автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:ОБОСНОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ ЗОНЫ МНР

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА им. В. П. ГОРЯЧКИНА

1 -^т

На правах рукописи

ДОЁДЫН БУЯНДЭЛГЭР

У4М&1 мил №-2!

ОБОСНОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОЙ ЗОНЫ МНР

05.20.01 — механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА — 1<Ш

и', i ya < ' ' ^ •

¿/ / ^ J

Министерство сельского хозяйства СССР

Московский ордена Трудового Красного-Знамени инозиту«-ииенаров сельснотовяйстввнного производства ад»В*П.Горяздсина

.На правах рукописи

дойдш буящзлгзр;

ОБОСНОВАНИЕ/СРЕДСТВ ШОШЗАЦЩ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ у ' ШТ(№Ш В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ гЕШЕДЕШЗСКОЙ

'■:'■.• зсны «HF ■■■■■^-■Ж'.:-:^^:-:}']:-'-'

05.20.01 — механизация сельскогоэяйетвензсго, производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой свеиени кандидата технических наук '

Москва - 1983

■ û::up. uyiUf - Í

I Шъ Яеша с:ши». ; mí¿. m^ÀAjjj^um ;

Работа выполнена накзфе дрз xipa кг op ов,.а в юно бил в йи эвсп-лувтациц иэшшно-тр а игорного парна Иосковской ордена Ленива г . ордена Трудозого^расного Знзмата-саяьогоховяВсхвенной академии^ an.К.А.Тимирязева и-Монгольского орденз ПолярзоСЗвеады сельсяо-' хозяйственного института МНР. , "V -■ :■.": .''■

Научные руководителя:., доктор;технических наук, профессор РЛ.Хайэтсв.' ■ .: ■■'/v ■ ,//; ;:'>'.

Официальные.оппоненты: доктор технических наук, старший науч-вый сотрудник А .А.Сорокин; вандвда т техниче скихваук, доцент v М,Г.Василаввяч. - ' *; ■■ ...'v.'1 ; ..:";' ,

Ведущее предприятие..- Hayчжо-ис еледове г е льский институт кар- ■ тофадмого хозяйства. ' V- ■-■?,■ ■'"-''' ■ л л

За тиха диссертации состоится т Y п A^yuuf 1983 г. з

* (Г * часов за заседании специализированного совета K.I20.I2«0I по присуждению ученой стелеки кандидата мтаических наукв Иоо- , ыовскои ордена Трудового Красного Знаиенн институте инженеров ; сельскохозяйственного производства имени В.П ^Горячкина в яенияс-кой аудитории (г.Цосква; ул.Тимирязевская, S3). '4

С диссертацией.можно ознакомиться в библиотеке института. • ■ Автореферат разослан " tl ". мл^гн*. 1983 г. Отвызы.н* автореферат, заверенные печатыо, просим направлять

* двух энзешшярах ученому секретари совета но адресу: 127550, 1чНвоква, ул.Тимирязевоная, 58, 1ЩСП им.В.П.Горячкина.

УчеияЯ секретарь 'J ■■/ ' '^V..';

Специализированного совета, В.А.иалввенко '

■ , : доцент : . ^

; ШШРИСТШ шотн /

V : Дкигальяость проблему, Решением ЗУ1И cte зязШШ! перед тру же-втаама ейского хозяйства з этой пятилетке поставлена задача обесаечять уяели'гавие среднегодового объема производства сельсно-хоаяйстввнвой «ровдвщш до сравнению о шестой пятилеткой на 22-2&%7 » т.ч/проззводство зерно яа 32 процента,,картофеля - на 78. . процентов, овощей на 81 процент. .

Картофель^ нак не за меньший продукт питания, отситаоэ норио-вое средство и.промышленное сырье,внравдавается на больших площадях в самых различных районах Цонгольской Народной Pecayблики. Однако урожайность этой вакнойкультуры в наивЯ стране сравнятел*-но невелика. у, г/. ■" /Г;;. . '

ДдЯ повышения урожайности картофеля необгодацо'.создавать для него наиболее благоприятные условия роста и развития в соответствии с его биологическими особенности и и внедрять рацконзльнув технологи» и средства мета ни за цш возделывания'этой культура.

V Яо мере ваедренияновейкей энергонасыщенной техника усилила-ется отриодтелькоё в о аде Ёствие ходовых систем .тракторов и сель- .

