автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование оптимальных агротребований и машино-тракторных агрегатов для сева сорго в условиях богарного земледелелия Судана

РГ8 ОД

' сельскою "стзл ь иродоюлютхий

' рося-оксГ. аджзда

ляехшё. ор;л:а отуласгс лглсгхто з:и иг.: :-::ог::гт. .....—ияеееров - _ пгсге^етл

Г>. II. ГОРЯ ¿л.II:;.

лвлд тц;

у;^: ¿21.3.00-1^24)

ОБОСНОВАНИЕ ОПТИ^Л^Ид А1г0Тг210ЛЛ111^ Л ' МШШТО-ТРЛКТОЕИХ АГРЕГАТОВ • Д.1Я СВБА СОРГО . В УСЛОВИЯХ'БОГАРНОГО ЗЕЖ^ТНД СУДАЧА

Спздладъкость 05.23.01 - оеДйЗ/.лс-:

с1''з.иг:ого п.1 т/оЪол^-"-

А г I и е 4 з р V

диссертаций ¡¡а оо^ьу/ммо уп:;:о,: с хаадидота '^о'нгчиск:::-. ш-ул

Москва 1£03

Работа винолиоиа ^ Московской ордена Трудового Красного Зна:.;эинституте лп-секероз сельскохозяйственного производства

Научнш'] руководитель - кандидат технических наук,

профессор Халитоз А.II.

!

С^ацяалыше оппоненты: доктср технических наук, профессор,

• . . академик РАСН Листопад Г.Е.

• " кандидат технических наук-,

дсцоит Окиин Б.С.

Бодукая организация - Центральная ¡.¡а^нокспитательная

■ сиищил (1£ЛЙС)

Заэдта состоится г. б - часов

¿•а заседай;::: с^ол^алпапрованпех'о Ссшоуа К 123.1Й.01 ирн Москов-с1<о..1 ордена Трудового Красного Зпамиия и.чсса^утс миноров ■ со.-лохсхогях.стонного производства казни В.П.Горйчвина.

' Отаили х зокяглоиис на аитопо'Т'ораа' п двух экземплярах, печатью, яроскд цащАъла'.л. но дар о су: 127550, г.?.;ос:ст:а, ул.ссс'сая, д.52, Г.иБЗСП. 7чс::о.му.секретарю сп&г?:ал кроаси ¡кого Совета К 120.12.01.

С диссертацией йснко ознакомиться в библиотеке института., ■ ^ 4 ,

Азго';етог-а? разослан " " юэз

Учений секретарь. спе^амепроЪйшюго Совета канд/да? технических паук, доцент З.З.Соддатепков

* ОБЩАЯ ХЛРА1СГЕГПСТ13.СА РАБОТЫ

Актуальное?» исследований. Сорго является градационны:.! продуктом - пи тания- населения. Судана.и_ведужс_Л_лультуроП з _ с еяьском

хозяйстве, занимая 70."S обрг.ба?игло:.-х< плошадей в зо::с богарного земледелия. Вместе с том, обесдечошюссь с'¿-¿emu азр::о:с сорго (75... 125 кг п год па чо.созока) замзтпо пи:.« требуемого урозня 300 кг. Первопричиной, такого положи Пня является низкая урокаЛ-ность, составившая в среднем 7,1 ц/га за 10 последних-лат. Производство сорго в стране :ло;;:ио увеличить в оопевне:.: за счет повеления его-урожайности, поскольку резервы расширения носегных площадей практически исчерпаны. Роиста токо:': задали ?ре<5ует проведения широких исследований с внедрением в практику научно-обоснованных агротехнических рекомендаций н э&фективише средств механизации. Настоящая диссертация является частью стих исследований, выполненных применительно к процессу сева, как одному из центральных звеньев в технологии производств^. сорго.

Цель работы заключается в обосновании оптимальшк агротехнических требований к механизированному севу сорго п прогнозировании эксплуатационных паро.\:зтроз г.2шинко-?рз1сторнвк агрегатов .для выполнения посохших работ с наибольшей э.Т^кт^гепос'.'М-.

ТТа^ччоч новнзг.а. Вьяваоки закономерности нопгл урегг.!'.-ности в зависимости от ахх/Ои-схн^Пкскшс показателе!! сева сорго (сроки сева, вориа висева, глубина заделки семян); описаны взаимосвязи нории высева с параметрами и режимами работл шкзкдй'гэтсс-кого впеег.ав'лего аппарата барабанного типа; устапсзлглш зависимое та мекду эксплуатационными параметрами соргосоя-мзх агрегатов и технико-экономкческнг.ш показателями их работа; разработан алгоритм прогнозирования агрегатов с оптималъппмн параметрам::.

