автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы технических средств мостовой технологии получения супер-суперэлиты картофеля в первичном семеноводстве на безвирусной основе

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИННЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.П. ГОРЯЧКИНА

О»

«аб ■

На правах рукописи

КУПРЕЕНКО АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МОСТОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕР--СУПЕРЭЛИТЫ КАРТОФЕЛЯ В ПЕРВИЧНОМ СЕМЕНОВОДСТВЕ НА НЗЗЗИРУСНОИ ОСНОВЕ

Специальность С5.20.01 - Механизация сельскохозяйственного

производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на "соискание ученой степени кандидата технических наук

, > Москва - 1995 \

Работа выполнена на кафедре эксплуатации шшинно-тракторкого парка Московского государственного агроинженерного университета ки.В.П.Горячккна

Научный руководитель: кандидат техническая наук, профессор

Скороходов Ä.H.

Научный консультант: кандидат технических наук, с.н.с.

Кузькин Б.О.

Официальные ошхояенты: доктор технических наук, с.н.с.

Пшеченков К.А.

кандидат технических наук, с.н.с. Муфтеев P.C.

Бегущая организация - КЖЖ

Защита' состоится ' 1995 г. в /Л ^ час на зас-

данкя диссертационного совета Д.120.12.02 в Московской государев венном- агроЕигензриом университете им.В.П.Горячкина Д1ГА7/.

С диссертацией коано ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " f£ " uoz^rruiL- 1995 г<

BasE отзывы на автореферат в двух экзкяикрах с подакскна, заверенная иочатыо, проеда направлять да адресу: 127350, Москва, ул.Тшарлзевскай, £3, МГАУ, дассортацлокнд2 совет.

Учэвнй секретарь диссартацпопного совета к.т.н., доцент

В.В.Соддатензов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

\ктупльность работы. Основой получения высоких уролсаев картофе-ш является обеспечение сельскохозяйственных предприятий высоко-фодуктивными сортовыми семенами. Получение таких семян основано ia использовании в первичном семеноводстве метода культуры тка-¡ей,'позволяющего выращивать в условиях защищенного грунта, мини-;лубни, а затем супер-суперэлиту из безвирусной рассады картофеля. )днако, отсутствие средств посадки исходного материала и знерге-'ического средства, удовлетворяющего требованиям, предъявляемым ¡педантическими условиями выполнения работ в теплице, обуславли->ает низкий уровень их механизации.

Использование агромостового комплекса АМ-6.0 с набором навсс- ■ !ых машин и орудий а такяе совершенствование рабочих органов для • юсадки миниклубней картофеля позволяет провести комплексную ме-:акязацию семеноводческих работ в защищенном грунте. При этом, юпросы ресурсосбережения требуют решения задач по оптимизации [араметров, состава и скоростного режима работы машин и орудий. S связи с этим совершенствование рабочих органов и обоснование [араметров, режимов работы технических средств мостовой техно-югии является актуальной научной и практической задачей. 'ель ваботн. Обоснование параметров и реяимов работы технических средств мостовой технологии получения супер-суперэлпты кар-■офеля.

■бъект исследования. Технологические процессы мостовой технологи и средства их механизации.

!етодикл исследований». Использованы методы механики и матвютк-еского моделирования, планирования эксперимента, статистической бработки результатов опытов. Для решения отдельных задач зкспе-■именталышх исследований, наряду с общими стандартными испсльзс-аны и частные, методики.

аучная новизна. Предложена схема и обоснованы конструктивные араметры высаживающего аппарата для посадки миниклубней карто-еля. Использована теория цепей Маркова при разработке матема-ической модели оптимизации параметров и рекиков работы технических' средств. Установлено влияние условии работы на изменение пткмальных параметров, режимов работы и показателей мостовых, грегатов. Определены оптимальные параметры и режимы работы остовых агрегатов. Настоящая работа является.часть» целевой аучяо-технической программы ."Мостовое растениеводство".