: скохоэяйствённшс из ¡дин на плодородие почв и урохайьость.сзльсяо-хозяйственных культур (А.В.Гарбар, ■ X97I; U.B.KysAaza, 1961*} . О.А.Виссер, 1964; II.A. Смирнов, 1965; И.С.Рабочев, Д.У.Бахтин, 1978; А.Ы.ВасшЬев, 1969; А.П.Подольхо, 1978; 3>А.Дмитриева, ■ 1975; А.Н.Замотаев, 1980; А.Г.Соловейчик, 1975; Н.П.Липецкий,;, 1982 и др.). . • ■■■■ '<■■' ■

-Я-V: Выбору средств механизации и оптимизации параметров, резитов .работы машинно-тракторных агрегатов.для различных зональных условий, посвяяены работы Ю.К.Киртбая, С»А.Иофинова, Г.В.Веденялчна, :З.В.Хвцыгинэ, И.Л.Ксеневич*.Н.М.Шарова,:А.А.Эавалишина, А.А.Copo-" кина, С.А.Сергеева, Л.Е.Агеева, В.В.Гуськоза, М.Г.Василввви^а♦

А.Н.Кзлитова.А.Н.Скороходове, А.Д.Зангяева» Ж.Тумэнз и многих других авторов. . :■'' V - ' С'-'

Однако еще.ведостатовная изученность вопросов выбора-ередота . иехаиизащш возделывания картофеля, у учетом влияния уплотнения.-. цочвы дв ваятелями. тракторов на его. уровэйвость в условиях Центральной земледельческой зоны МНР, обусловливав® необходимость ' " проведения втих йослвдовавяй. :

Нэучкзя Н'Ояирна. Влияние уплотнения почвы движителями грек- ; торов ва урожайности картофеля впервые изучаемся в условиях. Монгольской Народной Республика. •.. „ .'.'.'.:. 1",■:.■''.;v\,/

Пpeдлoьeи алгоритм оптимизации параметров ■ и ^^ машаяво-хракторных агрегатов, учитывающий воздействие;ходовых •арФ&Яйв тракторов на деформации почвы и 'вызываемое- уплотнением-/ -гочва «шсение урожайности сельскохозяйственных культур^

Разработана методика изучения взаимодействия ходового органе ^»яюра с почвой путем использования системы'."ходовой органа". - ЗФчва - урокай".

'Путем исяольгования им и та вд о нао -п окияом а ой м од е ли: ра эра б о та -ва Методика моделирования уплотнения.вочза движителями .тракторов-. ■^Л, .'

^авработаиа вероятностная мет едина обоснования агротехноло--' гических допусков и оцвака качества работы. • ;':■'■'

Практическая ценность и реализация результатов. Обоснована и рекомендована э производство рациональная технология^воздели-вания картофеля, по вводящая на 15-20 процентов повысить,его уро~ ' . жаЕносгь кархе$&ая.' .. ■ " :■■'■'."■.'■.'''' ■'■-•'• ■■■ ■

■ Обоснованы в рекомендованы средства механизации возделыва-нап картофеля, с" учетом требований,' предъявляемых перспективной.-.;;-'

/.технологией. ■■:

Обоснована егротехвологичесниа допуски на дареметра ходовых систем-тракторов, и значения равновесной ело тн ост и для супесчаного, легкого х орвднего оугдиниотого механического составов почвы Цввтра.чыюЯ э9иледепьчвсвой гоны Ш£Р, со^лю,зенив которых позволяет значительноснизить потери трогая ох уплотнения почвы движителями гракторов. ■ ;;: :

Ре вультаты доследований прошли вроизаодстаеануа проверку и вйедрвнывгоохсзвДауЕ-ХврэСэлэигкйсаогоаЕвдка.

... ^поосТация работу. Результаты исследований докладывались "и получкли одобрение ез азушыхконференциях Монгольского СИ! (1979, 1980, 1981, 1982)| ва совместном-заседаний кафедр зеидв-: деяияи. растениеводства,. сельскохозяйственных. кашин, тракторов, ! автомобилей и эксплуатации -маюиано^тракторного парка НСХИ (1983» вэ засвдавии вафе^ы тракторов, ТСХА (1982),

кафедры ЭШ ИЙЙСП (1983), /

Публикации. До материала и исследований опубликованы 5' ста-' те» в журнале "Сельскоехоэяйотво" и в трудах Мовгэдь¿кого СШ,

СОДБШНИВ РАБОТЫ ' '