Практпческал значи;юсть. Обоснованы оптлмальниз агретробога-ния к механизированному севу сорго, позволяющие заметно повысить уролсайностъ. Получен прогноз оптимальных параметров посевного агрегата, слулгапкЛ паучнкм ориентиром для выбора наиболее ных моделей трактора и сеялки. , •

Внедрение. Экспериментальные посевы сорго в хозяйстве Сим Сим в течение трех лет'дали урожайность 20,3 и/га при средно": урожайности по хозяйству II,S ц/га. Это предопределило годовой экономический эффект рекомендуемого посевного агрегата в размере 254,8 тис.- суданских фунтов.

Апробация работы. Основные полонсния диссертации били доложены и одобрены на научних конйех^енциях шКСП в I9S3...S2 г.г. По материала!! диссертации опубликована I и находятся в.печати 4 научные статьи.

Структура и об?,ем работы. Диссертация написана на русском языке. Она"включает введение, пять разделов, выводы,.список литературы из 127 наименований (в т.ч. 23 на английском языке) и приложения. Работа изложена на 181 стр., включает 18' таблицу 62. . рисунков и 25 приложений на 23 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Б разделе I "Состояние вопроса и задачи исследований" даны 1<раткая~тара£терйсти1са и народно-хозяйственное значение культуры сорго, сведения о состоянии производства сорго в Судане и других странах мира.- • '

Обзор литературы по вопросам обоснования агротехнических требований к севу сорго показал, что наибольшее влияние па урожайность оказывают сроки се-ва, норма высева и глубина заделки со-мяи. Взаимосвязь этих агропоказателей с урожайностью изучались и прсдолхайТ изучаться во многих саванах ■ широким 'кругом исследователей. Среди них Исаков. Я.И., Олексепко ЮЛ'., Шепель H.A., Алабу-пзв A.B., Иш; н А.Г., Еахмутов В.А .,DoggeU IL, WoseKea S., Ctaek L ., Могопи-сСе 3., Gesa&d е., опубликовавшие результату своих исследований, выполненных в основных регионах возделывания сорго России, Украины, Казахстана, CIZA, Канады, Индии и некоторых стран Африки. По их данным максимум урожайности . достигается при определенном значении агропоказателя. Однако аб-' солюткые значения результатов, полученных разными авторами, существенно отличаются друг от друга. Нх невозможно,непосредствен-' но распространить на специфические условия Судана._

Оптимальные агротробования к механизированному севу монно реализовать сеялками, снабжшными ^ФХ^ктишыми высовающмми аппарата:,Большинство исследователей считает нецелесообразным создание специализированных: сс-ялок для сорго. Исследованиями Листопада Г.Е., Лобачевского П.Я., Савонко В.А., Сореда Л.й., Бонда-ронко П.А., ученых США WiCson ¿Г., ßuftonL RicAo-^dsotxР. и др. показана возможность адаптации для оева сорго зерновых и кукурузных сеялок при соответствующей их модернизации.

Наибольшей приспособленностью к севу сорго обладают пневма-

тические сеялки типа Сусto Alz с барабанным высевающий аппаратом, работающим под избыточны:.: давленном воздуха. Ска позволяют высеватьнормой до_1,а_иги. семян на I га. Зто обзспочиваогся

набором из 15 сменных вкссвакадос барабаноз~с_,тасло:л-ячебК-от-24___

до 240 на I ряд, а так so Набором с:»он«ых звоздочок, 'лозволяадх создать 127 вариантов передаточных чисел в приводе высевак^го барабана. Соялка с таким типом высевающего аппарата послужила объектом исследований в данноП диссертации.

¡¿етоды оптимизации параметров маипнно-'т; акторных агрегатов углубленно разработаны в- трудах Кпртбая Б.М., Царева II.:.;., За::-гиева A.A., Агоэва 2.Е., Завалпшпиа Ф.С., Хабарова Р.Ш., Иойпю-ва С.А., Кацыгина B.D. Большой вклад в эти разработал зттссли Орлов Н.М., Скороходов А.II., Халитов А.Н., Hunt Д., £rn¿i^ Л/ Upion. M.

В большинство исследований за критерий оптимизации приняты прямые пли приведенные затраты на единицу производительности агрегата. В них наиболее часто применяется метод ыноговариантного моделирования с использованием ЭК1. Научно-методические основ» этих исследований баян полезно попользованы в настоящей диссертаций с необходкжши дополнениям и уточнениями, визвлн!пг.:н условиями работы посевных агрегатов в Судане.

