автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование конструктивно-технологических параметров рабочего органа для подлемешного рыхления почвы

РГБ ОД

1 о МАЙ 2303

На правах рукописи

Классен Юрий Павлович

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ПОДЛЕМЕШНОГО РЫХЛЕНИЯ ПОЧВЫ

Специальность 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург- 2000.

Работа выполнена в Оренбургском ордена Трудового Красного Знамени государственном аграрном университете.

Научный руководитель

Научный консультант

- кандидат технических наук, доцент А.СПутрин

-кандидат технических наук, профессор ЭА.Цибарт

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Р.Т.Абдрашитов;

- кандидат технических наук А.В.Шпинев

Ведущая организация -департамент агропромышленного

комплекса администрации Оренбургской области

Защита состоится 28 апреля 2000 г. в 10 часов на заседают диссертационного совета Д120.95.01 Оренбургскою государственного аграрного университета по адресу: 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета

Автореферат разослан ,

2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

о/

ГШ. Огородников

/70/^-ЗУ5. У ¿?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из основных целей механической обработки почвы является увеличение глубины пахотного слоя, а также обеспечение концентрации питательных веществ в горизонте массового размещения корневой системы возделываемых растений.

Перемещение современных машинно-тракторных агрегатов по полю сопровождается переуплотнением почвы, а применение плоскорежущих рабочих органов приводит к образованию плужной подошвы. Переуплотнение почвы в совокупности с наличием плужной подошвы отрицательно действует на обеспеченность растений почвенной и атмосферной влагой, а также препятствует равномерному распределению питательных веществ в пахотном горизонте.

Существующую проблему можно решить за счет разработки и внедрения новых, современных комбинированных технологических процессов основной обработки почвы и применения перспективных средств механизации для их осуществления.

Состояние проблемы. Решение проблемы устранения избыточного уплотнения плодородного слоя почвы, в том числе и разрушение плужной подошвы характеризуется следующим:

- совмещение в технологическом процессе основной обработки почвы отвальной вспашки и безотвального рыхления;

- появление принципиально новых конструкций рабочих органов для подлемешного рыхления почвы;

- использование разнообразных по конфигурации исполнительных элементов рабочих органов для подлемешного рыхления почвы.

Однако, как показывает практика, применение существующих рабочих органов способствует устранению избыточного уплотнения и разрушению плужной подошвы, но при этом наблюдаются повышенные энергозатраты-из-за рыхления в блокированном режиме.

Цель исследования. Разработать технологический процесс подлемешного рыхления почвы и обосновать конструктивно-технологические параметры рабочего органа для его осуществления.

Объект исследования. Технологический процесс рыхления подлемешного почвенного горизонта, в том числе и плужной подошвы.

Предмет исследовании. Дополнительный рабочий орган лемеха почвообрабатывающего орудия, для подлемешного рыхления почвы.

Научную новизну работы составляют:

- схема технологического процесса рыхления почвы в подлемешном пространстве за счет деформаций сдвига и растяжения;

- рациональная структура сочетаний величин касательных и нормальных напряжений почвы, обеспечивающая снижение энергоемкости рыхления почвы;

- аналитические зависимости конструктивно-технологических параметров рабочего органа для подлемешного рыхления почвы;

- энергетическая математическая модель процесса рыхления подлемешного горизонта, с учетом конкретных характеристик почвы.

Практическую значимость представляют:

- энергосберегающий технологический процесс подлемешного рыхления почвы и конструкция рабочего органа для его осуществления;

- полученные интервалы рациональных значений конструктивно-технологических параметров дополнительных элементов рабочего органа для подлемешного рыхления почвы.

Экспериментальные исследования проводились в почвенном канале факультета механизации сельского хозяйства Оренбургского государственного аграрного университета, с использованием оригинальной экспериментальной установки пространственного тензометрирования и комплекта, стандартных контрольно-измерительных приборов, а также в производственных условиях на полях АО "Комсомолец" Красногвардейского района Оренбургской области.

Внедрение. Плуги, оснащенные дополнительными рабочими органами для подлемешного рыхления внедрены в акционерном обществе "Комсомолец" и крестьянском (фермерском) хозяйстве Комарова Красногвардейского района Оренбургской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на международной научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов "Молодежь и ее вклад в науку в период реформ" (г. Акмо-ла, 1995 г.), на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава факультета механизации сельского хозяйства Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, 1996, 1997, 1999, 2000 гг.), на региональной конференции молодых ученых и специалистов Урала (г. Оренбург, 1996, 1997 гг.) и представлены экспонатами на региональных выставках НТТМ в 1996, 1997 и 1999 годах (г. Оренбург).

Экспонируемые разработки отмечены оргкомитетами НТТМ в 1996 й 1998 году дипломами 3-й степени и в 1999 году - дипломом за активное участие.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в виде шести статен, трех тезисов, двух информационных листков. Новизна технического решения, содержащаяся в конструкции рабочего органа для комбинированной обработки почвы, подтверждена патентом РФ № 2116710.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы (133 наименования).

Работа изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 44 рисунка, 7 таблиц и 18 приложений на 21 странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы исследования, изложена новизна и содержание работы.

В первой главе - "Состояние вопроса и задачи исследований" проанализированы результаты работы отечественных и зарубежных ученых, посвятивших свои исследования вопросам объяснения причин и механизма образования, а также отрицательных последствий переуплотнения почв на рост и развитие возделываемых культур.

Особое место в исследованиях отводится негативным последствиям образования плужной подошвы в процессе основной обработки почвы плоскорежущими рабочими органами.

Установлено, что плужная подошва препятствует использованию корневой системой возделываемых растений влаги и питательных веществ, находящихся в плодородном слое, под плужной подошвой.

Анализ способов основной обработки почвы показал, что одним из перспективных направлений основной обработки почвы является совмещение элементов отвального оборота верхнего пласта с одновременным безотвальным рыхлением подлемешного горизонта плодородного слоя почвы. Данный способ почвообработки позволяет избежать образование новой и разрушить сформировавшуюся ранее плужную подошву.

Созданию рабочих органов и орудий для рыхления подлемешного слоя почвы и грунтов посвящены работы В.И. Виноградова, И.М. Брумина, В.В. Труфанова, А.К. Кострицына, И.Т.Коврикова. Р.Л.Турецкого, В.М. Белоко-

пытова, А.П. Грибановского, В.В.Бледных, И.Г.Шульгина, Р.С.Рахимова и других.

Существующий комплекс рабочих органов, предназначенных для разрушения плужной подошвы и рыхления подлемешного горизонта почвы в подавляющем своем большинства содержат плоскорежущие исполнительные элементы, а это обусловливает образование новой плужной подошвы. Использование вертикальных рыхлителей характеризуется режимом защемленного ' рыхления почвы, который сопровождается повышенными затратами энергии, кроме того существующие рабочие органы склонны к забиванию растительными остатками и крупными комками почвы.

Разрушение плужной подошвы и рыхление подпахотных горизонтов осуществляется за счет образования предельных напряжений сжатия и сдвига в обрабатываемом объеме почвы. При этом величина напряжений сжатия значительно превышает величину напряжений сдвига и растяжения.

Также известно, что напряжения сжатия 0Сж в 6... 10 раз больше напряжений сдвига Т и в 12...20 раз больше напряжений растяжения (Траст, а напряжения сдвига Г в 4. ..6 раз больше напряжений растяжения <УРАст-

В результате анализа теоретических и экспериментальных данных установлено, что снижение энергоемкости процесса рыхления почвы можно достичь за счет преобразования блокированного рыхления в полублокированное.

Таким образом, рыхление подлемешного слоя почвы целесообразно осуществлять за счет генерации в плоскостях сдвига-отрыва касательных напряжений Т и нормальных напряжений растяжения Орлст- В целом это позволяет существенно снизить энергоемкость основной обработки почвы.

На основании вышеизложенного в настоящей работе поставлены следующие задачи:

- разработать технологический процесс рыхления почвы в подлемещном пространстве, осуществляемый за счет образования плоскостей сдвига-отрыва под воздействием касательных и нормальных растягивающих напряжений;

- разработать конструкцию рабочего органа, способного осуществлять рыхление подлемешного слоя почвы в полублокированном режиме;

Рис. 1. Компоновочная схема рабочего органа и сущность технологического процесса подлемешного рыхления почвы.