В первой главе ^Состояние вопроса/и.задачи исследований" на основе ааалйаа/лцхературных давних обобщены сведения.ло. изучен-у вости влияния уплотнения почвы движителями тракторов на сшш»-шге урожайности картофеля, технологии возделывания картофеля, а такжепо вопросам оптимизации параметров^ режимов работ машиаао» тракторных агрегатов; формулируются задача исследования. Анализируя технические решения проблемы^ снижения уплотнения почвы двигателями тракторов мы праглк к выводу, что влияние уплотнения

почвы движителями факторов на урожайность сельскохозяйственных

V-" ■.-; •• ■■' ' ' : "

культур изучено достаточно широко. Однако пут решения .задача сличения уплотнения почвы трзкхораии ра зработаны еде вед оста- -

точно. ■''■■' '■'; ■

Нуждается в совершенствовании применяемая в ПНР технология возделывания картофеля в Центральной : земледельческой зоне UHP . в связи с отсутствием тщательно рэзработанеой агротехникя.Для повышения урожайности картофеля возникает необходимость обоснования радиональыУй т аэшологичз ской схемы а - средств механизации;;':/ пригодных для конкретных природно-климатических условий зовы..! .

В алгоритмах одтиыизащш параиехров и реммоз'рэбохы ие учитывается влияние уплощения почвы движителями тракторов : на Л" /," снижение урожайности картофеля» : . ; / : /

На основе анализа состояния вопроса формулируйся цель:И : задачи исследования. - ' Î "

Данная работз преследует следующую це.^ь: ^исследовать и.обо- ; сновать рациональнее технологию и комплеяо машин для воэделыва-ния картофеля с учетом влияния некоторых факторов снижающих его.-, урожайность в. условиях Центральной земледельческой зоны МНР,::

В соответствии'с обцей цел!:» исследования нами были поогав- * лены следующие задачи; .'' iw'/'!■■ '■'■■ .Ч-Л '

- изучить в^анав ^глотаввм.почвы'яв1и:ителмя*рамороа:вв.''■ . урожайность карюфеляв Дев тральной / земледельческой зоне МНР; .

- обосновать рациональную texBMoiwi» возделывания кар*о$влч в вхом регионе;" ■ ■■;/." ■-,'';.-■;..

■ - обосновать подбор средств механизации для осуществления внедрения рационально» технологии возделывания.картофеля;

- обосновать равдональноб;комплектование.изаиано-гракторных агрегатов для механизации основных операций' вогделывавня '.:•>'' . картофеля. • ; ' ' '' ' '■"''": ''.'*:•■

Обмет исследования. Объектами исследования являлись технология возделывания картофеля и применяемая при этой техника, в том меле тракторы ЫТЗ-80, ДТ-75, Т-150К, Т-70С, Т-54В; сельскохозяйственные мвшвы, плуги ЕШ-4-35, ЕН-3-Е5; бороны; куль* тиваторн КРН-4,9, КШ-2»8ДЦ, фрезы «БН-1,5; сажалки СН-АБ.

: Во второй главе "Теоретические предпосылки оптшшззции технологии вО0делыБЭниякартофвляп раосаотраыы1еорвтическлв аспекты работы. ;„ Л". 1■':

. Для описания природы процесса' упхотвеши'.почвы движителями тракторов была .использована методика разработанная Н.Ы.Зарозыы - система "Рабочий орган - плунжер". Использовав систему "кодовой орган - почва" и рассматривая колесо как сферический плунжер,- нами быяа разработана илита ци онно-а ол иноына я модель системы "ходовой.орган - почва" рис.1.'- .. V • \ '•.

Яозинокальяая модель выражается 'о поыодьв уравнений регрессия:: ■. л '

у = а<у + а-[ х1 + а.2 х^ + • ♦ • Оп хп

где у - расчетное значение выходного параметра••• Хп "■-. входные факторы; ■: А*} л^... ап - коэффициенты уразненмя регрессии; ££<>- сгободвый член урагненяя регрессии. .; V

I I г

¿•V н Р \\..\- - ■

■ 'Рис.1. Блок'схема системы'"почва плунжер"."■

На рис.1 приняты следующие обозначения: -удельное давле-кие на почву ,ЕШа; Р -усилие, действующее на^сферический плунжер; ши на колесо трактора,Н;,- V - скорость внедрения плуяжена в ; . почву,u/c; h -глубина погружения плунжера или колеса,«; У -объемная масса почвы,кг/м3; И - твердость почвы,1Шв; W -влек-' нооть почвы,JS;f -площадь контакта'сферического плунжера или4 колеса, /vV - давление воздуха в шинах, НПа. ■■"'■

. Адекватность полученной модели результатов эксперимента уценивалась по критерию литера/Если дри проверке уравнения будет :* установлена неадекватность* то представляют результаты полиномом второго порядка. Если'же это уравнение неадекватно, то описывает

процесс уравнением третьего порядка и так далее• '."

