автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОРУДИЯ ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ СКЛОНОВЫХ ЗЕМЕЛЬ

новосибирский государственный аграрный университет

На правах рукописи

ЗАРИПОВА Наталья Андреевна

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОРУДИЯ ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ СКЛОНОВЫХ ЗЕМЕЛЬ

Специальность 05.20.0! —механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степей» кандидата технических наук

новосибирск 1991

Работа выполнена в отделе механизация Сибирского научно- '? исаледователье«ого ядатитута сельского хозяйства НПО яКсмюо%

Научный руководитель - кандидат технических наук, отарюя*;-

научный оотрудник КовтуновВ.Е.

I

Официальные оппоненты: доктор о ельо ко хозяйстве иных наук, <

щрофвсоор Огрызяов Е.П,, I

кандидат технических наук, ведущий' научный сотрудяжк Пильняк H.A. i

Ведущее предприятие - Алтайски* научно-аоследоватвдьокжй • яязтвтут ввияадаидя и селекции

т/т. в

Защита соогоитая часов I

на заседании специализированного совета К 120.32,01 Новоои- I йярского государственного аграрного университета до адову: { 630039, Г.Новооя0ирск-39, Добролюбова, 160. НГАУ. -

С диссертаций можно ознавомитьоя в библиотеке уыивероа- ; тэта. ■ .' ■ ■ ■ - . '.

Автореферат раэоолая "/7'Ш&^ЩI9fll г. !

/ . .

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

доцент Р.И.Хуоайнов

с

ОЭДАЯ ХАРАКТЕР ЖЛИКА РАБОТЫ

Ангуальнооть проОлемы. Б комшгекое мероприятий, направлен-ш неповышение урокаЁнооти с елье ко хозяйственных культур, в частности зерновых, особое значение уделязтоя борьбе о водюй эрозией почв, которая является оддой из ваше&шше государственных задач в сштемо мер, направленных .на развитее оедьоко-хознВзтвенного производства, 1

Предотвраагение проявления водной эрозии в засушливом зам-леделии ввязано з внедрением новых почвозащитных вдагосбаре-гакшшх технологий н орудий для их ооущаотвления.

Важное место в борьбе о водной эрозией принадлежит цроти-воэрозионным ахротехничеоким приёмам обработки почвы, в частности формированию на поверхности шля временного водоудержи-вазощего макрорельефа в виде лунок, расположенных ниже дневной поверхности доля. Поделка лунок осуществляется методом штампования. за счет дифференцированного уплотнения стенок лунки рабочими органами орудия.

Цель работы - предотвращение водкой эрозия на паровых по- . лях о уклоном -до 3 путём обоснования конструкции противоэро-зиошого орудия.

Объект ясо^вцокания - технологический процесс орудия на паровых шлях о уклоном до 3°.

Дрвдмет исследования - выяснение закономерностей вэаимо- : действия рабочих органов и орудия о указанной почвой.

Научная новизна. Обобщена и проанализирована литературная в патентная информация, выявлены возможности совершенствование технических средств по обработке оклокобых земель* Предложены новая технология а орудие дня основной обработки почвы на склонах. Разработаны теоретические и ыеюдачеакие подхода к обосновании технологического процесса, выполняемого орудием, основным элементом конотрукции которого является рабочий орган {вио туп), фиксирующийся свободно в двух полоясни-- ях: первое положение для формирования лунок, второе - для выравнивания поверхности шля. Установлены зависимости для.описания и расчета процесс а таяния снега и шитывания в почву снеговой воды, а также возможность проявление! водной эрозии. На их основе, созданы рабочий орган и орудие, изучена ею ра-

ЦСНТРАЛЬКДП ч - ь.пиотека

г,..*,. №.

акаде»*«

йота я эффективность ко пользования в пронзводптввивцх условиях.

Hq заадту ^ынооятсд: технологические оообанноотя снегота»-Вия & впитывания в по1»? влаги о предотвращенаем стока за -ач8т формирования макрорельефа шчвы; зависимости определяющие параметры шзтупов, их количество и располояеше аа поч-вообрабатывавдеи катке; методики д;резуль*ая11 шквнврных наследований основных геетологичеоких и конструктивных параметров орудия; ооноааые результаты роботы в оффектявнооть - использования вового орудия.