Практическая значимость. Разработан высаживающий аппарат,- обеспечивающий качественную посадку миниклубней разных фракций без применения дополнительных приспособлений. Рекомендованы оптимальные параметры, режимы работы мостовых агрегатов при использовании их в первичном семеноводстве картофеля,

Агпэобнптя работы. Основные положения и результаты работы долокен: на научно-технических конференциях профессорско-преподавательст го состава и аспирантов МГАУ /1992...1995 гг./. Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатные работы. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четыр глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на <57 страницах машинописного текста и 13 страницах приложений, содержит 17 таблиц и Л рисунок. Список ли тературы включает в себя 126 наименований, из них 3 на иностранном языке. ' .

. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснованы актуальность теш, цель и направление исследования.

В первой главе проведен анализ технологии получения супер-суперэлиты картофеля, основных направлении в механизации и автоматизации работ в защищенном грунте а такие методов оптимизации параметров и режимов работы МТА, сформулированы задачи настоящей работы.

Анализ технологической карты получения супер-суперэлиты показывает, что 74,2 % работ выполняется вручную. При этом, использование тепличных тракторов с-ДВС приводит к загрязнению воздуха выхлопными газами,. уплотнению грунта, повышенному нервно-эмоциональному напряжению тракториста из-за тесноты, плохого микроклимата и необходимости частого реверсирования движения, недостаточно полному использованию площади теплицы и другим негативным факторам. Перспективы использования мостовых агрегатоз для механизации и■автоматизации работ в сельскохозяйственном производстве, в том числе в защищенном грунте, показаны в работах Ви ноградова В.И., Джапаридзе Г.В., Дорохова А.П., £ук З.Я., Жукова Ю.Н., Иванова В.В., Лазовского В.В., Ломакина Б.М.. !,!етреве-ли В.И., Микаеляна Т.к., Молоснова Н.Ф., Муфтеева P.C., Останова 3.И., Петрова Г.Д., Правоторова М.А., Руденко H.H., Тимони-ка В.Д. и др. Однако, вопросы обоснования параметров и рекиков работы мостовых агрегатов в условиях защищенного грунта практк-

ески но рассмотрен!!. Разработке методов оптимизации параметров и режимов работы МТА посвящены работы Агеева Л.Е., Завалшгана Ф.С.. Зангиев;? A.A., Иофинова С.А., Кацыгина В .'В., Киртбая 10.К., Коробейником А.Т., Линтварева Б.А., Листопада Г.Е., Орлова Н.М., Ормандаи К.С., Свиршевского B.C., Сергеева М.П., Сивашинского И. И., Скороходова А.Н., Терехова А.П., Хабатова Р.Ш., Халитоьа А.

H., Шарова Н.М. и др.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования:

I. Определить размерно-массовую характеристику миниклубней картофеля как объекта механизации.

2. Обосновать конструктивные параметры высаживающего аппарата аля посадки миниклубней картофеля.

3. Разработать математическую модель оптимизации параметров и режкмоп работы мостовых агрегатов.

1. Провести полевые испытания мостовых агрегатов для определе-*ия качества работы, технико-экономических показателей, сбора гтатистической и подготовки исходной информации для моделирования.

з. Установить влияние условий работы и параметров мостовых аг-зегатов на изменение их оптимальных параметров и рекшов работы. 5. Провести сравнительную энергетическую, биоэнергетическую и жономическую сценку Эффективности оптимизации параметров и ре-(имов работы.

\о второй главе теоретически обоснованы конструктивные параметры осаживающего аппарата, рассмотрены тяговые возможности мосто-iux агрегатов, их мозщосгной баланс, производительность, разработана математическая модель оптимизации параметров и режимов >аботы мостовых агрегатов по критерию минимума приведенных зат-1ат.

Расчетная схема высаживающего аппарата представлена на рис.1, асстоянке, гавное шагу посадки, агрегат проходит за время L

t vP ' /1/

не / - шаг посадки; Ур - скорость движений агрегата.

1я обеспечения заданного шага посадки время ~L смещения ло- ■ гчки высаживающего аппарата на угол ^ должно быть равно

1

t = т т/к 1 /2/

где - угол менду соседними держателями ложечек; - радиус окружности, описываемой центром лэаечки; У к - окружная скорость локечки. .

