автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы универсального активного рабочего органа культиватора для интенсивной технологии возделывания картофеля

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА ЫШИСТРОВ ( 110 ПРОДОВОЛЬСТВИИ И ЗАКУПКАМ

РЯЗАНСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙС1ЬШ1ШИ ИЬСГИТУТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА 11.А.К0СШЧЕВА

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЙШОВ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО АКТИВНОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА КУЛЬТИВАТОРА ДЛЯ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОЙЛЯ

Специальность 05.20.01 - Иеханизацил сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

ЛЫСКОВ АНАТОЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ

УДК 631.312.3

РЯЗАНЬ - 1990

Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственных иаиин Мордовского ордена Друкбы народов государственного университета имени Н.П.Огарева.

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РС4СР, доктор технических наук, Профессор ыьдада в.и.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор ПОДСКРЕБКО к .Д.,

кандидат технических наук

УСПЕНСКИЙ И.А.

Ведущее предприятие - ГСКБ по иахинаы для возделывания и уборки картофеля (г.Рязань).

Защита состоится 9 октября 1990 года в 10 часов на заседании специализированного совета K-I20.09.01 Рязанского сельскохозяйственного института имени профессора П.А.Костычева по адресу: 390045, г.Рязань, ул. Костычева, д.1.

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Рязанского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан 5 сентября 1990 года.

Учений секретарь специализированного совета -кандидат технических наук, доцент

И.ь.ЛИЗЬРСБ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК» НА&Л'и

Актуальность работы. Актуальность тс«Я диссертационной работы определяется ее направленностью на р»шг*иио авдич, связанных с аграрной политикой Коммунистической партии ПО выполнению Продовольственной программы СССР и постановления Ш КПСС и СМ СССР "О мерах по дальнейшему поЕькения технического уровня и качества машин для сельского хозяйства, увеличений производства и поставок их". Решение поставленных задач и выполнение Продовольственной программы возможно на основе шрокого внедрения интенсивных технологий производства сельскохозяйствен.}«* культур, в том числе и картофеля, валовый сбор которого 9 13-Я пятнлатке намечено довести до 90...92 млн т. При возделывании картофеля по интенсивной технологии можно увеличить его производство путем использования машин с активными почвообрабатываяцими рабочими органами. Б связи с этим поставленные задачи сводятся, в первую очередь, к обоснованию параметров и режимов работы универсальных активных рабочих органов культиватора с целыэ посьгския качества обработки почвы и снижения энергозатрат при интенсивной технологии возделывания картофеля.

Работа выполнена согласно межведомственной научно-техничоской прогргмме "Псвк:;ние продуктивности сельского хозяйства в Нечерноземной йене РС4СР в 19ьЬ-1990 гг." (программа "Агрококплекс"), утвержденной совместны* приказом Минвуза РСФСР и Госагропрома РСФСР » 32-ПК/17о о? 12 - I3.03.d7, постановлением президиума ОНЗ ВАСХШ от 2I.Ot3.bb, » ъ. Номер гос. регистрации 01ьУ0020о9.

Цель работы. Иовыяенив качества обработки почвы и технико-экономических показателей пропааного агрегата при гребневом способе возделывания картофеля путем оптимизации параметров и режимов работы универсального активного рабочего органа.

Объект исследования. Технологический процесс работы универсального активного рабочего органа пропааного культиватора при нарезке гребней и окучивании картофеля.

Методика исследований. На основе изучения состояния вопроса разработан пропашной культиватор с активными рабочими органами. Предложена методика оптимизации формы, параметров гребня и греб-необразования. Исходя из результатов оптимизации теоретически обоснованы параметры и режимы работы активного рабочего органа, подтвержденные и уточненные во время проведения экспериментальны/: исследований с использованием современной тензоизмерительной гл-паратуры, скоростной и обычной киносъемки.