Гфащтячао^дя пдадсру.ь. Создана ш»теьшгичеожая модель процесса тепловлагопереноса в период весеннего снеготаяния. На ос ко ваши установленных завиовмоотай обооаованн параметры рабочего органа и нового орудия. Разработаны программы для од-тшизацнв технологических и ко но труктивных параметров идя ЗШ PC/AT *VIdQOtQn Выполнено тэхншо>-змще>штеюкое обоснованна применения нового орудия в агрегат» о орудием Щ-5 в tj■актором класса 50 «Я типа "Кировац".

Р^ПТУГСТ?^ ТРГ^Ч- результаты после до вашШ и выполнение на в г. основе методики -исследования основных параметров рабочего органа и орудия вяедрош в шеоти хозяйствах Нововарша»окого района Омокой области в ОПХ ШЭ "Кохоо", Орудие прошло 1федБЗрательныв вдпытеяия ив СтЗироксЯ НИС, подучило положительную оценку я рекомендовано на приёмочные испытания.

Апробация работы. Основные положения в результаты работы докладывалась » подучили одобрение на ежегодных ховфервндиях шлодых/гвянх а НТС СибНШСХсэа в 1Э83-19Э0 гг., па научное конференцаа профеооорско-првподавательомж) состава и аспирантов Окэксго СХИ (1986 г,), на объединённой заседании оек-цнв "Контурно-мелкоратпвноа земледелие" Взвоооэного координационного оовета по заданию Q5I.02.03T (КЬккый Урал, Сибирь) и "Защита, пота от эрозии" координацаовногосоветапонаучнш лроблаиам земледелия СО ВАСХНИД (АлтайШЭиС, г.Барнаул» 1268 г.), на совместной эаоедании Технического оовета ГСКБ ПЭТ и координационного совета по заданию 0SI.0I.05 (г,Целиноград, 1988 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ. Оо-

вовнне ев полоашния печатались' в журнале "Зецладелиа" в научных грудах СибНИИСХ, шлучвно два авторских овидательотва на изобретения.

Обьём рабоуц. Двоовртацля включает вввденяе. шггь глав, основные вывода, описок литаратуры я вржлохеная. Она оодорхит 129 отраниц основного текста,' Зв рпоунков, 14 таблиц, 120 на-киенованай литературных иоточнаков, в том чшлв 3 на ыюст- [ ранннх языках, приложений. К двсоертацш приложены а правка о; внедрении орудия в производитво и копяи авторских овадо-тельотв. •

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ |

I. Состояние вопроса и задачи • исследований )

В кошлекое противоэрозиоаных мероприятий, проводяшх в ' нашей стране, особое ыеото заииыаю? агротехнические приёмы, ; надавленное иа задержание а поглощение талых и дождевых вод^ Исследования, проведённые и изложенные в работах, в разляч- ■ них зонах отравы, показала, что яя сложных окловах наиболее ; эффективно формирование на поверхности. шля временного юдо-удерживающего мшфсрелъефа в ввда еамкнутшс ёмкоотей, напри-, мер лунок» образование которцх может осуществляться горем е- ; шешши или вдавливанием ш чвы. Для механизация технологии ; основной обработки почвы о элементами образования лунок в , почве разработаны квк отдельные орудия, так и прдапоообленая, к оерийяым сельскохозяйственным машинам,; изучешшях работы < посвящены труды Н.М.Бакаева, РЛКМеметова, Й.И.Балозёрова, В.И.Сиволапенко, Е.П.Огрызкова'и др.

В уолошях отепной зоны Западной Сибири, где земледелие : ведётся на пашне, прадрасположенной к эрозионным процесоаи, вызываемым стоком талых вод в период весеннего снеготаяния; ветровой дефляцел почв я недостаточного увлажнения наиболее целесообразна поделка лунок малой ёмкооти ниже дневное поверхности шля методом тташювавая. Это позволит создать ус-то йчивуюк размыву поверхность поля за о чёт уплотнения стенок душей н равномерного распределения на единице площади «жумулируеной в лунках воды. Изучение научной литеррту. д показмо, что подобных работ, цвхью котерьпе являлось теоретическое п ^¡ояершентэяькоо обоснование рабочего органа и

:>

орудия для подалкя лунок методом штампования при противоэро-зионной обработки почвы нами не выявлено.

В связи о тем, что лувкование методом штампования позволяет улучшить качество противоэрозионной обработки на склонах крутизной до 3°, предо тавяял ось целеоообразнш ;проваоти исследования о цель» определена параметров микрорельефа о лун- -ками и,на её основе дать рекомендация по выбору конструктив-, ных характеристик рабочего органа и орудияддя поделки лунок методам штампования. Поставленные при этом 8адвчи иссдедова-ния включала: .

