автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров процесса и разработка рабочего органа лоя глубокого рыхления почвы в междурядьях сахарной свеклы

л* 0 .

\^7КРА1НСЬКИЙ дерпавний аграрний університет

На правах рукопису

КУТЯ ПЕТРО ОЛЕКСАНДРОВИЧ

ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ І РОЗРОБКА РОБОЧОГО ОРГАНУ ДЛЯ ГЛИБОКОГО РСВПУШУВАННЯ ГРУНТУ В МІПРЯДДЯХ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

Спеціальність 05.20.01 - механізація сільськогосподарського виробництва

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

КИЇВ - 1694

Дисертація подана у вигляді рукопису.

Робота виконана в Інституті цукрових буряків Української академії аграрних наук.

.Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук

по спеціальності 05.20.01, професор, заслужений діяч науки 1 техніки . України, В.С.Глуховський.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

академік УААН М.Н. Нагорний.

кандидат технічних наук, доцент

B.W. Булгаков.

Провідна організація: Український державний центр по випробуванню і прогнозуванню техніки 1 •технологій для сільськогосподарського виробництва.

Захист дисертації відбудеться " 25 " березня 1994 року о 14 год. ЗО хв. на засіданні Спеціалізованої ради Д 01.05.04 в Украінськоиу Державному аграрному університеті оа адресо»: 252041, Киів-41, вул. Героїв Оборони, 13, 7 учбовий корпус, аудиторія N 27.

Просиш взяти участь в роботі ради," або вислати ваи відгук на автореферат в 2-х примірниках, завірений печаткою, на адресу: 252041, Київ - 41, вул. Героїв Оборони, 15, секретаріат

спеціалізованих рад.

З дисертацією ¡.:о::ша ознайомитися в бібліотеці УДАУ.

Автореферат розісланий ^1994 року.

Вчений секретар .

Спеціалізованої ради Д.01.05.04

кандидат технічних наук, доцент В.Д. Гречкосій

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одними з головних факторів, які сприяють підвішеній) урожайності цукрових буряків, в оптимальні умови для росту 1 розвитку рослин, а саме: певна цільність

грунту та наявність в доступній формі поживних речовин, води 1 повітря. Створення таких умов для розвитку культурних рослин в період вегетації маке бути досягнуто шляхом глибокого розпуау-валня грунту в міжряддях з одночасний внесенням добрив.

Особлива потреба в розпукуванні вакких за механічній складом грунтів в зоні достатнього зволоження виникав в період формування 1 росту коренеплодів. Це обумовлено переуиїльненням грунту, яке викликане збільшенням маси машин 1 знарядь та кількості проходів агрегатів. ,

С^с-ігтіпшість розпувувашш з одночасним підживленням рослин в значній мірі залепить від робочих органів, які доставляють дсОрісва в зону кореневої системи рослин, розпуоують грунт е мігряддях, створпзчи необхідній водно-повітряний І НИВИЛЬНИЙ режими.

За даніат мазшо-випробувальних станцій, а такоя назих досліджень, сучасні культиватори 1 робочі органи для глибокого розпупуваїшя паккого sa механічним складом грунту у мігряддях цукрових буряків мають ряд істотних недоліків. А саме, велігка енергоиісткість процесу, створення переущільненій грудок, П9-реміпування та винесення на поверхню нижніх вологих оарів грунту, його удільнення за межами стінок борозни, що веде до зменшення урожайності цукрових буряків. Тому розробка нових робочих органів, шо усувають відомі недоліки при глибокому розпушуванні грунту в міжряддях цукрових буряків, є актуальним завданням.

Нета роботи. Підвищення якості глибокого розпушування валюто за механічній складом грунту в міжряддях цукрових буряків

з одочасним внесенням добрив при підживленні шляхом обгрунтування форми і параметрів робочих органів.

Об'єкт дослідження. Робочі органи розпушувачів і процес їх взаємодії з грунтом.

Нзтоди досліджень. В роботі проводилось теоретична та фі8Егчне моделювання процесів взаємодії розпушувальних робочих

- 4 - .

органів а грунтом на основі теорії деформованих середовищ, а також лабораторно-польові дослідження з використанням тензометричних та інших сучасних методів 1 засобів вимірювання.

Наукова новизна. Розроблена модель процесу розпушування важкого еа механічним складом грунту в міжряддях цукрових буряків, у відповідності з яке» руйнування грунтового шару відбувається по поверхнях, що розходяться в радіальних напрямках. Отримані аналітичні залежності між формою, параметрами розпушувального елементу і показниками якості розпушування.