Научна»-: »оаияня диеш н<ч>";>шой работы подтверждается тремя авторскими свидетельсч »<№. * ¡. идчкм положительным решением на изобретение. Нп орнчЬн Н'Т'Д" И'^л^стрнческого моделирования предложена почия негодна мт>м»увции форны, параметров гребня и гребнеобразосшшя, учигимш,;»« Илилиие на них факторов, изменяющихся в широких пределах, ¡¡гя,учини аналитические зависимости для расчета основных пиринг трои и режимом работы универсальных активных рабочих оргшшг и определении их силогых и энергетических . характеристик. Даны {«скади-ндаци* «о 1-иОиру ширины междурядий и режимов работы пропашюги пгриГйтв и авиисямасти от почьенно-климатических условий гиздилышим

Практическая ценность илэоуи. Ив осхоис pcayj.biarv.iir тсорети-ческих и экспериментальных исследований ри^ыбочин универсальней активный рабочий орган (и.о. ШЛ' £ 14ио43о), способный качественно выполнять основную, поверхностную сплошную и междурядную обработку почвы, нарезку гребней и викопку клубней, т.е. расширены функциональные возможности активного рабочего органа. С учетом конструктивных особенностей пропахных культиваторов на его основе разработано почвообрабатывающее орудие (положительное решение по заявке № 4401Ь37/1ь), обладающее уменьшенной на 117 кг или на 13,8% материалоемкостью, позволяющее сэкономить топливо до повысить производительность труда на 17...20% и урожайность картофеля до 18 ц/га или 12,ЕЙ.

Годовой экономический эффект от использования культиватора с универсальными активными рабочими органами в сельскохозяйственном производстве с учетом увеличения количества продукции составил 57,13 тыс. рублей.

Реализация результатов исследований. Пропашные культиваторы КГФ-2,8 с универсальными активными рабочими органами для нарезки гребней и окучивания картофеля внедрены в ОПХ "Ялга" НПО "Нива" отделения ВАСХНМ по Нечерноземной зоне РСДОР, совхозе "Ключарев-ский" Рузаевского района и колхозе имени Чапаева Кочкуровского района Мордовской АССР.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на студенческой научной конференции Чувашского СХИ (Чебоксары, 1983), на кафедре "Тракторы и автомобили" Чувашского СХИ (1986...1990 гг.), на научной конференции Чувашского СХИ (1988 г.), на научной конференции "Огаревские чтения" МГУ имени Н.П.Огарева (Саранск, 198Ь..Л990 гг.), на научной конференции Рязанского СХИ имени профессора П.А.Костычева (Рязань, 19оо...

ISoS гг.) и на заседании секции "Земледсльчоская кохлника и программирование урожаев" отделения механизации и электрификации сельского хозяйстга BACXHiDi (Мелитополь, 19Ы> г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, ебцмм объемом 2,5 п.л., в том числе подучено три ааторских свиде-трльстря.

<-труКХУ'|П и Р'Игнч. Д^О'П'Тяции ил пведения, пя-

ти г;:пи, 'ij!iî;,i:;ii, î'mci'.'i исплльяомниНчП лит» и из lt£ наиме-ичп.-ш.'й, I' ti'm чис"." У Hrt':t'Ttмннн*, и мриливсмий. Работа изложена на 2;)'- гтр-iitwt.'ix, i них гтрамш чснойцчгч текста, включая

ь тчбл1'ц и u) j., гумкмр .

МЙМ'лАМ'. ¡'АЛЛ'«

i'fi M'|.;.:/MU4'. •• Ф.гкпИЖЧ ПКТуцлЬИоет». ТГЦИ, «ЙЛОЖвНЫ КраТХ&Я ЯНОТМЦИП ¡u«4f.rn i: ' '!Н 'HMWti ПЧЛЧТМИЯ. ИЫНШ'ИМИП на мадиту.

i'i'iiu:iMiH «¡чтхпй .-.иадия t'-хмичоекого уровня развитии км|Т.)-[»'Л'»»«1Д|'Т1<ч и СССР и Иппдпиокий АССР, агробиологи-иогки* >■■<■!■'¡.■MH'.'fT'-R кпртофелл« imymux исследоояний

