуславливаемые вышеперечисленными особенностями их движения на 9клоповых площадях, должны быть комплексно увязаны о их почвенно-рельефшми характеристиками. а-...

Нарушая способность почв мелиорируемых площадей и ее опенка. Движение многоопорних ДД осуществляется посредством взаимодействии движителей их тележек с почвой, которая одновременно являетоя odien-том увлажнения и неоущим основанием. Характер изменения прочности почв от режима и качества полива четко прослеживается на показателях опорно-сцепных свойств как самих ДО, так и эксплуатируема на орошаемых Полях машинных агрегатов, что и предопределило разработку для последних специальных схем движения ( ав.св. 1¡ 1205836 ) .'

Имеющиеся данные по допускаемым давлениям на почву нооят разноречивый характер. Так, например, нагрузку для прочного грунта допускают в 240 кПа, а для олабого - в 70 кПа. Строители принимают допускаемое давление на глинистые и супесчаные грунты при различном их оостоянии от 100 до 400 кПа. Для осушаемых торфяников рекомендуемое давление состовляет от 25 до 60 кПа.

Из существующих классификаций почв по прочности наиболее полными являются данные, обобщенные БИЛ. Однако п они лишь частично отражают условия эксплуатации да. Кан показывает обзор первоисточников при исследованиях ДМ опенка несущих свойств почвы или вообще не производилась, пли же давалиоь в виде весьма общих неконкретных характериотик.

Сложность происходящих явлений при качении колес все еще не дает возможности широко применять математические зависимости.

Предлагаемые выраженияг»отражающие процесс взаимодействия опорных поверхностей с поязой, обычно основаны на известных зависимостях между нагрузкой и деформацией почвы. Возможность использования этих зависимостей проверялась З.П. Горячкиным, H.H. Летош-невш, ;,i.2. Мапепуро, 3.5. Кашгинш и др., а также подвергалась критике. Однако, предложенные новые зависимости A.B. Илышнского и M.II. Троицкий, 0. Джанози оказались слишком сложными и не получили практического применения,

В связи с отмеченным, не отвергая возможность использования ранее разработанных уравнений, целесообразно применять и другие более простые прочностные характеристики почвы, которые возможно использовать для оценки движения да от состояния орошемой поверхности, а также при выводе и проверке состоятельности новых теоретических зависимостей.

Существующие способы измерения показателей прочности почвы, особенно о помощью'вдавливания штампов, трудоемки и длительны во времена, они недостаточно обеспечивают подобие.между процессами дефоргировагля почвы колесом и итампом. Оборудование для проведения опытов имеет значительную массу, что является большим препятствием для его применения в труднопроходимых местах, особенно под многоогторныг.а да, имеющими, как по своей длине, так и по ходу движения тележек значительную изменчивость в разнообразие почвенных характеристик.

Наиболее применимым методом для определения прочностных свойств почв орошаемых земель может быть метод конусной пенетрашш и вращательного среза, при котором соответственно определяют удельные сопротивления почвы сжатию ( несущую способность ).и срезу.

Теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию отмеченного метода для различных грунтовых условий были выполнены H.H. Агрант, М.П. Золаровичем, В.Г. Березанцезым, Л.М. Горьковой, С.II. Начапоренко, A.A. Начипоровичем, З.Д. Овчаренко, Н.Д. Шароко-вым, С .И. Po:acoti, M.K. Дружинина.!, A.."J. Гореликом, В.Д. ¡Патовым и другими автора;а.

За последние годы предложены различные конструкта полезкх я лпборотораых приборов для исслздогегхк почз пенетрацией и врада-т«\аышм срезог.:. Из i&x следует угаззть на приборы ".П. Танклеэского, К,.1о. Ревяиана, В.П. Горячгана, A.A. Зксотсого, Г.И. Покровского, A.C. Амаряна, С.И. Роксса, установок "Луноход - I а 2", Лаборатории водшпс путей США л других*

Автором для оценки прочности почв мелиорируемых площадей был разработан и успешно применялся при исследовании проходимости машинных агрегатов, в том числе и Д.1 ручной почвомер-пенетро-метр. Однако, применительно к многоопорнш да, учитывая сложность условий измерений во время полива л ззнчительную их массовость, необходимо создание более производительных и автоматизированных пенетрирующих устройств.

Постановка проблемы и основные задачи исследований. Как показывает анализ, все выше рассмотренные результаты исследований по вопросам движения да кругового действия носят поисково-локалышй характер и не могут быть применимы к использовании вследствие отсутствия при исследованиях оценки почвенно-рельефних характеристик мелиорируемых площадей являющимися базовой основой в изучении взаимодействия ДЛ с поверхностью орошения.

Определяющим показателем производительности (V.) да по опорно-сцепным и профильны?.! свойствам, при соответствующем расходе воды, является скорость их движения (Ч ), т.е.

Ь , ( I )

где 1-1 - длина машины;

м - =

параметры режима и качества полива.

То есть, чтобы правильно рассчитать параметры узлов и в целом конструкции Д.!, а также обоснованно наметить область их приме».и. нения необходимо знание орошаемых земель, как несущего основания по прочности почв при поливе ( ^ ) и рельефу ( \. ).

Считаем,что решение поставленной проблемы необходимо осуществлять посредством оптимизации разработанной автором структуры показателей, определявши эффективность системы "доядь - поверхность орошения - дождевальная машина - машинный агрегат" (рис.1).

Первостепенное значение в этой системе надо уделить разработке энерговодосберегающих и почвощадящих дождевателей и схем их расстановок, а для Д.1 с гидроприводам - сллэных устройств, характеризуемых структурой дождя и равномерностью его распределения, а для послэдних - и радиусом полива (линия I).

Далее на основе типовых режимов орошения, расхода воды и качества полива оптимизированными довдеобразукшми устройствами да, для соответствующих типов почв и агрофонов необходимо оценить процесс инфильтрации (достоковые нормы полива, величину стока) и его влияние на изменение несущих и сдвиговых характеристик почвенной

СИСТЕМА ПОЛИВА|

'ПОВЕРХНОСТЬ ОРОШЕНИЯ

'ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА*

! р -ичтенсивность

<1 -диаметр ка-

пель

VI -ударное и ь»ро

зийное воздей

стаие

К -гарномегность г

распределения

^.^минимальный "и

^максимальный

радиусы слива

го -эффективная-

нопма полиря

5

к.

У -урожайность

Ъ -площадь

Т» -тип почвы.

А -агрофон Р -водопроницае мость

Чс -влажность

Уп,-достоковая-норма полива

-величина сто

ка

Р,, -несущая'способность до полива

Р. ^-несущая спо-. еобность пос ле: полива

С -сцепные свой ства

Т^ -тип рельефе

>. -вид уклона

г -раслределе-ниеуклонов

к

-рысота расте ний

\»/ч-производитель-ность

V -скорость Ь -длина <} -расход воды. Ни-напос га ¡ходе Т»-тип дождевателей и схеш их расстановок Тс-тип сливного устройства

Тх-тип ходовых

систем ^-допустимое давление на почву О -опорно-сцепные свойства (Н -глубина колеи; — коэффициенты, сопротивления качению и сцепления)

Э^-энергоемкость ' полива

Уч -устойчивость движения на склонах К -конструктивно-) ■ высотные свойства__

3 -эффективность

а

а

И

п

ХМ для почв с низ кой несущей способностью 1.^-длина пролета м, Ч., -диаметры трубопровода £ -нагрузка на

колесо Д,В-диаметр и - яти-рина профиля колеса

Устройство для заоавнивания и рыхления колеи Д,А-диаметт> и угол атаки■ дисков С„ -способнавески -технология заравнивания дя энергосоерегаю

еей модификации -параметры при вода и до.жде-вателей К^ -конструкция сети Сеип труб, арматур^

-УКЛОН ПОЛЯ

ДМ для сложного «льефа -показатели бук сования и ска тывания Н, -агропросвет

МАШИННЫЙ АГРЕГАТ

/5

W-производитель-ность

^ -расход топлива

Э, -энергоемкость движения

-схемы движения

/т-условия труда

-надежность работы

¡г.

Рис. I. Функциональная схема взаимосвязей показателей схстеш

поверхности ( линии 2 - 4 )..

Показатели прочности почвы от режима и качества полива позволят оптимизировать значения допускаемого на нее давленая ходовых систем Мг их опорно-сцепные и энергетические показатели, параметры заравкавапце-рыхлящах устройств колеи и совместно с хат рактернстиками рельефа - конструктивно - высотные свойства с оценкой устойчивости движения тележек при их буксовании и скатввашш ( линии 5-6-7-8-9-10-11 ).

В конечнш счете, вышепровэдешьге обоснования позволят разработать и создать модификации да, обеспечивающие в различных условиях экологически-безопасные и энергосберегающие технологии полива, такие как: да для работы на почвах с низкой несудей способностью, (линии 12 - 13); с устройствами для заравнивания и рыхления колеи, (линии 12 - 14 - 15); энергосберегающей модификации, (линия 16); для работы на площадях со сложным рельефом, (линия 17).

Разработка модификаций да позволит заказчику, исходя из требований конкретного поля, осуществлять их выбор при определении необходимых параметров: длины, расхода, интенсивности дождя, которые можно определить в зависимости от почвы, сельскохозяйственной культуры, рельефа в других показателей орошаемой поверхности.

Поставленная проблема обуславливает решение целого ряда задач, основными из которых являются следующие:

I. Установить взаимосвязь и разработать методически® основы оценка механических показателей прочности почв от режима и качества полива при доадевании.

2. Выявить закономерности колееобразования и изменения тяго-во-оцепных свойств многоопорншш допдевалышмп машинами кругового действия от прочности увлажненных почв пра энерговодосберегающих • и почзощадящих пропеосах полива.

3. Изучить влияние сложных почвенно-рельефных условий орошаемых площадей на конструктивно-высотные свойства ц устойчивость-двн-. жения многоопорных довдезалышх маппн кругового действия.

4. Обосновать, разработать и исследовать способы и средства, обеспечпэаоцае малоэнергоемкие и экологически безопасные технологии полива дождевальными машинами кругового действия по качеству дождя, уплотнящему воздействии ходовых систем на почву, возможности движения на сломом рельефе и производительному использованию на орошаемых полях машинных агрегатов.

5. Произвести сравнительную оценку разработанных модификаций

дождевалышх маший кругового действия по агротехнически'.! и эксплуатационно-технологическим показателям.

6. Исследовать эффективность а осуществить внедрение научных разработай в агропромышленном комплексе страны.

ГЛАВА 2. НЕСУЩИЕ СЗОЪТЗА ПО'Ш ПРИ ДОИЗЗАШ

К определению зависимости нестшиу свойртр почвы от гежимд д кячг-птпп полива. После полива значение несущей способности почв орсшемых земель уменьшается и определяется выражением:

где ^^ - несущая способность почвы посла полива; у - несущая способность почни до полява; - величина уменьшения несущей способности почвы.

При выпадения дождя вначале происходит водонасыщение почвы, определяемое величиной достоковой поливной нормы (инфильтрациощшД процесс), а затем после полного ее водонасыщенпя - дзижоние жидкости в нижние слои и образование поверхностного стока (фильтрационный процеоо).

При изучении прочнооти почвы в процессе впитывания в нее воды, структура почвы рассматривается состоящей яз микроагрегатов в той или иной мере, связанных между собой подобно реальным почвенным монолитам. При шфшьтрационнш процессе допускается, что: чем больше пор в почве, т.е. чем меньше ее обьемная масса, тем больше ее ннфальтрапяонная способность, тем меньше ее несущая способность ( ) и наоборот; в период инфильтрация форма почвенного агрегата слоя почвы, который воспринимает нагрузку от штампа, меняется незначительно; размеры почвенных агрегатов распределены по нормальному закону.

Принимая эти допущения, с точностью до постоянного ¡шожателя можно записать ^ % . в

где С£ - среднее квадратическое отклонение размера 4 -

почвенного гидроагрегата; с. - средний размер микрсагрегатв;

А - постоянный множитель.

Аналогично для скорости инфильтрации (3 ) по А.Н. Костикову (: рд*, ^ А - эмпирические коэффициента уравнения впитывания; 1 -- продолжительность вштнваная ) получим ее выражение ( ) в

функции коэффициента вариации размеров почвенного агрегата ^ * I? ~ ) (4), где Ь - постоянный множитель.