Применительно к цели донкой дяссоруацпа основнио задачи исследований с^оркулвровани слодуювцал образок:

I. Систематизация информации о природных н производственных условиях работы i.uA па посово сорго.

• . 2. Обоснование оптимальных агротехнических требований к посеву сорго (сроки сева, норма высева, глубина заделки семян).

3. Определение рационального рокяма работы пневматического высевающего аппарата барабанного типа о обоснован:;;?:.: агротехнически допустимой рабочей скорости посевного агрегата.

4. Разработка математической модели и алгоритма с последующей реализацией их для обоснования оптимальных эксплуатационных параметров посевного агрегата.

5. Изучение затрат времен;; па непроизводительные операции в процессе работы посевного агрегата.

6. Оцэкка экономической объективности применения посевного агрегата с оптимальными параметрами.

g разделе 2 "Теоретические основы разработки агротехничес-

ких требований к севу сорго а оптимизации параметров посевных агрегатов" проанализированы факторы, влияющие, на качество механизированного сева и эксплуатационные параметры посевных агрегатов; разработана математическая модель оптимизации этих параглет-' ров.

Оптимально срок сева сорго характеризуется наиболее благоприятны;.! моментом (ÍIC.Í) по критерию получения максимальной уро-2айности. Досез всех площадей в хозяйстве нельзя осуществить за короткий период .ЕШ из-за ограниченной производительности посев- ' ной техники. Поэтоглу сев приходится начинать за несколько дней до'НЕЛ'к заканчивать поззо него, теряя в урожайности icaic в первый, так и во второй периоды сева. Суммарные потери с (jopa сорго из-за отклонения от НШ составляет

п-±и ГГ'Т3 i i У f-Мг/г -Г WiJ _

где (Jто*-.максимальная урожайность (т/га), достигаемая при севе в IiL.¿; 1С-, ÍC-, - относительные интенсивности снижения уролсая • при севе^до й после IiЫ (1/день); / ~ темп ■ наступления IIB.il • на полях хозяйства (га/день); w¡,, - суммарная дневная ■ производительность веек посевной техники до и после БШ (га/день); р - общая посевная площадь (га); Т.. - опережение качала сева относительно НЕЛ (дни). .

Продолжительность посошш: работ в хозяйстве зависит от того, с каким оперескенкем Tv по отношению НШ приходится их начинать. Чтобы обеспечить минимум потерь, оптимальное опережение ' Т^* из условия <¡$>/¿1^ = 3 должно быть равно

гvopi С_у?сf- Wöl) (1- к^г) • pfí ■

i . , • Полученные зависимости позволяют соргопроизводящим хозяйствам определить оптимальный риск между недобором ухюжая из-за уд-, линения сроков сева и большими затратами вследствие приобретения дополнительного числа посевных агрегатов. Для решения такой задачи надо обосновать HC.Í сева сорго, что вынесено в задачи экспериментальных исследований.

Оп'Р^.уизааия оогима работы вцеенающех'о аппарата. Объектом теоретического анализа послужила сеялка Cose СИ 300 CyctoAt's с пяевь-атическим высеваюдал аппаратом барабанного типа (рис.1). .

При вравднии барабана ячейки 2 захватывают семена 3,. которые прижима&тся к ячейке избыточным давлением воздуха внутри барабана. Лиание семена счищаются щеткой 4. Семена выпадают из ячеек

Рис.I. Схгш пнёзйатпчес"

кого аппарата 'точного высева барабанного типа:

1-барабан; 2-ячейка; 1 3-зврао; 4-цотка; 5-рези-новое колесо; 6-коллектор; 7-пк е вмопровод

1ри их контакте с резиновым колесом 5, которое закрывает отвер-;тие на дне ячейки, устраняя разницу давлений воздуха Енутри а ;наругш барабана, а вместе с ней и саду, принимающую зерно к ячей-се. Зерно выпадает в коллектор 6, попадает в пневмопровод 7, по соторому под давлением-воздуха направляется в сошник.

Анализ работы высевающего аппарата был проведен с применением теории массового обслуживания. Сущность обслуживания заключайся в том, что в зоне контакта с ячейками семена создают поток требований на обслуживание. Ячейка при прохождении в слое семян локет захватить 0; I или 2 зерна. Из двиГеренциалькых уравнений состояния системы получены коэффициенты вероятности заполнения тазек барабана О; I и 2-ш семенами:

..О

л,

е-Х***- е

А

где

А,. А

е +

-Xh

(3)

(4)

(5)

i

~ параметры потока трооованпи на заполнение яченкк первым и вторым зерном, I/с;

к - время контакта ячейки с семенами, с.