- обосновать конструктивно-технологические параметры технического средства подлемешного рыхления почвы;

- разработать математическую модель рыхления почвы в полублокированного режиме, с учетом ее влажности и твердости;

- провести проверку предлагаемой технологии рыхления подлемешного горизонта и технического средства для ее осуществления в производственных условиях.

Во второй главе "Теоретические исследования" выполнена разработка энергосберегающего технологического процесса подлемешного рыхления почвы и обоснованы конструктивно-технологические параметры технического средства для его осуществления.

Сущность технического решения предлагаемого рабочего органа для комбинированной основной обработки почвы (рис. 1) заключается в том, что на полевом обрезе лемеха 2 корпуса плута установлен нож 1, который в плоскости стенки борозды нарезает узкую вертикальную щель. На другом конце лемеха установлено крыло 3, которое сдвигает почву в подоемешном пространстве в сторону щели. Высота ножа 1 значительно превышает высоту крыла 3.

Новизна предлагаемого технологического процесса комбинированной основной обработки почвы заключается в том, что верхний плодородный слон

почвы на глубину 0,12...0,15 м подрезается, крошится и оборачивается рабочей поверхностью корпуса плуга отвально, а подлемешный слой толщиной 0,10...0,15 м разрезается ножом 1 и крошится крылом 3 безотвально.

Напряжения смятия, возникающие в процессе работы крыла, по величине сопротивления не превышают предельных значений напряжений сдвига, за счет малой толщины ножа.

Сила Р, действующая со стороны крыла 3 на пласт abed сдвигает его в сторону образовавшейся щели, adef и это способствует образованию плоскости отрыва cd.

При достижении предельных растягивающих напряжений Орлст в плоскости отрыва cd происходит крошение почвы в подлемешном пространстве.

Перемещение крыла в почве сопровождается возникновением на его рабочей поверхности сил: сдвигающей ЯСдВ (поперечной) и сминающей RCM

(продольной), являющихся составляющими реакции элементарных сил, результирующая которых равна

2cos(p

где gai - коэффициент объемного смятия почвы, Н/м3; h - глубина хода крыла в подлемешном слое почвы, м; 1см - длина крыла, м;

у - угол установки крыла к направлению движения, град; (р - угол трения почвы о металл, град.

ч

А------------

\|/ Р' Крыло,

О

Эз

в ч

Стенка щели

М

Рис. 2. Схема к определению полщади поверхности сдвига-отрыва подлемешного пласта почвы.

В результате совместного действия сил Исм и Исдв внутри почвенного объема возникают напряжения, под действием которых происходит рыхление почвы по поверхности сдвига-отрыва (рис. 2):

л*2,

где.5/=5дгоа и 5,2=5'ав£:- площади сдвига, м2; $1=3всое ~ площадь отрыва, м2. Касательные напряжения, действующие на поверхности сдвига (5/+5'2)

тд ЛГ-яп(Г+Ф + Г+Р,)^,^ (2)

(5, + $2)-С0&(р-С05,(р1 где /V- сила нормального давления почвы, Н; ЦТ - угол сдвига почвенного пласта, град.; - угол внутреннего трения почвы, град;

Нормальные напряжения, действующие на поверхности отрыва _ г

рас ~~-^-,н/л1, (3)

где /V'- сумма элементарных нормальных, сил действующих на поверхности отрыва, Н 9 - угол наклона поверхности отрыва, град.

Площадь поверхности сдвига-отрыва, с учетом параметров профиля щели, образуемой от прохода ножа и конструктивно-технологических параметров крыла определяется как:

S - 2h-k + hz ■ ctge ■Sin\¡/ ^ Sini¡/-(k-Coseci¡/-Al-Siny) 2Sin цг ■ Sinp Smfi-tge

+—(/'• Secy + к ■ tgy - Al ■ Sin2 у +1' ■ Siny - к-Cosy/ -b)* (4)

*(k-Cosy/-b)+l'2,M2,

где b - ширина канавки от прохода крыла, м;

Al - разность между верхней и нижней гранями крыла, м; Г - длина нижней грани крыла, м; /3 - угол наклона нижней грани крыла, град.; Е - угол откоса щели от прохода ножа, град; к - величина, учитывающая параметры профиля щели от прохода ножа, м.

k = h • ctge + L+ Н^ • tgej, м,

где L - расстояние между ножом и крылом, м; НКР - критическая глубина рыхления ножом, м; В - ширина щели от прохода ножа, м; X - коэффициент, учитывающий угол наклона

1

поверхности сдвига-отрыва, % = --.

Sin6

Площадь Sз в 2...3 раза больше, чем S¡+S2, но за счет того, что касательные напряжения в 4...6 раз больше нормальных растягивающих напряжений, то усилие затрачиваемое на отрыв почвенного элемента будет меньше усилия сдвига.

Положение поверхности сдвига относительно вертикали определяется углом

. (#А7,-/Л л

9 = arctd—1+-,град. (5)

Анализ аналитического выражения (5) позволяет выделить три рода поверхностей сдвига-отрыва, каждая из которых характеризуется величиной угла в и своеобразным соотношением значений 6сж, <7PiCT и Т:

- поверхность сдвига-отрыва первого рода, если д < 7t 12. В этом случае наблюдаются значительные напряжения сжатия <7СЖ —» max, Г —» max, gpact процесс рыхления подлемешного слоя почвы характеризуется наибольшими затратами энергии;

- поверхность сдвига-отрыва второго рода, если Q =7112. В плоскости сдвига-отрыва преобладают касательные напряжения Осж —»min, X —> max, CTРАСТ —> min. Поскольку в плоскости сдвига-отрыва наблюдаются незначительные напряжения (Тсж —> min и <УРКТ —> rnin, а касательные напряжения т —> max, то в целом процесс рыхления почвы характеризуется заметным снижением энергоемкости по сравнению с предыдущим вариантом;

- поверхность сдвига-отрыва третьего рода, если Осж =0, Т —> min и & pact тах • В плоскости сдвига-отрыва преобладают напряжения растяжения <УРАст —* max. Напряжения сжатия <УСЖ = 0, касательные напряжения т—» rnin, а напряжения растяжения ОРЛСТ —> max. Процесс рыхления почвы осуществляется при минимуме энергозатрат.

Для сдвига элемента почвенного пласта крылом, необходимо, чтобы сила сопротивления почвы-смятию была больше силы сопротивления-перемещению почвы по поверхности крыла.

При невыполнении этого условия от монолита отсоединяется элемент поч-.вы и перед крылом образуется призма волочения, форма и размеры которой соответствуют 1/4 эллипсоида.

Движение почвы по крылу не наступает до тех пор, пока не появится дополнительная сила, F^ > которая совместно с силой RCM обеспечивает преодоление сопротивления почвы перемещению вдоль рабочей поверхности крыла. Дополнительная сила Rxcu возникает в процессе перехода от внешнего трения ф к внутреннему трению почвы <рь что можно представить следующим образом:

Ri—»R;—> Из—R„ е е

R R1

где R, R - результирующие элементарных сил, соответственно, при внешнем и внутреннем трении почвы, Н;

Ri,R2, R3.....Rn- промежуточные силы при переходе от R к R1, при этом

первая промежуточная сила Ri принадлежит силе R, а последняя промежуточная сила R„ принадлежит силе R1, Н. Сила R'cm определяется выражением

L-tg<py\h2dx\My,H. (6)

1-i h y

Совместное действие сил Rc., и Ro,1 в сумме дают силу Ra».™1"1:

RaT*=Кем + Re,' = N • tg (<p +A q> ■ §, H,

(7)

где Д ф = (фг (p) - разность между внутренним и внешним трением почвы, • град.;

4 - коэффициент надежности внешнего трения, вводимый с целью обеспечения незначительного перехода от внешнего к внутреннему трению почвы, £=0,4...0,8.

После прохода ножа в почве должна образоваться щель, ширина которой позволит осуществить деформацию под воздействием крыла до того момента, когда произойдет переход упругих деформаций подлемешного пласта почвы abed (см. рис. 1) к пластическим и обеспечить гарантированное образование плоскости сдвига-отрыва.