н •'•;■. ! 'Т,' И t't)i'rtj:;:'rii< fH'j^îiMHII МАВИН г СКТИВНЧМИ

рИкч.'УИ '•[ТНИПЧи, H"l'f*««HW пути Иот.Г.№МИЯ Я^фвКТИСНОПГИ ВОЭДгЛЫ* »•ЛИИ»' lfilj'io^-лн, улл работай <«5"М'КТ, опродч/ини цили И ЯПД»ЦИ ИС-

/\Hruiv>:< noïwm."., чтп тг-хмичоений yputumb рйавитий кпртофелоаод-стрп il СССР и ! if и t. ни,wit пи t: [л г» ми ниш с иругими странами. Несмотря нп то, чти и Кч|ач|>гк1.й АССР плотились благоприятные природно-кликптичецкиг' углипил iViR г^жуимния картофеля, по сравнению с республиками и "бдмотлш, гфилигиющими к Мордовки и Волгс-Вятско-го экиномич»ч:к'ЦЧ| рчйпнп, чнп нахидилась на идном из последних мест пи уротпРи ;ст,-.. C{»vun!o пмячоний уроупйности за последние I7.,.i:0 Л1 т и t.n'p" Пили к 1ф<'цилпх 140,1.150 ц/ra, d СССР -113... 137 :t/m, м с M щгчоЯ АССР - 'Ji... Ic-l ц/ra. Проблема по-рызения уро*/|Япигт>: ки|.-гч.|^ля яиляитея актуальной и для Рязанской, Пгнягнгкчй, Улькмоигкой ИлаптоЯ.

lii;ii)jcnTb уроупНнисть кнртофсля ич*но н.1 основе внедрения ин-тснсирмк'х тг-хичлогг-й его Н '.им'лиьчкия * рпзличных почЕенно-клкма-тпческ/х углониях мл гребнях с учетом биологических особенностей кориорей гистоум V ипюдыюмшия мпшим с активными рабочими орга-hbvr, иозрслягзд'х и.эдпйпть нпи1илоо благоприятные условия для развития растения и мгхннипирорпиной уборки клубней. До настоящего

времени не было однозначного подхода к обоснованию формы и параметров гребней, в зависимости от условий возделывания, запрограммированной урожайности, размеров клубневых гнезд и т.д.

Исследованием и'совершенствованием мааин с активными рабочими органами, в том числе и фрезерными, занимались А.Д.Долин, Д.Н.Ефимов, Н.В.Зволинский, Ф.Ц.Канарев, А.И.Лецанкин, С.(¿.Марченко, В.И.Медведев, Ю.И.Матяшин, П.В.Павлов, И.М.Панов, Е.П.Яцук и многие другие, но до настоящего времени при возделывании картофеля не нашли широкого применения активные бороэдо- и гребнеобра-зугацие рабочие органы.

Нами разработан универсальный активный рабочий орган (а.с. 1468435), способный качественно выполнять основную и поверхностную обработку почвы, нарезку гребней, борозд и окучивание посадок картофеля, который усовершенствован применительно к пропашному культиватору, изображенному на рис. I (положительное решение по заявке № 4401537/30-15).

Рис. I. Пропашной культиватор с универсальными активными

рабочими органами :I-paisa; 2 - навесное устройство; 3 - конический редуктор; 4 - трансмиссонный вал; 5 - секция; 6 - вал привода активных рабочих органов; 7 - диск; tí - активный рабочий орган; 9 - кожух; 10 - нож-бороздорез

Крыло активного рабочего органа выполнено в виде част',! поверхности эллиптического цилиндра с увеличивающейся шириной рабочей

/7Г~?

—77Т

поверхности от передней режущей кромки к затылочной. Основная режущая кромка имеет форму двоякой кривизны.