С точки зрения качества сева оптимальном следует считать режим работы, обеспечивающий максимальную вероятность однозарно--вого высева, т.е., когда тох, Из анализа уравнения (4) на «¡аксимум по условию /= о получено оптимальное время кон-

такта ячейки с семенами, равное

■6К --¡-- , с (б)

Оптимальной продолжительности соответствуют оптимальные значения скорости вращения высевающего барабана и рабочей скорости агрегата.

Количественную оценку работы высевающего аппарата можно получить, вычислив число ячеек, заполненных.ё; X и 2-мя семенами

Ко % = 2гКя' .

а так ае общее количество высеянных семян за I оборот барабана

£К = К1+2К2Р + 2^2)Кя ; - (7)

где Кя - число ячеек на одной дороаке барабана;

£ - обдай коэффициент заполнения ячеек.

.Анализ полученных зависимостей показал, что норма высева с. ростом'рабочей скорости агрегата•снижается,.если не-изменять режим привода высевающего барабана. Это объясняется увеличением коэффициента вероятности выхода из слоя семян пустых ячеек в связи с сокращением времени их контакта.

.';!ато:,:ати*гоская ыояоль оптимизации посевного агрегата учитывает несколько дополнительных особенностей до сравнению с известны;/ и моделями: в нее введены зависимости энергетических характеристик агрегата от влажности почвы; ширина захвата Вр задана в виде аргумента, а другие параметра агрегата (мощность, »масса трактора- и др.) представлены в виде ее функции; х^абочая.-скорость агрегата ограничена агротехнически допустимой величиной. Ниже приведены ключевые зависимости, полученные теоретическим анали-.'" зои и включенные в математическую модель..

Удельное сопротивление сеялки с учетом влажности почвы'

и скорости движения VГ)

Р 2.

к = 0+. ..+ <7, < ^ - (£

где - удельное сопротивление при оптимальной влажности почвы 0;

5 - коэффициент, учитывающий влияние скооости;

коэффициенты, зависящие от типа почвы и рабочих органов сеялка.

Оптимальные значения мощности Л^>0 и массы И0 трактора при заданной ширине захвата В^ равны

"ъ- .а« да ь!0-(ю)

па*

где - максимальна?! тяговый ХцЦ трактора на поле, подготов-

____ленном под посев; }/л>, /<• - оптимальные коэффициенты за-

груз1:и~трактора-по_тягово1лу усилия, по мощности Г; сцепления с почвой; д = 9,81 м/с^. ~ ~ --------—_______________

Часовая производительность посевного агрегата

1А/____ / /г-г )

+ _____ + __

где коэффициент, учитывающий потери времени па подготови-

тельно-заключительные операции; -К , Кк - коэффициенты, учп- ■ тывагацие влияние ширины захвата 1м) и скогостп поворота Ух (м/с) на длину холостого :*одЙ агрегата; ¿? ■ - длина

гона, ы; £ _ (с/м), ¿г» (с/кг)' - относительные затраты времени на заправку сеялки ссмеь-ами; гп 6 -■ удельная елжость сег} . менного бункера соялки, кг/м; Н - нопма виезва семи, кг/м*"; { ¡- _ продолжительность (с) одной остановки и расстояние (глгйелду остановками для устранения нарушений технологического процесса; I тн - то же для устранения технических неисправностей. "

Эксплуатационные затраты, измеряемые в суданских фунтах на [ га посева (с.ф./га)

,(12)

где Ц^,, - балансовые стоимости трактора и сеялки, с.ф.;

_Д\,Г1, Т„, - годовые загрузки трактора-и сеялки, ч;

- суммы фиксированных герм отчислений р&':£о1!т;0тохпичоскоа обслугшшко, процент па кап::га* ) по тгс1Х-тору п соялко; 3<г - часовая став;» т-абочого с -к~ал.. ;'П".са;,г,Т:, с.(¿.А; число рабочих £ -о!: кьолЗу:и:ацг.1 на агеогато; $е - удельшй расход топлива двигателем, л/кЗт-ч; "2" - ко?:Т-олщиент использования времени смены; К. - поправочный кооффп-циент; Цк - комплексная цена топлива с^учотом е;..азочнмх маСериалов, С.ф./л..

, Для долей моделирования балансовая стоимость трактора представлена в функции ого мощности:

^ = «о-+ - с.ф. ■ (13)

где Ц0 (с.ф.), Су(с.ф./кВт) - эмпирические коэффициенты.