В связи с этим принимаем ширину щели, образованной от прохода ножа; В = 1,5 1УПР, где lynp- зона упругой деформации почвы. Тогда

G ■ S ■ cos</> • cos^o1 где G - модуль сдвига, величина которого для почвы составляет 0,64-106Па.

Анализ аналитических выражений, полученных в работе показал, что интервалы оптимальных значений конструктивно-технологических параметров предлагаемого рабочего органа составляют: глубина хода ножа Н -0,11...0,17 м; толщина ножа В = 0,021...0,035 м; глубина хода крыла h = 0,05...0,13 м; длина крыла I = 0,12...0,23 м; угол установки крыла у - 8...25 град.; расстояние между ножом и крылом L = 0,14...0,24 м.

В третьей главе "Методика экспериментальных исследований" изложены программа и методики исследований, описаны конструкции экспериментальных установок, условия проведения экспериментов и испытаний, приборы, оборудование и экспериментальные рабочие органы, используемые в процессе лабораторных к лабораторно-полевых исследований.

Задачей лабораторных исследований являлось проверка гипотезы возможности реализации предлагаемого технологического процесса подлемешного рыхления почвы, а также определение интервалов рациональных значений конструктивно-технологических параметров рабочего органа для его осуществления.

Для решения этой задачи была разработана и изготовлена оригинальная экспериментальная установка, которая использована по программе многофакторного активного эксперимента.

Факторы, включенные в эксперимент, уровни их варьирования, а также параметры оптимизации функции отклика определены на основании литературных данных и предварительных опытов. В число факторов, оказывающих существенное влияние на энергетические и агротехнические показатели рыхления почвы, из 16-ти потенциально значимых в эксперимент включены восемь следующих: глубина хода ножа Н (Х1); глубина хода крыла А (Х2); длина крыла I (Хз); угол установки крыла у(Х4); расстояние между ножом и крылом Ь (X¡); толщина ножа В (Х6); влажность IV (X?) и твердость Р (Х$) почвы.

Конструкция специально спроектированной и изготовленной оригинальной тензометрической установки экспериментального рабочего органа для подлемешного рыхления почвы, обеспечивает с высокой степенью точности возможность изменения включенных в эксперимент всех шести конструктивно-технологических параметров в строгом соответствии с матрицей многофакторного эксперимента. Твердость и влажность почвы устанавливалась также в строгом соответствии с матрицей эксперимента.

Повторность опытов для каждого параметра функции отклика определялась с учетом принятой точности измерения, надежности оценки и дисперсии измеряемой величины.

В процессе лабораторных и лабораторно-полевых экспериментов регистрировались: силы реакции подлемешного горизонта почвы Ях, Яг и Кг, действующие на нож и крыло; степень крошения почвы Т]КР\ площадь поперечного сечения взрыхленного подлемешного пласта почвы 5; положение плоскостей сдвига 0 относительно вертикали.

С целью определения зависимости касательных напряжений, наблюдаемых в плоскости сдвига в зависимости от твердости Р, влажности №' почвы и нормальных напряжений <УСЖ был проведен специальный трехфакторный активный эксперимент на специально для этого спроектированной и изготовленной оригинальной установке.

В процессе лабораторных и лабораторно-полевых экспериментов нашли широкое применение как стандартное, так и авторское оборудование, и приборы измерения сил, кинематических перемещений, определения агротехнических и эксплуатационных показателей работы экспериментальных рабочих органов.

Полевые эксперименты проведены на полях акционерного общества "Комсомолец" Красногвардейского района Оренбургской области. Сущность исследований заключалась в сравнительных испытаниях плугов с серийными долотообразными лемехами и с экспериментальными, оборудованными ножом и крылом.

Технологические, энергетические и эксплуатационные показатели работы сравниваемых плугов определены с учетом ГОСТ 2911-54 и РД 10.4.1 - 89.

В четвертой главе "Результаты экспериментальных исследований" изложены результаты исследований по обоснованию рациональных значений конструктивно-технологических параметров рабочего органа для рыхления подлемешного слоя почвы.

За основной критерий принят показатель энергетической эффективности рыхления, представляющий ¿обой отношение площади поперечного сечёния

взрыхленного пласта 5 к затраченному при этом усилию К

£

Т] - —,мг IН. (9)

А

После реализации плана многофакторного эксперимента и статистической обработки опытных данных, с использованием по специально подготовленным для этого компьютерным программам, получена энергетическая математическая модель процесса рыхления подлемешного горизонта, с учетом твердости и влажности почвы.

. В кодированном виде математическая модель имеет вид:

Т] = 1,941-0,551Х5 - 0,281Х8 + 0,354X^3 -0,409X^4 + + 0,212Х1Х6 -0,249X^7 -0,215Х,Х8 -0,179Х2Х6 --0,292Х3Х4 + 0,271Х3Х7 -0,408Х3Х„ + 0,153Х4Х5 + (10)

+ 0,366Х4Х7 -0,366Х5Х6 -0,153Х6Х7 -0,601Х6Х8 -- 0,377Х,2 - 0,306Х| - 0,242Х62 + 0,366Х72.

Проверка математической модели (10) на адекватность по критерию Фишера показала, что установленная зависимость адекватно описывает технологический процесс подлемешного рыхления почвы.

Поверхность отклика математической модели энергоемкости рыхления почвы исследована с помощью двумерных сечений, в результате чего изучены ее свойства и получены рациональные интервалы значений конструктивно-технологических параметров дополнительных элементов рабочих органов плужного корпуса. На рис. 3 представлены четыре, из двадцати восьми, графика двумерных сечений (на рисунхах приняты условные обозначения:

- линии равного выхода двумерного сечения функции отклика в центре

эксперимента и ниже;

--------линии равного выхода двумерного сечения функции отклика выше центра

эксперимента; ЗФОЦЭ - значение функции отклика в центре эксперимента).

Детальное изучение полученных двумерных сечений поверхности отклика обеспечило достоверное представление о зависимости энергоемкости рыхления почвы в полублокированном режиме от конструктивно-технологических параметров дополнительных исполнительных элементов рабочего органа, о способах и путях снижения затрат энергии на обработку почвы.

Разработана и предложена новая методика компромиссного комплексного варианта нахождения интервалов рациональных значений, по каждому из включенных в эксперимент факторов независимо от количества параметров оптимизации. Оригинальность предлагаемой методики заключается в том, что верхняя граница доверительного интервала всех возможных максимальных значений и нижняя граница доверительного интервала всех возможных минимальных значений факторов приняты, соответственно за верхнюю и нижнюю границы их рационального интервала.

Выявленные интервалы рациональных значений конструктивно-технологических параметров рабочего органа позволяют осуществить настройку рабочего органа на заданную твердость и влажность обрабатываемой почвы.

Х2

(И, см)

7,0

ш ¡11

1 / ■1 1 ! ') / Ш

т 1 ] / / / /// / / /

-11 '1 / / г—с. /7/

(Н,см)

7,0 10,0 13.0 "

(И,см)

ЗФОЦЭ = 0,0194 оо/н Шаг = 0,25 3<ЮЦЭ = 0,0194см>/н Шаг = 0,17 а) б)

Х4

(У°)

25,0 20,0 15,0

Ё 2! г ЧГ \

ч ^ Л 1! ж

Хз

Р.МПг

2,6 2,0 1,4

ГТ Т V

—" /

\ ч

\ \ \ 1

- ••• •>

\ \ ' V • ! / 1 г":

'¡.¡¡11 ни,'./ _£__

((.см)

15,0 20,0 25,0 Х6 (В,мм)

ЗФОЦЭ = 0,0194 смг/н Шаг = 0,33 ЗФОЦЭ = 0,0194 ас/н Шаг = 0,57 В) Г)

Рис. 3. Графики двумерных сечений функции отклика (г)) в координатах:

а) высота ножа (Н) - высота крыла (Ь);

б) высота крыла (Ь) - угол установки крыла (у);

в) длина крыла (/) - угол установки крыла (у);

г) толщина ножа (В) - твердость почвы (Р).