Диссертационная работа посвящена обоснованию параметров и режимов работы универсального активного рабочего органа. В связи с целью били поставлены слодуюцис задачи исследований:

1. Оптимизировать (^орду, параматр* г{>р6ил и гребмеобразования.

2. Теоретически обосновать оскопи:?» конструктигнао, технологические параметры и режимы рЗотн пктигного рбочого органа.

3. Экспериментально не ел топать тохнологичсский процесс обработки почеы активными рабочими ермнеми.

4. Выявить технико-экономическую зффзктигностъ пропашного агрегата с универсальном активными рабочими органами.

Во второй главе на основе метода параметрического моделирования представлена методика и результаты оптимизации формы, параметров гребня и гребнеобразования, получены уравнения кинематики и формы поверхности активного рабочего, органа, определены его основные ко|)структиЕ1ие параметры, режимы работы, силовые и энергетические характеристики, исследована форма и параметры стружки.

Профиль поверхности гребнеСого поля в общем виде описывается уравнением . „ » .

У« Щ*-С0)яах), (I)

гдр У - ордината точек профиля поверхности гребневого поля, м; Л - г-ь'сотл гробил, к; П = 0,2,4,8... - показатель степени; (2 вЗТ/3- параметр функции, рэд/м, где В - ширина междурядий, м; X — абсцисса точек профиля поверхности гребневого поля, м.

За входные параметры приняты ширина междурядий В , угол естественного откоса почвы Т и диш-ГОтр сферы с1 , описывающей программируемое клубневре гнездо. Критерием оптимальности является максимально возможная в реальньрс условиях площадь профиля гребня

Целевая функция имеет вид д

Г = —тах (2)

при следующих ограничениях

ЦТ*ка\1п(а=±)п-1 (3)

Н*<1 (4)

Условие (3) отражает взаимосвязь созтавлящих общего уравнения (I) профиля поверхности гре'бня с реальнкмя почвйшьяи условиями для его образования, которые в совокупности предложено характеризовать углом естественного откоса.

Площадь гребня подсчетыкается по формуле

В

Г-Ь(В- ^созЧх-Ж) (ь)

Параметры гребнеобраоованил определяются по следующим г-ь:рамени ям:

- глубина обработки, м

^^-^¡еоПЫх) (6)

- ширина захвата одного рабочего органа Вр, м

4»-тг агст(/-^/л//л сп

Для быстрого приближенного определения уравнения профиля поверхности, параметров гребня и гребнеобразования на рис. 2 представлена номограмма. Клич к номограмме показан стрелками. С.учетом толщины плодородного слоя почвы и выражения (4) задается требуемая высота гребня Л ; эмпирическим путем определяется (при имитации задается) ; согласно (3) в I квадранте устанавливаются Л и О. уравнения (I), для реализации которого определяются требуемые, ширина междурядий В и ширина захвата активного рабочего органа Вр,(п.'*/1}\ затем, для тех же значений ¡1 , И и В находят требуемую глубину обработки почвы кс£р и площадь профиля гребня Г .

Установлено, что Р~-/ЦС1Х, если И — таХ, но целесообразно чтобы , т.к. при Ь-*~ШОХснижается эффективность исполь-

зования площади пола, т.е. урожайность. Поэтому, для повышения эффективности производства картофеля на основе более полной реализации потенциальных возможностей клубневого гнезда в любых поч-венно-климатических условиях, следует возделывать ее при определенной шрине междурядий. Для этого необходимо создать комплекс машин с изменяем»«* шириной междурядий и колеей.

Получены общие уравнения траекторий точек активных рабочих органов с произвольно расположенной в пространстве осью вращения:

ь

где X, У,% - оси непедвижной системы координат; tg }<Jo,Z0 -первоначальные координаты подвижной системы координат относительно неподвижной; b(i)f ij(t) - законы движения подвижной системы координат относительно осей неподвижной; fy - радиус рассматриваемой точки; С - угол атаки оси вращения, град; 9 -угол наклона оси вращения к горизонту; V - начальный угол положения точки, град; О) - угловая скорость, с"^; t - время, с;

- угол между радиус-Еектором точки и перпендикулярной оси ее вращения плоскостью, град.