С учетом выражения ( 3 ), уравнение ( 4 ) записывается в виде ^ = (5)

или обозначая * и'ЧяОЪ •чЧV"! полуим ^-Ч'Ч**"!,

тогда ^Л-ч^^А. ' х (бГ

Считая, что при ' несущая способность почвы составляет

^ = а^^уд (при полном водонасыщенип почвы в момент движения да) и предотавляя ( 6 ) в виде степешого ряда, оставив в разложении три слагаемых, получим квядратическую функцию зависимости несущей способности почвы от ее ¡»¡фильтрационной способности

где а,с». - коэффициенты, характеризующие показатели качества дождя (интенсивность, куупность капель и др.). В общем,при увеличении окорости инфильтрации почвы, ее прочностные показатели повышаются.

Инфильтрация заканчивается, когда все поровое пространство почвы заполнено водой. Начинается ее фильтрация в нижележащие слои почвн оо скоростью, меньшей, чем интенсивность дождя, определяющей образование поверхностного отока. Фильтрация воды становится напорной. Органическое вещество микрсагрегатов почвы, а таге*в глина приобретают пластические свойства и при внешней нагрузке штампа деформируются и частично заполняют поровое пространство. При этом вытеоняемая вода фильтруется на поверхность почвн и в нижележащие ее слои. Объем почвы с пластическими свойствами ( ) состоящего из V». агрегатов зависит от глубины проникновения в них воды и определяется выражением

где а - коэффициент, учитывающий скорости инрильт -

рации в почпу а в отдельный почвешшй агрегат; I -коэффициент формц почвенного агрегата} С.» - сгапж-ность почзы; ж - дата не пластифипированного материала в почвенном агрегате не подверженная пластификации.

1лгкс объемоч пластифицированной части агрегатов ( V,,,) и фильтрующей води под действием усилия итаппа ( ) и напора сто-котюго слоя поди ( М^у), имеет вид

3 развернутом виде

^Л, (10)

где и - живое сеченио фильтрационного потока} V - коэффициент в формуле Дарси; ^ - плотность воды; I - протяженность фильтрационного потока; У.гтст - величина стока вода. Для начала образования стога можно записать из. выражений Н.С. Ерхова и А.Н. Костякоза для инфильтрации при дождевании, принимая ¿ч = 0,5

гае ¿.р - соответственно средние в точке диаметр капель и интенсивность дождя; - соответственно единичные в точке диаметр капель и интенсивность дождя; л. - показатель свойств псчзы ц скорости подачи воды; Р - показатель вгштывавдеС способности почвы; ч - влажность почвы. Подставляя выражение ( II ) в ( 10 ), подучим, с учетом равенства ( 8 ), зависимость для оцеккп прочностных характеристик почвы при лужеобразовании

То есть, несущие свойства почвы уменьааются при увеличении . поверхностного стока, определяемого показателем.впитывания воды ( V )» интенсивностью ( ? ), диаыетрал капель дождя ( 4. ) а другими характеристиками процесса полива.

Анализ теоретических предпосылок показывает, что на изменение прочности почвы при орошении существенное влиялиэ оказывает ее ин-фильтрашошше свойства, а тазхе режим и качество полива, опреде- . ляег.ше природно-климатическими условиями а конструктивными особенное тягл да.

Обоснозаше технических сгеястт? для оценки яэстадх свойств почвы при дождевании. Основное требование к устройствам для опенки несущ* свойств почв должно быть обеспечение максимально возможной степени подобия между процессами дефургшроваявя опорной поверхности их наконечником и ходовыми система:«.

Сопротивление грунта сжатию С • исходя из известного решения осесишетрвчной задачи теории предельного равновесия, при вдавливании в него наконечника по З.Г. Березанцеву выражается зависимостью

S с,., ( 13 )

где U, - безразмерные коэффициенты несущей способности грунта, зависящие только от угла внутреннего трения; c.v- удельное сцепление грунта; k - объемная масса грунта; радиус основания наконечника.

Многочисленные исследования механических свойств почвы вращательным срезом говорят о тал, что в условиях испытаний грунтов непосредотзенно в поверхностном слое собственной массой грунта в пределах глубины погружения наконечника можно пренебречь. Поэтому» согласно уравнению К. Кулона касательная составляющая напряжения или удельное сопротивление почвы вращательному срезу ( ) в этих условиях с достаточной достоверностью можно отождествлять со сцеплением грунта. То есть, С,.. ( 14 ) . Сравнивая уравнение ( 14 ) со вторил слагаемым уравнения ( 13 ), видим, что оба они отражаю? кьллчиэ слл сцепления, действующих в грунте. Поэтому приборн для оценки прочности почвы с целью снижения трудоемкости изготовления а массовых замеров в полевых условиях необходимо выполнять с коническим наконечником, зондирование почвенной поверхности которым позволит с достаточной степенью точности отразить деформа-ши почвы при качении колеса.

При сжатии почвы опорной поверхностью колеса можно выделить два вида деформации:

- сжатие вниз по вертикали, сопровождаемое уплотнением ее;

- сжатие, распространяемое в стороны от движущегося колеса, при которая часто под ним образуется уплотненное ядро в форма клина и происходит выпирание почвы в стороны.

Исследования формы образующегося под опорной поверхностью клл-на, проведенные А.Д. Далиннм, H.A. Зелениным, М.И.* Горбуновым-По-садовым, В.О, Разореновш, Н.13. Сидорошчем, Р.Макклбеном и др. для различных по прохоаденаю грунтов, показывают, что наименьший его угол заострения о учетом упругой и пластической частей находится в пределах 30...35°.

Нашими исследованиями установлено, что проникновение наконечников с углами Äv = IöC°, As = 60° и ^ = 30° s водонасыщеиную почву ( суглинистый чернозем, *л,= 600 м3/га ) дает аналогичные результаты. При угле заострения = 30° перед жестки конусом не образуется дополняющего его уплотненного ядра, которое тлеет место

при более туша угла* Л. = SO0 и «к « 180°.

Отмеченное подтверждает воз;южносгь применения ставдартного конического наконечника о угла,! при вершине А» « 30° для оценки несущей способности орошаемых поче. .

Определение сцепления почва целесообразно проводить метода.! вращательного среза. Тогда с учета: сопротивления почвы. сжатию по результата;.! пенетрациокных испытаний можно определить ее угол внутреннего трения. Зто в свою очередь дает возможность оперативно оценить прочность почвы по формулам, учитывающим ее оцепление и внутреннее трение.

Лдя измерений несущих овойств почв при поливе в лабораторно-подевых условиях применялся ручной почвомер-пенетрометр о конусно-крыльчаты:.! наконечником.

Для автоматизированной опенки прочности почв орошаемых площадей в массовом количестве мест непосредственно в зоне движения ходовых систем Д.1 использовалось разработанное устройство ( ав.ов. ' Ji 1347910 ), которым может оборудоваться любая самоходная тележка или одновременно вое тележка,'например, да "¿регат". Устройство представляет собой пенетрометр с коническим наконечником, который навешивается на раму тележки и во время холостого хода гидроцилиндра привода зондирует почву.

Высота конического наконечника для обеих устройств выбиралась из условия однородности почвенного слоя орошаемых площадей, а диаметр, равный ширине двух крилок, из условия свободного выпирания почвы вокруг конуса.

' гарцсимость н-"сгд;х свойств гточзы от segcgE и тачества позда. Проэеденнке экспериментальные исследования по установлению влияния режима и :ачества полива на возрастание величины снижения несущих свойств почвы (ь^. ) позволили для различных ее типов по механическому составу i от легко до тяхздссутлп-шстос, агро^он - поле, подготовленное под посев ) выявить следующую взазаос/зь ( ав.св. » 17064Б7 )

. its . ,«»fct . — ,

+ ь , ■ ' t is )

гда Чч\ \t\ - величии: с:отзз?стве:тно досто::о;с». носг голгеа :;

*«И w г

стока.

Тогда вгажение ( 2 ) запишется

i is)

Лсследоваш:я показали, что величина у::еиьпе:--:л несущей спс-

собноста почэы резко возрастает при увеличении энлче:^!:! достоковой Hopttu в еще з больаей мере увеличивается при возрастании величины поверхностного стока. Так, увеличение поливной норш с 2S0 до 500 м^/га для ореднесуглигшстнх черноземов вызывает уменьшение их несущих свойств с IS37 до 140 кДа, а при наличии стока зоды 20... ...2Ъ% - до 122 кПа, или в целом на 22iS.

Значения несущих свойств почвы, полученные по эмпирическому выражению ( 16 ), хорошо согласуются с фактическими ( непосредственные замеры ) и теоретическими ( по В.Г. Березанцеву ) данными, максимальные расховдения не превышают соответственно + 6,3 и + 5,С#.

Полученная зависимость ( 16 ) позволяет оптимизировать параметры да как на стадии создания, так и при выборе их модификации на стадии проектирования оросительных систем.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕШГ11СК1Х РШЕНИЛ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭНЗТОВОДССЫРЕГЛЩК И ПОЧВОЩАДШЦИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛИВА ¡.ШОГООПОРНШИ ДСВДЗШЫШГ (.ШИНАМИ КРУГОВОГО ДБЙЗТШ

3.1 Создание ДМ для почв с низкой несущей способностью.

Ооновными факторами, определяющими давление JM на почву служат заминаемость растений, энергетические затраты на движение, величина стока воды по колее и условия работа на оропсемых полях маминых агрегатов. Следовательно, основнш критерием при оценке движения ДМ является допустимая глубина колеи, которая согласно ап-ротехничесних требований не должна превышать С,05 ± 0,02 а.

Цель и назначение разработки заключается в разработке меха-нико-технодогических решений, обеспечивающих повилониа опорно-сцешшх свойств да. При это::, создавае:«е до по своим агротехническим, э1:сплуоташонно-технологачес;г:м и надежностным показателя:.! должны соответствовать значениям, присуцат.1 серг'йтгл их модификация:.!.

теханико-технодогическае решения по пошдению onopirix сзойстз Щ- У серп Люэс да " 'рогат" наиболее подвержен в отношении образования поверхностных стоков а ирригационной ?рсзии участок ,расположенной з конце воаогговодя-дрго трубопровода.

Используя теоретическа-эколеримглтальные исследования Б.М.Лебедева, А.П. Исаева, Н.С. Зрхова и др., для различных почвенно--рельефшх и природно-климатических условий совместно с СКБ да "Доадь" были разработаны, наряду с серийной схемой расстановки дождевателей, ene три, в основе которых заложена замена в кошевой част:: да, на 1/6...1/8 ее дашы, бользерасходных дождевателей на малорасходные с увеличением их количества ( ав.ов. Я I238G6I ).

Разработанные схемы расстановок дождевателей предусмотрены: I - для спокойного рельефа я всех видов почв; 2 и 3 для уклонов до 0,05, соответственно, для почв с высокой и низкой водопроницаемостью; 4 - для уклонов до 0,07 и всех видов почв.

Комплексные результаты теоретическо-эгсспериментальных исследований режима и качества полива да, прочностных показателей почв и расчетов на СЗ.! легли в основу построения номограммы (рис.2), которая позволяет на основе установленного режима орошения, выбранных параметров трубопровода и схем расстановок дождевателей для соответствующего типа почв и агрофона ориентировочно определять по длине Д,! в зависимости от поливных нор.: п ее расхода значение несущей способности oponaемой поверхности, а в конечном счете, допускаемое на нее давление ходовых систем. И наоборот, задаваясь необходимыми аначенияма допускаемого давления на почву, можно оптимизировать параметры трубопровода, выбрать рациональную схему расстановки дождевателей, а также необходимые технологию и режим сро-сения.

Анализ приведенных данных показывает, что оснащение да дождевателями по предложенным схемам позволит уменьшить величину стока в концевой их части в средне»! с 25 до 5Í. При этом значение несуэпх свойств почзк увеличивается на 12...5СЙ. Ьольаае зеличины откосятся к легким по механическому составу почвам.

Ди устранения влияния на колееобразозанпе да слизаамой вода из ее гидропривода о учетом предложенной зависимости ( 17 ) было разработано слцзное устройство, выполненное в вцде дождевальной наоадгд многосоплового типа ( ав.св. .'5 1S34IS3 )

где V. - радиус полива; i,- угол отклонения патрубка насадка от вертикала; - угол вылета струи к горизонту; J» - угол вылета струи в горизонтальной плоскости; \\.„- высота положения сопла насадки над ороиаемой поверхностью; Ht- напор на вхо-

2Т

f иг . ; ;|гм' ГТ"]ММ | пп 01Ф" 1«ЛГ>НИ1П НЧОуИИХ Г.РОЙСТП ПГ'Ч!'И П^р,

. "'.Г'.П' Г" •■<>Ч|'ТРИЯ <.Т TV!»HM4 ТПЛИП'1.