Новизна технічних рішень, які виконані на основі результатів досліджень, захищена трьома патентами на винахід N 295,

N 1800942 і N 2004092. .

Практична цінність. В результаті проведених наукових досліджень розроблено робочий орган для глибокого міжрядного розпушування грунту за важким механічним складом. За даними державних випробувань куль тиватор- глибокорозпушувач- п 1 дгшшо-вач, обладнаний запропонованими робочими органами, рекомендований у виробництво під маркою УКРП-5,4. Річний економічний дфект від впровадження культиватора склав 16664 крб. в цінах 1980 року.

Розроблений процес глибокого міжрядного розпушування грунту і робочий орган для його здійснення забезпечили більш динамічний розвиток рослин цукрових буряків на протязі всього періоду вегетації, що в кінцевому підсумку забезпечило підвищення цукристості на 0.4 % та урожайності на 4,7 т/га.

Метод обгрунтування форми робочої поверхні може бути використаний для проектування інших грунтообробних робочих органів.

Реалізація результатів досліджень. Основні результати досліджень передані Луганському Державному спеціалізованому проектно-технологічному інституту МВС України та були використані при проектуванні і виготовленні робочого органу для глибокого розпушування грунту в міжряддях цукрових буряків та культиватора УКРП-5,4.

Апробація роботи. Основні положення і результати дисертації доповідались 1 отримали позитивну оцінку на наукових конференціях молодих учених Українського інституту землеробства (м. Київ 1990 рік), Інституту цукрових буряків (м. Київ 1993 рік), на Всесоюзному семінарі по вирощуванню цукрових буряків (Уладово-Лгаїнецька дослідно-селекційна станція, Він-

• - 5 -

иицька область 1990 рік), кафедрі опору матеріалів Українського Деряазного аграрного університету (».Київ 1993 рік). Матеріали дисертації опубліїсовані в еости статтях 1 трьох патентах на винахід.

Сгпуітгура 1 об'єм роботи. Дисертаційна робота складається '

8 вступу, п'яти розділів, висновків та рекомендацій, списку літератури і додатку. Дисертація вшсдадена на 1G7 оторінкая игзикопксного тексту, включати 80 иалвнків, 12 таблиць 1 17 додатків. Список літератури иае 201 найменування, о пик 29 па іиозеипій НОЗІ.

ЗМІСТ РОБОТО .

У вступі - викладається стая розвитку иеханівації процесу міжрядного глибокого роопупувашш з одночасшсі внесенням дсб-ріш, основні нормативні вішоги до процесу, необхідність обгрунтувати параметрів 1 ровробіш робочих органів; сформульована иета досліджень. задачі роботи; наукова новизна, основні полпзтш, які виносяться на оаякат. .

В пеотюяу розділі наведено аналіз відали наукових робіт, дано оцінку сучаспого рівня ефективності внесення добріш прп під^лгзлеппі, проаналізовано розвиток васобіп іїоханіваціі для глпбсісого розпупуваиня грунту в мЬтряддях в період вегетації цуітротп буряків. Дала ttaacisSltcauin ровпупувальтк рсббчих органів, вказані їх переваги 1 недоліки. '

Проведено аналіз результатів наукових досліджень Бауїсова А.В., Б::строва М.П., Вагіна А.Т., Василенко П.М., Вотохіна В.її.. Взтрсва D.A., Виноградова В.П., Гукова Я.О., Демвдка М.О., Зз-лєпіна Л.Н., Киряхіна В.Г., Корабель сьюто В.II., Куснарзва A.C., Нагорного їі.ІІ., Панова И.М., Сішеоіїова Г.М. та інгпіх, с,о лозвояило уточнити напряшш 1 кетодн досліджень по обгрунтуванню псргизтрів розпушувальних робочих органів.

По рэзультатах проведеного аналізу поставлені слідуючі задачі дослідгснь: .

1. Вшсоиатн аналіз робочого процесу розпутування важкого оа «зяспічику складем грунту в иігряддях цуїсрових буряків та. визначити фізичні І технологічні перэдуз/овл його вдсс:сс:;аде!шя.

2. Расрсбнти иодель воеекодіі розпушувача з грунтам 1 на цій ссіюзі отаорптН робочій орггз, яюй забезпечу*? глкС;с:й їло SO см) розпушування грунт/ без переміщування canin, утвореній

грудок 1 пошкодження кореневої системи цукрових буряків.