Балансовая стоимость сеялки прякопроперщзопальна ее массе, которая, в свою очередь,' зависит от ширшш захвата

'Л

^бс = - см^:0 . СЮ

где' С - удельная стоимость сеялтет, с.ф./кг;

МX» т2 " 21',иг1',Р11Ческио коэффициенты для расчета массы сеялка

Для реализации результатов теоретического анализа требуется Зольшое количество опытных данных, что вызвало необходимость проведения широкого круга экспериментальных исследований. .

"Программа и штодшса окспоримоитальных исследований" включает описание объектов экспериментальных исследований, программу их проведения, изложение методики отдельных опытов, обработки их результатов и оценки погрешностей замеров.

На шярокоредных посевах с мелздурядьями 76 см объектом, экспериментов бол агрегат с сеялкой Case cfu 200 Cycio , снабженной пневматическим высевающим аппаратом барабанного типа. Посевы с мендугждьями 15 и 45 см производились рядовой сеялкой Cose ¿¡Н 5100. Обе сеялки агрегатировалисъ с трактором Cose JfHezn<¡tio»aí 885. Экспериментальные исследования проводились в госхозе Сим Сим, расположенном в типичной зоне богарного земледелия Судана.

Комплекс экспериментов по установлению взаимосвязи между урожайностью и агротехническими показателями сева предусматривал закладку полевых опытов .в течение трох лет. Их целью было обоснование по' критерию максимальной урожайности таких агротребований, как наиболее благоприятный момент сева сорго, оптимальная норма высева и глубина заделки семян. Опыты закладывались в. диапазоне изменения нормы высева ОД...0,5 млн. семян на .1 га и глубины се- . ва'2...8 см. Ыатоматическая обработка результатов этого, комплекса экспериментов проведена в вычислительном центре-Ш1ИСД по специально разработанной программе.

Влияние скорости (рабочей) на норму высева и глубину заделки семян изучалось для обоснования допустимого повышения скорости . агрегата. Исследования проводились в диапазоне скоростей 0,02.'... 3,43 м/с. Качественными признаками, ограничивающими дальнейшее повыленио рабочей скорости, были уменьшение установленной нормы-' высева с резким ростом коэффициента вариации, а так же допусти-' мое снижние вероятности (75%) попадания семян в агротехнически . заданный интервал глубины заделки семян.

£дя изучения непроизводительных затрат, времени были органа-■ зованы хрономегражные наблюдения за работой посевного агрегата. Хрономэтражиыз листы были распределены в' 3 группы в зависимости '■ от влажности почвы в период проведения контрольных смен. Это поз- '• волило получить информацию о влиянии влажности почвы на технико-эксплуатационные показатели работы агрегата.

Методика экспериментальных исследований в цолом согласована с требованиями ОСТ 70.5.1-82 на испытания посевных машин. Повторное ть экспериментов была но менее, чем трехкратная; максимальная относительная погрешность замеров не превысила 3,5^. Обработка

результатов эксииримоцтов выполнена с использованном методов ва-рЁащгонной- статнстжи.

. £аздел_4 "Результаты экспериментальных исследований- Н-НХ______

анализ". Эксперименты проводились в хозяйстве С13 Ситл, расположенном в типичной зоне богарного земледелия Судана. С точки зрения работы посевных агрегатов они характзризутся как положительными факторами (большие площади полей; правильная их конфигурация, ровный макрорельеф), так и отрицательными (тяжелые хликпе-тые почвы, колебания влажности почвы в широких пределах, высокая температура воздуха).

Наиболее благоприятный момент (ШТ.?) оет>а сорго из-за изменчивости природно-климатических условий по годам невозможно установить конкретной календарной датой-Например, максимум урокай-ности в I98G году был получен на посевах, выполненных 14 толя, в IS87 г., - 30 июня, а в 1988 г., - 16 июня. В условиях Судана более конкретным является определение ЕВД по показателю суммар-нох'о количества осадков, выпавших на ыоконт сова. Как наши исследования, так и статистика по хозяйству Сим Gkm за 1982...38' годы, показали, что НЕ.»! сева сорго приходится на те дни, когда накопленное количество осадков в средне:.; составляет 175 :.з.:.