1. Разработать теоретические.и методичеокие подхода определения рациональных параметров рабочего органа и орудия для противоврозионн й обработки с терновых фонов и паров о элементами формирования лунок «иже дневной поверхности шля. .

2. Не ооиовв теоретических и экспериментальныхиосладова-ний разработать новооорудие.иэучитьего работу в лабораторных я производственных условиях. - -

3. Дать агротахиико-акояоыическую н эковдуатшшоннуо оцен^-ку орудия для ооаошо! обработки почвы аа землях о уклоном . . до 3».

2. Теоретические шследования

Математическая модель тепловлагодереноо а в почве ввоной. При веоеннем тепловлагопере ноо а почва находится в отрицательном температурном интервале. Следовательно, наряду о процас— оом увлажнения ври фильтрации воды в гочве протекают процессы теплообмена, результатом которых является переход почвенной влаги из жидкого состояния в-твёрдое, и обратно.

'Приведенная ниже математическая модель предотавляет основу между полнотой.описания процессов тепловяагоперенооа в почве. Эте модель не учитывает влияние теплового потока и влагопэреноса иг глубины точвогрунта и его'неоднородноотя. Также необходимо отметить что данная модель'ориентирована на описание относительно биотропротекающдх процессов тепловла-^ гоперенооа о поверхности почвы, проиоходщих в период весен- -него снеготаяния и не учитывает более медленные процеосы.В соответствии о шпеизложенным, математическая модель процессов фильтрации води я теплообмена в весенний период должна строиться с учётом следующих соотношений: . , '

при

- внкюгт; (4)

(хм -г* (к щ

Сп ^- Ш) =р[Тк Ы)] ; (?)

МТк(х,*): О)

где ¿к Ш - капиллярная пористость почвы, %% 5и*(>0 - некашшллрнал шряотость почвы, %\ 5' (X) - полная пористость шчвы, X - глубина промачиаания нвкапиллярцой влагой, пил; 5л (X) - доля льда в почве; ■

— скорость фильтрации некашшшрной влаги; ш/с;

^ - Еисота слоя воды над почвой, мм;

¿2 (¿) - дидний уровот. насыщения накагшшзрной влагой, ш;

Р - давление воды в .аокбпаллярных порах, г/мм^;

- таппаратура капиллярной влаги, °С; и X, ¿) - тташература иэдсышллярной ышгн, °С;

■ 7л(Х,Ъ - твмиарадн шчш. .

én - теплопроводноеть ПОЧВЫ (0,7-0,93)х2,39,10~э, кац/оМ'о;

- теплопроводность льда, 2,21x2,39»ТО-3 кал/ом-о; líe - теплопровода«ть вода ÍQ,55I-0,ee3)s2,39>ICr3 staiyWoj Сб - теплоёмкость воды, I К8л/см3«1р8д; Сп - теплоёмкость точш, 0*2 кал/сма*град; оо> - вязкость вода, ОД7Э7-гсг^сх+о.ззтт * о.оооггггг1 ;

* г/СЦ'о;

oL - коэффициент теплообмена между капиллярное в некашиьщн-ной водой« кал/см э. о. град; - ¡

в - коэффициент топлоснЗыеяа меаду векшидлярной водой и : Г почвой, кал/оиэ*о*град1

ухЬ - приток талой воды, мм.

Соотношения (1}-(9) дополним граничными условиями;

; Т*(Х.0)~Ш ; А(Х,0)~-О; ; S* (Х,0)*0 ; Тн «>,t)~ O'+r • г Го) . Sл ЭТ** <гЛ) aQ .

. Э 2 - "í

В качество притока талой вода выдрана кусочно-ливейная функция. Ураваеная (1)-(2) определяют уоловиа о о хранения количества влага в почве о учетом перехода о5 в некашцщдрную я капазшфную. Уравнение (3) гфедоташяат ообой эшярячеокую закономерность, основанную на га ко номерное тн закона Даров.

Уравнение (4) сшюывает изменение уровня надпочвенных вод о JT49TO« притока световой вода. '

Уравнение (б) сшюывает вроцвео изменения температуры в нежадпдялрной влаге о учётом её перемещения в результате фильтрация, внутреннее диффувии д теплообмена с капшиярвой влагой. ,

Уравнение (6) оплывает процеос изменения температура в кагщдя/фНоД почвенной влаге о учётом теплообмена о некапвл-лярной влагой я о почвой.