Уравнения поверхности активного рабочего органа:

/= a№Oi(i-keb/k)%oi y~arceod(^h&/kf/n/a ; (9)

z - arecoôV-hosé^m V/atçS.

В диссертации также получены уравнения для определения модулей абсолютных скоростей и уокорений точек, их направлгдцих косинусов, модулей касательного, нормального ускорения, радиусов кривизны, длины дуги траекторий точек активного рабочего oprnia.

Основные параметры. Число ножей на диске iïlu" 3. ИаксюлЕльнуй радиус барабана определяется по формуле

fimot

Минимальный радиус йщигй *(il)

где 5 ~ подача на нож.

С учетом агротехнических требований и конструктивных особенностей привода активных рабочих органон получено; fimax в 1Ь0 мм; Rmin » 100 им

Ширина крыла ножа:

-минимальная Cmin^S

- максимальная fim&i > Ста* ^ kdt - Rmin ( 13)

' Кинематический па|>иметр } определяется по уравнению

X~2iïRma*/m»S (14)

Допустимые значения Я » 3,14..

Силовые и энергетические характеристики. Силу сопротивления почвы резанию, кЬ 4,

Rptj =ApH-/i&(fmnax dx)/X, иь)

где Âmi - работа, затрачиваемая на резание почвы, h\v.3A. 10

Сила сопротивления почеы отбра питанию, Kii

А

где Ifc и Уц - поступптглькщ и округляя скорости точек активного рабочего органа, С1чтч:тет1!11Ш'>, м/с ( ^/î/^-ji )•

РанюдсЯсткупзая злекгмлрмх сил сопротивления почвы, кН

4»

Rn я (hft/фт fcofaxax] (г?)

о

Общая мощность /V , расходуемая иультипатором, слагается из мощностей на резание Afcrj и отбрясплпнис почвы, подталкива-

ние и передвижение А/пгр культипвтора, преодоление со-

противлений в трансмиссии КуЛЫМГНТОр:!.

Мощность фрез и роения ¡i.'-чгм, кВт

/Л - (18)

Мощность, рэсходус:- ; >■ > , avvini.'c постоянных сопротивлений,

кВт

А/> «/<.,,4t?J(A'ç>+A'ffSj) (19)

Общая мощность

Л/= [(///,.. 1,- лх/нг)^ «>x[ipti * (20)

- tf]- o.sfyP*} Vb

где &R~/?m*r-Rmi/t i - количество дисков на культиваторе;

ftpti- коэффициент удельного сопротивления резанию почвы, кН/м ; 4tef- коэффициент отбрэемгякия ггочгы, равный отношению массы отброшенной к массе сргэаниоЯ г.зчпы; fin - плотность почвы, кг/м°; Р^ - усилие на кргко, нН.

В третьей гл-чрп излетеш программа и методика экспериментальных исследований. Программа рхдячала лабораторные и полевые исследования. В лабораторных услогиях проведены отсеивающие эксперименты по форкз нетсЯ активных рабочих органов на их моделях, исследовались процессы отрезания, крошения, перемешивания и транспортирования срсзанноЗ почвы с помощью скоростной киносъемки кинокамерой CKC-IM-Ib. Испытыезлись известные окучники и опытные образцч активных рабочих органов на качество гребне- бо-роздообразования и энергоемкость. Для осуществления программы были спроектированы и созданы почвенный канал.и его модель, а

О

также .раторная установка, включающая часть рамы серийного культиватора КГФ-2,Ь и секцию.

Технологический процесс обработки почвы изучался с использованием обычной киносъемки кинокамерой "Красногорск-3". Для регистрации показателей энергетической оценки разработана методика исследований с применением современной тензоизме-рительной аппаратуры - осциллографа К 121 и электроизмерительной малогабаритной аппаратуры ЭйА-Ш.