Для прогнозирования,оптимальных параметров,режимов и пока 88-

телаЯ работы мешшшо-трактьрных агрегатов были приняты комплексные критерии оптимальности. К .таким критериям относятся совокупнее приведенные затраты и затраты труда' np:i выполнении махзниаи-ровэнных сельскохозяйственных работ, при минимальной вначении . которых значения параметров,режимов и показателей работы агрегатов определяются вычислением компромиссного решения."

Совокупные приведенные затраты учитывают как эксплуатационные издержки и га траты на привлечение капиталожевий в иашкны и *-оборудование, так и затрвты связанные'с привлечением трудовых '.

ресурсов для их эксплуатации.' 1 -.

Функция цели может быть представлена следующим образом: • l,t*)-tto$.nr*=. , сэ,йлр, i//>, Gvfl.P^PitftS)

Зт«? -f(#}/»/>f /Я4, Wi)-* rrnл ..■.'■■■

Для организационно-технологически воздействувщих'кошшек-:.

сов иаиин, в качества критерия оптимальности приняты удельные'

интегральные затраты,, в которых учитывает не только совокупные

затраты, но к наиболее вероятные .потери урожая от уплот- ч

иеншя аочвв *ви»чтМ5шв »рвк501«л.

Одной ив важнейших факторов определяющих-эффективность ис-польэовавиямаиивво-трвкторного агрегата является его пр он вводите льн ость «Производительность за адо смеввого времени опре-двлйвтоя пс и ав ватной формуле

■ ' где -рабочая ширина захвата агрегате, «; ; рабочая

скорость агрегата, м/с; ЗГ" - коэффициент ислоль зо вания време-

ви смены. ^'"'¿л- - :

- Для обоснования оптаиавьаой скорости движения,- ширины захвата в других параиетровс учетом природно-экономическкх и производственных особенностей зоны необ^дтю/усгааовить, зависимость между,конструктивными, технологическими и выономическими : дарамвтрами и похэза1елями1 влияющими на величину Эксплуатационной производительности > \л/?= ^ -у:.,};! - Производительность также определяется через мощности двигателя трактора Р'ч-й:;'.ЛСЛ-^"'

■/<■,■■■■ ---у-' ■ ■■ ^ .../о» ■ ; у у ./'■: ;; ■

где <>/»/>- масс» трактора» кг; ЛЬ - эффективная мощность дзига-теля трактора, квт; км - удельное тяговое сопротивление малин, / Н/м; общий ШЩ трактора; коэффициент загрузка дви-

гателя трактора.

' Коэффициент использования времени смены» как известно, оп-• • ределяетсп по формуле: "-

где ^р - коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время, а также проотои по метеорологическим и орга- 4 нивецвонным причинам; коэффициент использования време-

ни движения агрегата; коэффициент использования време-

ни на техническое обслуживание агрегата; - коэффици-

ент исполь&ования времени на технологическое'обслуживание агрегата.- ,

Коэффициент полезного использования времени движения;он- :

ределяется следующий выражением:

1//5 &Р к*/ 1/х I

где - кинематическая характеристика агрегата; Иг- сред-,-няя скорость холостого хода,' км/ч; / - рабочая длинагона,ы.

Когффициеит яспольаовгииявремени на техническое обслуживание: ^ _ '/'

** /+ ¿о?/тр " /+ ±01 Ур/З.Ь ¿ср

где - затраты времени на очистку рабочих органов, ч; ^средний путь, который проходи агрегат за чистое рабочее время сиен«, и..

Коэффициент испсаЬЕОвашм времени на технвлогичеоков обслуживание агрегата о учетом механизации заправки сажалок оеиеваиа и ее заправочной кассы определяется следующей вависииостьВ!