Из выражений /1/,/2/по-лучим значение X , соответствующее радиусу высаживающего аппарата

* тШ

Для выпадения миниклуб-ней из клубнепровода под действием силы тяжести необходимо, чтобь угол глклона касательной к горизонтали в то* ке выпадения был болыш или равен углу качения миниклубней У* • Тогд; точка обреза клубнепро-вода должна находиться на радиусе, отклоненно: от вертикали на угол /

Рис

,1. Расчетная схема высаживающего аппасата

равкгй для миниклубней 20 . ; . •

Условие, обеспечивающее отсутствие раскатывания миниклубней после их падения в борозду, имеет вид

/4/ /5/

УГр - Ун т (р.

Подставив выражение /4/ в /3/ получим

„ 180 £

<У_ -----

тг^созр

Обоснование конструктивннх параметров ложечки высаживающего аппарата проводили из условия поодиночного захвата миниклубней, пркни.'лая, ч?о миниклубни весом до 1 г; имеют $орму шара, а свы-¡не - форму эллипсоида. Рассмотрим наихудший случай, когда в ложечке находятся два миниклубкя - наибольшей и наименьшей длины /рис.2/. Длину стержня ¿>£ вильчатого захвата ложечки и угол ^ наклона стержней к оси локечки находим из геометрических соотношений после решения система двух уравнений - прямой и эллипса

Ь'тах 1гглах

-Л

№

!ПНJít

- длина половины, соответственно, наименьшей и на-

5ольшей оси эллипса; Xmin- радиус полусферы.

Выразив из второго уравнения переменную X и подставив в первое, получим квадратное уравнение относительно ^ с двумя неизвестными

,2 , I2 /-г

M+tydhmax/Z ток х (hrr,t)t + 2m¿n)+ (imís,

* (2hmQt1rtU * ZmCn) *

* (к/пах"* Ztnin.JS.min. COSg + Zmin.

x C0S2f=0.

/1/

:c.2. Схема к определению инструктивных параметров южечки высаживающего ап-[арата

Так как система уравнений /6/ имеет единственное решение в виде координат точки Т> , . то дискриминант уравнения /7/ должен быть равен О. ютавим дискриминант уравнения /7/ и, приравняв его к нулю, решая лученное квадратное уравнение, найдем {дЫ.

/8/.

Г ¿>Х УГ/$ -hl)coS'r/6+ 2 Итак (2%ах / Z/nin —

2 htna% *

- г,»;» * m,jr/6)+ Zmax '- M/ray * ?m¿n}C0S %

■ол является проекцией искомого утла на плоскость дОУ . . д К В А находим угол

jarcia . /о/

^ Я eos 7//$ '''

■ол между проекциями стержней вильчатого захвата на горизонталъ-

■ю плоскость равен 120°. Из д L/VA находим длину стержня

/ (flmai + Vmin-igckh тах Cmin eos fs /г

тах

I Г /10/

гя предотвращения защемления миниклубней в зоне дугообразной за-!Дной части бункера высаживающего аппарата угол ^ конусообразно основания ложечки должен быть, как известно, не более 20°.

Тяговое усилие Я мостового агрегата вследствие жесткой кинетической связи,ходовой части с направляющими путями определяет--[ мощностью двигателя привода ходовой, части и прочностью цепи ивода ходовой части из условия

р/ íl ЯД^Щ/д ХпМл . MsfeVpfaLKnCi-tymf' > /и/

где iu, - шаг цепи, -мм; Пн - номинальные обороты двигателя привода ходовой части, об/мин; Км - коэффициент постоянных потерь в электродвигателе; Ср1 - допускаемое давление, приходящееся на единицу проекции опорной поверхности шарнира цепи, МПа; ¿i - чис ло зубьев ведущей звездочки; М - число рядов цепи; - КПД пр вода ходовой части; L - перепаточное число привода; Кэ - коэффи циент, учитывающий конструктивные особенности и условия эксплуатации цепной передачи; S - скольжение электродвигателя; 5 - к э?фициент сопротивления качению агрегата; Ма~ масса агрегата, к $ = 9,81 м/с5..

Выразив lip из условия'/11/, получим формулу для определения тех нически возможной скорости движения агрегата.