Обработка экспериментальных данных, полученных в итоге реализации трехфакторного исследования процессов сдвига почвы при различной влажности VI твердости почвы, позволила получить математическую модель в ко-

торой за критерий оптимизации принято удельное сопротивление почвы сдвигу

тса = 2,131-0,763X1 + 0Д34Х, +0,550Х, + 0,065Х,2 +

(11)

+ 0,512Х22 +0,072*3 + 0,107Х]Х2 -0,085Х,Х3 +0Д70Х2Х3,

где Хх - содержание физической глины в почве, %; Хг - влажность почвы, % Хг - твердость почвы, МПа.

Анализ двумерных селении поверхности отклика математической модели (11) удельного сопротивления почвы сдвигу позволил сделать заключение, что ХСд возрастает по мере увеличения твердости, а также уменьшении влажности и содержания глины в почве.

Результаты сравнительных испытаний плуга, оборудованного корпусами для подлемешного рыхления почвы с плутом, оборудованном серийными корпусами свидетельствуют о том, что предлагаемые рабочие органы способствуют улучшению крошения на 8,8... 12,5% (кроме того, коэффициент вариации крошения уменьшается в 1,7 раза). Улучшение характеристик всего взрыхленного слоя обусловлено двухслойной обработкой почвы.

Степень заделки растительных остатков экспериментальным плугом несколько уступает серийному: 79,1% против 87,1%. Показатели среднеквадра-. тического отклонения и коэффициента вариации указывают на равномерную заделку растительных остатков обоими плугами. Некоторое снижение степени заделки растительных остатков у экспериментального плуга объясняется сравнительно небольшой глубиной отвальной вспашки.

Гребнистость пашни после прохода экспериментального пахотного агрегата более равномерная и в сравнении с серийным плугом меньше на 15%.

По следу экспериментального плуга наблюдается большая дисперсия глубины обработки. Однако для предлагаемых рабочих органов подлемешного рыхления почвы это объясняется, прежде всего, неоднородностью прочности почвы и не играет существенной роли ни на накопление почвенной влаги, ни на развитие корневой системы в силу полного отсутствия плужной подошвы.

Анализ результатов энергетической оценки работы плугов показывает (рис. 4), что у экспериментального плуга общее тяговое сопротивление ниже на 20...23%, а удельное на 8%, чем у серийного. При этом экспериментальный плуг обеспечил отвальную вспашку на 0,15 м и плюс безотвальную на 0,15 м, а серийный только отвальную на 0,24 м.

Удельное тяговое сопротивление с увеличением площади поперечного сечения обрабатываемого пласта снижается, что можно объяснить увеличением тягового сопротивления не пропорционально глубине обработки, а гораздо медленнее, к тому же уменьшается отношение периметра среза к площади поперечного сечения обрабатываемого пласта.

Р,

кН 25

20 -

15-55

Куц

кШ м1

65

60 -

0,25

0,30

0,35 0,40 р-м

Рис. 4. Зависимость тягового и удельного сопротивления почвообрабатывающих машин от площади сечения взрыхленного пласта: 1- экспериментальный плуг; 2 - серийный плуг.

Энергетическая оценка выявила уменьшение у экспериментального плуга неравномерности тягового сопротивления (по коэффициенту вариации) в 1,1 ... 1,3 раза, что оказывает положительное влияние на работу двигателя и всего агрегата.

В пятой главе "Экономическая эффективность разработки" проведен расчет показателей экономической эффективности плуга, лемеха которого оснащены дополнительными рабочими органами.

Расчеты показали, что использование плуга с рабочими органами для под-лемешного рыхления почвы обеспечивает снижение удельных приведенных затрат на 19%, трудозатрат на 17%. Прибавка урожайности зерновых составила 13,8%.

Годовой экономический эффект с учетом прибавки урожайности зерновых культур - 5196 рублей на машину в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Разработано и исследовано приспособление для рыхления подлемешно-го слоя почвы, представляющее собой лемех, снабженный со стороны полевого обреза ножом и с противоположной стороны крылом. Нож и крыло расположены в подлемешном пространстве.

2. Преимущество предлагаемого технического решения заключается в осуществлении деблокированного рыхления почвы вместо блокированного, что способствуют уменьшению величины напряжений сжатия й увеличению величины напряжений растяжения и сдвига.

3. В процессе теоретических исследований установлено, что при подлемешном рыхлении почвы предлагаемым рабочим органом сдвиг-отрыв почвы может происходить под различным углом расположения поверхности сдвига-отрыва к вертикали.

4. В зависимости от величины угла расположения поверхности сдвига-отрыва, система внутренних напряжений обрабатываемого пласта может соответствовать:

- поверхность сдвига-отрыва первого рода, если 9 < 711 2. В этом случае в плоскости сдвига-отрыва наблюдаются значительные напряжения сжатия асж —> max, Т —> шах, <УРЛСТ = 0, процесс рыхления подлемешного слоя почвы характеризуется наибольшими затратами энергии;

- поверхность сдвига-отрыва второго рода, если 0 = Я / 2. В плоскости сдвига-отрыва преобладают касательные напряжения асж —> min, Т —» max, 0РАСТ—»min. Поскольку в плоскости сдвига-отрыва наблюдаются незначительные напряжения (Тсж —» min и <УРАСТ —> min, а касательные напряжения Т —> max, то в целом процесс рыхления почвы характеризуется заметным снижением энергоемкости по сравнению с предыдущим вариантом.

- поверхность сдвига-отрыва третьего рода, если (Усж =0, Т —> mill и <7PiCT —> max. В плоскости сдвига-отрыва преобладают напряжения растяжения <УРАСТ —> max. Напряжения сжатия <7СЖ — 0, касательные напряжения X —> min, а напряжения растяжения С?РАСТ —> max. Процесс рыхления почвы осуществляется при минимуме энергозатрат.

Предпочтительнее иметь поверхность 3-го рода, допустима поверхность 2-го рода и крайне нежелательна поверхность 1-го рода, так как при рыхлении

почвы в первом случае преобладают напряжения растяжения, во втором - напряжения сдвига, в третьем - напряжения сжатия.

5. Получены аналитические выражения для расчета нормальных и касательных напряжений почвенного пласта на поверхности сдвига-отрыва, в зависимости от параметров поверхности сдвига - отрыва и коэффициентов внешнего и внутреннего трения почвы.

6. Совместный анализ аналитических зависимостей и энергетической математической модели процесса рыхления подлемешного слоя, позволил определить интервалы рациональных значений конструктивно-технологических параметров предлагаемого рабочего органа, обеспечивающих снижение энергоемкости процесса при соблюдении агротехнических требований: ширина ножа В = 0,018...0,023 м; высота ножа Я = 0,10...0,19 м; длина крыла I = 0,10...0,22 м; высота крыла 1г = 0,05...0,15 м; расстояние между ножом и крылом I, = 0,15...0,26 м; угол установки крыла к направлению движения у =11. ..2В град.

7. Предлагаемый рабочий орган позволяет проводить комбинированную обработку почвы одним рабочим органом. При этом преобразование одно-операционного орудия в комбинированное происходит без увеличения металлоемкости пахотного агрегата и достигается мелкая отвальная обработка верхнего слоя на глубину 0,10...0,15 м, а нижний - взрыхляется без оборота на глубину 0,12...0,15 м.

8. Тяговое сопротивление плуга с рабочими органами для подлемешного рыхления на 20...23 % меньше, чем у серийных плутов. Равномерность тягового сопротивления нового агрегата в 1,1...1,3 раза выше, что оказывает положительное действие на загрузку двигателя.

Расход топлива при обработке почвы экспериментальным плугом снижается на 15 %, по сравнению с серийным.

9. Анализ экспериментальных данных, полученных в ходе полевых испытаний показал, что работа плуга, оборудованного приспособлением для рыхления подлемешного слоя почвы в сравнении с серийным плугом характеризуется увеличением степени крошения почвы на 12 % и уменьшением ее дисперсии в 1,7 раза. Гребнистость уменьшается на 15 По степени заделки растительных и пожнивных остатков экспериментальный плуг несколько уступает плугу с серийными корпусами: 79,1 % против 87,1 %.

10. Применение рабочего органа для подлемешного рыхления полностью исключает возможность возникновения плужной подошвы в процессе основ-

ной обработки почвы и тем самым создаются благоприятные условия для проникновения корней растений в почвенные горизонты, расположенные ниже пахотного, а также для дополнительного накопления почвенной влаги.