3. Провести експериментальне дослідження НОВОГО 1 ВІДОМИХ робочих органів для визначення ступеня їх відповідності пос-тавленним вимогам 1 на цій основі дати техніко-економічну оцінку нових робочих органів, а також розробити рекомендації по їх використанню у виробництві.

В другому розділі роаглянуті фізичні та «еханіко-технологічні передумови вдосконалення розпушувальних робочих органів для глибокого розпушування грунту в міжряддях цукрових буряків. Проаналізовано властивості грунту як об'єкта дії робочого органу. Визначено, що для якісного розпушування грунту необхідно вибрати послідовність створення в ньому величин 1 напрямків деформацій таким чином, щоб руйнування грунту проходило переважно деформаціями розтягу 1 зсуву з мінімально® швидкістю навантаження. -

В результаті аналізу фізичної картини руйнування грунту при його навантаженні пасивними клиноподібними робочими органами виявлено, шо при навантаженні грунту стиском до межі пружності 8 послідуючим розтягом в поздовжньому і поперечному напрямках е можливість зруйнувати його, створивши напруги, які незначно перевищують величини напруги мені 11 пружності. При такому навантаженні буде переважати доля пружних деформацій, шр зменшить утворення переущільнених грудок 1 руйнування структури грунту. Енергомісткість такого руйнування буде значно меншою, ніж енергомісткість руйнування однонаправленими деформаціями.

Для реалізації вищеобгрунтованоі схеми навантаження була прийнята форма поздовжнього профілю робочої поверхні розпушувача увігнута в передній частині 18 зменшенням кривизни від переднього до заднього обрізу та переходом в опуклу.

Для проектування параметрів поперечного профілю робочої поверхні розпушувача при умові створення у грунті розтягуючих деформацій була проаналізована залежність деформації грунту ВІД 8МІНИ форми цього профілю.

На цьому етапі розгляду були прийняті такі допущення:

- грунтовий пласт обгинає робочу поверхню при зміні і і

кривизни; .

- сама поверхня, при переміщенні по ній грунтового шару, викликає в останньому необхідні деформації;

■ - 7 -

- при проходженні грунтового шару від передньої до задньої частішії робочої поверхні пласт буде зруйновано (роапувено).

Реалізувати вибрану схему навантатення грунту, а саме, стиск в поздовжньому 1 роатяг в поперечному напрямках (бі>0; бз<0), могшгоо піддавшії пласт, одночасно а підніманням в поз-довдньоиу напрямку, деформації розтягу в поперечнс.чу напрямку.

Для моделювання процесу розтягу пласта в поперечних напрямках було уявлено пласт як систему частин, що розходяться в радіальних напрямках (рис. 1). Прн цьому кскна частинка, пройшовші в радіальному напрямку відстань ДЬ вміститься в тан-генційному відносно руху сусідньої часгкнки на величину ДЬ, а стиск у радіальному напрямку супроводитішеться розтягом у тан-генційиому. Дана модель відповідає експериментальним дшікм.

Рис. 1. Модель деформації шару грунту в поперечному напрямку Робоча поверхня, яка реаліауе таку деформацію, має кривизну, ер змінюється в поперечному напрямку від переднього до взднього обрізу.

На робочій поверхні розпушувача було виділено елементарну ділянку (рис. 2 а), яіса відмеглвана двома перетинами: початковим Ол, який знаходиться переднім обрізом робочої поверхні, 1 послідуючим От, який відстоїть від переднього на елементарній відстані di. Фср-ш робочої поверхні у виділених перетинах ха-раїстеривуваткиоться радіусами іфнвнзнн Rn і RT, і кутами обхвату грунтового пласта оп і Кривизна робочої поверхні в перетіпіі Оп буде відрізнятися від іфивнзни поверхні в каротині Qt.

Рис. 2. Схема деформації пласта в поперечному папі а - зображення робочоі роверхні о перемінною кривпзнсэ в речних перетинах; б - схема вааемозв’вку дефор:.!аціі груп шару та аміни форми робочоі поверхні; в 1 г - розподіл : відповідно у поздовдньому і поперечному перетині; д - і; тнка аміни форми трутового шару у поперечному перетині.

Вважаючи, що деформація всього пласта моле відображатися деформацією шару, який прилягає до денної поверхні, було визначено відносну деформацію є пласта в поперечному напрямку у виділеному елементарному шарі:

[Н+&г-зіп(5п/г-йЗ/2)-ЬвСв-йапл/г)]•(90-в+Д«пл/2) е ----------—-----=---- .. .—_ : ----—-----------1. (1)

1а залежності (1) видно, що деформація грунтового шару в поперечному напрямку залежить від зміни форми робочої поверхні 1 властивостей грунту. Як параметри, до характеризують зміну форми робочої поверхні в поперечній перетинах, виступають радіуси І?п, !?т і центральні кути 5П, 5т ліній поперечних пере-тннів робочої поверхні. Властивості грунту враховуються вход-шзтіян в залежність ісута нахилу стінки борознн 0.