де в сопло, — 1000...IIGO¿L, d*- диаметр сопла.

Согласно рассчетам определены следящие требуемые значения радиусов полива: минимальное ( 2,0 м ), исключающее попадание сливаемой воды в зону движения ходоэых систем тележек и ггаксимальное ( 6,0 м ), обеспечивающее лучшее качество полива.

С учетом конструктивных решений по повышению качества полива да, на основе выражения ( 16 ) и известных методических положений для них была выбраны экологически и экономически обоснованные типы колесных систем. Бшш обоснованы пневматические и жесткие колеса для Д.1 "Фрегат" и "Кубань-ЛК", а также для их переходных моделей -- "Бригантина" и "Сигглатик" (производство ЧСОР). •

Анализ выбранных колес показывает, что на прочных почвах, при модернизированной схеме расстановка дождевателей, целесообразно оборудовать Д.! уширенными жесткими и узкиш пневмоколесами. На почвах с пониженными несущими свойствами ( .ta, а» 600 м^/га ) - более шарокопрофильнамн пднома типа 15,5-38 и 16-20 для Д.1 "Орегат" и 21,3-24 для Д.1 "Кубакь-ДК1" с шириной профиля 0,40...0,54 м, что в среднем на 33£ больше ширины профиля пин, предназначенных для работы при поливных нормах, меньших в 2 раза.

Применение же серийных схем расстановок дождевателей обуславливает установку,особенно в концевой части да, пин с более широким профилем .( на 15...3СЙ ) и нецелесообразность применения жестких колес.

При дефиците широкопрофильннх шн возможно применение их моделей на Щ с узким профилем. При этом минимальной економнчеекг. целесообразной длилой слете для да "Фрегат" является 20, а для "Цубань-Ш" - 30 м.

Значения пакспмальккх дззленай обоснованных для да сан на почву, в следе колеи при ее глубине G.C8... 0,10 м, находятся в пределах для прочных агрофонов ICO...120 и для слабых - 60... ■ ...85 кПа, что соответствует агротехническим требования!.:.

3 условиях, когда расстановка дождевателей не з полной мере обеспечивает необходлиую прочность почзы по длине Д,1, возможно ах оснащение разнопрофильными шнама при соблюдении отношения длины пролетвкк ширине профиля колес в пределах 85...105 (ав.св. й I531926 ).

Для создания экологичных по уплотняющему воздействию на почву да разработаны схемы алгоритмов оптимизации их гидравлических

и конструктивно-компоновочных параметров (ходовых систем, дождевателей и схем их расстановок), заложенных в основе разработанных программ для персональных ЭК.1 типа 5Лс1:ра 1030-11".

уягозо-сиегоше своЗстза М. Возможность движения да определяется известным критерием проходимости Х\

где коэффициент сцепления; ^ - коэффпшент сопротивления

качению; ГП - количество тележек; С - ватпчина уклона. Из равенства максимального крутящего момента ( ) передаваемого колесом произведении удельного сопротивления почвы вращательному срезу ('Сс.у ) на статический момент поверхности среза (^ ) и из условия, что Н-? также равен "I.». . ("1-ч- радиус колеса), определяется максимальная сила сцепления колеса с почвой ( Р^),

19 }

где - соответственно удельное сопротивление почвы

срезу до И после прохода переднего колеса - соответственно глубина колеи после прохода переднего л заднего колеса;

диаметр, приведенный для пневматического (жесткого) колеса соответственно без и с почзозацепама; ^ - шри-на почзозапепо.

Сопротивление качешш применительно к да, с учетом известных положений В.П. Горячкина, .М.Н. Летошнева и др., определяется по выражению

(20)

где 0, - нагрузка на колесо; & - ширина профиля колеса;

- несущая способность почвы до и после прохода переднего'ко-леса.

Коэффициенты сцепления Чс и сопротивления качению | , определяются соответственно из выражений ( 19 ) и ( 20 ).

Качеотзегшо-технологаческие показатели полива л проходимость Данные исследований показывай?, что под всеми да, оснащенными экологически безопасныгл! дондезателяш, величины достоксзых поливных норм по их длине дмекгс практически равное значение эффективны:.! их значениям. Соответственно показатели несущей способности почвы под всеми пролетами да и оперных свойств их тележек имеют также малоизменчивые характеристики.

Отмеченное постоянство показателей, особенно в конце водо-проводящего пояса ДО, обусловлено тем, что у разработанных вновь схем расстановок дождевателей ( I, Ш, 1У ) степень увеличения крупности капель дождя по длине трубопровода меньше, чем у серийной ( II ).

Так, для модернизированной "Кубань-ЛК!", работающей на уклонах L = 0,С7 диаметр капель дождя уменьшается в 2 раза ( с 2,8 до 1,4 ш ), что обеспечило снижение его мощности в сравнении о серийной охемой в 2,8 раза. Это позволило увеличить достоковую поливную норму в среднем с 260 до 460 м-Vra. Соответственно неоущие свойства почвы в зоне последней тележки ДО увеличились о 43 до 70 кПа, а глубина колеи от ее ходовых систем уменьшилась при первом проходе с 0,13...0,15 до 0,04...0,07 м. (рис.З).

IIa почвах о достаточной водопроницаемостью возможно применение на ДО и серийных схем расстановок дождевателей, котораа обео-печивают показатели как по качеству полива, так и по проходимости в пределах установленных агротехническими требованиями.

Оснащение тележек Д.I "фрегат" иодераиэаговгтегз: сливными насадками позволило обеспечить минимальный и максимальней радиус слива соотвгтот;-с-!;!.с L,0 и 6,0 м, что на 1,75 и 3,0 больше их значений,присущих оерийным слизне.: насадкам. Сто обеспечило увеличение прочности почни на 15 кПз и уменьшило глубину кат ей на 2С£.

Эффективность подачи меньшего слоя осадков четг.о прослеживается в переувлажненных ыеотах понижении на участках со сложным рельефом,обеспечивающей для жестких кслес ДО "¿регат" ах погружение на глубину не более 0,1С...0,15 м, против С,ЗС и более м. до выравнивания распределения поливной нср::к по гасщадп. При этой экономия воды за полив при полезной нот»:е, резной 5СС :.rVra, составила около 2СС0 мЗ.

Согласно графику (рис. 4), модернизация ДО обеспечила высотае :пс тягово-спепныэ свойства аа различна по прочности почвах.

Так, ДО "фрегат" а "лубакь-ЛУ.", оборудованные шинами низкого давленая 15,5-33 а 18,3-24, а также оптимизированию;: дождевателями, при средней глубине г-хлееобразозанпя, ?аз>:с2 3,C3...C,27 имела коэффициенти сопрогпздезЕЯ и сиепаеаая ссотзетстзеанс сказо 0,08 и 0,55. Показатель проходимости при этом составил в среднего 47i.

Црп наличии же поверхностного стока до 30...35t (серийная схе-

/ г ь

Номера. теле»кшк АМ

Рис. 3. Изменение качественных показателей д 'жця и колееойрязования

по длине "Кубань-ЛКГ1. с* X,2-соответстпенно серийная { Ш и модорнияирояанная ( схемы . расстановок дождевателей.

40 10 !20 <60 Несу ¡чая Способность почбы:Ра кПа. 1'ягопр-оцгпитач срГ'Рстрл тележек 'ЧтИгз-" и "луГпнь-лК" "''т',г'1т" и'1 пчррмттичрских и жрсткрх к плюсах;---¿¡Рьу-

л'>иь" •;.'1»исимость; 1 II -зо<м применения

1»о<>т'»ГГСТГ~Н1>;' У НГТ'Щ", И !!н'"'чм'1тич>«'-1'ИХ :.'сл»»с.

ш расстановки дождевателей! тягово-оцепные свойства ДО снижаются) и показатель их проходимости равен 0,37 или на 10% меньше. При отом букоование машин, а следовательно непроизводительные затраты воды на полив увеличились о 3...5 до 15...2($.

Применительно к да "Фрегат" наилучше показатели по тягово-сцегпагм свойствам имеет ходовые оиотемы на тинах 15,5-33 при внутреннем давлении воздуха в них 0,08 МШ, что в общем баланое повышения показателя проходимости составляет 5...8!?.

Для повышения надежности работы толкателей тележек в аонв их взаимодействия с упорами приводного кольца и тягово-оцепных овойотв жестких колес ¿.1 разработаны и внедрены две конотрумши очиотите-дей, выполненных соответственно в виде звездочки, взаимодейотвую-щей о упорами колеса (ав.ов. Л 1335196) и ножевого .элемента, скользящего по его ободу (ав.ов. й 1130276).

Постановка очистителей увеличило надежность работы ЛМ на пнев-мошинах на 17% а тяговые их свойства на жестких колесах на 22.%.

Полученные результаты оценки опорных и тягово-оцепных овойотв колесных систем Д1 позволили определить ориентировочные зоны ах применения ( рио. 4 >: I - почвы повышенной прочности (дерново-подзолиохые, тяжелооуглиниотыа тс\% с 300 м^/го, \>.„ » 80.,.130 КПа: для жестких и узкопрофильных пневмоколео)} 2 - почвы низкой проч-носта (суглинистые черноземы,. ± 600 мЗ/га,^м = 40..»80 кПа: для обычша пневматических и кесиах (при увеличенной колее) колес) 3 - почвы очень низкой прочности (скные легкосугланастые чернозе-ш, осушаемые торфяника, XXV» в 600 м^/га и выше $ .«= 30...40 кПа: ' для шпрокопрофильных в обычных (при увеличенной колее) пневмоколэс»

В целом результаты исследований по оценке опорно-сцепных свойств дл хорошо согласуются о теоретическиш реочеташ по обоснованно дождеобразуюцих устройств и определению при этом прочности почвы, параметров ходовых оаотем а показателей ах движения«

Хозяйственные испытания ДЛ показали, что оснащение ах шинами низкого давления не сказывается на надежности процесса полива.: Коэффициенты обслуживания, надежности технологического процесса, использования эксплуатационного времени и готовности соответственно составили 0,99; 0,99; 0,88 а 0,59, что соответствует агротехническим требованиям.

3.2. Создание устройота для заравнивания и рыхления колеи от да

Многократность проходов тележек да по одному следу вызывает значительное переуплотнение почвы в зоне колеи. Это приводит к ухудшению почвенной структуры, способствует испаряемости влаги, изменяет тепловой режим, усиливает сток воды и эрозию почвы.

Как показали исследования по уплотнению почвы в колее и образованию при этом стоков воды, преимущество пневматических шип перед жесткими колесами оказывается лишь -при первых 2-3 проходах маши». 3 дальнейшем по отмеченным показателя.! в них отличия практически нет. Кроме того, оборудование да пневмоколесами не исключает увеличенного их колееобразования, особенно при возделывании многолетних культур, что отрицательно сказывается как на работе самой ДМ, так и машинных агрегатов.

Как выход из положения для обеспечения надежной работы да, при невозможности движения' ее тележек по отарой колее, производят их сдвигание от неподвижной опоры о пооледупцей установкой соответствующей длины трубчатой вставки (ав.ов. !> 1386114). Однако, отмеченное еще больше усугубляет работу па орошаемых полях машинных агрегатов.

Указанное и предопределило создание опенмалышх дисковых уст« ройств для заравнивания и рыхления колеи от да, исходя из особенностей конструкции ходовых сиотем и способов навески, определяемых возможностью реверсирования движения и автоматизированного перевода дисков в транспортное положение.

Обоснование основных параметров заравнивающих устройств производилось о учетом методических положений, разработанных П.С. Нартовым, Ю.А. Куриловым, Ю.С. Бутовым.

Для упрощения расчетов угол разворота диска относительно горизонтальной оси ( $>>) прияимаеи равным 90°, а относительно вертикальной ( угол атаки ), определяем, исходя из обеспечения качества заравнивания, в зависимости от его радиусе .

В процессе заравнивания текущий объем почвн, избегаемый на диск устройства, должен быть равен секундному ее расходу. При этом принимаем, что валик почвы перед диском имеет в поперечна! ряэрезе

форму прямоугольника с основанием и высотой У\..