Мощностной баланс мостового агрегата для операции фрезеровани

имеет вид- rut

и пг К„ fa- f.u у ccs^B / laljgfAaK» I

ГШн<Г rJr^J > /12/

для операций посадка, подкапывание, культивация и планирование

грунта . • ^ tyMaKi \

U Í1Í Кп ( Oa/U . Ко +

! чт+ —^—I' /13/

где i - ширина захвата орудия, м; О - глубина обработки, м; 2а - КПД привода рабочих органов; Кр - коэффициент удельного coi ротивления резанию ротационным иоком, кН/м^\Kors- коэффициент, учитывающий отбрасывание почвы ротационным ножом, кН-с /м^; lío -окружная скорость вращения фрезерного барабана, м/с; h - кинемг тический. показатель фрезы; , y¿¡ - углы, характеризующие направление равнодействующей сил сопротивления, „рилояенных к ротационному но;гу; & - ширина секции теплицы, м; - коэффициент использования ширины секции теплицы; К В - коэффициент кратности числа проходов; Ка - удельное сопротивление агрегата, кК/м; удельная /на единицу подачи/ модность. кВт/кг/с; LI - норма распределения '/сбора/ технологических материалов, кг/мД а величину можно представить в виде ^ _ В _ "/14/

Кв

Производительность мостовых агрегатов можно представить в ви

W= П Se,Л fr у ■ /15/

где П -г обобщенный параметр агрегата численно равный его чис той производительности, (]-& Ур 5 ¿см - коэффициент циклового вр

■ни смены; р< - вероятность нахождения агрегата в работе, опре-ляемая за цикловое время смены.

>едставим ¿см и р^ в функции обобщенного параметра П . Тогда

6см = ¡1м ~ Ом П, /16/

6 Ьп ' {- уГлл (Тин ^Тол ~*~Тн +Тпо + /ем), /17/

Рем .

Тсм£п ' /18/

- время смены, с\Т»н - время получения наряда, с; Тол - время

I отдых и личные надобности, с; Тн - потери времени смены, евя-

1нные с особенностями выполняемой 'работы и др., о\Тпо — время пе—

¡навешивания орудия, с: £г> - коэффициент использования номиналь-

>й производительности; Оем. Д&м - эмпирические коэффициенты, зави-

гщие от времени на техническое обслуживание, тлеющие размерности, О о

»ответственно, с /м .и с..

Вероятность р/ находится в результате решения системы уравнений >лмагорова для установившегося режима работы, составленной на ос-тании графа состояний агрегата

' /19/

;е для операции посадка

£хх + • /20/

= Кё (ЮоП^/К! а+Ьт, в дм ; ¿1 й " Ус + ке ъ'к Не

ё>?"лии + + + М^м), /21/

, Сом Стн ¿том ) чя остальных операций и^-?,

Кг (а+Ьтр ^ В Йм ^ ¿* В ■ ^

___ТГР

2 8/Зм/Д Ус К1Ук Ш Ш ГтР(<-£м)

Уо/л , 2 а УТН ^ ги итом ^ . ¿ом Стн -¿том /' /22/

^ - коэффициент, численно равный отношению скорости холостого хо-а к рабочей скорости агрегата; Ь - длина гона, м; <¡2 -тестимость технологической емкости, м^; Р - плотность техноло-

О I '

яческого материала, кг/м ; V . ^ - коэффициенты, соответст-2нно. заполнения и опорожнения емкости; Оо - время технологичес-эго обслуживания рабочей машины, приходящееся на-единицу ширины з захвата, с/м; \\гр - высота подъема орудия в транспортаое

положение, м; Vc - скорость перемещения автосцепки, м/с; Ук - ск< ' рость перемещения каретки, м/с; Li - длина въезда на мостоносител: к; 1/г - скорость въезда агрегата на мостоноситель, м/с; %р - скорость движения, мостоносителя, м/с; Sm - буксование мостоносителя Л*тн , iw/л - соответственно, время устранения технических отказов агрегата, технологических нарушений, технических отказов мостоносителя, с; 1тн , £том - средняя длина пути, соответст-векко, между отказами агрегата, технологическими нарушениями, техническими отказами мостоносителя, м.