где Нас - норма высева оеыян ила посадки, кг/га; норма ■ \ высева удобрений, кг/га; - заправочная масса семян; чЗ/у-- гэпразочнэя масса' удобрений,;кг; ¿V - потери времени аа еаг-рузку сежэлкй оеменашГпра одной аагруаке, ч; ¿г - потери вре-

" ■ - s - ;. ■ ■

пеня se аагруаку сакаляи удобрениями» ■ ч. "

Вычведш величину удельного тягового сопротивления в гави-оамоо®» от мощаоояи» рабочей ширины захвата и скорости движении

вграгаи; ^ _ {л/«г+А/8*«)1мг ,

. BpVp Zto»

рае ЛЧ? - тяговая мощность трактора, квт;,- A^Som- мощность, расходуемая наярлведевиэ в дейотвиа рабочей us шины, квт; 2мг-й.п.д. траяомиосии,

"I . . %мг . V f^y lVe

где Рмр тяговое усилие на врюке трактора, >Н; /та - коэффициент сопротивления движению трактора; У - коэффициент буксования движителей; Ощ - сцепная масса трактора, кВ; Нпс - нор-аа посадки,, ц/ra иди т/га; - коэффициент использования мощности двигателя; ^ - переводной коэффициент; - угол подьо-ма местности»

Для уменьшения уплотнения почвы необходимо уценить сцэпнув кассу до допустимой величины путем перераспределения массы трактора ос огоопоряим поверхностям

Qoy те у, ур ркамп ' ]

где допустимое удельное давление, обаспечивавдее мини-:

мально возможное уплотнение почвы, кОа; рхонт- контактная пло-вддь колес или гусениц трактора, v

Тогда формула определения-необходимой эффективной ьощности принимает следующий вид: '

4 Cfv&pHrycl 1/р

S £

f

Ра определение оцадной ма е он не передние и задние колеса обаспечивавцей минимально воэиохноа уплотнение, о учетом рабо*/ ЦНИИ 1ШСХ может быть представлено следу кмушя формулами: '

р : ее/га ? Рю*»* У у? Рн*»**.

где А'к* - аоаффициант В.Е.Кацвгина и А»Н.Орды, учитывавдя» ; . . расоределение иабсы агрегета по опорным поверхностям трактора.

Тяговое- усилие на крше трактора пра вспашке может бытьд.. представлено следующей зависимостью ' ' у■.

где - маоса1 машины на едининуииршш авхваха , кг/н; > ' V

- суммарный коэффяциенттревия рабочих органов вбороа-де; р - коэффициент, покааыващай какая; часть наосы рабочая; мававы вагрухает трактор; £ -' коэффициент аропЬрцвовахьвоЬ-*; . та; % плотность почвы, кг/мэ; ¿¿9 - скорое» распространения энергии, м/с; Л - глубина обработки, м.

При распределении сцеяно'й массы часть тягового усилия пере-, носится ва передний мост, что и окно асп оль зов е ть для комбинированных агрегатов ва тракторе о"передней и задней навесками,

■р#Р ; : \

где : - коэффициент сцепления* - , ''.':,■

Для непахотных агрегатов ; ^/»определяемся: ; ; : : ,

гда ^с - удельная масса оцепки,0/м; /с-вовффашеят сопротивления качению скепки. '--"^'К--1 'А/./.--'!;'

Для обосаовавая размера колеса трактора о перераспрадвлев-воя массой для обеспечения допустимого давление на почву ас-.

подьадем^формулу, разработанную накафвдре тракторов: я а в то но-билвйТСИг- / а^я* * 1

где ** ^г- коэффициенты, учитывающие коас£руяциюходовой . чаоти трактора; А*7,г' - давление воздуха в передних и идшое винах;. /Зг/,? - ширина профиля переднего и;вадкего кохеоа *рактора*;м.;

Совокупные приведенные еетраты при выполнении агрегатом сельскоюзайсгвеннш работ могут быть определены ■ зависимость!):„ С<о$. пр {ас ) Нг/ш и/? + .

где - коэффициент, учитывающий рентабельность произ-

водства к начисление на доставку и монтаж трактора в хозяйстве;

-амортизационные отчисления, в процентах; ¿¿м, Цу -:дека одного м мапины и комплексная цена топлива Л/* -

соответственно тарифная "мавта оплаты труда механизаторов, вспомогательных рабочих и величина надбавки. .Совокупность приведенных зависимостей позволяет установить еависиность! ■■■■

& такха уравнение, характеризующее взаимосвязь параметров, режи-.иовработыипоквзатвдейраеотыагрегатов: '..'..-

Ввиду громоздкости уравнений, больвого количества варьируя-цих факторов к сложности вычислительной работы по ревению целе-

зой функция мвоговариантвоймодели, вычислениянами производились на ЭВМ. Вводе серии моделируемых случайных величин, находим решение статистических испытаний.