Тогда = ,

где V - скорость движения тележки.

Другим критерием для выбора угла ъ з зависимости от радиуса дис:а является требуемый профиль борозды после его прохода.

»

где - высота заглубления диска от поверхности поля; Ъг -

- ширина захвата диска на уровне поверхности поля. Возможные значения угла ¿ч\ находятся из совместного решения зависимостей ( 21 ) и ( 22 ). Например, при исходных $>» «= 90°» = 0,10 м; 0,10 м; = 0,05} = 0,10 м; для радиуса

V.% — 0,25 м оптимальным будет угол Ал = 21°.

3 целях исключения зазора между сбрасываемыми в колею пластами ( рис. 5 ) и образования выпуклости, расстояние между центром дисков в поперечном направлении определяется по выражению

I 231

где сирина колец без учета, почзешшх призм выдирания; ширина почвенной призмы выпирания. Ширина просвета Между внутренними краями диска •

bWf= (24)

где

диаметр диска (, коэффициент пропор-

циональности).

При заравнивании колеи от узкопрофильных шин ДЛ,( Ь5» 0,25м) в целях исключения повреждаемости растений при раздвигании дисков и забивания почвой между ними простанстза необходимо, согласно расчетам, смещение одного из дисков по отношению к другому.на величину, разную 0,14...О,15 м.

С учете*.: отмеченного были разработаны и азготозлены устройства для заразнпзания и рыхления колеи с-консольной навесной за задки.'.: колесо-: телекс. да "дрегат" и "Кубань-Лл!" (аз.св. 1542491, .'5 1356316) и цри реверсировании движения (да "Кубань-ЛК1") с навеской между ее колесами (ав.св. 1462547).

Результаты исследований показали, что для всех заразнпзателей колеи оптимальным углом атаки для рабочих органов язляется угат 23...25°. При этом обеспечивается лучше качество заразнпзаяня и

Рис. 5. Схемы размещения рабочих органов заравнивателей колеи с N образованием выпуклостей (а), разъемов (б) и выравненной

поверхности (в).

6 колря^рярлпчние оря и с з-шчрнч"чтг,лячи к'п/г^и i _ г>пр/»рця"чния; <■- - п«с«п» .•»чрэяииврния; - пги н9!<«ск<»

ячгчпки"-;""л'"!'» •••-чей ч ^гчч/ тчл»>учк ггог'чтгтр^тр. при

и\, 1: ! и - м^/г

рыхления колеи с незначительным .увеличением ее ширины.

Постановка заравнивателей колеи за задним колесом тележек для обеих да обеспечивает уже при втором их проходе (то, = 600 м^/га) уменьшение глубины колеи до 0,05 м ( без заравнивания глубина колеи при наличии почвенных призм составила 0,10..«0,12 м, рис. 6 ). При третьем проходе да колея становилась еще меньше, разравнивалась граблцной, и на протяжении поливного сезона ооставляла в среднем 0,03.* 0.01 м. Го еоть, при двияении да о заравнивателяш колеи происходит послойная засыпка колеи почвой, которая пооле очередного прохода подсыхает и служит подошвой для следующего почвенного слоя. : '

Оборудование тележек Д4 "Кубань-ДК!" эаравнивателями колеи, навешиваемыми между их колесами, дает з$фект только при небольших нормах полива (:ю\» = 100...200 м3/га). При значительная же увлажнении (т, . = 600 м3/га ), засыпанная почва в колею после прохода переднего колеса тележки, практически вся выдавливается задним ее колесом.

Заравнивание колеи от да "Фрегат" и "Кубань-ЖГ" позволяет в среднем повысить скорость пропашных и уборочных агрегатов на 20?, их производительность на 25...30? и снизить расход горючено на 15. .".25?. Креме того, за счет рыхления почвы создаются лучшие условия для роста растений в зоне колеи при онижении в ней величины поверхностного стока воды о 80 до 5?. При атом тяговые овойотва да возраотаи на 30. . .35?.

Сопротивление резанию одного ааравнивателя для всех их типов не превышало 600...800 Н, что практически не оказывало влияния на надежность работы да. Повреждаемость растений находилась в пределах агротехнических требований.

Установка заравнивателей в конпе поливного сезона ( перед уборочными процессами ) менее эффективна, так как заравнивание колеи обеспечивается на меньшую глубину и с худшим качеством.

Коадошиенты эксплуатационно-технологической и надежностной оценки заравнивателей колеи в хозяйственных условиях получены достаточно высокие и составляют соответственно не кпуе С,20 и С,С8.

3.3. Создание да энергосберегаше£ модификации

Разработка энергоэодосберегаювшх а шчэоордяяпх конструкций

ходовых оиотеи и охал расстановок дождевателей для спокойного рельефа предопределила возможность оозданпя низконапорных их модификаций ( напор на входе в ДО - не более 0,35...0,45 МПа ), обуславливающих применение машин на оросительных системах с сетью, выполненной из более дешевых асбоцементных труб типа ЗТ-6 и ЗТ-9.

Гарантированное снижение энергоемкости полива можно осуществить за счет модернизации привода Щ а оптимизации регулирующей арматуры орооительной оети.

Снижение энергоемкости полива да кругового действия определяется аэ нижеследующего. Энергия воды ( Н. <&Ч) < подаваемая в ДМ о гидроприводом, расходуется непосредственно на полив ( М .) в на ее движение ( Мн ), а для ДЛ с электроприводом - только на полив, а на движение - электрическая внергия

N А-*,» . ( 25 )

Напор, требуемый для работы дождевальных аппаратов да, установленных по серийной охеме ( П ), находится в пределах от 0,20 до 0,42 Ш1а. Предельные его значения необходимы для работы концевого дальнеструйного и среднеструйных дождевальных аппаратов серии 1*3 а 4. Дождевальные аппараты серпа 12, а также короткоотруйные насадки создают качественный дождь при напорах 0,20...0,25 МПа. То есть,разработанная для да кругового действия комбинированная охеыа расстановка дождевателей ( аппараты серии 152 а короткоотруйные насадка ), позволяет снизить напор в конце трубопровода до 0,25 МПа (вместо 0,42 ), а у гидрантё на входе в да до 0,35 МПа для "Кубань-Ш* а. до 0,41 МПа для "Орегата" вместо, соответственно 0,50 и 0,60 МПа.

Uu= (ДЬ.,.^*^ , (26)

где m - число скмоходных тележек машины; - мощность, затрачиваемая соответственно на движение одной тележки, которая складывается из затрат на качение, преодоление уклонов, растений, ветра, буксования, изгиба трубопровода, усилия на заравнивание колеи.

При практических расчетах в основном учитывала только первые две составляющие моцкосткого баланса, т.е. затраты мощности на качение тележек и преодоление подъемов. Остальные затраты не превышают 8-10?.

Максимальная мощнооть, развиваемая приводом тележка да, определяется выражением

где для да "Фрегат" - касательная сила тяги;

V," ~ максимальное давление з гадроци-

лнздре приводе; ^и - давление на входе в машину; Ц>,- потери давления по длнне трубопровода машны; - потери давления на входе в гидропилиндр привода; £ - приращение или потери давления от геодезии орошаемой площади; Ь - площадь поршня гидрошлпндра привода; V*,- коэффициент, учитывающий отношения плеч силового рычага и радиусов' приводного кольца и колеса; - КПД привода; - теоретическая скорость движения телеаки,

Л, ~ а

где Ц - расход воды гцдроцидиндром привода,

= > ( 29 }

где ^ - коэффициент расхода воды в гидрошливдре привода; -площадь проходного оечения трубопровода на входе в гидроци-ликдр привода; ^ - ускорение свободного падету^Йчик^перепад напоров.<давлений>на входе в гидропривод; - плотность воды.

Тогда _

-\1 _ улцз Л ¡ТТ^Т г ~ Ъ ( 30 )

Для ДЛ "Кубань-ЖСГ" определяются по известным зави-

симостям.

Согласно проведение.: расчетам для обеспечения устойчивых тя-гоькх показателей ДО "".регат" на пнезмоспнах при напоре в ее конце около 0,25 "!Па необходимо увеличение передаточного отношения кше-матша привода тележек с 2,72 до 4,05.

1Сак показывают даилке исследований,постановка ДО "Грегат" на пневмопшны 15,5-38 г. изменение кцноматпгс; ее приводов обеспечивает на почвах с низкой кесу-ей спсссб^сты:- — 50 кЛа ) снижение энергетических затрат на пзредзияенпе ;г примере одной тележка ) а напора на входе в трубопровод 2 средне:: ня 23^ ( соответственно с ЗЗСС до 24С0 П :: с и,Е£ до С,-II :.ТПа ) :: гг::мсшо на столько же

!'Э-за увеличения от.чошегшя длзн плеч силового pina га, уменьшается максимальная окорость движения машины с 1,1 до 0,8 м/мин. ГСропе. *i того, увеличивается не окззызатая практического влияния но применимость XI» величина мпгегтльной поливной нормы со 170 до ¿60 Снергоемкость полива базовой Д.!, при годозой загрузив ICCC ч, снп-жается о 350 до 4С0 кЗт«ч/га ( рис. 7 ).

Оборудование JJJ "лубань-ülu" пневкошинями 18,3-24 позволяет обеспечить снижение сопротивления на передвинете в сравнении с ее модификацией на жестких колесах на агрофоне с пониженной прочностью, в расчете на одну тележку, о 6250 до 3600 Н или на 42«. В целом, как видно из номограммы ( рис. 8 ), оснащение в заданных условиях Ж "Кубань-ЯК!" ннзконапортшмн дождевателями и движителями повышенной проходимости обеспечивает возможность снижения энергоемкос-та полиза с 650 до 420 кВт»ч/га или на 35^ при нспоре на входе а Д.! не превышающем 0,35 '.¡Па,против 0,50 для серийных дождевателей.

Проведенные исследования по оценке снижения энергоемкости полива Д.1 "¿регат" а "Кубснь-ЛК!" подтвердили правильность выбора для их совершенствования соответствующих технических решений.

Агросцешш да энергосберегающих модифиглпий по;сазызает, что качество их дождя по равномерности распределения ( Кэф.= 0,811... ...0,829 ), интенсивности и крупности его капель соответствует установленным требования:,). Показатели же эксплуатационной оценки такие, как коэффициенты надежности технологического процесса, использования эксплуатационного времени и готовности соответсгвешго равны 1,0; 0,330...О,960 и 0,99, что свидетельствует об устойчивости и достаточной надежности процесса полива.

ГЛАЗА 4. РАЗРАБОТКА ^и-С-Т^ШХШ F3Ü2SI*? ПО

ссюпгнаи: уло-'лбости д&гкш ¿сюго-

OUúFiLúCI д(Цц£затк5»М1 .'.М£еи1а\с1 ¡¡рлговсиго м^ОжЫы! АХ ujiG—iiu«* РПдЪЗ*3.

Рнзгабст:-^ да :--угсзсго действия с сптпмпэптозангспи для у.з-л2Ч1ис псчззнно-релье*:£31 условий cxertrtn рлсстенсзс:-: дождевателей, приводами и ходовые систе:^:а и гпбгп::н але-тент^га предопредели.^ зозмсзкссть создал их мсди^иглний для площадей с практически зстречаюснгася общиу:-локг>.::и до G,Со...С,07 и местными: ДЛЯ да - до и "йбаиь-Лл!" - до С,С8.

Рис. 7. йнерго-скоростные показатели ДМ "Фрегат".

~ Напвр на Sxodt t ДМ Hj,Ша.

ав ay ол _

(00 loo too ° о.аь о, Ю в, if 0.10 О. IS

3*tfto€M/<ocn*b нмы&а ttSutaa ^ ^^ц л ц £ una. колеи

Рис. 8. Энергетические показатели ДЧ "иубань-jlKI".

t

С целью обеспечения надежной работы да з сложнзгх рельецяшх условиях необходимы разработка методических положений а проведение экспериментальных исследований по оценке буксоза:ия и скатыва-нпя тележек, а также по оптимизации их профильных свойств. При этом да должны по своим агротехническим и эксплуатационно-технологическим качествам соответствовать показателя:.!, присущим их модификациям для работы на спокойном рельефе.