Уравнение (7> описывает процесс изменения температуры в почве о учётом теплообыеяао капиллярной почвенной влагой.

Уравнения (8) я {9) оцвдывают фазовые перехода капилляр кой почвенной влаги иэ жидкого ооатояния в твёрдоэ и: обратно о учётом коэффициента'теплообмена между почвой я капиллярной почвенной влагой и теплоты плавления (замерзания) воды.

Решая'уравнения (G) а (7>, следует иметь в виду, что в

отзшчаа от уравнения теплопроводности общего вида {5) не учитываются члены, содержащие ирошводные по проотрансттаяьы переменным, так как величины коэффициентов теплопроводности имеют порядок Х0~3, кроме этого известно из опыта, что в почве нет больших радиантов температуры, На изменение температур« почш и капиллярной почвенной влаги в основном ■оказывает влияние теплообмен о Еекапяллярвой вдагой.

Дня уточнения модела отметим, что а оиотше уравнений (1>-(9) рзеочётными, то есть подлежащими вычисления, являются величины; t/U,*);/?(*);£(*); Г«(Х,*>;Г««СХ,*)| TnUf.t)} 5л (X,i). За контрольную величину примем максимальное эначе- . ние высоты слоя воды из снега над почвой /f ^ )» пото-

му что именно от этой величины зависит объём лунок, достаточный для удержания всей талой воды на почвах о уклоном.

Дня решения математической модела тепловлагоперенос а в почве в весенний период рассмотрим случай» когда процессу замерзания подвержена только капиллярная илега, а вязкость не-' капиллярной шаги не изменится в процессе её фильтрации, тогда уравнения (1)-{4) могут быть решены независимо от уравнений (5)-(9), Б любом случае система уравнений il)~(4) может ' решаться независимо от уравнений (5)-(9) до тех пор пока не замёрзнет воя капиллярная влага в каком-то почвенном слое, что приведёт к дальнейшему уменьшена» некапиллярной пористости.

Проведя анализ двух составляющих частей модели влаго- и t тешоперенооа в шчве, изучим уравнения (1)-(4), описаваювда процессы влагоперенооа, как более удовлетворяющие целям нашей работы, предположим, что движение некашялярпой влаги (процесс фильтрации)"прекращается, т,р есть отсутствует приток талой воды

уровнем почш нет талой воды yitÖ = 0, тогда уровень насыщения некапиллярной влагой изменится по затоцу:

2tt)*ij\(u)dti (ю)

Рассмотрим случай, когда в процессе таяния приток Ü (Т) преобладает над впитыванием, то есть

Поскольку на поверхности почш ( 0) дарение в жцдко-

отя равно вео, столба жидкости высотой А , при" /? > О, то выполняется условие:

'¡.ттьщ/яф^-пЩ (п,

Из уравнения (4) с помощью интегрирования по временя иоду-

$(Ц) = ¿«(у) (12)

В уравнении (12) учтены начальные условия :

А(0) = ВГО) ~0

Таким образом мы получим ответ на интерес упоай нас вопрос.

- определение максимально возможного уровня вода над почвой

- так *?(£), если установим ззвяоимооть уравнения насыщения почвой 2 (¿) от переменной ~Ь . .

В момент времени значение величины шроэится:

рн рн 2 с* 1

¿¿н урт^иу<ГЭ),

При условии переходим к вычязленип ¿1-и

^ш^Ш^А' <14):

где

С(гд удъ > о

При условии /¡¿¿{<0 величину , шчисллеы по формуле, штекашей иэуоловия.^ , . „ .

¿/н (15)

В результате анализа численного эксперимента, проведённого на основе законов (1)-(4) получено численное значение максимально возможного уровня воды над почвой/Пах п.~ 20 ым при . оптимальных значениях влажнооти почвы и режима таяния онега для. условий периода весеннего снеготаяния в степной зоне Западной Сибири на примере Но во варшавокого района Омокой области.

Анализ скорости Фильтрации в лунках разного объёма. Прове-

8

(16): <17) ■

дбм сравнительный анализ скорости фильтрации в лунках единичной длины объёмом, равным: ,,

где О. _ ширина лунка; высота лунки. •

Тогда, согласно закону Дарси. скорость фильтрации 1/ е лунках соответственно будет равна: !