Оп'гк.-лллт,¡'пя норма висона находится в ярвдодах 0,3-J?.. .0,405 млн.сем. на I ха. ¿¡атошуичоской обработкой ошмнас далнюс получена зависимость урожайности ( U, ц/ra) от нормы высева (II, млн. сем./га), в виде

//=л'н н2+д'^а + Ан (15)

Для широкорядного посева с мелдурчдьшуш 76 см опытные коэф>-фициенты равны: a'h=-4?,S; a",=33,D; л"»13,1. Экстремальны.* характер зависимости ¿/ = /(11) обусловлен, с одной стороны, увеличением абсолютного количества растений на единице площади, а с другой - повышением процента гибели всходов в период вегетации и уменьшением выхода зерна с одного растения. Сб этой свидетельствуют дашшо таблицы I. •

Оптимальная глубина заделки семян равна 5 см при всех значениях мозвдурядий. Зависимость ypoïiaiifiocTH ( U, ц/га) от глубины сева ( а, см) имеет экстремальный характер и описывается уравнением ".,

А^а2 А> 4- А" ' (16)

' ' У н п*

где ¿-=-0,769; А„=7,947; Аа=0',964 - опытные коэш^ицкенты для по-■ ' еевов с мендурддыяли 76 см

Таблица I

■ Показатели урожайности сорго при разных нормах высева с меадурядьем 76 см (сроднее за 1086...83 г.г.)

Показатели

Значения показателей при норме высева, __,___млн^сшл^/га___________

0,151 0,202 0,¡296 0,406 0,501 "

Количество всходов в %% к корме высева

Количество растений на момент уборки:

94

94

.94

92

92

в % к уходам 72 71 ' 68 '■• 63 59

в % к 'норме высева 67 66. ' . 64 : . 50 54

Урожайность, ц/га 21,2 21,6 22,0 22,9 20,2

Масса зерна на I рас-'

тении, г 20,7 16,1 ' 11,6 9,7 7,4

Анализ- уравнения (16) на максимум по условию . dUjcfO = =-2А^а + А"а = 0 показал, что расчотная оптимальная хлубина

• dCfit= С/2L = 7,947/2-0,769 = 5,1

см-

ерь- -^а'^а

близко согласуется с данными полевых опытов.

Снижение урожайности при нарушении оптимальной глубины сева объяснился уменьшением полевой всхожести семян, увеличением числа слабых всходов, которые в процессе вегетации погибают.•.

Влияние рабочей скорости на глубину заделки езглян явдяе.тся &акторсм, которыГ; надо учитывать при.оценке качества сова. Эксперимента показали, что с увеличением скорости сошники сеялки приобретают тенденции к выглубл&ниа (табл.2).

• Таблица 2

Статистические характеристики распределения семян

по глубине (установочная глубина а^ = 5 см) • •

Хаг&ктерисч'ики распределения

Зпачония_характеоио2'ик_п£и скоъоста, м/с 0,02 1,27 1,Ш *~2,54 2,79""

q лп

<J ,'iU

Средняя глубина а,см 4,96 4,86 4,77 4,72 4,60 .4,44. Среднее квадратическое

отклонение С, см 0,30 0,36 0,44 0,53 0,56 0,62

Коо'рЗ.вариации ¿) 6 7 9 II 12 .14

Вероятность попадания семян в интервал глубины а±р,1Са, % 57 92 82 '68 63 54

--------С.повышением скорое га не только уменьшается средняя глубгна,

ко ухудшается а распределение семян_по__глубзнэ; что заметно (та6л.2) по увеличений среднего квадраткчоскогсГотнлоненпя-п_ко^_ эффкциента вариации. Поэтому для оценки качества сева, по глубвне заделки семян введен показатель вероятности попадания семян в агротехнически заданный интервал ау+ОДба^,

Р^ЗДб^) = -.1 ' (17) .

где Ф - стандартная функция нормального распределения.

Расчеты показали (табл.2), что с увеличенном скорости иско-•мая вероятность снижается. Задавшись допустимый сниженном Р=75;1, определено допустимое повышение рабочей скорости агрегата до

Влияние скорости агрегата на норму высева начинает заметно сказываться, когда- частота вращения высевающего барабана превышает 35 об/мин. С учетом этого .допустимого режима разработана номограмма (рис.2) для настройки агрегата на заданную норму высева и выбора его рабочой скорости при различных значениях-ширины моэдурядий (П ), числа ячеек барабана (Кг), передаточко-го числа. (с ) его привода. Для оииьальноИ нор;«ы выееза сорго агротехнически допустимая скорость агрегата1находится в диапазоне I,8...2,2 м/с.

Результаты хроноготрааних наблюдении за работой посозпого агрегата в течение 33 контрольных смен представлены в табл.3 для трех уровней, влажности почвы. Они свидетельствуют об ухудшении эксплуатационных показателей агрегата с'увеличением злалности цочвы.

В разделе 5 "Обоснование оптимальных■эксплуатационных параметров посовиох'о. агрегата и его экономической эффективности" обобщены результаты моделирования посевных агрегатов с использованием алгоритма, блок-схема которого представлена па рис.3.