Величину приросту сумарного ¡сута обхвату грунтового пару робочою поверхнею в перетіші От по відношешпо до і сута обхвату в перетігаі Оп визначено виходячи а обмеження величини зміни розміру пласта в поперечному напрямку, яке накладають стітш борозни. ,

Уявиш, що при русі грунтового шару по поверхні ¡слину, він піднімається на деяку висоту Ь, .при якій в грунті виникнуть граничні деформації [а] (рис. 2 д). Збільшення розміру пласта в поперечному напрямку уявиш як кут його розвалу йыПл- Величину розвалу пласта в поперечному напрямку йь>пл визначимо э рівняння:

Аналізуючи формулу (2) видно, що для визначення величини кута розвалу пласта в поперечному напряамку &)пл необхідно провести аналіз залежності цієї величини від глибшії ровпушу-вання Н і висоти підйому її заднього обрізу розпушувального елемента.

( н + рп-5іпзп/2-іг 0 )•(90 - 0 )

(2)

Уявиыо щр грунтовий шар висотою Н деформований двохграннии клином шириною Ь (рис. З а). Висота підйому грунту по поверхні клину повинна бути достатньою для його розпушування. В той ке час ця висота повинна бути кЛнімальпою, 8 метою вменшання винесення нижніх шарів грунту на поверхню 1 економії енергії.

Значення нижньої границі висоти її ваднього обрізу клину було визначено виходячи з умови перевершення міцності грунту 1 досягнення руйнівних деформацій. Верхня границя висоти її визначена ВИХОДЯЧИ 8 ВІДНОСНОЇ Гіоформації грунту є’ при його роз-уцільненні. Вважаачи, що в результаті деформації грунт набуває оптимальної Р0пт для вирощування рослин щільності, відносна деформація є’ буде рівною:

є' - Ропт/Рвих. (3)

де Рвих ~ вихідна цільність грунту.

Співвідношення висоти заднього обрізу її робочої поверхні і відносної деформації грунту є визначено з умови, що деформація грунту є, створена при піднятті його на висоту її, буде рівною відношені® приросту об'єму грунту, який уявлений у вигляді шарового сегменту, до об’єму, який піддався руйнуванню, представлений у вигляді зрізаного конуса. Висоту Ь визначаємо за такою формулой:

В дану залежність входять: глибина розпушування Н, ширина

робочої поверхні Ь, а також величини, які характеризують властивості грунту (відноста деформація грунту є та кут бокового

Рис. 3. Схеми для визначення параметрів робочої поверхні: висоти Ь підйому заднього обрізу; б - довашш 1п робочої поверхні

- іг -

скоду грунту 0 - it/4 і 9/2, де 9 - кут внутрішнього тертя грунту).

Внаслідок проведених розрахунків, числове значення мінімально необхідної висоти підйому заднього обрізу робочої поверхні, визначене при ширині b - БО мм і глибині розпушування Н - 100 - 200 мм, знаходиться в межах 3 ■» 72 мм.

Графічно взаємозв’язок необхідної деформації грунту є при рівних глибинах розпушування Н і висоті h заднього обрізу робочої поверхні показано на рис. Б.

Мінімально необхідну довжину lmm робочої поверхні розпушувача було визначино а умови, ¡до швидкість зміни 11 кривизни в поперечних перетинах Vn була б менша від критичної VKP, при перевершенні якої в грунті збільшиться доля залишкових пластичних деформацій.

При проходженні елементарного шару вздовж всієї довжини 1 робочої поверхні він буде деформований в поперечному напрямку. Найбільша величина деформації має місце в крайніх точках А і В поперечних перетинів робочої поверхні (рис. З б). Величину цієї деформації визначено як відображення зміни положення крайніх точок А 1 В.

Мінімальну довжину твірної робочої поверхні розпушувача Imin було визначено за такою формолую:

Imin > 2(Rn-sinZj^+RK,slnz^) /і + (f'(x))2. (5)

4 4 VKP

Аналізуючи отриману залежність (б), зроблено висновок, що мінімально необхідна довкина lmin робочоі поверхні розпушувача валежить від форми іі поодоьміього профілю, прямо пропорційна величині зміни кривизни робочої поверхні в поперечному напрямку від переднього до заднього обрізу і величині поступальної швидкості руху VnocT розпушувача, 1 обернено пропорційна величині критичної швидкості деформації VKp, яка аалезшть від фіаико-механічних властивостей грунту.