11. Оборудование серийных корпусов плугов рабочими органами для под-лемешного рыхления почвы позволяет снизить удельные приведенные затраты на 19 %.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Классен Ю.П. и др. Пути повышения качества вспашки // Тез. докл. ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов посвященной 65-летию Оренбургской государственной сельскохозяйственной академии - Оренбург,

1995.-Ч.1.-С. 18-19.

2. Классен Ю.П. и др. Модернизация методики обоснования конструктивных параметров зубчатого лемеха с учетом прочностных характеристик обрабатываемой почвы // Сб. науч. тр./ Актуальные вопросы сельскохозяйственного производства - Оренбург, 1996. - 4.1. - С. 48-52.

3. Классен Ю.П. Экспресс-методики определения основных механических характеристик почвы в полевых условиях. // Тез. докл. региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов - Оренбург,

1996.-Ч.1.- С. 112-113.

4. Классен Ю.П. и др. Универсальный плуг-рыхлитель. Информлисток № 176-96. - Оренбург, ЦНТИ, 1996. - 2с.

5. Классен Ю.П. и др. Лемех для вспашки сухих тяжелых почв. Информлисток № 177-96. -Оренбург, ЦНТИ, 1996. - Зс.

6. Классен Ю.П. и др. Влияние конструктивных параметров отвала и дополнительного рабочего органа корпуса плуга на глыбистость пашни // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства / Оренбургский государственный аграрный университет - Оренбург,

1997. - Т.1. - С. 67 - 70.

7. Классен Ю.П. Результаты тяговых испытаний плугов, оборудованных зубчатыми лемехами // Тез. докл. региональной конференции молодых ученых и специалистов - Оренбург, 1997. - 4.2. - С. 129-130.

8. Классен Ю.П. и др. Эффективность применения плугов на вспашке пересохших почв // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства / Оренбургский государственный аграрный университет - Оренбург, 1998. - Т.2. - С. 69 -71.

9. Путрин Д.А., Классен Ю.П. Патент на изобретение "Плужный корпус" № 2116710, кл. А 01 В 13/08, 1995.

10. Путрин A.C., Классен Ю.П. Принципы формирования и структура математической модели обоснования конструктивно-технологических параметров рабочих органов глубокого рыхления почвы // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства / Оренбургский государственный аграрный университет - Оренбург, 1999. - Т.З.- С. 51-54.

11. Классен Ю.П. и др. Обоснование конструктивно-технологических параметров рабочего органа для подлемешного рыхления почвы // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства / Оренбургский государственный аграрный университет - Оренбург, 2000. -Т.4. - (в печати).

12. Классен Ю.П. и др. Механизм образования плужной подошвы и ее влияние на перемещение'почвенной влаги // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства / Оренбургский государственный аграрный университет - Оренбург, 2000. - Т.4. - (в печати).

Введение.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Значение отвальной обработки почвы.

1.2 Обоснование необходимости рыхления подпахотного слоя почвы.

1.3 Орудия и рабочие органы, предназначенные для отвальной вспашки с одновременным под лемешным рыхлением почвы

1.4 Обзор теоретических исследований проводимых при изучении процесса рыхления почвы.

1.5 Обзор экспериментальных исследований процесса рыхления плужной подошвы и подпахотного горизонта почвы.

1.6 Выводы и задачи исследования.

Глава П. Теоретические исследования.

2.1 Обоснование необходимости перехода от блокированного рыхления к полублокированному.

2.2 Образование сил на крыле.

2.3 Напряжения, действующие на поверхности сдвига-отрыва почвы.

2.4 Анализ поверхностей сдвига - отрыва.

2.5 Образование призмы волочения.

2.6 Обоснование параметров ножа и крыла экспериментальнго лемеха.

2.6.1 Обоснование толщины и высоты ножа.

2.6.2 Обоснование угла установки и длины крыла.

2.6.3 Обоснование высоты крыла.

2.6.4 Определение толщины крыла.

2.6.5 Определение расстояния между ножом и крылом.

2.7 Технологический процесс комбинированной обработки почвы

2.8 Выводы к главе II.

Глава III. Экспериментальные исследования рабочего органа для подлемешного рыхления почвы.

3.1 Выбор и обоснование факторов для проведения эксперимента

3.2 Априорное ранжирование факторов.

3.3 Отсеивающий эксперимент.

3.4 Описание плана многофакторного эксперимента.

3 .5 Методика проведения лабораторного эксперимента.

3.5.1 Методика подготовки почвы для лабораторного эксперимента

3.5.2 Модель экспериментального рабочего органа.

3.5.3 Тензометрическая стойка и регистрирующая тензоаппа-ратура.

3.6 Эксперимент по изучению сопротивления почвы сдвигу.

3.7 Полевые сравнительные испытания экспериментального плуга для комбинированной обработки почвы с серийным плугом.

Глава IV. Результаты экспериментальных исследований

4.1 Статистический анализ результатов восьмифакторного эксперимента

4.2 Анализ функции отклика с помощью двумерных сечений

4.3 Определение интервалов рациональных значений оптимизируемых параметров.

4.4 Результаты исследования сопротивления почвы сдвигу.

4.5 Результаты сравнительных полевых испытаний.

4.5.1 Агротехническая оценка работы пахотных агрегатов

4.5.2 Энергетическая оценка работы пахотных агрегатов

4.6 Выводы к главе IV.

Глава V. Экономическая эффективность применения экспериментального плуга для комбинированной обработки почвы

Актуальность темы. Одной из основных целей механической обработки почвы является увеличение глубины пахотного слоя, а также обеспечение концентрации питательных веществ в горизонте массового размещения корневой системы возделываемых растений.

Перемещение современных машинно-тракторных агрегатов по полю сопровождается переуплотнением почвы, а применение плоскорежущих рабочих органов приводит к образованию плужной подошвы. Переуплотнение почвы в совокупности с наличием плужной подошвы отрицательно действует на обеспеченность растений почвенной и атмосферной влагой, а также препятствует равномерному распределению питательных веществ в пахотном горизонте.

Существующую проблему можно решить за счет разработки и внедрения новых, современных комбинированных технологических процессов у основной обработки почвы и применения перспективных средств механизации для их осуществления.

Состояние проблемы. Решение проблемы устранения избыточного уплотнения плодородного слоя почвы, в том числе и разрушение плужной подошвы, характеризуется следующим:

- совмещение в технологическом процессе основной обработки почвы отвальной вспашки и безотвального рыхления;

- появление принципиально новых конструкций рабочих органов для подлемешного рыхления почвы;

- использование разнообразных по конфигурации исполнительных элементов рабочих органов для подлемешного рыхления почвы.

Однако, как показывает практика, применение существующих рабочих органов способствует устранению избыточного уплотнения и разрушению плужной подошвы, но при этом наблюдаются повышенные энергозатраты из-за рыхления в блокированном режиме.

Цель исследования. Разработать технологический процесс подлемеш-ного рыхления почвы и обосновать конструктивно-технологические параметры рабочего органа для его осуществления.

Объект исследования. Технологический процесс рыхления подлемеш-ного почвенного горизонта, в том числе и плужной подошвы.

Предмет исследования. Дополнительный рабочий орган лемеха почвообрабатывающего орудия, для подлемешного рыхления почвы.

Научную новизну работы составляют:

- схема технологического процесса рыхления почвы в подлемешном пространстве за счет деформаций сдвига и растяжения;

- рациональная структура сочетаний величин касательных и нормальных напряжений почвы, обеспечивающая снижение энергоемкости рыхления почвы;

- аналитические зависимости конструктивно-технологических параметров рабочего органа для подлемешного рыхления почвы;

- энергетическая математическая модель процесса рыхления подлемешного горизонта, с учетом конкретных характеристик почвы.

Практическую значимость представляют:

- энергосберегающий технологический процесс подлемешного рыхления почвы и конструкция рабочего органа для его осуществления;

- полученные интервалы рациональных значений конструктивно-технологических параметров дополнительных элементов рабочего органа для подлемешног о рыхления почвы.

Экспериментальные исследования проводились в почвенном канале факультета механизации сельского хозяйства Оренбургского государственного аграрного университета, с использованием оригинальной экспериментальной установки пространственного тензометрирования и комплекта, стандартных контрольно-измерительных приборов, а также в производственных условиях на полях АО "Комсомолец" Красногвардейского района Оренбургской области.