где К = Ж- диаметр дар, мм; £ - плотность почвы,'

г/см8; д. -'ускорение о во бод^го падения, м/о2. .

Умнокив значение (17) на подучим для :

Ш(а + (18) I

Поскольку из соотношений (16) и (18) следует, что У1, . то можно заключить, что предпочтительнее лунки малых раэме- ; ров, причём выигрыш в скорости фильтрации составит

№(№ + №) ! и у*

Теоретические лооледования оптимизации параметров рабочего органа и орудия. Учитывая то положение, что скорость.фильтрации в лунке тем выше, чем меньие её объём был забран способ I формирования углублений ниже дневной поверхности поля методе»! штампования, как более рациональный для поделки ёмкостей ма-;

лого объёма, /

п

к у

гио. 1. СХема орудия Рис, 2. Схема рабочего органа

В основу конструкция орудия положен каток с расстановкой рабочих органов в шахматном порядке. При перекатывании катка во время поступательного движения агрегата его рабочие орга-

ни внедряются в почву, образуя ду ива. Схеын орудия я рабочего органа лрелставяекы на рис. I в 2.

Поскольку параметры лунка определяются формой а размерена рабочего органа, го коаструкташше характеристики последнего ]

Объём лушси, соответствующий объёму рабочего органа» ва-раэятоя ооотвовемем: ■..

* + т- ил М]

идя, учитывая, что $ « , получим;

* + (к-2)38У%й* • <20)

где а - угод между двумя соседними рабочими органами, рао-изложенными в смежных плоскостях, рад;

Л - угол раствора рабочего органа, рад;

2 - раккуо рабочего органа, мм;

Л - глубина яогруяеняя ра*5очаго органа в почву , ид; -■'*'/■

- ширина рабочего органа, мм; ^.-образующая яонуса рабочего органа, ым.\ . При условии, когда поступательная скорость агрегата 2Г больше угловой скорости орудия 6/., форма л размеры лунки

я ft

Т, т.

Oí а,

т, ti

Рнс.4. Изменение объёма лунки при tí/tjJ > I

изменяются (рис. 4), при этом длина лунки увеличится в I//о/" раз, а ей горизонтальная часть станет равной £ % . Увеличение объёма лунки произойдёт & ооновном за ■ счёт объёма л V области Т1Т2Т3Т4 и соотэ-вит*

иди

Учитывая угол о клона почвы, потеря объёма лунки (-■»V)

определятся область», отсеченной плоскостью : Ш (ряс».5), проходящее под углом и к горизонтали АО •• I

: Общая потеря объёма лунка в учатом ей нижней границы соотават: Рис.. 8. Изменение «Нёма луяки л/ («лм'.,... .

в аааюпюети от угла ¿ююнаЦ .

Коштруктивные параметры орудвяопредедятоя о учётом расположения лунок а их ' объёмом, необходима! для аккумуляция воды ; на единице площади, проекции лунок пред- , ставлена на рио. б.

На единицу площади приходится объём лунок ДД , равшЯ: *

Рш, 6. Схема к обоснованию объёме лунки на единице пкощедн

• V :

•Минимальная тирана перегородки Р ками опредшштоя (рво. 6) из уравнения

Р ~ (гз)

(22)

между ближайшими

Анализ результатов численного эксперимента с применением математического метода, проведенный по составленной программе на ЭШ PC/AT " Videoton позволил определить оптимальные параметры рабочего органа и орудия для условия аккумуляции в лунках воды объёмом соответствующем её содержанию 85-102 мм в онеге.

Рациональными конструктивными характеристиками предлагается очитать:

1) для рабочего органа - радиус закругления <? » 82 ми; ширина S = 100 ш; угол раствора (конуса) ot = 90°; ...

2) для орудия - радиус R » 300 мм; число рабочих органов , Ы= 8 шт.; расстояние между рабочими органами L = 175 мм; высота рабочего органа А - 120 ш; рабочая скорость агрегата If ш 10,2 км/ч.

3. Программа и методика исследований

Прмраша исследований предусматривала: -

1. Определить рациональные конструктивные .параметры рабочего органа и орудия на основе использования результатов те» оретических исследований,

2. Изучить работу орудия в производственных условиях о ■ целью проверки работоспособности и уточнения результатов теоретических иоследований,

3. Дать оценку экономической эффективности работы нового орудия,

Всостввтствди о программой изложены особенности чаотных методик лабораторных исследований о цель» определения оптимальных параметров рабочего органа в зависимости от деформации почвы, приведены общепринятые методики для проведения полевого эксперимента.