- іа -

Радіус переднього обрізу робочої поверхні задається в залежності від ширини b робочої поверхні 1 величини центрального кута 5П кривоі 11 переднього обрізу. Для обмеження розпушеної 80НИ грунту, в чому виникає необхідність при міжрядному обробітку, форма переднього обрізу робочої поверхні розпушувача

прийнята увігнутою, з центральним кутом дп-к/2 Ш.

Графічно взаємозв’язок довжини робочої поверхні 1 між швидкістю поступального руху VnocT розпушувача та величи-нса зміни кривизни робочої поверхні в поперечних перетинах показана на рисунку 4.

В третьому розділі викладені програма 1 методика експериментальних досліджень, описана конструкція лабораторної уста-

новки в грунтовуому каналі, методика і умови проведеній польових досліджень з використанням експериментальної установки на базі культиватора-роапушувача-піджнвлювача УКРП-5,4.

Польові дослідження проводились в 1988-1989 і 1990 роках в

трьох польових дослідах на полях колгоспу їм.Леніна Червоно-

армійского району Ровенськоі області, а також в 1990 році у Молдавській машино-випробувальній станціі (поля колгоспу "Вікторія" Теленештского району).

Числові результати експериментів оброблялися методами математичної статистистики на ПЕОМ IBM PC/XT.

В четвертому розділі викладено аналіз результатів експериментальних досліджень по визначенню ступеня відповідності теоретично обгрунтованих ітр;;:*егрів розпушувального елементу експериментальним даним.

Рис. 4. Графічна залежность довжини робочої поверхні 1 від аміни і і кривизни в поперечних перетинах та швидкості поступального руху УПост розпушувача

Співставлення результатів теоретичних досліджень та експериментальних даних показало, що у всьому дослідженому діапазоні глибин розпушування, при додержанні теоретично рекомєндо-ванної відносної висоти підняття заднього обрізу розпушувального елементу Ь/Н - 0,16+0,41, практично досягається необхідна по вихідних вимогах відносна деформація грунту є - 0,2 + 0,3 (ркс. б), чиїї досягається потрібне розущільнення грунту.

Встановлено взаємозв’язок між кутом 8 нахилу стінок борозни, площею 5 вони розпушеного грунту та глибиною розпушування Н (рис. 6). Проведені експериментальні дослідження підтвердили теоретичний висновок про те, що мінімальна ширина В зони роз-пупування грунту найбільш вірогідна при вігнутій формі поперечного профілю передньої частини робочої поверхні. При проектуванні поверхні робочого органу для глибокого розпушування грунту в міжряддях цукрових буряків, який забезпечує задану ширину гони деформації грунту, доцільно використовувати поперечний профіль переднього обрізу вігнутоі форми з кутом обхвату пласта и - п/2.

Виявлено, що ширина розпушувального елементу Ь суттєво вплітає на величину тягового опору Р і площі Б поперечного перетину борозни та ширкну поперечного перетину зони розпущеного грунту В на мені в поверхнею грунтового шару. Залежність Егірини розпушеної вони В від ширини розпушувального елементу має вигляд: В - 18,8 - 0,19 Ь. Для випадку розпушування грунту в

міжряддях цукрових буряків а шириною міжрядь 450 ш, ширина розпушувача не повинна перевищувати 80 ш.

Експериментальна залежність тягового опору Р від величини виносу носка розпушувача І, відносно стійки, яка ыае вигляд:

Р - 6.0-10'5-Ь2 - і.2б-10~3-1. + 1.76.

Виявлено, що найменший тяговий опір, для умов проведення експерименту, буде при величині виносу носка розпушувача І. - 75 + 130 ш (рис. 7), ер підтверджує теоретичні обгрунтування.

Експериментально підтверджено, ед застосована форма стійки (рис. 8) у сукупності в обгрунтованою формою розпушувального елеиекту иаз значні переваги. Так вігнута форма поперечного профілю передньої частини розпушувача призводить до попереднього стискування грунтового вару, яке напрямлене до осі борозни, що сприяє обмежені® зони ді і робочого органу та розміру

Рис. 5. Залежність висоти И та відносної висоти Ь/Н заднього обрізу розпуаувалького елементу від відносноі деформації грунту є:

1 - верхня границя розрахункової залежності;

2 - нїешя границя розрахунковоі залежності; о - експериментальні значення.