Внедрение. Плуги, оснащенные дополнительными рабочими органами для подлемешного рыхления внедрены в акционерном обществе "Комсомолец" и крестьянском (фермерском) хозяйстве Комарова Красногвардейского района Оренбургской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на международной научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов "Молодежь и ее вклад в науку в период реформ" (г. Акмола, 1995 г.), на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава факультета механизации сельского хозяйства Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, 1996, 1997, 1999, 2000 гг.), на региональной конференции молодых ученых и специалистов Урала (г. Оренбург, 1996, 1997 гг.) и представлены экспонатами на региональных выставках НТТМ в 1996, 1997 и 1999 годах (г. Оренбург).

Экспонируемые разработки отмечены оргкомитетами НТТМ в 1996 и 1998 году дипломами 3-й степени и в 1999 году - дипломом за активное участие.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в виде шести статей, трех тезисов, двух информационных листков. Новизна технического решения, содержащаяся в конструкции рабочего органа для комбинированной обработки почвы, подтверждена патентом РФ №2116710.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы (133 наименования).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработано и исследовано приспособление для рыхления подлемешного слоя почвы, представляющее собой лемех, снабженный со стороны полевого обреза ножом и с противоположной стороны крылом. Нож и крыло расположены в подлемешном пространстве.

2. Преимущество предлагаемого технического решения заключается в осуществлении деблокированного рыхления почвы вместо блокированного, что способствуют уменьшению величины напряжений сжатия и увеличению величины напряжений растяжения и сдвига.

3. В процессе теоретических исследований установлено, что при подлемешном рыхлении почвы предлагаемым рабочим органом сдвиг-отрыв почвы может происходить под различным углом расположения поверхности сдвига-отрыва к вертикали.

4. В зависимости от величины угла расположения поверхности сдвига-отрыва, система внутренних напряжений обрабатываемого пласта может соответствовать:

- поверхность сдвига-отрыва первого рода, если 9 <7112. В этом случае в плоскости сдвига-отрыва наблюдаются значительные напряжения сжатия <7СЖ —> тах, г-Milax, <JPACT =0, процесс рыхления подлемешного слоя почвы характеризуется наибольшими затратами энергии;

- поверхность сдвига-отрыва второго рода, если в = П / 2. В плоскости сдвига-отрыва преобладают касательные напряжения (7СЖ —> min, г —>■ шах, (ТРАСГ-^шт. Поскольку в плоскости сдвига-отрыва наблюдаются незначительные напряжения Ссж —> min и <УРАСТ —> min,а касательные напряжения т —> тах, то в целом процесс рыхления почвы характеризуется заметным снижением энергоемкости по сравнению с предыдущим вариантом;

- поверхность сдвига-отрыва третьего рода, если ссж = 0, т —» min и

CTPACT —> max. В плоскости сдвига-отрыва преобладают напряжения растяжения <JPACT —> max. Напряжения сжатия <7сж — О, касательные напряжения т —> min, а напряжения растяжения <УРАСТ —» max. Процесс рыхления почвы осуществляется при минимуме энергозатрат.

Предпочтительнее иметь поверхность 3-го рода, допустима поверхность 2-го рода и крайне нежелательна поверхность 1-го рода, так как при рыхлении почвы в первом случае преобладают напряжения растяжения, во втором - напряжения сдвига, в третьем - напряжения сжатия.

5. Получены аналитические выражения для расчета нормальных и касательных напряжений почвенного пласта на поверхности сдвига-отрыва, в зависимости от параметров поверхности сдвига-отрыва и коэффициентов внешнего и внутреннего трения почвы.

6. Совместный анализ аналитических зависимостей и энергетической математической модели процесса рыхления подлемешного слоя, позволил определить интервалы рациональных значений конструктивно-технологических параметров предлагаемого рабочего органа, обеспечивающих снижение энергоемкости процесса при соблюдении агротехнических требований: ширина ножа В = 0,018.0,023 м; высота ножаН = 0,10.0,19 м; длина крыла / = 0,10.0,22 м; высота крыла h = 0,05.0,15 м; расстояние между ножом и крылом L = ОД5.0,26 м; угол установки крыла к направлению движения у=1 1.28 град.

7. Предлагаемый рабочий орган позволяет проводить комбинированную обработку почвы одним рабочим органом. При этом преобразование однооперационного орудия в комбинированное происходит без увеличения металлоемкости пахотного агрегата и достигается мелкая отвальная обработка верхнего слоя на глубину 0,10.0,15 м, а нижний -взрыхляется без оборота на глубину 0,12.0,15 м.

8. Тяговое сопротивление плуга с рабочими органами для подлемешного рыхления на 20.23 % меньше, чем у серийных плугов.

Равномерность тягового сопротивления нового агрегата в 1,1. 1,3 раза выше, что оказывает положительное действие на загрузку двигателя.

Расход топлива при обработке почвы экспериментальным плугом снижается на 15 %, по сравнению с серийным.

9. Анализ экспериментальных данных, полученных в ходе полевых испытаний показал, что работа плута, оборудованного приспособлением для рыхления подлемешного слоя почвы в сравнении с серийным плугом характеризуется увеличением степени крошения почвы на 12 % и уменьшением ее дисперсии в 1,7 раза. Гребнистость уменьшается на 15 %. По степени заделки растительных и пожнивных остатков экспериментальный плуг несколько уступает плугу с серийными корпусами: 79,1 % против 87,1 %.

10. Применение рабочего органа для подлемешного рыхления полностью исключает возможность возникновения плужной подошвы в процессе основной обработки почвы и тем самым создаются благоприятные условия для проникновения корней растений в почвенные горизонты, расположенные ниже пахотного, а также для дополнительного накопления почвенной влаги.

11. Оборудование серийных корпусов плугов рабочими органами для подлемешного рыхления почвы позволяет снизить удельные приведенные затраты на 19 %.

Соискатель ученой степени

Ю.Классен

1. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механика грунтов -М.: Высш. шк., 1976.- 328 с.

2. Бараев А.И. Система обработки почв // Сб. науч. тр. / Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства в Целиноградской области Алма-Ата: МСХ Каз. ССР, 1967,- С. 23 - 39.

3. Бахмутов В.А. Исследование явления залипания рабочих органов почвообрабатывающих машин и борьба с ним. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук М., 1955. - 16 с.

4. Бахтин П.У. Физико-механические и технологические свойства почв -М.: Знание, 1971,-64 с.

5. Белокопытов В.Н. Агротехническое обоснование и разработка приспособления для рыхления подпахотного слоя дерново- подзолистых почв. Дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук Смоленск, 1994.- 130 с.

6. Беляков С.М. Агротехническое исследование почвоуглубительных органов в условиях Ленинградской области. Дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук Л., 1952,- 157 с.

7. Бондарев А.Г. Физические свойства почв как теоретическая основа прогноза их уплотнения сельскохозяйственной техникой // Сб. науч. тр. почвенного института им. В.В. Докучаева М., 1981.- С.61- 75.

8. Бородкин В.В. Изучение деформации почвы при вспашке. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук М.: ВИМ, 1952. - 32 с.

9. Бочаров B.C., Малашко A.B. Авторское свидетельство СССР №324963, кл.А01В 13/14, 1972.

10. Брумин И.М. Исследование технологии глубокой вспашки плугами с почвоуглубителями в условиях Юго Востока РСФСР. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук - Саратов, 1968. - 30 с.

11. Бурченко П.Н. К вопросу взаимодействия почвенного пласта и плоского клина// Сб. науч. тр. / ВИМ. 1978. - Т. 82,- С. 138 -155.

12. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы определения физических свойств почв и грунтов М.: Высш. шк., 1961. - 346 с.

13. Васильев А.В., Раппопорт Д.М. Тензометрирование и его применение в исследованиях тракторов М.: Машиностроение, 1963. - 338 с.

14. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных М.: Колос, 1973. - 199 с.

15. Ветров Ю.А. Сопротивление грунтов резанию Киев: Изд-во Киевского ун-та, 1962. - 79 с.

16. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами М.: Машиностроение, 1971. - 360 с.

17. Вильяме В.Р. Почвоведение. Земледелие с основами почвоведения -М.,1940.- 606 с.