Лабораторные опыты проводились на лабораторной установке, разработанной и изготовленной в СибШИСХоза, и позволяпцай максимально приблизиться к толевым условиям работы орудия, полевые - на участие о уклоном 3°, южной экспозиции, почва -обыкновенный чернозём.'

Результаты исследований обработаны методами математической статиотики. Численные решения уравнений и расчет статистических характеристик выполнена на ЭВМ PC/AT.

; w 1 2i Á J 6 7 Ь 9

Pao. 7. Эашоаыооть изменения плотнее ти от глубины почвенного олзя для угла раствора: а - 30°, б - 6Q0,

4. Результаты экспериментальных исследований

Экспериментальные исследования включают три части. В первой приводятся плотности по глубине почвенного слоя под лун- . др1 кой (рис. 7) и завиевмо-

0,11- -—|—;—--- оти изменения плотности

стенок лунки по глубине (рио.Э) для угла раотвора 30°, 60, 90 я 120°. С точки зрения дифференцированного уплотнения < стенок лунки, обеспечивающего большую устойчивость к размыву в совокупности о инфильтрацией воды и при уоловяи наименьшего сопротивления при внедрении в почву рабочего органа {рш. 9) наиболее ' приемлемым следует считать угол раотвора 90°.

Во второй части при-' водится сравнительная ахротехнологическая оценка машин: для плоскорезной обработки на глубину 14-16 ом о одновременной нарезкой щелей на глубину до 35 ом через I м орудием Ш-5; для луштования орудием ШШГ-5 о лредвариталь-' ной обработкой Щ-5;для луяковаяая новым орудием в агрегате о ОД-5 - ;

в - 90°, г - 120°

MtaBÍCSiKS!! niü^iüms

•40 -i -в -Ц -2

*$ *а «©п

Рю. 6. Зависимость изменения плотности стенок лунки от её глубины для угла раствора: а - 30°." б - 60°, в - SO0, Г- КО0

Щ-ЗМ. В таблице I приведены яеобходише сравнительные arpo-, технологические данные, которые определят качество против©-1 эрозионной обработки поля. Среднее за период наблюдений (1986-1989 гг.) усвоение талой волы составило на участке, обработанном ПЩ-5М - 41,4. на обработке ЛЩ-5 + ЩДГ-5 - 19,7$; на обработке ОД-5 - 13,4 %. Фильтрация воды в почву опредвли-

ла уровень стока талой вода, который ооотавил 284,25; .436,0; 6СЮ,50|^/гаооответатвенно обработкам орудиями ПЩ-ЕМ, 1Щ-5 +

хп

а?

06 «

сй аз 42

м

о

-у

-2

+ПДДГ-5, ВД-5. Уровень отека талое воды U м3/гз определялся в прямой зависимости от осенней влахяостя V/" почвы (рио. 10), при W близкой к ЕЗ независимо от ошообов обработка наблпдаетоя провальная ; фильтраноя, при W = 175 мм (эна-; чете близкое ореднемноголетним ' запасам влаги на глубине 0-1 и) наблодалось снижение стоке яа участке, обработанном Щ-Ш в 2,3 раза в сравнении о луштвашгеи ШШГ-5 в 3,1 раза в сравнении о обработкой ОД-5. При эначеная! близких к HD в обоих случаях дун-кования сток уменьшился на 23&253 иэ/га - величину» равную объему лунок.

100

бво

«I«

а* (о <2 щ

Рио. 9. Значение конусного показателя (КГОв'зави-симоста от влотяоош почвы дал угла раствора: I - 30°, 2 - 60°, 3 - 90°. 4 - 120°

Соответственно стоку води пзмешшюь показатели выноса питательных веществ (рва, II). Вынос почвы на опытной варианте уменьшился в 3,0 и 1,7 раза" в сравнении с обработкой орудием ПЩ-5 а Щ-5 + ШЩГ-5, вынос гуиуоа сократился до 56,3 кг/га с 223,7 кр£а и 94 ,.7 кг/га соответственно, уменьшились вынос фосфора в 5,5 и 1,8 раза, калия - в 3,4 и 1,0 раза в сравнении с обработкой и ПЩ-5 + ПДДГ-5..