Пухе» интегрирования фактической плоиади контакта колее о почвой нами получены следующие зависимости: "

ва плотном участке, когда глубина колеи на значительне;

на рыхлом участке* когда глубина колеи значительна:.

где 8 - радиус колеса zí 7» м; Л - коэффициент деформации айны; F - высота шины, м; и ~ экспериментальные значения отпечатки по ширине и длине, м. ; '

В третьей главе излагается программа.и методика лаборатор-во-псяевых исследований. Полные факторные;эксперименты по изучении уплотнения почвы в зависимости от хкоз двихителай, числа проходов агрегата по одному я тому же следу, давления воздуха в шинах и испытание колес различных размеров проводились в почвенном канале ТСВ с использованием тензометрических дкафраг- ^ ценных датчиков а «изометрического оборудования. Полевые испытания и производственная проверка осуществлялись на опытных делянках и полях в Госхозе Дзун-Хара. Эксперименты с плоскими, сферическими длуньерами различных размеров ароводились на кафедре тракторов, автомобилей, и зксш^аташш машинно-тракторного Т -парка МонгольскогоCXZ на специально разработанной установке. Реализация моделей осуществлялась не электронно-вычислительиоР; машине £ S -1022 аа машинном языке ФОРТРАН/

- 13 -

Энергетичеохие испытания проводились о использованием тен-зоиетрической установки ВТ1Г, смонтированной на базе автомобиля ГА8-66 по методике Г0СТ-7057-73. Объемная масса в влажность почвы измерялисьвесовым методом.

Изыенение объемной маосы вочвы в зависимости от способа обработки и воздействия движителей измерялось в 1979, 1980, 1931, 1982 годах в период обработка почвы и вегетации растений. Ста -тистические данные для определения равновесной плотности почвы обрабатывались вручную методой математической статистики на оо-воввзакона распределения случайных чисел.

Полные факторные эксперименты проводились на двух уровнях (fitiff aMáx') фактороз: нагрузка на колесо, размер движителей, повторноеть прохода трактора, влажность, объемная масса, твердость.почвы. За выходной параметр было принято удельное давление на почву.

Изучение технологии возделывания проводилось в четырех вариантах.

S четвертой главе "Результаты исследований и их анализ" излагается основная характеристика природно-проиаводственных условий зоны, результаты исследований и выводы.

Обработка экспериментальных денных осуществлялась методой математической статиотикиоприменвЕивм корреляционного и рег-рессмоввого аналиш.

■- Эхоперииантадмаа и о следования показали, что трактор T-I50K на 86J5 больше уплотняет почву, чем трактор ДТ-75 и ва больше, чем трактор 1ГГ5-50. По мере увеличения числа проходов объемная неcoa почвы увеличивается. Максимальное уплотнение обычно ■ происходит после трех проходов не горизонтаг 20-30 си, в в подпахотном слое накапливаются остаточные деформации* .

Обминая наоса почвывтечениесрокавегетацииоотаетсяне^^^/" постоянной. Дляк8 а танов ойао чвысупво чаногои оуглинистого ооотава почв при воадействии колеса тракторов обьемная масса ■вменялась в гориаояте 0-30 см от 1,2*. 10® до 1,65». Ю^г/м?. верхние предел которой Рачительно превывает оптимальную слог-вость для благоприятного роста и развития картофеля. Для легко-, оугяинистого состава почвы она находится в пределах (0,88-1,3)*

' V 10* КГ/М3. ' './..у У уУ;;

По нашим данным равновесная плотность супесчаной и сугдинм-отой почв данной зовы находится в пределах (1,3-1,36)*.108 кг/м* к легкосуглинамого состава почвы (0,8-1,1) . Ю3 кг/м3.

Значительное влияние на; уцлотвеиие оказывает вагруяса ва колеса тракторов. Удельное давлевве на почву в давление воздуха; в айне колеса трактора, изменяется по закону параболы второго порядка в описывается уравнением:

аггрЛ-омр,*/ + ■. ;

где /V - давление воадуш в винах, кПа.

Взаимосвязь между обьемной массой в удельным давлением выражается уравнением: ' ':■■■ ■.■■'■_'.'>■,'■■ . -у у

а связь между нагрузкой в контактной площадью характеризуется .. ' зависимостью ■ т.,'"/-1'"^ ■'■'','

' Ркоит = Р/Р • . •

где Р - нагрузка 08 колесо трактора, кг.