Подставив зависимости /16/, /19/ в /15/, получим выражение производительности в функции обобщенного параметра

W-

kvfl-awfl2

d»+Kw(l /23/

Обобщенный параметр П связан с потребной мощностью N на рабочш процесс соотношением. ■ ' '

■■'.' N-PJ7, /24/

где P,j - потребная удельная мощность в расчете ка единицу чистой производительности кВт/м^/с, определяемая из выражений /12/./13/. Оптимальное значение обобщенного параметра находится из выражения /23/ по условию dW/dfl-o ■

л fi/op4w ~ Pvilopiw • /26/

Приведенные затраты являются выходным -экономическим показателем, характеризующем эффективность применения данного агрегата. Исходное выражение критерия оптимальности имеет вид

Спо - Сео + Сзо + Сарто + Ей Куо " MLH, /27/

где С но - приведенные затраты, руб/и?; Сео - затраты на электроэнергию;'^' - расходы на зарплату.; Сорго- отчисления на амортизацию ремонт и техническое обслуживание, включая хранение; Ен - нормати: нын коэффициент эффективности капиталовложений; К у о - удельные каш талоЕлодения, по приобретению машин, входяидах в состав агрегата. Раскрыв состовляющие критерия оптимальности и выразив их в функци; обобщенного параметра Я , выражение /27/ запишем в виде

> АспП+ Ьсп

L»° у/ 1 ■ /28/

где-. А.с^.РфЦк * (<*м + ЕЙ) , /29/

-9Г _ЫдМсд Л I \jlUx '

JMí^+lMш£л¿__JfMaf2KS 2К?£Х&Р1)Г]1

/31/

[к - цена 1 кВт-ч электроэнергии, руб/кВт ч; - число, соот-

¡тственно, основных и вспомогательных рабочих; 8э >5в~ тарифные ■авки, соответственно, оператора и вспомогательного рабочего,руб/с; Мэ в ~ коэффициенты, учитывающие соответствующие надбавки за пссность, стаж работы и др., соответственно, оператора и вспомо--[тельного рабочего; б/? - стоимость агромоста, приходящаяся на еди-гцу его ширины захвата, руб/м; (3М,СМ - эмпирические коэффициен-I; - количество обслуживающего персонала, приходящееся на еди-¡цу ширины захвата рассадопосадочной машины, чел/м;рэ ,рРм - ко-•фициенты, учитывающие дополнительные затраты, связанные с достав-)й и досборкой, соответственно, энергомашины и орудия;о(?,о(м -чимарные коэффициенты отчислений на амортизацию, ремонт, ТО и хра-шие, соответственно, энергомапягаы и орудия; Тэ ,Тм ~ годовые загони, соответственно, энергомашины и орудия, с; Ца - агротехнкчес-I допустимая рабочая скорость двикения агрегата, м/с; Мср. /V!ко-1сса, соответственно,- автосцепки и каретки с орудием, кг; Г}с -1Д приводов, соответственно, автосцепки и каретки; - ксэф-

гциенты сопротивления передвижению, соответственно, каретки и мое--»носителя; М/щв- масса мостоиосителя с агрегатом, кг; - КПД при->да мостоиосителя.

Оптимальное значение обобщенного параметра/^^определяется из фажения /28/ по условию с/ См /(1П-О

П . -_I_ Ни . КыЬУ/ , ЬЛУ , >)

' - Ас, А ^ 1 ш-<■ ^ + от^г/ - у > /32/

¿Лу 7>сЛ с/„а„;\ !

При обосновании состава и скоростного режима мостовых агрегатов недует учитывать, что рабочая ширина захвата орудия должна быть затна ширине обрабатываемого участка и соответствовать требовани-л технологии. Определив типоразмерный ряд значений ширины захвата зудия, удовлетворяющий указанным требованиям, находим значения

оптимального обобщенного параметра по формулам /25/, /32/ при сооч ' ветствующих значениях В , ^м , К В , однозначно определяющих шири; захвата орудия 6 . Затем, подставив полученные значения Пор+ в з ранения /23/ или /23/, определяем ширину захвата I при которой к] тэр:& оптимальности примет, соответственно, наибольшее или наймет значение. Данная инозина захвата и будет оптимальной в заданны: условиях. После определения Иор4 по формулам /26/ или /33/ находш из баланса мощности рабочую скорость движения агрегата и сравнива« с агротехнически допустимой