С целью проведения агротехнической и энергетической оценки пропашных культиваторов, на базе КГФ-2.Й изготовлена полевая экспериментальная установка, агрегатирование сравниваемых культиваторов производилось с трактором КТЗ-ВШи Агротехническая оценка проводилась согласно ОСТ 70.4.3-62 "Иааины и орудия для обработки пропашных кульгур (Программа и методы испытания)". Энергетическая оценка осуществлялась в соответствии с ОСТ 10.2.2-чЪ "Ыетоды энергетической оценки". При этсм испольловалась тензоыетрическая навеска конструкции ЬИСХШа, аппаратур!» ЭНА-Ш и счетчик расхода топлива И11-179.

Использование современной тензоиаиерительмой аппаратуры позволило в 2...3 раза снизить трудоемкость получен»! н обработка первичней информации.

В четвертой главе представлены о сносны? результаты .—¿орьтср-ных и полевых экспериментов.

Эксперименты па моделях подтверди«-, эффсягтшость рсзраЗотвы-ного почвообрабатывающего орудии с активниил ргОочяае. ергшыны, крыло которых выполнено по поверхности элакптичесжого филцдра. Также подтвердились теоретические предиосшну о $0{шс гребня, борозды и стружки, отрезаемой акту.м&вш рабоч/зь-. орц-внам». Получена эмпирическая зависимость угла естестненнох-о отяосс тхжелосу ел инистого выщелоченного чернозема от его ад^хкости. ¿¡¿»изведена агротехническая и энергетическая (щенка проплат* агрегатов с новыми и известными рабочими органами.

Нарезку гребней и междурядные обработки тяхеиосуглинистого чернозема следует производить прк его абсолютной платности 17... 29%, что соответствует углу естественного откоси Т = Зо...4о0. Предпочтительнее больыие значения.

После проведения окучивания картофеля в производственных условиях, засоренность контрольного участка оказалась в 2...2,Ь раза выше, чем экспериментального. Причина заключается в том, что се-

риЯный культиватор к-" способ*--- >vhsctmi уничтожить сорную растительность в защитной зоис яугея гг :»п=язания слоем почвы. В результате на вонтрсдьнсаг у «их. » rrr raj.wi урожайность картофелл 144 ц/га, а на эксперлге.'лтигьм»« 1Ъ ц/га (12,Ъ%) больше, т.е. 162 ц/га. На гчясчт ««мод клубнеЙ семенных

фракций оказался на 1ьХ гь-зо <<-« к» из-г а равномерно-

го их развития з гмс.|д<_.

Соотношения средних ари^^ет^ческих лиаченай составлякщих суммарной силы на ноле: <0,эо.. .0,63) Pg , Î0.70. ..0,74) ^ . Суммарное усилие на но* достигает ЭС0...350 Н. Погребная мощность не превышает 2,5 кВт.

Мо[цность фрезерования увеличивается прямо пропорционально диаметру Лтах , а модность подталхиран.-я /У^ уменьшается по гиперболическому закону. A/&J в 6...6 раз «енътс f/ф . Поэтому увеличение 300 им влечет усол-./мние сб:чсй кокности /V . Корреляционная сряэь теоретических и эяспер.^ентяльнн* зависимостей характеризуется коэффициента*!-: корреляции 0,сЬ...0,9Ь.

С увеличение« киме*яткче«.*яог'> парапет;.« у? затраты мощности Ар всз];«стают, а /¿¡^ умсиьзштся. Ь итоге сбдая мекцность M возрастает. Оптимялькьм является J - 3,10. ..4,0. Коэффициенты корреляции теореткчес!глх л ухс«ергкента*ьных данных находятся в иить'р-гале 0,t>...0,7, т.е. нг.^ч*),дается слабая корреляционная связь.