Буксование и торможение тележек да. При достаточной мощности двигателей тележек Д.! максимальный по условию буксозания их колес угол. ¿-л«.« подъема определяется из выражения ( 18 ), где он при малых значениях ( до 0,08...0,10 ) равнозначен уклону V. , а показатель проходимости П - величине предельной по сцеплению свободной силе тяги.

Допустимый изгиб трубопровода при скатнванли Д.! "1регат" определяемый его параметрами и прочностью, равен длине пути X , который может пройти та или иная тележка до возникновения полоша. В своп очередь путь А., состоит из путей качения -до срабатывания механического тормоза ( ¿ «« с,30 м) и скольжения: х" - до срабатывания гидравлической защиты С .х." о,60 м ) я - до возникновения поломки ( х"« 0,120 м ). Длины этих путей,определяемые ТУ на ДО,обоснованы при ее создании из условия учета возможности скольжения тележек, вызывающего срабатывание защиты или излом трубопровода.

Для прогнозирования возможности буксования и скатквания отдельных тележек ДО разработаны из условий ( 13 ) и ^ <-\.tW (где - L ;.шнпмальни2 уклон спус:а) методические основы по оценке для различных по прочности печв предельных значелил уклоноз и зе-рояткости их поязлекая.

О целью оЗесггвченпя работы тормозов з экстремальные условиях крутплькой и лзгибакщей аесткостью трубопровода соседних пролетов пренебрегаем.

За примере одного из типичных рельефов ( Ставропольский крой, "¿регат ДО7 - 417 - 23 ) по статистическим параметра;.: распределз-уклонов, нсдчакясцегося нормальна^* закону,• со вправлению

дзнззкая телеге:; мавин была построены кривые фу:с-хии ( ) а плотности ( 5 ) распределения уклонов ( рис. Э ).

Изменение усредненных показателей проходимости тележек ДО на зестких и пневматических ( 15,5-38 ) колесах,представленных на

рис. 4,показывает, что преувеличении несущей способности почвы необходимость в механическом тормозе возникает при меньших уклона При одном и том же значении , необходимость в установке тормоза для телзжаг. на жестких колесах появляется при больших уклонах. Так при = 50 кПа (агрофон - пахота, п\» = 6СО м3/га) тормоз для жестких колес необходимо устанавливать при > - 0,25...-0,28, а для кслео на пневматических ишнах - при v. > - 0,15...-С,17, при

= 180 кПа (агрофон - стерня, *г\, = 300 м^/га) - соответствен-но*при V. > -0,10...-0,15 и 'v. >• - -0,02...-0,05.

Вероятность буксования и оснащения тормозами той или иной тележки дл определено посредством приравнивания к найденным значениягл из рис. 4 свободной силы тяти и коэффициента сопротивления качении искомых уклонов и v.»;*. с последующей оценкой по кумулятивным функшяг.1 распределения уклонов ( рпс. 9а) вероятности появления почвенных условий при которых, начиная о уклона V. наступает полное буксование колес, а при - Л. их окатывание. Эти же вероятности могли быть получены и по плотности распределения (рис. 26), как площади, лежащие соответственно от вертикали с абсциссой V и олева - с абсциссой I win .

Проведенные исследования показывают, что для ДЛ нз пневмохо-ду получена стопроцентная вероятность проходимости ее тележек на всех агрофоннх. Еесткие же колеса по сцепным свойствам не обеспечивают надежное движение Да на почвах с очень низкой несущей способностью ( V.Jr® 30 кПа), так как для всех тележек существует вероятность буксования их ходовых систем. Необходимость-установки тормозов для ДЛ на пнезмоколесах вследотвие их малого сопротпгл2:п1Я ка-. чен::ю зозшкпет, крем? пггзей тележке;, уже но среднем по прочности почв arpoSone (поле с псдсаг-:«ч:Е!:а:, :cG гЛп ), тогдп как для жестких каюс эта вероятность ватаиетзя на бел »о тверд: з почвах (стерня, "CIt ).

То есть, в услсс/ш сложного редъ?^ ,44 почтах о гпз:;ой несуще.'! способность!'',по узлегпгз.! беле: аффект:^::;: пс ирцм»~ не:г,я пнезмстичос:-!'1 :"сл?'1, г не услс^.т: с:сат:и;а::::~ - жост:г:е :;едо-ге систем!:. уг^зипке с^ус.т-вдкгтет зозмсжнссть npr»:??:s!S hi однсЕ Д.; в зпвпсимост:: ст распределения поч^ »нло-роль ефгп-х т»п:;ет:п: обеих тппер колес.

Гп"-:позое скатувтчпе тел°же:; Дгч практической оп^са процесса дг-:;жекля ДЛ "фрегат" на екдоннх, сиредвляечого nc4i«:r:;o-гелье^шгг. услотеягя, нодсяностьг срх">?•..:.• л:с:л м:ха!п:ч"с.:::х :срмо-

. Рис. 9. Функция (я) и плотность (б) распределения уклонов на ходу движения тележек Л'-! "¡регат".

б

Рис.10. Слеед скнтнваиля гсл^ег д4 "Трогат" 1а» и сил воздойстгу-ш.г< .чах I' ).

зов гпдрозавдты и прочностью водопровода, целесообразно рассматривать качение тележек при их групповом скатывании.

Схемы скатывания тележек ДМ на склоновых участках могут Сыть чрезвычайно разнообразны. Наиболее типичной является схема скатывания 3-х тележек ( рис. 1Са). Рассмотрим например, когда начинают сгЕтизаться все три тслешш однопремешю. 'Лз-эа разности коэффициентов сопротивления качению 2-е тележка дгпжутся быстрее, что приводит к достижению координатой .^допустимого значения (= 0,30м) раньае, чем для 1-Я?, тележки величиной Срабатывает тормоз

телочек 2, они начинают скользить ъ то время, как 1-я продолжает скагнзлться. 3 результате того, что коэффициент оцепления тележек 2 висок, пооледние остаплвдиваптся, а I-q еще движется. Еатем разность координат достигает допустшого значения, срабатывает ториоз 1-ой тележки, а она начинает скользить. ьатем следует ее остановка.

То есть, расчет движения тележз;: необходимо зестп по шагам с составлением для каждого пзяинх.своей оастегш дай&еренпиальных уравнений со свош.ш качальтсш условиями. Для этого воспользуемся уравнениями Лаграижа II рода

- <31 )

где Т - кинетическая энергия систетш { 11 + 2Tt + 2Т4 + 2TS), с^- обобщенная координата i -той тележки: =jcv, t^- обобщенная скорость v -тс;1 телсжл; - обобщенная сила;.Тч, Т,, кинетическая энергия соответственно тележек 1,2 и водопроводе:) 1-2,-После преобразования полная кинетическая энергия определяется по выражению:

э«

где - т. +'г.п\ + --5-е - приведенная ;.:асса телоз:г. при вращении 1 * к.

:;ол:с; тглепчх при затер:;са'.тех колесах;

Vw» - ''0-сос озтега ?зл?ждг:; т. - ::гссг. коа-о:,; У* - ;;с:.:г:гг

mv>ca отдоснте.ил-.о er.: с~оей згпигад; - радиус

кокса; - скорость дзижзнця т.-лезца, водопровода (v =1,2);

v«4 - масса водопровода; О» - :хгглт инерции водопровода с

вод о", L - длина пролета водопровода.

Подстозим т э лезус часть урааи^ш Л-.гранхг, толуча:.! соответственно для ;;оогд::;тт с^ ь

v.»...и i i «.^i ni i * ч.....V " '' ~J 4,11 1V > 1

^ Пи

После ввода обозаачшшй летше часта уравнения ( 31 ) примут вид

»4. и. H/Y.**»^». •

Зычислш! обобщенные сшш . Исходя из элементарной работы сил при смещении телсяек I и 2 соответственно имеем С рис. 106)

^ у ' '1—'

r - Л л \ £ V it-fo- ic х г К otv.

Подставив обобщенные силы в уравнение Лагранжа, получим систему дифференциальных уравнений, описывающих движение системы тележек о 2-мя степенями свобода

VAt^'.^VS^-Ux^Vtx^ísb. (33) При эаторггаженных колесах шесто выражения ^ следует

псдотавить Л**.

При решении системы ( 33 ), уравнение частот имеет вид

iWÄ.-n^A'-V.H.Von^-IH^U^A^^-^V-Q ( 34 )

Как показывает проверка, корни (¿.Л) для характерпчтичеокого

уравнения ( 34 ) - мнише различные.

Для этого случая свободные движения тележек записываются в виде .

( 35 )

где a 5>v- соответственно а-тплитуда а ¿азн движения; Cl ü ü.v ■

ког**4;:цизнты распределэаал, спгедзлле::!:« по выражения:.! л - te-п.л*; _ гc»н^x^ . v v VC-M.Xl ic^hilír vj \

дв::ая:п.я ?;лгжка в есответств;::; с видом нразта частей састе-ы ( 33 } а-е;.; ■? вкд" -CCTC.-eübc *..сЪ

• йЗпТ втор::э ггро::згод;>::е от Хч а Хл (с:с: разни нулю) и поставив значения переменных в с.::г.;г', подачам ;истг-rj урав:;?.^«, от;.уза

Тсгд? пс.г:эе дзая?ка® тгдзжг;:

X = А, А^лДАА.*^ ,

Значения А;, и ^определяются из совместного ревеяая уравнений ( 40 ) и ( 41 ), полученных посредством подстановка начальных времени а координат в ( 32 ) и скоростей в ее дифференцированное по 1.

выражение

( 40 ) , ( 41 )

Из уравнений ( 40 а 41 ) определяется, что^а • а

о их учетом Л, и Д V

Л- 6л/-ь:', ' ■'ч- й«.-о., I 42 )

Окончательно репенае принимает вид ( с учетом того, что^л^а.-)««*.

( 43 )

Проверка репе ни я по начальным условиям: при = 0 составляет = х.и= 0

По данным расчетов в практически встречающихся почвенно-рель-ефных условиях склоновых земель обеспечивается безостановочная и надежная работа да "¿регат". Ориентировочные граничные значения для средних условий по уклону ~ 0,32 и коэффициенту оцепления 0,35.

При экспериментальных исследованиях скатывания тележек да (аг-рофон - многолетние травы) с холмов ( V. = 0,14...С,2С) рычаги тормозов после проскакивания 2-3 зацепов надежно их останавливали. При этом скольжение тележек на жестких колесах после их останови не наблюдалось, а для тележек на пнезыошинах 15,5-38 оно составляло не более 0,52...0,56 м.

Подучешше данные даннмэ говорят о достаточной надежности работы тормозной н защитной систем да, л та::же о правильности опта-га:заипи путей хвченпя и скольжеик ее тележек до срабатывания соответствующих исподкительннх органов,

№ да "дубэнь-л:::", оборудованной пинами I?, 3-24 и самотор-моэяпимн передачаю, Зуг.созания и скольжения ее тележек гоактичес-не наблюдалось.

Нго'дльнне сзойстза :*.!. При дсст^точ:п;х мощнсстннх и опорно-спегглкх характеристиках да возможность пх дзлкенпя определяете;:, исходя кз гибкости ( прочности ) водспроводяаего трубопровода (рельефная проходимость) а кояструитизнс-знсоткнс параметров (агротехническая проходимость). Последние свойства з отличие от рель-

ефыых практически не изучены и обуславливают вероятность повреждения высокоотебелышх растений металлоконструкциями пролетов или задевания ими выпуклых меот орошаемой площади, что мояет выэзать буксование да, в ряде случаев остановку или их поломку.

У "¿регат" агротехнический просвет Ц,, уленьаается из-за прогиба пролетов и образования колеи, а у да "Кубань-ЛК1" из-за выпуклости рельеф) и колееобразования.

Критерия.! агротехнической проходимости ДМ при этом может быть отношение агропросвета на сложна: рельефе к выооте растений, которое должно составлять не менее определенного постоянного значения, оцениваемого из выражения

где агротехнический просвет машны на сложном рельефе,

« Н,-Ь„, Ь>и- величина уменьшения агротехнического просвета;

К,- выоота растений.

Допуокаемое уменьшение агропроовета для ДМ "¿регат" и "Кубань--Ш" определяется соответственно выражениями

Ь^.^Н (.45.) и . = ( 4б )

где Д.,^- прогиб гибкого пролета от массы трубопровода и уклона поля; И - глубина погружения колес; К.,. - уменьпение агропроовета из-за выпуклости рельефа.