18. Виноградов В.И. Исследование работы зубчатых лемехов // Повышение долговечности рабочих деталей почвообрабатывающих машин М.: Машгиз, i960.-С. 62-79.

19. Витер А.Ф. Влияние способов и глубины обработки на плодородие черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур в центральночерноземной зоне // Минимализация обработки почвы М.: Колос, 1984.- С. 3 -13.ч

20. Временные рекомендации по ограничению уровня воздействия движителей сельскохозяйственной техники на почву М.: Агропромиздат, 1985.- 16 с.

21. Гармашов В.М. Различные способы обработки почвы под яровые культуры // Земледелие. 1996. - № 5. - С. 17-20.

22. Глаговский Б.А., Пивен И.Д. Электротензометры сопротивления Л.:I1. Энергия, 1972.- 88 с.

23. Гологурский Т.М. Технологический процесс в почве при ее обработке -Петроград, 1917.-220 с.

24. Горячкин В.П. Собрание сочинений в 3-х томах М.: Колос, 1965.

25. ГОСТ 2911- 54. Плуги общего назначения. Методы полевых испытаний -М.: Стандартгиз, 1954. 26 с.

26. Гудков А.Н. и др. Авторское свидетельство СССР N 178584, кл. А01В 13/08, 1966.

27. Далин Б.А., Павлов П.В. Ротационные грунтообрабатывающие и землеройные машины Л.: Машгиз, 1950. - 257 с.

28. Домбровский Н.Г., Панкратов С.А. Землерезные машины М.: Госстройиздат, 1961.-651 с.

29. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта ( с основами статистической обработки результатов исследований ) М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

30. Доспехов Б.А., Болобова В.М. Влияние различных способов основной обработки на агрофизические свойства почвы и урожай М.: Изв. ТСХА, 1959. - Вып. 6,- 173 с.

31. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов Тбилиси : Изд- во Груз. СХИ, 1960. 146 с.

32. Жук Я.М., Рубин В.Ф. О сопротивлении почвы различным деформа-циям // Сб. науч. тр./ ВИСХОМ. 1940. - Вып. 3. - С. 35 - 37.'

33. Зеленин А.Н. и др. Машины для земляных работ М.: Машиностроение, 1975.-424 с.

34. Зеленин А.Н. Резание грунтов М.: Изд - во АН СССР, 1950,- 271 с.

35. Иванова Т.И. Роль вспашки в жизни культурной почвы. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук М., 1960. - 18 с.

36. Интенсивные технологии возделывания зерновых культур в Оренбургской области / НПО "Южный Урал"- Челябинск : Юж. Урал. кн. изд-во, 1987.- 171 с. !

37. Канцалиев В.Т. Списывать плуг еще рано! // Земледелие. 1996. - № 4. -С. 23 -24.

38. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины М.: Колос, 1983.-495 с.

39. Кинасошвили P.C. Сопротивление материалов М.: Наука, 1975. -384 с.

40. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины М.: Колос, 1994. - 752 с.

41. Ковриков И. Т. Основы проектирования широкозахватных машин почвозащитного комплекса с учетом мезорельефа полей. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. док. техн. наук Новосибирск, 1982. - 46 с.

42. Колесников Л.Д. Особенности земледелия на Южном Урале -Челябинск : Юж. Урал. кн. изд-во, 1992. - 230 с.

43. Косачев Г.Г., Самойленко Е.М. Экономическая оценка новой техники // Техника в сельском хозяйстве,- 1987. N 2 .- С. 51 - 55.

44. Кострицын А.К. Об угле сдвига почвы рабочими органами почвообрабатывающих орудий // Сб. науч. тр. / ВИМ. 1983,- Т. 96.- С. 102 - 107.

45. Кострицын А.К. Обоснование типа и параметров рабочих органов к плугам и безотвальным рыхлителям для щелевания дна борозды // Сб. науч. тр. / ВИМ. -1981.- Т. 90,- С. 91 108.

46. Костычев П.А. Учение о механической обработке почв С.-Пб., 1885. -347 с.

47. Костычев П.А. О борьбе с засухами посредством обработки полей и накопления на них снега // Избр. тр. М., 1951. - 476 с.

48. Кочетов И.С., Гордеев A.M., Вьюгин С.М. Энергосберегающие технологии обработки почв М.: Московский рабочий, 1990. - 165 с.

49. Кряжков В.М., Бурченко П.Н. Основные тенденции развития механизации обработки почвы // Сб. науч. тр./ ВИМ. 1989.- Т. 120.- С. 6 - 12.

50. Кушнарев A.C., Алба В.Д. Выбор способа основной обработки почвы // Сб. науч. тр./ ВИМ. 1989,- Т. 120. - С. 158 - 163.

51. Лялин С.П. Повышение стабильности рыхления вырезными корпусами // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1976. - №2. -С. 16 -17.

52. Макаров Б.И. Методы изучения годового режима почв // Методы стационарного изучения почв М.: Наука, 1977.- С. 37 - 55.

53. Макаров И.П. Теоретические и практические основы зональных систем обработки почвы // Сб. науч. тр. / Минимализация обработки почвы -М.:Колос, 1984,-С. 3-13.

54. Максютов H.A. и др. Ресурсовлагосберегающие приемы при основной зяблевой обработке почвы // Сб. науч. тр. / НПО «Южный Урал«- Оренбург, 1998. Вып. 5. - С. 127-13.

55. Максютов H.A. и др. Эффективность минимальной обработки почвы в степной зоне // Сб. науч. тр. / НПО «Южный Урал» Оренбург, 1998.- Вып. 5.-С. 131-135.

56. Мальцев Т.С. Система безотвального земледелия М.: Аропромиздат, 1988.-128 с.

57. Марецкий A.B. Сравнительное исследование энергоемкости почво-углубительных агрегатов в условиях северо-запада. Дис. на соиск. учен. степ, канд. тех. наук Вологда, 1967. - 239 с.

58. Маслов H.H. Основы инженерной геологии и механики грунтов М.: Высш. шк., 1982.-511 с.

59. Мацепуро М.Е. Сопротивление почвогрунтов воздействию двугранного плоского клина // Вопросы земледельческой механики Минск, Госсель-хозиздат БССР, 1959. - Т. 2.- С. 64 - 86.

60. Машины для земляных работ / Под ред. Н.Г. Гаркави М.: Высш. шк., 1982.-335 с.

61. Мельников C.B. и др. Планирование эксперимента в исследованияхсельскохозяйственных процессов Л.: Колос. Ленинград, отд-ние, 1980.- 168 с.

62. Мельцаев И.Г., Борин A.A. Предпосевная обработка почвы под картофель // Земледелие. 1997. - № 3. - С. 23 - 24.

63. Менделеев Д.И. Работы по сельскому хозяйству и лесоводству М.: Изд-во АН СССР, 1954.-620 с.

64. Моргун Ф.Т., Шикула Н.К. Почвозащитное бесплужное земледелие М.: Колос, 1985. - 279 с.

65. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов М.: Наука, 1965. - 340 с.

66. Новиков Ю.Ф. Основы теории и механико-технологическое исследование процесса вспашки. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. док. тех. наук -Ростов-на-Дону, 1970. 54 с.

67. Овсинский И.Е. Новая система земледелия Киев, 1899. - 140 с.

68. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай М.: Колос, 1977.-416 с.

69. Плуг щелеватель // Земледелие. - 1997. - № 3. - С. 36.

70. Подскребко М.Д. Влияние скорости деформации на сопротивление почвы растяжению // Почвообрабатывающие машины и динамика агрегатов -Челябинск, 1970,- Вып. 56,- С. 126 135.

71. Прокопцев Л.П. и др. Авторское свидетельство СССР N 1662365 AI, кл. А01В 13/14, 1991.

72. Пупонин А.И. Минимальная обработка почвы М.: ВНИИТЭИСХ, 1978. -47 с.

73. Пути регулирования почвенных условий жизни растений / Под ред. И.Б.Ревута Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1971. - 128 с.

74. РД 10.4.1-89 Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний. Издание официальное М.: Госагропром, 1989.103 с.

75. Реакция культурных растений на уплотнение почвы. Сводный реферат. Сельское хозяйство за рубежом 1966. - N 2. - 47с.