Ъ-Лг* ш

■ При обосновании оптимальной потребной мощности на рабочий процесс для комплекса работ также вначале определяется оптимальная ширина захвата орудия на каждой операции. Затем,_ при полученных значениях ширины захвата численным методом определяется оптимальная мощность по критерию

£ = У АстШРм + Ъст р __ т1п

1 . И/; (М) с ; ' /35/

-Прь- число видов работ; ГС - объем ¿-ой работы, V?. После этого из баланса мощности определяется рабочая скорость движения агрегата на каждой операции с учетом возможных ограничений. Я третьей главе изложены программа и методика экспериментальных исследований, приведены объекты и средства для проведения исследований, частная методика проведения энергооценки мостовых агрегато блок-схема алгоритма оптимизации.

Программа экспериментов включала в себя проведение лаборатории исследований размерно-массовой характеристики миниклубней картофе ля и макета вксакивашего аппарата, а также по/.вих исследований агрсмостовог-о комплекса на пяти операциях - Фрезеровании, планиро в?-;;'"' грунта, посадке рассада картофеля, культивации и подкапывай В ходе полевых исследований проводилась энергооценка мостовых агр гатоз, эксплуатационно-технологическая оценка и оценка качества и работы, определялись условия работы мостовых агрегатов. Исследова ния проводились по схеме однофакторного эксперимента. Обработка результатов экспериментов проводилась в соответствии с принятой методикой статистической обработки. При реализации математической модели варьируемыми факторами приняты ширина захвата орудий $ , ширина секции теплицы . В , длина гона Ь и шющадь теплицы /- . Стоимостные показатели, входящие в модель, взяты по состоянию на 1 января 1992 г.

— I I -

стветяой главе представлены результаты экспериментальных иссле-заний, математического моделирования, проведения сравнительной ^энергетической, энергетической и экономической оценки эффективен оптимизации, внедрения результатов исследований. Размерно-массовая характеристика миниклубней показывает, что они меняются по .длине в пределах 10...62, по ширине 8...40 и по тол-га 6...28 мм при средних значениях, соответственно, 26,18 и 16 мм. 5дкяя масса мициклубней состовляет 5,4 г., средний коэффициент эмы 1,55. На основании полученных данных размерно—массовой ха-ктеркстики определены конструктивные параметры высаживающего ап-эата: угол уЗ наклона стержней вильчатого захвата 34°; длина стер* 18 мм; диаметр высаживающего аппарата по окружности, описывае-I центром ложечки 450 мм; число ложечек 9; угол ¿Г конусообразно-основания локечки 20°; угол ^ обреза клубнепровода 20е. Резуль-гы исследований макета высаживающего аппарата с ложечками, имеют различные значения угла /3 и длины стержней, подтвердили дуальность выбора конструктивных параметров /рис.3/. Данные энергооценки мостовых агрегатов показывают отставание роста мощности, от скогюсти. Так,

\н

}75 150 125

"""•■«»«ваа

•

25 30 35 р,град

ис.З. Зависимость коэффициента надежности Кн псоцесса поодиночного захвата миниклубней от угла В наклона стержней

для подкапывающей скобы увеличение скорости движения в 6 раз приводит к росту потребной мощности в 3,5 раза. Это объясняется повышением коэффициента мощности электродвигателя при возрастании нагрузки. При г/тси. зависимости имеют лу.пелный характер.

Установлено, что проведение фрезерования постоян-

в одном направлении приводит к уменьшению глубины обработки по ине гона. Поэтому, последующая операция планирование грунта явля-ся необходимой. Экспериментально установлено, что качественную садку обеспечивает рассада картофеля высотой 15.-.. 17 см. Равно-рность посадки составила 71,4 %, количество пропусков посадки 8 % при среднем расстоянии посадки 0,20 м, среднем квадратичес-м отклонении 0,06 м. Средняя глубина посадки равна 0,08 м при еднем квадратическом отклонении 0,02 м. Гребень,.сформированный и междурядной, обработке посадок, имел высоту 0,12 м и ширину ос-вания 0,30 м. Полнота подрезания сорняков составила 77 %. Макси-

мальная глубина залегания миниклубней картофеля в гребне равна 0,1 'м. Коэффициент размножения миниклубней составил 12.