Для моделирования было принято семейство пневматических сеялок фирмы Со5е 9>иеъпа1еопа{ , включающее 5 типоразмеров с числом одновременно внеовломых рядков 4,6,8,12 и 1С, т.е. с диапазоном ширины захвата от 3,04 до 12,16 м при мекдурядъо 76 ем. Расчеты проводились для трох диапазонов влажности почвы: Ю 2= 13.. .20$; 1л> 2= 21...23;$;- Ч> 3= 25... 29:1. Закойоыернос-ти изменения технико-экономических1показателей посевных аграгатов представлены на рис.4.

. Рис.2. Номограмма для настройки посевного агрегата на заданную норму высева

Таблица 3

Результаты хропомотрапсных исследований посевного агрегата

Показатели

Значения показатели при . _ влгшн:ости Дочвы,_$____•

13...20 21...23 . 25...2§

Число контрольных смен 9 • ■ 18 - ' . --и

Рабочая скорость агрегата, м/с 2,1 ■ 2,0 . ' 1,7-

Время--одного поворота, с 25,7 ■ 26,5 . ' 28,2

Относительные затраты времени на I км рабочего хода, с/юл; - для устранения нарушений технологического процесса; - для устранения технических неисправностей 32,2 ' 40,0 ' 38,5. 43,1 49,8 52,4

Коэффициент использования времени смены 0,72 0,70 0,63

Часовая производительность, га/ч 3,31 3,0.4 2,59

Часовой расход топлива, д/ч 13,0 12,9 13,7

Расход топлива на I га, д/га 3,92 4,14 5,28

с

~ | 'снСТЩАТИШИЯ | ЮЩНШ ЖРОРМКЯЦ-

ГШшпижим ЛМЗЛ7А | вг'зм-ьа-твм

влтмпи «а/гшист* почем

ч-т* ч--тг '¿г*'

^^г И*./»

Шк

гпс' Мс/Вр

к-ч'['0.ц.,тс]

Цъ'С„Мс ^

р -.^--у^г - -¡"^ —. ]

• К 0,>/£р»

X

-1-К

1

[~ * ЦъТ'Цо'СЛс

./3-1-

Г, — ■■ -...... ■ ■■■■

Л,У/

Ем-'-——-

тъ-'Н

г--

' в 9 £*г, I ГШ

Г*0 ->-.-—-

ш

Ът

Ьс

С»--—

» С',-г * Ста* * С}

Г с,-с*

'К-

ГсЧАН : О, М* . М, ■

Рис.3. Блок-схема алгоритма расчетов по оптимизации дараметооз посевных агрегатов (обозначения сохранены по разделу 2)

Сэ

сл>

~ГЯ

_/О

А

3 5-7 £ Г 0Р,"

7 9 11 Вен

Рис.4. Изменение часовой производительности .часовых С„ и погектарных эксплуатационных затрат в зависимости от ширины захвата Вп посевных агрегатов при влажности почвы £0 «<>2=21...23%\ ¿>3=25.. .2Э;1

П'юизвояитольяость агрегатов возрастает, но темп роста сокращается с увеличением ширины захвата. Это .объясняется снижением коэффициента использования времени смены при работе широкозахватных агрегатов. Рост влажности почвы отрицательно сказывается на производительности во всем диапазоне моделирования.

Оксплуатаипонные затраты на I га посева имеет .экстремальный характер зависимости от ширины захвата. Это.обусловлено взаимодействием' двух противоборствующих факторов: с одной стороны, увеличение щирикы захвата приводит к росту производительности; с другой- - к повышению стоимости агрегата и часовых затрат на его эксплуатацию.

Анализ результатов моделирования показал, что оптимальным для'сева сорго является 8-рядный агрегат низиной захвата'6,08 м, как обеспечивающий минимум эксплуатационных затрат на I га посева. Параметры оптимального агхх-гата в некоторой степени варьируют в зависимости от влажности почвы. Конкретные значения параметров приняты по результатам расчетов для вдакностй 21...23/о, ; как наиболее типичной в период массового сева сорго. Эти дара-¡¿етры' представлены в табл.4.

•Таблица 4

Эксплуатационные параметры и показатели экономической эффективности оптимального и рекомендуемого агрегатов для сева сорго

Параметры и показатели

Численные значения для агрегатов оптимального рекомендуемого

Парана захвата, к (рядность) . 6.,08 (8) Царка сеялки ' -

марка трактора '

Мощность двигателя, кВт 57,3

1Ласса трактора, кг - 3225

Рабочая скорость агрогата, м/с 2,2

Часовая производительность, га/ч 3,34 • Прямые эксплуат.затраты, с.ф./га 17,2 Годовой экономический офф;., тыс.с.ф.'283,2

н

по данным хрономегражных наблюдений

6,08 (8) сог-р УН £оэ СусЬ а" Сте УпКшНмаСШЪ ' ' 59,4 3334 - . 2,0Н 1 ' 3,04й 19,8 254,8 '

Прихшв оптимальный агрегат в качестве научно-обоснованного ориентира, рекомендован реальный агрегат с параметрами, близкими к оптимальным. Данине по рекомендуемому агрегату также внесены в табл.4.