0

Рис. 6. Емпіричні залежності площі Б поперечного перетину розпушеної зони та кута нахилу стінки борозни 8 від глибини розпушування Н при різних формах поперечного профілю передньої кромки робочої поверхні:

1 - вігнута, 2 - плоска, 3 - випукла

О 40 80 120 160 І., ММ

Рис. 7. Залежність тягового опору Р від величини виносу носка розпушувального елементу 1. відносно стійки: в - експериментальні дані; 1 - апроксимуюча функція борозни. Подальше переміщення робочого органу призводить до підняття грунту по поверхні розпушувального елементу, відриву його від стінок борозни 1 розширення в сторону поверхні поля (рис. 8). Одночасно в підняттям грунтового шару по поверхні розпушувача верхня його частина, яка деформована розтягом, піддається дії нахиленої верхньої частини стійки, чим задається напрямок 1 розміщення центральної трішини пласта, яка співпадає в площиною руху стійки. При подальшому підніманні грунтового шару по поверхні розпушувального елементу і взаємодії а середньою частиною стійки, центральна тріщина розкривається, звільняючи місце для проходу стійки. Після проходу робочого органу грунтовий вар осідає на дно борозни, а тріщини частково закриваються.

В результаті глибокого розпушування грунту в мінряддях з одночасним підживленням цукрових буряків запропонованими робочими органами (рис. 8) поліпшились фізико-механічні властивості грунту, склалися більш сприятливі водно-повітряні та живильні рекиші, що послужило основою кращого розвитку рослин цукрових буряків (рис. 9).

При глибші Н - 15 см середня маса однієї рослинки в період змикання листя в мікряддях збільшилась на 93 Г, НСРо.05-50.4 Г. При глибині Н - 20 см маса рослинки збільшилась на 117 Г, НСРо. 05 “ 88,2 Г.

У варіантах де працював базовий культиватор УСМК-5.4В суттєвої рівниці в розвитку рослин цукрових буряків залежно від глибини розпушування не виявлено.

Рис. 8. Робочий орган для глг*ис;сого розпупуЕааш грунту в міиряддях цуіфових буряків:

Ь - ширина розпушувального елемэш-у; іі - зіхота підняття заднього обрізу роапупувального елементу;

І - виніс косіш розпушувального едепепту відносно стійки; Н - глибина розпушування; В - кут нахилу стіпісі борозни до горизонту; В - ширина попс-рашюго перетину зони розпушеного грунту на иеяі з

псЕсрхнса грунту; а - заменена зона.

Встановлено, що врожайність цукрових буряків у варіантах, де обробіток проводили новими робочими органами, більше врожайності де обробіток проводили серійним культиватором УШК-5.4В, 1 вначно вище контролю, де розпушування не проводилось (рис. 10). Так, при глибині розпушування Н - 15 си, застосування культиватора УКРП-5,4 а роаробленими робочими органами сприяло підвищенню врожайності на 4,7 т/га, НСРо.05“ 2,8 т/га, а при глибині розпушування Н - 20 см - на 6,4 т/га, НСРо,05-1,1 т/га, у порівнянні з ділянками, де обробіток проводили культиватором УСМК-5.4В. Експериментальні дані варіантів, де працював культиватор УКРП-5,4, алроксимуются залежність*): у - -0,35-Н2 + 12-Н + 365. Найбільша урожайність цукрових буряків досягнута при глибині розпушування 17,2 см.

Виявлено, що абільйзння глибини розпушування з 12 до 20 см, у варіантах де працював серійний культиватор УСЫК-Б.4В, веде за собою зменшення врожаю. Зниження врожайності після розпуаування базовими робочими органами поясняється випаданням пошкоджених рослин цукрових буряків. На період збирання густота стояння рослин вменшилась на 6,7 тис.шт./га при глибині розпушування 16 см, 1 на 13,5 тис.шт./га при глибині 20 см в порівнянні з контролем (рис. 11). Прив’ялення та випадання рослин буряків пояснюється погіршенням водно-повітряного режиму після проходу культиватора УСМК-5.4В.