В результате математического моделирования получены зависимости влияния условий работы на изменение оптимальных параметров и режимов работы мостовых агрегатов. Установлено, что увеличение ширины захвата машин с 1,1 до 2,1 м, длины гона с 30 до 150 м и уменьшен? лирики•секция теплицы с 18 до 6 м повышает технико-экономические показатели агрегатов. Так, для планировщика увеличение ширины захвата с 1,1 до 2,1 м дало увеличение производительности на 62 % пр1 уменьшении приведенных затрат на 28 %, а возрастание длины гона не 120 м повышает производительность на 1.8 % при снижении приведенные затрат на 12 /о. .Уменьшение ширины секции с 18 до 6 м увеличивает производительность на 7 % при снижении приведенных затрат на 54 %. Оптимальные параметры мостовых агрегатов, с учетом имеющихся ограничений, представлены в таблице.

Таблица.

Оптимальные параметры, режимы работы и показатели использования мостовых агрегатов

"/ашини: и орудия В, • М м А, м //, кВт м/с Мол, .га/смецу Спо, руб/мй

ФПТ-2,1 . 2,1 10,0 0,27 0,63 0,48

планиров-к 2,1 4,2 0,36 0,86 0,23

СКН-ЗА 6 1 ,4 30 1 .6 0,17 0,30 1,64

культив~ор 2.1 2,0 0,48 0,95 0,17

СПО-2,1 2,1 8,2 0,18 0,57 0,59

Оптимальные параметры и режимы работы определены для условий летней семеноводческой теплицы АО им. М.Горького Чернского ранонд Тульской области. Вероятность нахождения агрегата в раооте состов-ляет в среднем 0,6.

На рис.4 представлена номограмма для определения оптимального состава 1; скоростного режима мостовых агрегатов на пяти операциях по критерию минимума приведенных затрат. Вначале определяется опту мальнач ширина захвата орудий на каждой операции по зависимостям

£.)• Затем, при полученных значениях ширины захвата по выра жению /35/ численным методом определяется оптимальная потребная мощность на рабочий процесс для комплекса работ. По зависимостям \\'-ЦМ) и -П.-при полученном значении мощности определяются оптимальный обобщенный параметр (1 агрегата и ,его производительность на каждой операции. Используя полученные значения ширины заз

та и обобщенного параметра, находим рабочую скорость движения аг-гата на каждой операции.

Сравнительная биоэнергетическая и энергетическая оценка показа, что в результате оптимизации параметров и режимов работы мос-вих агрегатов отношение энергии, накопленной в хозяйство.нно-цек-й части урожая,к затраченной совокупной энергии увеличилось с 1,05 1,32 при снижении совокупных затрат энергии на 29,8 %. Сравнительный экономический эффект от оптимизации параметров и жимов работы мостовых агрегатов за расчетный период определялся ' формуле

Эс = 1- Втб) Я , /36/

се Д-/7 - Эт6 - среднегодовой экономический эффект, соответствен-по предлагаемому и базовому варианту, руб; Pt - число лет раешного периода.

)авнительный экономический эффект от оптимизации за расчетный пе-юд 5 лег составил 9360025 руб на площади 3 га в ценах на 1.01.94г. [ижение затрат труда составило 22,5 %.

Количество миниклубней, получаемое в теплице площадью 3 га, при дальнейшем их трехлетнем размножении достаточно для посадки элш ними семенами на площади 3240 га.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ состояния в области механизации работ в первичнол семеноводстве картофеля на безвирусной основе показывает, что с целью' увеличения объемов производства миниклубней картофеля и ос печения высоких технико-экономических показателей мостовой технс логйи их получения необходимо обоснование параметров и режимов I боты .технических средств данной технологии.

2. Показатели размерно-массовой характеристики миниклубней подчинены закону нормального распределения с параметрами: длина 26, ширина 18, толщина. 16 мм, масса 5,4 г со средними квадратиче ними отклонениями, соответственно, 10, 4, 6 мм и 3,5 г. Средний коэффициент формы миниклубней 1,55.