Мощность, }«ехоз,учя4ая унмрерсалытан активньгяи рабочими органами на обработку почты ка 12...20% болкге мощности, потребляемой фрезерными рнхлителчки. Это объясняется тем, что новые рабочие органы производят и ркхдедае, как фрез ерше ножи, и формирование гребнзй. Установка на секцкк дискового окучника повышает энергозатраты (при Л = 3,1...4,О) на 1,Ь...2,2 гБт или 26...34%, а установка пассивного окучнккя на 3...4 кВт ми 40...44$. В результате мощность, потрсбляе-^ая контрольной секцией, на 1,8...3,2 хБт (2Ь—33%) выше, чем экспериментальной.

С увеличением поступательной скорости интенсивнее возрастает мощность контрольного агрегата и прототипа с дискогыми окучниками, чем у экспериментального. У контроля и г.рототипа увеличение поступательной скорости вызывает возрастание коэффициента буксо-канля, что связано с потдвением тягового сопротивления культиватора или усилия на крюке. В результате возрастают мощности на крюке и буксование. По агротехническим требованиям коэффициент буксования у колесных тракторов не должен превышать 1ь%. Зн-члт. контрольной агрегат может работать при поступательной скорс;-.^

не более 2 м/с. При скорости, р.ино(! 2,7 м/с происходила перегрузка двигателя. Перегрузка дищ-атодя окслориыентального агрегата не происходила.

Оптимальным является режим {«'иим пг^гйтоп при частоте вращения В0Ы 545 об/мин и посту)тгр;;|.|;и11 ск^ости контрольного - 2 м/с (7,2 км/ч), экспериментального - г!,47 (и,V км/ч). Это обеспечивается при номинальной частою им мин диигшгеля, третьей передаче трактора контрольного и 41 тм ^¡пП у ш-.спириментального агрегата. Указанные передачи | нг к < «м 11. ^»к - г * I шшкпкцого редуктора. Соблюдение иаоиэлокиннлм гли-нру*:-» кмчаггнешюс выполнение технологической операции, т.к. подии;! на II"? составляет 0,10... 0,11 м, кинематический параметр будот ь приделах 3,1...4,0.

На оптимальных режимах работ удельный {¡исход топлива у базового агрегата на окучивании состоим Ь,9'о кг/га и 7,04 кг/га на гребнеобразоЕании, а у экспериментального, соответственно, 4,82 и 5,70 кг/га. Экономия топлива сзстамша 17...20%.

В пятой главе приведены результаты технико-экономической оценки, выполненной согласно ГОСТ ¡¿3726-79 - ГОСТ 23730-79 "Техника сельскохозяйственная. Метода экономической оценки". Годовая экономия затрат живого труда составила 31,2 чел.-ч или IV,5%, прямых эксплуатационных затрат - 222,0*4 руб. или 20,Ъ%. Дополнительный эффект от повышения урожайности картофеля на 1а ц/га или 12,5$ составил 234 руб./га или Ь6,9 тыс. руб. р год при загрузке равной 160 ч.

ЬЫЬОДЯ И ¡ШМсЛДАЦЙ!

1. Техническая оснащенность кьртофелеридствп в СССР и Мордовской АССР находится на низком уриши. Средние значения урожайности картофеля в мире за г.оплсднис 17...20 лет находились в пределах 140. ..150 ц/га, 11 СССР - 113. ..137 ц/га, а в ЫордовскоГ! АССР-91...104 ц/га. Одна из причин такого положения - недостаток почвообрабатывающих мааин с активными рабочими органами.

2. Разработан универсальный активный рабочий орган, способный выполнять основную и поверхностную сплошную обработку почвы, нарезку гребней, борозд и окучивание, в котором совмещены технологические функции рыхлителя и транспортировщика почвы.

3. На основе метода параметрического моделирования предложена методика оптимизации формы, параметров гребня и гребнеобразования. В различных почвенно-климатических условиях можно повысить эффективность картофелеводства, если возделывать картофель при опреде- '

14

ленных значениях междурядий. Для этого необходимо создавать комплекс машин с изменяемыми колеей и сярхнсй междурядий.