Цроведенше исследования да кругового дейотвия при поливе вы-сокоотебельных культур на сложном рельефе показывают, что в целях исключения их повреждаемости и повышения надежности процесса полива отношение величины агропросвета ( И*) к высоте растений ( к,) должно быть равным или большим 0,6...0,8.

Дня оперативного определения величины уменьшения агропросзета, 1 по данным исследований для да "¿регат" и "Кубань-ДС", разработаны нскограыш, приведенные нз рис. II и 12.

По параметра:.: гибкого трубопровода для да "Зрегат" (рпс. II) определяется прогиб от его массн ( I гзадракт ), затем по уклона!: зосед>:их с яскогк: трубопровода: пролетов находится прогиб ( II :-задронт ) и глубина псгружззк колес И \ III гагаран^ Далее 00 значению ^ V и дспус"ля.то"у отношение ( 45 ) определяется допустимый агролросэгт И, на ровна! рельефе {17 квадрант).

Порядок пользования номограммой для да "лУ5гнь-ЛК1" (рпс. 12) показан пунктирными линиями.

( 44 )

Л',1

Гие.П . Определение допускаемого агропросрета для ДМ "^егат".

JVw практически встречагшнхся максимальных аестных уклонов i » С,05...0,СЗ допустимая высота растений длч да "фрегат" и "Г.у-бань-JIKI" соответственно в средчег.! составляет около 3,0 п 2,С и, против их максимальных знпче:шй 3,5 и более и, что прязопит к сокращению на 1-2 полива.

Для проведения в этих условиях полноценного полива выявлено, что для Д>! "фрегат" необходимо увеличение ее агропросэета в орел-'!'1?' на о,С ч и для да ""убань-.ТИ" - па 1,3 м.

Лия подъема трубопровода ;л на указанные высоты С1Х> да "Довдь" разработаны специальные приспособления, поставляемые по заявкам хозяйств.

Агроэксплтаташюннзя опенка ДМ. Вследствие изменения высотного положешш тележек да на уклонах, катеба!ше расхода поди в их когте-, вой части не превышало 15..Л0Í. Большие значения относятся к да "фрегат", что было учтено при создании Е.1 "Кубань-ЛИ", в частности, при оптимизации ее схемы расотановки дождевателей. Это обеспечило, наряду со снижением колеба:шя расхода воды, noBimemie качественных характеристик дождя: коэффициента эффективного полива с 0,6?...0,6" до 0,G7...С,73, доотоковой поливной норны с ЗСС...400 до 400... ...500 м^/га. Структура дождя да по интенсивности и крупности капель соответствовала агротехническим "требованиям.

Коэффициенты надежности технологического прспесса, использования эксплуатационного времени и готовности соответственно составили 0,99; 0,89...С,93¡ 0,98...С,99, что говорит об устойчивости и достаточной надежности процесса полива.

тлш тглео-скоясяязх^ов ссосговашз, ¿жерзш л

rUCnZvTItiíi ? Л" ti'.TI" ¿OrjIXjjUIir.I^ M'iLÜZ! и.тозого

ДП-СТ-аП ¿X. C.ÍCúoÍJI. ГлГЬХК!!^ ГСЛОДи1-.

2::сисг^:ч:с:пл з0рд::п5ксс?5 ^одпи^ста "i,i. Обоснование з::о::о-мическсй элективное тз тгсзедено на стадии разрабст;л технического задаю.":. Работа -ынсик,>юс 5 совместно с стдз.х!";: экохюгз:::] ЖС "Ггхтз" :: lu.C liiJXG-'.

Сл счет тс.ш:о осверсе^сгзоза'.оя тех;ачзс::сго уровня кбеэ учета прабазю урожайности), определяющего пози:е:ше их производительности :: экологичные технологии полива, получен Э1:оног.:пческ::й эффект в сраэзенги с ранее иотюльзовешпгл технические средствами

полива от Д,1 "¿регат" на пневматических пинах - 22С0 руб., то же в кизконанорном варианте - 4112,1 руб., "лубень-Ли!" - 1682 руб., да "урегат" и "фбань-ЛГи" с заразнивателями колеи 443,0 руб. и да "¿регат" для сложного рельефа - 1626,6 руб. в год на одну машину ( в ценах ЮъС года ).

Такой же уровень эффективности подтвержден соотзетствукшми ШС при проведении приемочных испытаний да. По результата:.! испытаний, проведе!шых Юшо-Украинокой и Пушкинской Ж1, ГСКБ по механизации ороаення (1975 - 1589 гг.) модификации Д.1 "¿регат" и "Кубань-ЛКI" соответстзешо для почв с низкой несущей способностью, для работы на понижении.! напоре, для сложного рсль'ефа и о заравнивателя-ми колеа рекомендованы и поставлены на производство.

Экономический эффект от объема внедрения да за период 1979... 1900 гг. составляет для всех модификаций да "Орегат" - 20,309 млн.' руб., а ДЛ "Нубань-ЛК1" - 653,9 тыо.руб.

С учета,! личного вклада автора 20-ЗСЙ, подтвержденного внедряющими организапия:.ш, приходящаяся на него доля экономического эффекта составляет около 6,2 ;.злн. рублей.

Перспектива развития да кругового действия, и овязи с коренным преобразованием экономики, внедрением новых условий и форт.! хозяйствования, созданиш фермерских и арендных коллективов возникает потребность в разработке более унифицированной и маогофулаискальной техники полива, позволявшей удовлетворить интереоы и требования широкого круга заказчиков. При эта; генеральной линией являетоя дальнейшая модернизация да, создание экологичных и энергосберегающих тех пологий полива, гарантируюци наряду с другими аспектами совершенствования получение эко:ю:шчесга обоснованных урожаев сельскохозяйственных культур.

3 конце 90-х годов были о участием автора осуществлены работы по дальнейшее соверпзнстзозаяаю д.1 кругового действия, основгаге из которгх следующие.

Для повышения надежности и расширения фу:сстональннх возможностей да "фрегат" совместно о Первомайски:: гашикостроителькам заводе:,: были разработаны да с гздроггризодог: ферменной конструкции "¿регат ТГ (исследования проведены в р.;.;оддоза, к-э "Победа").

Для снижения энергозатрат и гшогоцэлевого применения да "Ку-бань-ЛРа" совместно с 31С да "Доздь" была проведена "Одерщзашя ее системы автоматики и движителей.

Применение на тележках Д.1 мотор-редукторов с волшбой передачей и индивидуальным приводом каждого колеса позволило за счет уве-лаченая скорости движения расширить диапоэон внедрения ноеих технолог:!* оропегшя ( пол::б мадцга норгкгш, мелкодисперсное уздеяне-ние ) с сохране:шем энергозатрат, присущих серийной Д,1 ( аеследо?г>-:пя прсзеденн а ;срнг:с::оЯ области, агрофирма."Дружба народе?", п в р.Молдопа, ::-э и.';.Лещнп ).

Для возможности движения Д.! на почвах с очень низпой несущей :.". способностью ( затопляемые пдоцзда, осупаегше торфяники, р, * С,01 ...0,03 .*,!Па. ), когда колесные движители при первом проходе лмеот значительнее "олееобспзо'чапие л зара^тя-пние нолей не зффек-?'л:по, ОКЕ Д.; "Дождь" совместно с £¡£10 "радуга" разработали движители дак Д.! :и резпно-:.;еталлпч зеком гусеничном и шгошен ходях ( кол.р?а. по зала. £ 40С£>С7С/1о:) ( асслгдоэаыш провеценц в критт— ской области, агрофирма "Дружба народов" ).

Дня преодоления Д<1 труднопроходимых по прочности почв у цветков совместно о ;.£> УкрыШИ.! разработано решение, обеспечивающее в целях повшеная прочности почвы внесение в зоне движения тележек вместе с поливной водой структурообразователей типа полиакрилагдзда К-4 ( ав.св. А 15635/30 ) I исследования проведет в р.;.;олдова, с-з "Правда" ).

Зое вышеперечисленные разработки при проведении исследований получили положительную оценку.

' 3 целом перспектива внедрения отмече;шнх модер1шзации но Ш кругового действия и технологии их примена.-щя с учетом шщустрпли-заии:: водохозяйственного строительства, позволит создать оросительные систем; нового поколения, отвечающие ?рейова:'и.~.; гшгового уровня.

Сл^Ш ЗиЬСД! II ЕАККЧ£йи2

Из оснсзслсн грегэдэнггзх тзоретпчеекпх и э;сся?римс-нталь;ах гсследозага« в цзлях обеспечения для рсздачнгис почвежо-ролзефных условий з;;::гос;^йгаь;:'щх ;; почзоцедящих технологи* ггелиза обосно-гапп и -точа-не. с учете: срсшенил из га^ри дездеобрпзу:;-

щнх, энергетических, ходог.^ и несущих систем Д.]. ооздшишз ;;одпфи-

::и~пн о~обнрсзаш; э сазлпчг-ах зонах , налажэно их

серийное преиззедзгзо :-:з з^годах Российской федерации и других государств о;Д.- СсуществлГаО внедрена? з зонах Дечерноземы:, Лозолзьн,

Северного Кавказа и Сибири РФ, Белоруссии, Молдове, Казахстане,

Украине, в т.ч. Крымской облаоти.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие вывода:

1. При оценке параметров да и показателей их движения необходимо учитывать режим полива. При этом значения несущих свойотв орошаемых площадей следует определять по полученной экспериментальной зависимости =* Р. ( I,4tn?^Ts +8j 1,01^"* ) ( ав.св.

ü 1706167 ) о использованием метода конусной пенетрапли и вращательного среза ( ан.с:.. Л I3479I0 ).

2. Ддя комплексной оптимизации схем расстановок дождевателей, ходовых систем и пролетов да рекомендуются аналитический ( алгоритмы, программы для ЗВМ ) и номограмглный методы расчета, которые позволяют , исхода из требований режима полива, в зависимости от почвенных условий определять их параметры.

3. Для снижения величины поверхностного стока веды под ДМ и, как следствие, повышения прочнооти почвы при ее орошении, рекомендуется водопроводящий пояс машины оснащять малораоходныш дондева-теляаш по четырем схемам: I - для опокойного рельефа и воех видов почв ( комбинированная о учащенны:,ш дождевальными аппаратами и насадками, ав.ов. Ä I53866I ); II - для уклонов до 0,05 и легких почв ( о разреженны® дождевальными аппаратами ); III - то же для тяжелых почв ( о учащенными малораоходныш аппаратами )} 1У - для уклонов до 0,07 и всех видов почв ( укороченные модификации Д>1 о учащенны:,ш малорасходными аппаратами, без концевого доадевателя ).

Оснащение ДЛ дождевателями по указанным схемам позволяет увеличить достоковур поливную норму в среднем на 150.;.200 м3/га и повысить при этом несуше свойства почве на 20...25 кПа.

4. £дя исключения влаянпя на прочность почвы сливаемой воды иэ гидропривода Д! "Зрегат" следует его оборудовать усовершенствованными сливными насадками многосопдовсго типа ( ав.ов. <'31664193), увеличивающими радиус слива о С,20 до 2,0 м а обеспечивающие: эначешш несущих свойств почвы з зоне движения тележек, равнозначные их величинам без наличия сляза.

5. 15а основе оптимизации качества полива Д.! для типичных почвешо-редьеТных и кяпматичеааце зон страны рекомендуется оскя-щигь базовые модификации малая "¿регат" улцреккшш жесткими колесами (330 х IIG0) и пневматическими, дооборудованными приводным кольца:, 15,5-38 (ав.св. Ii ICC&7J-I); "^^ань-Хи" - гшеамоколэсами

15-20 и 21,3-24 (16,4-24). При этом допускаемое давление предлагаемых колэо на почзу соответствует агротехническим требования;.!, а величина их опорной глоцади за счет исключения сто ¡а юдк ла 17...23^ меньше ее значе:шя, прасудсго для серийных ДМ.

Исходя из экономических соображений длина пролета Д.1 при выборе колес додзкп составлять для Д.1 "¿регат" на меньше 20 и "Кубань-ЛК!" не менее X м, яри этш ре:сомелдуе?ся соблвдэть соотношение длины пролета и сирине профиля колеса в пределах 65...НО ( ав.ов. li IS3IS26 ).