3. Качество посадки миниклубней' обеспечивает высаживающий аппарат со следующими параметрами: угол наклона стержней вильчатого 'захвата ложечки аппарата 34°; длина стержня 18 мм; угол нав 'лона образующей конусообразного основания к плоскости основания 20°;■ диаметр высаживающего аппарата по окружности, описываемой центром ложечки 450 мм; число ложечек 9: угол обреза клубнепровс да ¿С".

4. Разработанная экономико-математическая.модель позволяет определить влияние ширины секции теплицы, длины гона и ширины зс вата мам'ин и орудий мостовых агрегатов на изменение их оптимальных параметров, режимов и показателей работы с учетом вероятное? кого характера составляющих баланса времени смены.

5. Полевые исследования мостовых агрегатов показали, что да операций дрезирзнание. планирование, культивация и подкапывание диапазоны потребной мощности на рабочий процесс и рабочих скорос тей лежат, соответственно, в пределах^ 4,2...6,3 кВт, 0,08...0,2 м/с; 1,3...1',8 кВт, 0,08...0,25 м/с; 1,2...1,5 кВт. 0,08...0,50 м/с; 2,2...4,3 кВт, О,08...О,17 м/с при ширине захвата орудий, с ответственно, 1,1; 1,5; 1,4; 1,1 м. Для операции посадка рабочая скорость'равна 0,17 м/с при погребной мощности 1,4 кВт и ширине захвата 0,7 м. ■

6.-В результате оценки качества работы мостовых агрегатов установлено, что планирование грунта является необходимой операцией после его фрезерования, а высота рассады картофеля при ее

завизированной посадке додана быть равна 15...17 см.

7. Минимум приведенных затрат на выполнение операции достигали при значениях мощности двигателя привода рабочих органов, ра-|Чей скорости и ширины захвата, соответственно, на операции фре-рование - 9 кВт, 0,21 м/с. 2,1 м; планирование - 0,36 м/с, 2,1 м; )Садка - 0.2 кВт, 0,17 м/с, 1,4 м; культивация - 0,48 м/с, 2,1 м; дкапывание - 5,8 кВт, 0,18 м/с, 2,1 м. Оптимальная мощность дви-^теля привода ходовой части-агрегата 3,2/5,3 кВт. Оптимальная ши-ма секции теплицы 6 м.

8. Увеличение ширины секции'теплицы с 6 до 18 м приводит к потению приведенных затрат для операций фрезерование, планирование, юадка, культивация и подкапывание, соответственно, на 26, 54, 58, I и 28 %', возрастание длины гона с 30 до 150 м снижает приведенные лраты, соответственно, на 3, 12, 27, 18 и 5 %. При увеличении шиты захвата орудий с 1,1 до 2,1 м на операциях фрезерование, пла-грование, подкапывание, с 0,7 до 1,4 м на посадке и с 1,4 до 2,1 м [ культивации приведенные затраты уменьшаются, соответственно, на ¡, 28. 21. 23 и 22 %.

9. Агромостовой комплекс АМ-6.0 /6 х 30 м/ с оптимальными па-[метрами обеспечивает выполнение работ по выращиванию миниклубней фтофеля на площади 3 га, что при дальнейшем их трехлетнем размно-;нии достаточно для посадки элитными семенами на площади 3240 га.

10. Оптимизация параметров и режимов работы мостовых агрега->в позволяет снизить затраты совокупной энергии на 29,8 % при леньшении затрат труда на 22,5 % и получить сравнительный эконо-гсеский эффект 9360025 руб на площади 3 га /в ценах на 1.01. 1994г/.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. К вопросу о техническом и эксплуатационном обеспечении зрвичного семеноводства картофеля на безвирусной основе /'/ Сб.науч. ?./ У>ШШ. - М.. 1992.

2. Обоснование некоторых эксплуатационно-технологических подателей мостовых агрегатов при посадке рассады картофеля // Сб. 1уч.тр./ МГАУ. - М., 1993.

3. Вероятностная оценка эксплуатационных показателей, пара-зтроз и режимов работы мостовых агрегатов // Сб.науч.тр./ МГАУ. -., 1994 / Соавтор Скороходов А.Н./.

4. Оптимальные параметры и режимы работы мостовых агрегатов зи использовании их в первичном семеноводстве картофеля // Сб.