... Прв обработке результатов давиых не основе мвожествеввой корреляции была получена зависимость между объемной массой, . удельным давлением и пловддью контакте колеса трактора с поч- :

. /.к+о.озу + о.о/грх***,* у

• . - 15 - .

Послетрехвратиого уплотнения почвы тракторами марок UT3 плотность почвы повысилась ва-5-ISfc в соответственно снижение .урожайности составило Ре зультвтра счетов показывают,

что увеличение плотности почвы на один процент вызывает снижение урожайное*» адртофеля в Среднем на Х,^^

На" основе, реализации имигационно-полиномной модели бала установлена взаимосвязь медду факторами, влияадими па уплотнение почвы двиавтеляии тракторов

> v Нами проводилось изучение следующих технологических вариаи-тов возделывания картофеля;"

; : ! I. Основная- обработка - предпосадочная перепашка пэра о боронован кем - посадка - поперечное боронование до всхода и по всходу,- двухкратная культивация о окучиванием. - 2. Второй вариант отличался от первого тем, что вместо поперечного боронования по всходу было проведено рыхление о боронованием.

3« В третьем варианте были иопользовавы широкозахватные аг-: регаты {каждые о удзаенниыма захватами),боронование до всхода и .'■'■.'. во всходу осуществлялось вдоль рядков.

В четвертом варианте предпосадочная перепашка в боронование« была заменена фрезерованием, посадка проводилась вгрега-том о гусеничным тракторов Т-54В-Бодгер, боровование до всхожо-вов и посла всходов вдоль рядков, остальные операции выполнены .'■'.'", агрегатама о удвоенными as хватами.

Из рассмотренных технологических вариантов наиболее результативный оказался четвертый вёриёнт.; За всё годы набладения уро-' жайность данного варианта была выае, чем других вариантов. Прибавка урожая по трехлетним данным составляла ка 19,3? бользо,

чек контроль. '';/ч"

На почвах среднего суглинистого мехвнического состава, не подвергаюдахоа ветровсЯ врозни, фрезерование было Солее вффвв-хивяым приемом по сравнэнию с традиционным* Это объясняется тан» что при фрезеровании почва лучше разрыхляет^ комкиотоут иву-ют, поверхность почвы становится ровной без огрехов а борозд. Плотность почвы г пахотном горизонте после фрезерования на (0,08 -0,Т) . юэ кг/м3 меньае, чем при отвальной обработке.

К недостаткам этого приема отн о сит о я сра вн ител ьио быстрое 1 самоуплотнение. Однако различиеиятенсивности уплотнения оказалось не существенным. '

Боронование вдоль'рядков.и рыхление почвы по всходаи'позво-ляют снизить илотвость почвы за"вегетацию.растений и обеспечивает более полное увичтожеаие сорняков*

Экономическая эффективность сравниваемых технологий праве- ; дена в тзбл.1. ■ .-^'гУ;:.:."'4'с '''"■■■' г-

Для наполнения операций.технологических вариантов нами были разработаны и скомплектованы широкозахватный посадочный агрегат, со сдвоенной сажалкоВ СЕ-4В и восьиирядный кульгкввторный'агра-: гат ва базе культиватора КРЯ-4,9 с окучниками.

Результаты испытания агрегатов в производственных условиях показали, что за счет увеличения ширины зэхватз.производитель--,: иость агрегатов повысилась в 1,8 раза, площади, уплотненная'дзи-жителями тракторов, уменьшилась в 2 раза. . ;

Анализ существующих сре дс тв меха ни за циа и энергетически«// V испытания основных агрегатов: возделывания .картофеля позволяют сделать вывод о том, что Производительность'этих агрегатов.низ^'л ка на перечисленных работах из-за вязкого коэффициента исполь-зовавия времени смены и недоиспользования тяговой мсскости .' -'-

Таблица X

' • '' Показатели : ; : ■ :---ВЮИМЛ. „.„...---

■ _ _ --- _ - - - -С-1- ~2_ «.