Виявлено, що у варіантах, де розпушування проводили розробленими робочими органами, зниження густоти стояння рослин цукрових буряків значно менше. При глибині розпушування Н - 15 см густота знизилась на 2,7 тис.шт./га, а при Н - 20 см - на

З,Б тис.шт./га (рис. 11), шр в 2 - 4 рази менше, ніж у варіантах, де пращшав серійний культиватор. Нові робочі органи при розпушуванні на глибину до 20 си створюють в грунті деформації, які не досягають кореневої системи рослин буряків. При цьому грунт вначно менше ущільнюється за межами стінок борозни. Розпушений грунт не перемішується і не виноситься на поверхня. Таке розпушування створив сприятливий реям для росту та розвитку рослин, щ.о в кінцевому підсумку веде до підвицеїгая врожайності та цукристості (рис. 12).

В п'ятому розділі розглянуто питання реалізації та техні-ко-економічної оцінки результатів досліджень.

Ошюано будозу і принцип дії розробленого робочого органу,

Рис. 8. Залежність середньої маси Є однієї рослини цукрових буряків в період змикання листків в міжряддях від глибини розпушування Н:

1 - розпушування культиватором УКРП-5,4;

2 - розпушування культиватором УСМК-5.4В;

Рис. 11. Залежність густоти Г стояння рослій цукрових буряків від глкбини Н розпукування грунту:

1 - розпушування культиваторе« УКРП-5,4;

2 - розпушування культиватором УСІК-5,4В;

Рис. 10. Залежність врожайності У цукрових буряків від глибини роапушування грунту Н:

1 - роапушування культиватором УКРП-5,4;

2 - розпушування культиватором УСМК-5.4В;

С

(2)

16.2

15.9

15.6

15.3

'15

0 4 8 12 16 Н, СН

Рис. 12. Залежність цукристості С цукрових буряків від глибини розпушування грунту:

1 - розпушування культиватором УКРП-5.4;

2 - розпушування культиватором УСМК-5.4В;

- 20 -

наведена схема взаємодії розпушувача а грунтом.

Розрахована економічна ефективносте, культиватора в розробленими робочими оргачамн в порівнянні з базовим культиватором УОК-Б.4В.

ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ

1. Проведені дослідкення підтвердили, що при вирощуванні цукрових буряків в зоні достатнього зволоження на важких за механічшгм складом грунта;', глябоісе міжрядне ропупування а одночасним внесенням поживних речовин е ефективнім способом підвищення продуктішності ЦуіфОВНХ буряків та використання добріш. Однш: існуючі долотоподібні робочі органи не забезпечують необхідну глибину т£ якість розпутування при вадс'іоіі' величині еахиокоі еони.

2. Підвищення якості розпушування грунту з одночасній внк-сеншш енергомісткості процесу полна досягти Шйсоркстовуачц деформації розтягу та всуву у 1:: анаїсознінному поєднанні та рахунок мінімальної швидкості деформації.

3. Кривизна робочої поверхні розпушувача повинна зіізнсг/іл-

сксь в поперечному перерізі від вігнутоі до випуклої форіа;, при цьому зміна ісута обхвату пласта повинна детглтп в когах 1.7-та стікої; борозни, а швидкість цієї зміни не повинна перовику-вати іфитпчну, до забезпечується раціональніш співвідксизішгл довязшн та висоти робочої поверхні. ' .

4. Експериментально підтвердхано теоретіічні передумови про

те, іф в діапазоні відносної висоти підняття поверхні розпушувального елементу h/H - 0,16 + 0,41 та глкбшш обробітку 1і - 100 + 200 им, відносна деформація грунтового пласта с знаходиться в кедах 0,2 + 0,8, ■ со достатньо для розудільнення грунту. , .

Б. Теоретично встановлено 1 експериментально підтверджено, що цайбіяьп стійкий розмір закисної, воші при максимальній ез-даній глиоіші. розпушування і найбільшій . oS'eu. роздуваного грунту забезпечується прк вігнутій формі поперечного профілю передньої ІфОМіШ розпупувального елементу. ■

6. Экспериментальными дослідзієнняші підтвердкзно, с> питомій тяговий опір рпігг робочого органу зменшується 1а вбільсеч-ЕЯМ шкріїші розпушувального елементу b в діапазоні БО 150 ісм і штосу носка L бід 0 до 100 ш. ч

7. Найкраща якість міжрядного обробітку, в тому числі мак-

симальний об’єм розпушеного грунту при заданій величині захисної бони, забезпечує робочий орган в такими параметрами: форма передньої кромки - увігнута в поперечному перетині в кутом обхвату пласта 90"; поздовжній профіль розпушувального елементу - увігнутий з початковим кутом постановки до дна борозни З * 5"; висота підняття робочої поверхні розпушувального елементу 20 * БО мм, а його довжина ~ 75 * 130 мм; форма стійки робочого, органу - увігнута іа змінним кутом нахилу передньої кромки по висоті стійки. .