4. Основываясь на результатах оптимизации параметром гребня и гребнеобразования обоснованы параметры уиигереядышго актигного рабочего органа: диаметр барабана максимальный - 300 мм, минимальный - 200 мм; число ножей на диске - 3¡ ширина itp>.u¡a нежа максимальная - 100 ми, минимальная — 00 им; угол отгиба стойки ножа 3...50; кинематический параметр рекомендуется г предал.-« 3,1...4,0.

5. На основе применения современной изкоритпльни-р«!Гистрируп-щей аппаратуры (ЭЫА-ПЫ, К 121, /Л-17Э) усогерсйнстлована методика проведения экспериментальных исследований, чти позволили ь 2...3 раза снизить трудоемкость получения и обработки псрвичн!.й ин£ор-мации.

Ь. С целью повышения урожайности картофеля, нлрепку граней и междурядные обработки тяжелосуглинистого выщелоченного чернозем;» следует производить при абсолютной влажности ¡7...29?, соответствующей углу естественного откоса 36...46°. Предпочтительнее большие значения.

7. Установланы оптимальные режимы раооты нового агрегата: частоты вращения ВОН - 545 об/мин, поступательной скорости 2,0... 2,47 м/с (7,2...е,9 км/ч). При этом экономия топлит составила 0,9... 1,1 кг/га или 17...2056.

8. Применение универсальных активных рабочих оргаков на культиваторе KPS-2,6 позволяет уменьшить его металлоемкость на 117 кг (13,5%), повысить производительность труда на 17..Í20Í, урожайность картофеля на 10...13%, сэкономить удельные пряные эксплуатационные затраты на 0,66...О,92 руб/га. Годоеой экономический эффект при окучивании, с учетом повышения урожайности, составил 57,13 тыс. руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Пути повышения долговечности привода почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами // Долговечность и эксплуатационная надежность материалов, элементов, изделий и конструкций: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Саранск, I9tíb. - G. 50 - 51 (соавтор Чаткин М.Н.).

2. A.c. 1393325 СССР, ЫКИ4 А 01 В 33/10, 33/02. Нож почвообрабатывающей 'фрезы / В.И.Медведев, А.И.Лещанкин, А.С.Лысков (СССР) - 4 е.: ил.

3. A.c. 1440390 СССР, МНИ4 А CI С '/2и, А Ol 1) 33/02. Бороздо-образующий рабочий орган / В. »'.Цсдрс дои, Л >С • Jü^ckov (СССР) - 2 е.:

ил.

4. A.c. 1468435 СССР, МКИ4 А 01 Ь 33/12. ^эгрний барабан почвообрабатывающего орудия / ü.i'..Мгдгч-днг!, А.И.^сщанкин, А.С.Лыское, М.Ь.Чаткин (СССГ) ■ b г,: ил.

5. Почвообрабатывающая м/шит г уним-рсалгн.'мми активными рабочими органами // Ученые Мардчп. ердвни Дру*.'».' народов государ, ун-та им. H.H.Огарева - научно-техническому прогрессу: Каталог науч. разраб. / Мордов. ун-т, Саранск, 19о9. - С. сЗ (соавторы Медведев Ъ.А., ^ещанкин к.Л,).

Ь. К обоснованию параметров универсального почвообрабатывающего активного рабочего органа для возделывания картофеля // Методы и средства повышения надежности машиностроительных изделий: Тез. докл. обл. науч.-техн. конф, - Саранск, 19оУ. - С. I2b - 126.

7. Пропашной культиватор с активньыи окучниками / Информационный листок * 90-1. - Саранск, ЦНТИ, 1990. - 3 с.

Кроме того, получено положительное решение ЬНИИГГЮ по заявке ■V 4401Ь37/30-IЬ(049799) "Почвообрабатывающее орудие19о9 Соавторы Медведев Ь.И., J.e-щанкин А.И. и Шеянов Ю.Я.).

„ ' У

у'