Дополнительное иакопленге ваагя позволяло получить прибав-

лю

ТГ- 7 Я

Г 1- г

vi

1. Г

«м т ($о tto

1' I

Рио. 10. зависимость стока воды от осенней влажности почвы по приёмам основной её обработки орудием; а - ПЩ-5, б - Щ-5 + ШЩГ-5, в - ПЩ-5Ц

ку урожая в ореднш еа 1986^1999"гг. -г 1,4 Е/гайсравнении о лукковакием ЩДГ-б а ч- 1,7 ц/ra в сравнена* о обработкой ПЩ-5» . ' _

1

В третьей чаатя дана энсплуатащишно-техниче-: окая оценка орудия. Оов-< ыещеяие технологических < операций при обработке ! почвы орудием ОД-ЕЫ по- j эводяет обеспечить повышение про изводит ельноо та■ более, чем в 2 раза, ■ уменьшить удельный pao- ! ход топлива на 24*7 %t '' оиизить БЯвргозетраты в 1 расчёте на гектар на ¡

Рш. II. Зависимость потерь элемен- I

тов питания от отока талых вод: в - j

виноо почвы; б - вынос гумуоа{ в - ' ;

вынос P205¡ г - еыыоо KgO. Точки I, 2, 3 - оредние вначвнил ;

за 1986—1989 гг. соответственно обработкам Щ-Б,*ПЦ-6 + !

+ ПДДГ-5, ПЩ-5М . • / ;

' 1,0оновные arpo технологические показатели, сравниваемых :

орудий-/ i

* п/л!

Показатели

1ШЩГ-5 1 Щ-5М

1. Скороогь Д&ИК8ЯИЯ, км/ч

2. Ширина захвата орудия* м

3. Объём душса, л

4. Глубина лунки» м

5. Ширина лунки, м '

- 6. Длина лунки, м ;

7, Количеотво луяов на I га

7,4

4.3 15,0 0,14 0,39 1,10 1,60

7,2

5.0

2.1 ОД 0,2

0,34 11,0

5. Оценка экономической эффективности использования ордая.

Эконотчоокая объективное» о учетом представленных результатов исследований составила: от годового эконошвеского эф-

факта по приведенным затратам яа I га работы агрегата -21,16 руб., от изменения количеатва получаемой: гфодукцви - 168 руб./га, от сокращения выноса питательных элементов - 80,5 руб./га. Общий годовой экономический эффект - 269,6 руб./га.

■ ощш вывода й.прздшения

Из анализа отечественной а зарубежной литературы, изучения опыта передовых хозяйств, а таоде на основании проведанных нами научно-шследоватздьоких опытно-кодатрукторсквх работ ■ мокно сделать следующие выводы -и . предложения.

X. В условиях Западной Сибири чистые парыкасклонах до 3° в связи о регулщщым отошы в период весеннего снеготаяния продолжают эродировать. Земледельческое производство на располагает достаточно аффективными технологиями в техническими средствами для задержания талых вод.

2* Для повышения коэффициента использования зимних осадков, Предупреждения стока разработана технология и испытано орудие с целью ооэдашш микроячеистой поверхности поля. Она включает мелкую плоскорезную обработку, одновременное щелева-. нае и поделку водоаккумулирухщих лунок.

3. Разработана матеыатичеокая модель влаготеплопереноса в почве в период анеготаяшш. Определены зависимости (ХЗ),(Х5), позволяющие раоочитать возможность появления стока и дать -его количественную характ ерас тику.

4. Предложена теория, выполнены исследования по оптимизации параметров орудия и рабочего органа, ш которое получены а,о. Я 1230474 А 01 В29/04 и шшжительное решение

A 47082Q9/30-I 5(44X33). Основные зад натруктивные характеристики: рабочего органа - ширина 0,1 ы; высота - 0,12 м; радиус закругления - 0,082 щ длина образующей конуоной чэоти - 0,0? м; угол раствора - 90°; орудия: рабочие органы устанавливают в шахматном пор.щке; чиоло рабочих органов в смежных параллельных плоскостях - О; раддуо катка - 0,3 м; угол расстановки рабочих органов - 45°; расстояние мезду осями двух.параллельных рабочих органов - 0,175 м; ширина захвата орудия - 5 м; масса орудие - Уй7 кг.

Результаты аналитических исследований по определена» iia-раматрон орудия пиоют гаоф^диент сходе/гаотк не гграишгающнй j2 %.

5. Достаточно выоокое качеотво работы и ойрадогкз почвы при поделке лунок о общим объемом 20 л/м** достигается при оторооти движения агрегата 1/ш 10,8 км/ч.