8. Розроблений новий робочий орган забезпечує оптимальний

склад оброблюваного шару після розпушування, з перевагою грунтових агрегатів розміром до 10 Мм (52,3 7.), а також

відсутність переущільнення розпушеного грунту та грунту за медами стінок боровни, що свідчить про зменшення частки деформацій Отиску та збільшення деформацій розтягу 1 зсуву 1 досягається за рахунок раціональних паметрів розпушувача.

9. Польові експериментальні дослідження показали, що при однаковій глибині обробки, рівній 15 см, новий робочий орган забезпечує зону розпушування в середньому 342 см2, при крадій якості обробітку грунту та збереженні небхідноі захисної вони, в той час як долотоподібний базовий тільки 194 см2.

10. Підвищення якості обробітку грунту новим робочій органом сприяє більш динамічному розвитку цукрових буряків протягом всього періоду вегетації, що в кінцевому підсумку забезпечило підвищення цукристості на 0.4 7. та врожайності на 4,7 і/га.

11. Виявлено, що урожайність У. підвищується з ростом глибини обробітку Н згідно з залежністю: у—0,35-Н2 + 12*Н + 365, причому можливість збільшення глибини обробітку Н ВІД 10 до 18 см забезпечує тільки запропонований робочій орган завдяки обгрунтованій формі і параметрам.

12. Розроблений новий робочий орган випускається Підприємством ОП 317/П-14 м.Комсомольськ Полтавської області та Ради-видівськїм РТО Рівненської області і встановлюється на ісульти-ваторах-рослішопідхивлювачах УКРП-5,4, цр забезпечило річний економічний ефект.від використання культиватора 16654 крб; економічний ефект від виробництва та використання за строк служби - 57035. крб., в цінах 1990 року.

Основні положення дисертації викладені у наступних роботах: .

1. Кутя П.О., Іоніцой Б.С. Про глибокі розпушування в иіжряддях цукрових буряків //Тези доповідей наукоио-практичноі конференції иолоднх вчених 1 спеціалістів.- Чабани. Інститут Зешіеробства УААН. 1991.- с 49.

2. Кутя П.О., ТєслшВ.В., Кравченко I.E. Технологія вирощування цукрових буряків на ваккнх грунтах //Стан та перспективи розвитку науки в галузі буряківництва: Матер, наук, конференції цолодих учених.- Київ. ІЦБ УААН. 1993. - С. 111-113.

3. Кутя П.О., Ветохін В.І. Визначення раціональної висоти

оадкього обрізу клиноподібного розпушувального елементу для обробіаі грунту В Ы1?,фЯДДЯХ цукрових буряків / РуїіОПИС депонованій у ЩШТЗИавтосельхЬаиаа,- Москва. 16.03.93. М 1Б48-ТС

03 (рос.иовоа). ■

4. Ветохін В.І., Кутя П.О. Вплив форми поперечного профіла робочої поверхні на об’еы ровпусеного грунту. /Рукопис депонований у ЦНЖТЭИавтоселъхозмаа.- Москва. 16.08.63. N 1549-ТС 93 (рос. иовт).

5. Глуховсьшій B.C., Зуев U.M., Кутя П.О. Теслик В.В. Творчі пошуки показали високу ефективність досліджуваної технології // Новгаш буряківництва, 1993.- М 4 - С. З - 4.

6. Глуховський B.C., Зуев H.iJ., Іоніцой Ю.С., Кутя П.О.,

Теслзок В.В. Новий спосіб вирощування цукрових буряків // Цук-

рові буряки. - 1934 p.- N 1. (рос. мовою).

7. Патент 295 Україна, МКИ А 01 В 35/00. Робочий орган грунтообробного.знаряддя /Ветохін В.І., Федчук Б.П., Глуховський B.C., Кутя П.О. - Заявл. 21.12.92.і

8. Патент N 2004092 Росія МКИ А 01 В 35/00. Робочий орган

грунтообробного знаряддя /Ветохін В.І., Федчук В.П., Глуховський B.C., Кутя П.О. -Заявл. 21.12.32; Надруков. 15.12.93. Вол. N45-46. ' .

9. Патент N 1800942 (СРСР) Спосіб вирощування цукрових буряків /Глуховський B.C., Зуев U.U., Іоніцой Ю.С., Кутя П.О.,

Теслзок В.В. - Заявл. 3.01.91; Надруков. 07.03.93. Бюл.- (19.