6. Экспериментально доказано, что модернизация доадекого полеп и ходовых систем Д«1 позволяет а сраэнении о cepiifcnczi их модификациями обеспечить равные, соответствующе агротехническим требованиям, условия по колееобразованию для всех тележек и повысить показатель их проходимости особенно в концевой части машин на 10...2G?c. При этом букоование и соответственно затраты воды снижаются на 1С...15!?. Снижение внутреннего давленая воздуха б айнах, на примере ДЛ "Фрегат" с 0,1 до 0,06 .'.¡Па в общем балансе повышения показателя проходимости составляет 5...Б*. При этом в течение всего периода наработка (13500 ч ) проворачивания шин и износа их протектора не наблвдалось. Дальнейшее снижение давления воздуха огду-тдаого эффекта не дает.

Кроме того, выявлено, что для исключения залипания почвой ободов жестких и прпводных колец пневматических колес необходимо их оснащение оригинальной конструкция очистителями, выполненных соответственно в виде ножевого элемента, скользязего по ободу между его почзозаиепами ( аз. сз. .'5 I335ISS ) а в виде ззездоч;а, эзаимс-действушей с упорами приводного кольца ( аэ.сз. ."* II3C27S ).

7. Для умегшпения кслзеобразозэния д\! па переувлсжцещсэс участках особенно э уолезаях пересеченного ролзефс, следует осу-Песгагсть регулирование скорости ::взп тагам сбр?зс::, 'к изменение слоя девдя зыразгагсло зла^ссть поч^ зледстьи* прочность. 3?с обесиечпва-зт у:..5;п,~?аае глубина ::сл?и з трудцотро-дедигаз: гостах на 5С«г70? и э;;оно:а:-; зеды - 1С...ССГ!.

S. 5oas Д.! не тех или зное ходовах састзггх по

несущим сзсйстзсм опорной тсэерхнсстп рекомендуются слэдузтдз: для жестах узкопрофильных пневматических колес - печь;: пзбцегл-пей прочности ( двркозо-псдзаластые и тяжелосуглиннстые, = EC...IC0 :Са при П\,= ЗСС :Р/гТ~); для сбпчкзс пг-гезматачзска^ а

necTiaix ( при увеличенном.-колееобразоватш ) колес - почвы низкёй прочности ( сроднесуглшшстпе черноземы, = 40...80 кПа при jt\ , 60Û r.rVra ) ; для цпрокопройылышх и обычных ( при увеличенном тояееобразовании ) пневмоколес - почаы очень низкой прочности ( южные легкосуглинистые черноземы а осушаемые торфшпя ^ Х...4С к Па при m, - SOC r.rVra ).

у. дот обеспечения в течение всего периода возделывания сельскохозяйственных культур допустимой глубины колеи ( 0,05 ¿0,02м) от доказано, что, наряду со сдвиганием тележек от неподвижной опори а движением пх по новому следу ( ан.ов. Il I33GII4 ), необходимо производить оснащение маиин ззравшшаоде-рыхляпщми устройствами, вшгочашама дисковые рабочие органы и механизм управления ими ( аз.св. Л 1182547, I I43SC54 и Я I5424CI ), и навешиваемыми сзади тележек, а при реверсирования движения - между их колесами. Пр.; этом оптимальными значениями угла атакп дисков устррйств и их смешения относительно друг друга ( для узкопрофильных колес ) являются соответственно 23...25° и 0,14...С,16 м, и величин поливных норм: длл первой конструкции - весь практически встречавшиеся даелозон; ятя второй - ICO... 150 f-/r:i.

Оснащеще устройствами рекомендуется проводить при первых проходах ;,;.:, что позволязт обеспечить, наряду с требуемой глубокой колец, сшдаенао в ной позермостпого стога о ¿G до 5Й и повреждаемости растений на 3...6Í; повшенае сцепных качеств ходовых систем на ¿0...25* и производительности маш:пп.-х агрегатов на 25...30Í, a также снижение расхода ах топлива на i5...25,1.

IG. ¿иявлоно, что для снижения энергоемкости полива Д,1 а возможности строительства для них озтей из менее де^шткз: а дорогостоящих c-cáecTouGMeiíTiC-X тррб, следует проводить'оснащение маинц 9кзггосборегакаи:ш дездгзитадяга по схеме I i аа.са. 2 I43866Í ) ;; ходовы:в; системами ( ав.св. Л ÍZóZ'<'2l ). Кроме того, для обеспечения устойчивости дзиаэкця if.!" "»рогат" необходимо увеличение передаточного отнеагиал :а;;е:.:ата:а граводл тзлзавк с ¿,7¿ до ¿,CS. Лра эге: : энергоемкость полаза для %регат" скитается с 53С до 40Û , 2 для ";^бань-лк:" - о ;зс до '4~С . a-'Q ДЛ". обеих млгиш и среднем на 3CfS.

Ti. ГчЛя предотвращения скатывания j¡¡.¡ "фрегат" на уклонах, их ссиадение механические тормоз а:.щ на слабых по прочности почвах рекомендуется проазаодить для жестких колес пра уклонах i> - 0,25...

... -0,28 И для ггневматяков - при -Л... > -0,15...-0,17, а на твердых почвах - соответственно при V. > -0,10.. .-0,15 и I -0,02...-0,05. Величина искривления трубопровода при тормокешш да находится в пределах, установленных для нее ТУ и при групповом окатывании Тележек может быть определена по разработашшм методи-чееким укязэнаям.

12. Доказано, что в целях исключения повреждаемости да высокостебельных культур величина их агротехнического просвета должна ооставлять не менее 0,6...О,7 высоты растений. Для оптимизации при этом от почвеяно-рельефных условий параметров пролетов, ходовых систем предлагается номограмм;шй метод расчета.

13. Агротехнические, эксплуатационно-технологические и надежностные показатели разработанных модификаций да для сложных почвенно-рельефных условий такие как: коэффициенты полива, надежности технологического процесса, использования эксплуатационного времени смены и готовности соответствуют исходном требовяпаям

на машнн и находятся соответственно в пределах О,СО...0,81; 0,96...0,59; 0,06...0,93 и 0,26...0,90.

14. Результаты научно-технических решений по машнам кругового действия и методических положений по их обоснованию и применению использованы в ТУ па да, пособии по проектированию ороса-

, тельных систем, рекомендациях, я тчгсже в опытных а серийных образцах Д?Л и оборудования к ним.

За счет обоснования возможности применения да т> сложных почвенно-рельефных условиях, определяемой повыпением их производительности и экатсгичшг.тЕ процессами полива, получен экономический эффект (в пенах 1ЭЭС г.) в сравнении с ранее использованными техническими средствами полива о? да "!регат" на пневматических шинах - 2200 руб., то же, в низкокяперном варианте - 4112,1 руб., "ф-бань-ЯК!" - 133Я руб., да 8 "¡фЗань-.ТК!" с эерявнпэателями

-колеи - руб. а да "«г">г->~" для сложного рел1626,В руб. в год на од'гу тясшнт.

Г?. Лсхсдт ::з "нагсуг.тлнсстя сельского хозяйства, пегслек-тпт>:-2гг кртпзленн^м дчльне^-т'о совершенствования да т'ругезого действия, является псвыше'сс ах универсализации ("фрегат - П ), создание белее качественн"* :: "•-:■<?» энергое'гт-:х технолог.:.*? поливе С"Кубань-.Г~"), а тшя? более прогр^сашшх техшпеских

(пат.реп. по доске не и.^обр. ,':• —.'. ЛСП7£) к технолсгвческпх (чв.св. Л 46Р14ГС ) приемов по угтлотяжзего в^л^йетт1::« ходовых

систем машин на почву.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах«

• I. Оценка показателей проходимости колесных Д.1. Сб. научных трудов ЗНЗИиТЛ, Коломна, 1974, с.126,..135 (соавтор Луцкий ;.СГ.).

2. Оптимизация параметров колес широкозахватных И "¿регат" и "лолжащса". Новое в технике и технологии полива. Сб.научных трудов ЫШЛиТП, Коломна, 1975, о. 104... 109 (соавтор Лушшй В.Г.').

3. Энергетические показатели дождевальной машины "Фрегат" в зависимости от прочности почвы и преодолеваемого уклона. I."Техника в сельском хозяйстве", Я2, 1976, с, 37,,:33 (соавтор Луцкий В.Г.

4. Влияние прочности почвы на тягово-сыешше качества колео

с жестким ободом. В. "Тракторы и сельхозмашины", И2, 1976, о.30.Г. ...32.

5. Повышение проходимости дождевальной машины "«регат". £. "Техника в сельском хозяйстве", №9, 1976, с. 06...87.

6. "¿регат" на поливе. Оснащение уширенными колеоами. 2.' "Степные просторы", »12, 1976, 0. 20...29.

7. Техника на ооушенных землях. К."Земля Родная", 42, 1977, с. 36...37.

0. Оценка опорной проходимости дождевальных машин. I."Техника в сельском хозяйстве", Л4, 1977, с. 44...45.

9. Опенка проходимости дождевальных агрегатов на ооушешшх болотно-торфяяых почвах. £. "Тракторы и сельхозмашины", ИЗ, 1977, о. 10...19.

10. "¿регаты" на уширенных колесах". П."Техника в сельоком хозяйстве", №7, 1977, с. 45...46.

11. Модернизированная ДМ "Грегат" для работа на участках со сложным рельефом. Новое з технике и технологии полива. Сб. научных трудов у/.ПШпТП, Поломка, 11'П, с. 74...03 (со-.зтори Угрятов А.В. и др.).

I*.'. Тчгсзо-сцэп;п:е свойства дождеяалыак .-гасни и агрегатов на ссушешпх землях. Ме.Т!оращя в нечерясгемзоЯ зс:ю. Мб. язучнпс трудоз Гоге::озс::ото т'.ТТЗ, Тсгьний,. 1С 77, с. 34...%'.

".1. Мед•-"!с:з1;рса:пг2я дождеваль:'.'1" м.лпнг "."регат" (д*с,*) длк гяботы на " ;о тютям рольефом. Адотирссякаый сборник за-

::о;гкшг:х 'ЛГ и 0.3\ рекомендации по ап?дге:с;р ::сзсй техники ЦЬПТЦ "-г.*:.одхоза ССО?, М., '¿¿гил. 15... 16 юогетоте ^гргаоь А. Б. и др.).

14. Применение дождещзльной машны "фрегат" на участгшх со сложным рельефом. Z."Кукуруза", Л 3, 1978, с. 24...25.

15. Повшение проходимости ДМ на осупеших землях. i;.".',!exnmi-зация и алектрификашш оельского хозяйства", .'56, 1073,с. ¿.о..

16. "¿регат" на пневматических шяах, £. "Техника в сельском хозяйстве", Й0, I&76, с.54.

17. .Движение машшшх агрегатов на полях, ороиаег.згх да%рогпт". 2. "Тракторы а сельхозмашин", .¿10, 1978, с. 21...22.

18. Опенка условий постановки торг,юзов да "¿регат". 2. "Техника в оельокои хозяйстве", .'13, 1979, с.33.

19. Модернизированная да ""регат" для работы на почвах с mm кой неоущей способностью. Новое в технике и технологии полива. Сб. научных трудов ШЛО "Радуга", Коломна,1979, с.50...55 (соавтор Угршов A.B.).

20. Эксплуатация дождевальной мапиш "¿регат" в слошшх поч-венно-рельефных условиях. Сельскохозяйственные мелиорации в нечерноземной зоне, Сб. научных трудов Горькозского СХИ, Горький, IS79, с. 16...23.

21. "¿регаты" работают производительнее. Научно-техническая информация по мелиорации и водному хозяйству Минводхоза ШСР, Манок, 1979, о, 22...23 (соавторы Короленко S.A. и др.).

22. Эксплуатация дождевальной машины "¿регат" на осушаемых торфяно-болотных почвах. Экспресс-информация ЦБНТИ Минводхоза СССР, оер.2, вып.2, 1980, о. 8...II (соавтор Короленко Б.Л.).

23. Проходимость ыапшии "¿регат". 2. "¡Леханлзаиия и электрификация сельского хозяйства", '*7, 1980, с. 1Э...21.

24. Проходимость да "¿регат" на пневматических айнах. Z. "Гидротехника и мелиорация", ЯП, ISoG, с. 43.

25. ¡Сак умеяьаать глубину колеи, Z. "Техника в сельском хозяйстве", ЯЦ, I95C, С.62.

26. К вопросу эксплуатации да "¿регат" на пневматических плнях. Новое в технике и технологии полньа. Сб. учных трудов ¿ШО "Г?дут»", Коле: г.а, 1:60, с. 124...127.