76. Ревут И.Б., Кочурова И.И. Повышение плодородия подпахотного слоя дерново-подзолистых почв // Вестник с.-х. наук. I960.- N 4.- С. 36 - 38.

77. Резников М.С. Влияние различных способов основной обработки почвы на урожайность ячменя // Сб. науч. тр. / ЧИМЭСХ. 1987.- С. 94 - 98.

78. Русанов В.А., Садовников А.Н. и др. Воздействие движителей трак- торов на почву и ее плодородие // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983. -N 5. - С. 16 -19.

79. Рудаков Г.М. и др. Авторское свидетельство СССР N 608496, кл. А01В 13/08, 1978.

80. Рынкевич B.C. Исследование резания минерального грунта вертикальнымножом // Механизация и электрификация сельского хозяйства- Минск: Ураджай, 1970. Т. 18,- С.42 - 49 .

81. Рынкевич B.C. Исследование характера деформации грунта при глубоком резании ножом в вертикальной плоскости // Механизация и электрификация сельского хозяйства Минск: Ураджай, 1977,- Т. 14. - С. 17 - 26.

82. Сдобников С.С. Пахать или не пахать? (новое в обработке и удобрении полей) М„ 1994. - 300 с.

83. Сдобников С.С. Вопросы земледелия в Целинном крае М.: Колос, 1964.256 с.

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

85. Сираев М.Г. Совершенствование минимальной обработки почвы в степи Башкортостана // Земледелие. 1997. - № 4. - С. 27- 28.

86. Система сухого земледелия Оренбургской области / НПО «Южный Урал»-Уфа, 1992.-242 с.

87. Соучек Р. и др. Значение и методика определения прочности почвы на сдвиг // Проектирование рабочих органов почвообрабатывающей и зерноуборочной техники Ростов-на-Дону, 1985.- С. 91 - 96.

88. Спирин А.П. Способы минимальной энергосберегающей обработки почвы М.: НТБВИМ, 1986,- Вып. 63,- С. 10 -14.

89. Степанов В.Н., Киселев А.Н. Основы агрономии М.: Сельхозиздат, 1963.-471 с.

90. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие / Под ред. Р.А.Макарова.- М.: Машиностроение, 1975. 290 с.

91. Теплинский И.З., Калинин А.Б. Алгоритм настройки чизельных плугов на глубину обработки // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. -№2.-С. 22 - 24. |

92. Терещенко И.С. Плотность и твердость почвы как показатели ее сопротивляемости механической обработке // Вопросы механизации иэлектрификации сельскохозяйственного производства Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1966.- Вып. 9.- С. 41 - 53.

93. Тимирязев К.А. Избранные сочинения в 4-х томах. Том 2. Земледелие и физиология растений М.: Сельхозгиз, 1948. - 424 с.

94. Тихомиров В.Б. Математические методы планирования эксперимента при изучении нетканых материалов М.: Лесная индустрия, 1968. - 159 с.

95. Ткачев В.Н. Износ и повышение долговечности почвообрабатывающих машин М.: Машиностроение, 1971.- 64 с.

96. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы М.: Агропромиздат, 1989.140 с.

97. Труфанов В.В. и др. Рекомендации по применению чизельных орудий -М.: Изд-во АгроНИИТЭИИТО, 1988,- 37 с.

98. Турецкий Р.Л. Оптимизация угловых параметров ножевого рабочего органа дренажной машины // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1995.- N 3.- С. 8 -12.

99. Турецкий Р.Л. Физические свойства почвогрунтов и их сдвиговые характеристики // Механизация и электрификация сельского хозяйства (ЦНИИМЭСХ).- Минск, 1991,- Вып. 34,- С. 17 24.

100. Турецкий Р. Л. Оптимализация параметров сечения среза при горизонтальном резании почвогрунта по энергоемкости // Механизация и электрификация сельского хозяйства (ЦНИИМЭСХ).- Минск, 1990.- Вып. 33 -С. 17-28.

101. Турецкий Р.Л. Резание мелиорируемых грунтов и интенсификация рабочих процессов машин для осушения и освоения земель нечерноземной зоны. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. док. тех. наук Минск, 1981.-41 с.

102. Турецкий Р.Л. Деблокирование и его влияние на силовые параметры процесса резания // Механизация и электрификация сельского хозяйства -Минск: Ураджай, 1976.- Т. 13. С. 181 - 189.

103. Турецкий P.JI. Активная зона износа лезвия горизонтального ножа и определяющие ее параметры // Механизация и электрификация сельского хозяйства Минск: Ураджай, 1977.- Т. 14. - С. 39 - 47.

104. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин Л.: Энергия, 1966.- 692 с.

105. Усов С.М. Основания земледелия С.-Пб., 1862.- 644 с.

106. Фолкнер Э.Х. Безумие пахаря М.: Сельхозиздат, 1959.- 302 с.

107. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов М.: Наука, 1977. - 552 с.

108. Цытович H.A. Механика грунтов М.- Л.: Госстройиздат, 1951,- 523с.

109. Черенков В.В., Кутовая Н.Я. Изменение микробиологических процессов в обыкновенном черноземе // Земледелие. 1996. - № 6. - С. 7-8.

110. Черепанов Г.П.,Чудиновских В.М. Уплотнение пахотных почв и пути его устранения М.: ВНИИТЭИагропрома, 1987. - 60 с.

111. Шкиопу В.В. Разработка и исследование технологического процесса и рабочих органов для деблокированного глубокого рыхления тяжелых почв. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук Кишинев, 1971.- 22 с.

112. Щучкин Н.В. Физико-механические свойства почвы и тяговое сопротивление плугов // Сб. науч. тр. / Под ред. Н.В.Щучкина М.: Машгиз, 1949,-С. 31-47.

113. Щучкин Н.В. Физико-механические свойства почвы и сила тяги плугов // Сб. науч. тр. / ВИСХОМ М.- Л.: Машгиз, 1940,- Вып. 3.- С. 9 - 26.

114. Юшин A.A., Благодатный Ю.Н., Горбач Л.В. Сохранить плодородие почвы // Техника в сельском хозяйстве,- 1986. N 10. - С. 12 - 13.

115. Юшин A.A., Евтенко В.Г., Благодатный Ю.Н. Пути снижения уплотнения почвы мобильными агрегатами // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1985.- N 4.- С. 17 20. !

116. Dannowski М. Methode zur Ermittlung der Durch wurzelbarktit unterschitdlich vtrdichteten Bodens // Tagungsbericht. 1983. N 215. S.165-175.

117. Dinglingtr E. Uber den Grabewiderstand. Diss. Techn. Hohschule, Hannover, 1927, auch Fordertechn, Bd. 22.

118. Dwyer M. Tyres: The most important factor Power Farming. 1982. V.61. N 7. P. 16-23.

119. Fee R. Big equipment drives compaction deeper I! Successful Farming. 1986. V.84. N 5. P. 20-21.

120. Garner T.H., Reinolds W.R. Energy reguirement for subsoiling Coastal plain soil /7 ASAE Paper No. 84-1025. 22 p.

121. Haak E. A tracer method to measure nutrient uptake from the plough layer and subsoil // Proceedings of International Symposium, Rome, 7-11 June 1982. P.291-293.

122. Ide G., Hofman G., Ossemeret C. Influence of subsoiling on the growth of cereals // Pedologie. 1982. V.32. N 2. P.193-207.

123. Jungk A. Phosphatdynamik in der Rhizosphare und Rhosphatverfugbfrkeit fur Pflanzen // Bodenkultur. 1984. Bd 35. N 2. S. 99-107.

124. Radcliffe D.E., Clark R.L., Langdale G.W. The effect of traffic and tillage cone index in two Georgia soils // ASAE Paper No. 85-1041. 14p.

125. Ruhm E. Bodenbearbeitung im Frühjahr- ohne Pflug // Feld and Wald. 1983. Bd 102. N6. S. 23-24.

126. Soil fertility manual // Potash and Phosphorus Institute. Atlanta. 9.88 p.

127. Subsoiling as an aid to drainaga // MAFF. ADAS, 1981. Lefleat 29. №10. 14p.

128. The effect of soil physical conditions on growth of winter wheat // Rothamsted Experimental Station Report for 1983. 1984. P.171-172.