----------показатели оконсыкчсско" э&доссшшосте, приведенные в

табл.«, лолучейл~в"'сравнении,о.c'ascric.: агрехитсм с сеялке;: WL Dñk ¡Jb-3000 (В,,=5, J :.,} :: vpfuwÔi^Mr-265-( 7_:вг) .

Годовой экономический эффект является слодссззгм повышения уро-гайности за счет выполнения агрога*:а;>:к оптимальных arpoтребований. По результатам трехлетних экспериментальных посевов з хозяйство Сим Сим уроаамность сорго составила 20,3 ц/га, гогда

как средняя урояаДность в хозяйство оказалась оавной 11,9 ц/га.

! !

БЫВСДИ И РШШЩЩШ

1. Анализ данных о производстве сорго в Судана за последнее 10 лет показал, что урожайность этой основной сельскохозяйственной культуры находится на уровне 7...S ц/га и не имеет тенденции роста. Сдергивающими факторами являются отсутствие научно-обоснованных агротребований и эффективных средств меха ппзацли,

в том числе, и для выполнения посевных работ.

2. Наиболее благоприятным моментом сева сорго по критерии максимума утюкаСносги-является качало сезона дождзп, когда накопленная сумма осадков составляет 175 .сл.

3. Оптимальная пор„,а вис сна иорго находится в п:

397...405 тыс.семян nal га. Наиболее »¿ч^ктивтип лвллг.тел сп-покорядпцэ посевы с иемяурядья.,;'.! 7G с::,- иозвлшждев п. моадурлдкыо культивации для уничтожения сорняков.

4. максимальная уроясаГлюстх. достигается им; cjbc сормо с оптимальной глубиной заделки се:-ли.5 см. Црп мокьме:: к болклоИ глубине сева уро;хаппость снижается за счет сокращения вехомести сешн, а. также гкбодк слабых всходов з период вегетации.

'5. С увеличением рабочей скорости норма висова и глубина заделка семян приобретают тенденцию к уменьшению. Сеял:::! с пневматическим вноевающы аппаратом барабанного типа удовлетворяю? оптимальным arpoтребованиям к сову сорго в диапазоне скоростей до 2,2 гл/с.

. ■ 6. Ккогоглриг.тчил; ?.»од<»ли]юи.>1(ио»4 устга-.оплоно, ч*.-о но критерию минимума акоШ1уйи'йцноииюс затрат па I га посева •опу^.-оль-пш является С-рядпый посовноН arpoгат с парямо'м а:.::-: м::р::::л .захвата Вро=6,00 м; мощность двигателя. A¿j0=57,3 кВт; млееа трактора мТо=3225 кг. '

7. Для практического внедрения рекомендован реальный посевной агрегат, состоящий из трактора Case ¿friiewailonaС 805 и сс-

ялки Çasç УН СОЗ Cycto Ait , с парамограми, близкими к оптимально: (Зг=6,ЗЬ м; Ле =52,4 кЗт; ;.:„=3334 кг). Эксплуатационные затрата при работе рекомендуемого агрегата отличаются от оптимального не более, чем'на 15,1.

3. Применение рекомендуемого агрегата в условиям; реальною хозяйства позволило получить в сродном за три года урожайность сорго 23,3 ц/rà при средней по хозяйству 11,9 ц/га. Это предопределило годовой экономический эффект в размере 254,8 тыо.с.ф. • на I агрегат.

Основные полоезния диссертации освещены в следующих статьях, опубликованных и принятых для публикации в Сборнике научных трудов ILÙZ2 3 I23I...23 г.г.:

1. К обосновании агротохпачоских требований к посеву сорго в условиях богарного-земледелия Республики Судан. Сб. научных трудов-^31СД, 1221. С.45...53.

2. Влияние влажности почвы па тягово-сцепные свойства с.-х.-тракторов (в печати).

3. Зависимость удельного сопротивления с.-х. машин от влажности почвы (в печати). • ".

4. Оптимальная норма высева и рациональная схема сева сорго в условиях богарного землзделня Судана (в печати).

5. Обоснование наиболее эффективного агрегата для сева сорго в условиях Судана (в печати).

Полпи^яно a ггечоть,?(9,ОЛ.9.? За*-2Р6 Tnp.iOb