27. Цсз!Гшз::ае проходимости мазаны "1р::гкк?лны". л. "Техника з сельском хозяйстве", J«7, ICbl, о. ¿3 (соавтор Ценцпор М.Л.).

Со. Огсплуатааия аазлкнс-тт\е::тор;мх агрегатов на орооаемцх полях. S. "Техника в оельскал хозяйстве", ."»8, 1081, с. 42...44.

29. широкозахватные дождевальные мазаны, л. "земледелие", .'58, IQ8I, о. 47...40 (соавторы гадованов В.П. и др.).

ЗС. Орошение дождевальной машиной "Срегат" участков оо олой-нш рельефом. Орошение в горних уоловиях. Научные труда ЗАЛНШ1, М., 10811 о 20...33 (соавторы Угршов А.З. и др.).

31. Эксплуатация системы дождевальная машна "5регат* - ма-гшняо-тракторный агрегат на осушаемых землях. 2. "Механизация и электрификация оельокого хозяйства", IS82, с. 24...26.

32. Опенка давлений колес широкозахватных дождевальных машин на почву. Экспресо-икформацая ЦШИТЭ11, вып.5, 19Й2, с. 7...9. •

33. Давление движителей дождевальных ышшш на почву, Е. "Тех-imica в сельокш хозяйстве", И, IS82, с. 23.'

34. Проходимость дождевальной машины "Кубань". 2. "Техника в сельоком хозяйстве", В7, 1983, с.25.

35.Гасчет основных размеров пневматических и жестких кодео многоопорыых дождевальных машин. Новое в технике и технологии полива. Сб. научных трудов БШО "Радуга", Коло:,ша, 1983, c.43.".\5?¡

36. Заравниватель колец от дождевальной машины. X. "Техника в сельокш хозяйотве", В7, Х984, С.44...45 (соавторы КуршкЗв Ю.!А. и др.).

37. Модернизация дождевальной машины "Т>регат" для работы на пониженном напоре. Тезиоы докладов на научно-технической ковферой ции УкрШШХ, Ровно, 1284, с. 99 (соавтор Евтюхин В.И.).

38. Заравнивание колеи кцогоопорных ДМ» Окспресс-ии^ормашш 1ЭЫГШ Минводхоза СССР, оер.1, вып.II, М.\ 1985, с. Г...13.

39. Оценка движителей шогоолоранх дождевальных малая. Экспресс- информация LBffllI. oep.I, вып.О, М., с. I...6.

40. Тормоз очиститель колес. I» "Техника в сэльска: хозяйств' .'56, I9G5, с.33.

•Л. Мэшпа "¿регат" для работы на пониженна.; напоре, Олтами-. эашя технических средств и технологии полива. Сб, научных трудов Ы2ЫГИ.М, М., I9u3, о. 40...47 (соавтор Ззтихан ¿3,Л.).

42.- Лизкошпораал дождевальная иашиаа "¿регат", 2, "Гидротех ш:с и мелиорация", .Sü, Ьъо, с. 33...35 (соавтора Сазуокин С.С. ,'■

43. К вопросу создания и соверазнстзованая дождевальной тзх-азка для нечериозегШоЙ зоны ?5ъ£Г> Сельскохозяйственна мзлворада; в аечгриоэ одной- зон;. Об. нпучиых трудов Горьксвокого CjGI, Горький, 1Ь8о, о. 2Б...ЗЗ (ооавтор £аыюв ¿.И. и др.).

44. Коне тру;;ти1 но-техвологнч? císj * особенности алектрафцццро-вакаой ¿i.t "Кубань-JEd". Рз_0у£С0Сберегащие технологии.а техника .

орошения. Сб. научных трудов БШИГнМ, М., 198?, с. 68...76 (соавтор Ёвтпхин В.11. ).

45. Дождевальная мапина "Кубань~ЛК". 2. "Гидротехника и мелиорация", 12, 1967, с. 37...41.

4G. Склони. Можно пслиэзть, но надо улучиить лскусствешшй дождь. Z. "Сельское хозяйство Молдавии", 6, IS66, с. 39...40 (соавторы Грек 3.11. и др.).

47. Шзкокапорнзя малина "'регат" на пневматических шинах." £. "Мелиорация и водное хозяйство", .'5 10, 1988, с. 28...30 (соавтор Остапов "Л.С.).

4G. Конструктивно- тохнолог.пео;:.: особенности заравшзанця колеи лиогоопоршос да. Нпдежностъ а клчгетво технологического процесса полива. Сб, научшас трудов ЫСЕГГп'.!, Ы., ICB8, с. 73...83:

49. 0пт:гз1заиия параметров многоопорша Д.! дугового действия; Е." "Техника в сельсхо:,: хозяйство", .'» 4, IC80, с. 30...31.

50. Дождевальная г:а^ина "фбань-ЛК". "Механизация и электрификация сельского хозяйства"., .'6 5, 1989, с. 2и.'. .30.

51. Кояструктнрно-техисаогпческие особенности довдевяльной малазш "урегст" для склоновых земель. Зкологачоски и экономически обоснованные технологии и технические средства полива." Сб. научных трудов ВШЫГи.", M., 1069, с. 30...36 (соавторы Гяврилпца А.О. и др.)

52. JT.1 "!регат" на массивах с болкзн'ги уклонами. Ж. "Мелнора-цая я водное хозяйство", Я 1989, с. 45...47 (соавторы Гаврили-ца А.О. и др.).

53. Рекомендация по обосновать рациональной технологии полива склоновых земель мазиной "¿регат", ¡йсииев, 1950, с.33 (соавторы Гаврзлина д.О. и др.).

54. да "1регят". Модернизация слива зоды. Г. "Мел::оратор", Л I, IC9C, с. 41...42 (соавтор ¡¿П'итак А.Г.).

55. ОарЬЕНиэателз колеи да "Кубань". Г. "Мелиорзпия и водное хозяйство", .1 6, 19;с, с. ЗЗ.-.ЗЗ (ссезтсрк лп^тзнсз 3.1. V. др.)

Зс. "" с з; р~о е т з о з п ;• ш з да ::p7roi:oro действия для слснгпгх условий. Г. ":.:е.тиорзния 2 родно? хсэяйстг-о", "> 13, 1333, с. 37...4?.

3". Зппт.онг.е энергсе: гнести дехдз^ллгнеи ггз^ино* "фре-

гат". Z: "Me:;?.:-:: з змия :: эле.~р::;;;.г.:;пя с°.:ьс"огс хезяйет-з", 8, с. •.•

56. " эспросу сбосно^кля меди^икацал .'.333- ";^"?ань-ЛК1" для плоЕЗде« с псз1ззекн1г:н углонз'и:. ТТат'.зная з состазе внутри-

хозяйственной оросительной оастемк. 03. иауч5шх трудов ¡Ш0 "Радуга", Коломна, 1990, с.70..,76 (соавтор Гаврилица А.О. и др.).

59. ,Малоэнергоемкие дождевальные \:а;:ш;ш кругового действия. Информационней сборник ЦЫГГЛ Госконцерна "подстрой", вип.2, У,, 1991, с. 5...17 (соавторы ¡£:;шган А.Г. и Др.).

оО. Доадоваше склоновых, земель С;Д« "Кубань-ЛИ". л. "Мелиорация и водное хозяйство", Й4, 1991, О.Л...ЗС (соавторы Гавршш-ца А.О. и др.).

61. Оптимизация широкозахватных дождевальных машин кругового действия для сложных почвенно-рельефных условий. ¡оклшзе, 1991, с. 207 (соавтор Гаврилица А.О.).

62. Механизация полива шнрокозяхаатшгш довдевилью;.ш машинами кругоиото дейотвия в сложных условиях. Гавань, 1991, С. 131.

63. Гссурсосберегишал тохнаюгия дицжония дождевальной машины "¡рогат" на уклонах. Водосбррегаиздр техника и технология полива. Ой. иаучшас трудов ВШЮ "Радуга", лоломиа, 1991, с. 25...39. (соавторы Чегаев А.Г. и др.).

64. Оценка качества полива и про^лльшас свойств дождевальных машин кругового действия на сложном рельефе. Сб. научных трудов ШЮ "Радуга", Коломна, 1991, с.ЗУ...50 (соавтор Богачев Ю.Н.).

65. Оценка проходимости ыногоопоршлс дождевальных маплн. Пособие "Внутрихозяйственная ость при пол::ва дождеванием" (к ОШП 2.06.03-65 "Мелиоративные оистеш и сооружения"),М.,1991,С.100...107

66. }{аталог по дождевальной технике. М., 1991 , 0.91 (соавторы Винокур Е. в др.).

Авторские свидетельства

67. Ав.св. 106у7-М СОЛ', М. Колесо движителя многоопорных дождсвалиых :.:л;и;:а. ил. ■* 4,

Со. Ав.ов. 11X^1 "О ."00Г, ,»1. ЦротпзоотютныЙ тормоз колесного движителя многоолор.чкх дождевальных маши (соавтор ЛуцкиЗ В.Г.). Бвл. Й 47, 19о4.

Сь. /л.сь. оч'СТ, У. Способ движения машшшх агрега-

тов ¡¡а горние псчвлх, орслг-уцх доаде^сл^Ьги «чссдоа'з кругового деЛстзая чссг.тсср А.1.). г.!. ."' 44.

7и. Av.cu. <;, 'о^мохсдлал тод?ж:д ••иогоспсргюК

дождеьгиисй ••«или!: иол. >3, I?1-.

Аь.ср. I;*«. , С*ситит V.' ;:о.:лс;»го дйичлтеля '•ногоо-ор'-гЛ дожд " : '"Г!г.:ов Л.Ъ.).1,:л.

72. Ав.св. 13-17910 СССР, М. Самоходная тележка многоопорной дождевальной мазшны. Бюл. JJ 40, 1987.

73. Ав.св. I3C61I4 СССР, М. Способ повшеная проходимости многоопорных дождевальных мпаин кругового действия. Еюл.ШЗ, IUfö.

74. Ав.св. !1Сд661 СССР, ml. Многоопорнпя дождевальная машш кругового действия. Бил. Я 43, 19ЫЗ.

75. Ab,ob. I53I026 СССР, ,".!. .Многоопорная дождевальная машина кругового действия. Ьгл. й 48, 108Э.

76. Ав.св. 1482547 СССГ, !.i. Устройство для заравнивания колеи (коллектив авторов). Бюл. Я 21, 1089.

77. Ав.св. I489G51 СССР, М. Ходовая тележка дождевальной машины (коллектив авторов). Бил. А 24, i960.

78. Ав.св. I542491 СССР, М. Устройство для зпрпвниншшя кол^н (коллектив авторов). Бел. Л 6, 1090.

79. Ав.сь. I55G3I6 СССР, М, Устройство для заравнивания ката (коллектив авторов). Бвл. J» 15, 1990.

8Q. Ав. св. IC65930 СССР, .'<!.' Способ попыпения проходимости многоопорной дождевальной иашины (соавтор Гаврцлаиа А.0.). Епл. 1991.

81. Ав.св. I664193 СССР, М. Газбрызгиьлгадее устройство длт слива воды из гидроприводов жехд^льней ::а:з:ны (ссаптор IEuchtuü А.Г. Бюл. М 27, 1991.

82. Ав.св. I7C6467 СССР, М. Способ подготовка! дождевальных гати к раЗоте. Ьш. :i 3, 199?.

03.' Положительное гепенае по заявке ;п изобретете .'ЧСХо^ЛЗ "Самоходная телехка",

84. Аэ.св. 1714ТХ ГОСТ, ГМЛзсгсопэсагч дождегал!ноя мст:::л кругового дейстяая ¿соавтор Гчджальзтгз II. П.). Ггл. У- 1С, Г Г С? -

5S. Ля.с?. т',"'?.ТС "27?, „"еждезальный. ".птпгят (сояптог.': ^ьт'Х'Л "."., -!икь?гв А.Г.). ¡хд. К 1993.

16. А.:. То. ¡о! СССР, Тед?хка дсждти'.льксЛ

(С0£Гго*...г^-й;"«?; л.*., t).^.). * i .

¿7. Патент .»L-3.C« P5, M. /стро.ютйо для ?.',раьм.:ваыия колеи (соавторы Никитин А.Г., Евтдоин З.И., Канта! го в В. В.) . Еюл. »II, 1994.

iyt