6. Разработана конструкция, тайценарадаональная кокпано'в-' ка рабочих органов. Новое противоэроэиоявое орудие ПЩ-5М на обыкновенных чернозёмах в паровых полях по сравнению о лукко-вагалем ШЩГ-5 и обработкой ПЩ-б снижает сток талых вод соответственно в 1,5 а в 2»1 раза, а в связи о этим сокращаются выноопочьы в 1,7 и 3,0 раза, гумуса - в 1,7 и 4,0 раза, про-; порционаяьно уменьшаются потери ма*фоэлементов.

Коэффициент корреляции теоретических и экспериментальных | исследований <? <* 0,73.

7. Более аффективное задержание талой воды ковш орудием ' повышает вдагозапаон в метровом сдое на 22,5-29,0 ъы. Это го-* вшает урожайнооть ппгвницы го оравнешго о обреботкой ППЛГ-5 ; я ореднадза 1966-1989 гг. на 1,4 ц/га и на 1,7 ц/га (ВСР - ! - 1,36) го сравнению о ЭД-6 при урожайности на поле, обрабо-; таняоы ШЬ5М - 15,6 ц/га. ■ )

8. По сравнению о луякованием ЩД&&0 гц>едварнтвльной ос-ноаяой обработкой ШЬ5, предложенное орудив (ПЩ-5М) оократает затраты труда на 52,Б,раоход горючего вв-£4,7 и повышает; ! производительность труда на 47,7 %. . {

9. Общегодовой экономический эффект но оравнению о обра- ■ ботяой б1УДвад ПДДГ-5 ооставйЛ 269,7 руб./га. !

НЕЮМБВДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ -

, Орудие дам основной обработки оклоноэнх земель, разработанное в СибШИСХозв, проверенное в течение четнрех лет в шеотп хозяйствах Вэвоваршавокого района Омской области, рекомендуется для широкаго внедрения в отепвой зоне Западной Сибири на склонах крутизной до 3°.

По теме диссертации. опубликованы следующие работы

' I. Прессовая обработка почвы: Информ. лвоток * 85-87/0м, ШЛИ; Сост, Зарадюва Н,А. - Омок, ,1987. - 4 о.

2.,А.с. 1230474 (СССР)V МКИ А01.В13/16* Дочгообрабатываго-адй каток/В.Е.Ковтунов, Ю.БЛЛощенко, В.А.Дсмрачев, Н.А .Зари-лова (СССР). - « 3755700/30-15; Заявл. 21.03.84; Опубл. ,

16.05.86. Бюй. » 18. - Э о." " * .....V '

3« Заришва H.A. К обоонованаю прессоюв обработка почвы // Няуч.-техя. бия./ОО БАСХЫИЛ. - 1885,.- Вып. 3. - С. 10-12; ; 4. Варилова H.A. Рабочие органы макетного орудия для прессовой обработки почвы // Науч.-техн. бпи./СО ВАСХЖЛ. - 1986. Вьщ. 7. - С. 27-30.

' 5. Зарягоаа H.A., Ковтунов В.В., Мощенко Ю.Б. Обоснование преооовоЙ обработки почвы // Науч.-техн. dtai./ОО ВАСХШЛ. -1987. - Вып. Г7. - С. 12-16,

6. Варилова H.A. ПреосовыЛ лунно ватедъ почвы // Земледелие. - 1989. -ЛИ,- С. 63-55.

7. Орудие для преооовоЙ обработки почвш Информ. листок J* 260-82/0U. ЦНТИ$ Ооот. Заришва H.A. - Омэк, 1982, - 4 о.

8. Заршюва H.A., Дзмрачев В.А., Ковтунов В.Е. и др. Прогрессивные првбьш накопления влаги: Плакат. - Ошк, 1986. ! 6. Заявка Л 4708209/30-15 (44133) A0IB 21/04. Рабочий орган для поверхноотного рыхления шчвы / В.Е.Ковтунов,

D.В,Мощенко, H.A.Заришва, Ю.В.Ковтунов (СССР). - Заявл. 30.03.89,

Сдано в лечить IB.IO.9X, формат60х84 1/16. Буи.тип, Я Э. Печать офсикшя. Уч.-дад.л. 1,00* Тире* ЮОенэ, Заказ 401.

КартодатогроОмского СОСИ им. С.Ы. Кирова, Омск-в, СЙбаковокаа, 4