. Урожай о I га, ц : 170,2 112,6 1 87,53 202,33

Затраты труда, чел.-час/га 8,88 9,3 6,72 7,89

Затрата труда, чел.-чэс/Ц 0,052 0,082 0,038 0,035

Затраты труда, 100 ' 104,7 ' 75,6 . 73,07

Энергоемкость технологического :

процесса, квт.ч./га • 1,29 1,13 ' 1,00,94

■' Металлоемкость технологического процесса, т.ч./га 0,11 0,17 0,08 0,08

Прибавка урожая, % - , 10,2 . 19,3

Стоимость прибавка урожая,

тугр./ц. - 4,81 10,0

, трактора,,Коэффициент использования тяговой мощноотя трактора 1|;3-80/62 ооставлял на вспавке 0,70, на посадке 0,42 и на уходе за растениями 0,72, что говорит о возможности дальнейшего увели-чендя рабочей .аиринй захвата агрегата в тем самым увеличения его1эксплуатационной прои зведительности и снижения отрицательного воздействия движителей на почву.

Речультаты реализации математической модели оптимизации па-' раметров и показателей основных агрегатов возделывания картофеля приведены в т1абя.2. В диапазоне агрстехнически допустимых скоростей наиболее высокая прои вводит еЛьво сгь и эффективность : по принятым критериям обеспечквеется для колесного агрегата при . ширине захвата: на вспашке 1,4 к, на посадне - 4,2 и и на уходе за. растениями 5,6 м. Оря втом мощность двигателя трактора колеб- :. .лется в уаком интервале (75-100 квт) тяговое усилие 14-20 кН.что •..указывает на.целеоообрааяость исоодьвовавия колесного трактора :

■ Таблица 2

Параметры,режимы, : Сосуществующей сио-: По перспективной:, показателя теме_иашин_ _ _ системе машин _ |Л г .-■

:вспаш-:досад-:кулмк-:всдап-:ш>саЯ~:культя-_ ^ __,______:кэ_ _ х _:вецкя ка_ х ка_ _

Рабочая ширина - ■ ■'...-.. .' ; ■ • _ :

га та та, м . 1,05 . 2,3 2,8 1,4 4,2 - 5,6

Рабочая скорость : ^ _ „ = _ , -

движения, м/с 1,7 1,4 2,2 1,9 1,4 1,7

ЙЖсть^^/Г' 0,80 0,86 1,72 0,86 1,57 2,41 Тяговое усилие, кН 11,67 13,44 0,762. 15,71 20,53 14,88 Масса трактора, кг 2890 3182 1784 3854 Э604 3470

мощность Д^гате- 60,29 52,<* . 52,2! 95,3 100,2 75,0

Потери урожая, кг/га 15,7 6,5 3,7 15,3 6,5 3,6

Совокупные сриво- ■ '.:

денные затраты, . .-...■'■...

тугр./га 40,13 27,34 12,50 38,62 23,24 12,33

20 кН о рационально перераспределенной массой по осям движителей и рациональными размерами колес,

И такому трактору относится трактор ЫТЭ-142 проходивший- ■ -испытания в Советском Союза. ?-'.>■- ■.'.■

Решение задачи позволает выбрать и скоаплектовать слвдувщий комплекс машин, исходя из существующей и перспективной системы; машин:. .;'.■,:■Г;

. I. Тракторы Т-70С,' МТЗ-82,: МТЗ-142; : - . _ ' . ' 2." Плуги ПН-4-35, ПЛН-3-35; , ■ 3, Культиваторы К0Н-2,8ПМ, КРН-5,6;

4. Картофелесажалки СН-4Б-2, СКМ-6,0;

5. Почвенные фрезы ФВН-1,5; ;': ; "..•:•

m

H&r ISO

.too

sc

I W г* S

"" / ! / у /д/ //¡в* s

; V' Щ:

У

Wz гя/г

10 2.0 to

ы

yf

u *

* -

CtS U M 2.2 ZT l/j»rt/C ; GS ti- /.7 ÁX ■ ¿j Vf>Mjc

""I С toé

Kl \l. A i— bJ

¡ ■ '.i ■ ' Г ; t S'A 6

!

a.s и L7 2.2 .¿Ifaftjc ■ as 11 ¿7 Я7 VfiML

Vv Рис.2. Вчияаие скорости движения агрегатов ва их параметры : и показатели работы . ,.-.:. Bp 1,4;ы - для обработка почвы; Вр » 4,2 ы - для .":/' посадки картофеля; Bp » 5,6 ы - для маидурядноЯ : обработки. • •

6. Бороны БС-2, БСО-4, 32Б-0,б, ЕРУ-0,7.

:: V 'г В Ы ВОДЫ . ' • ■.;■ ■

На основании теоретических иэн сп ерик е н гальпых исследований мохно сделать следующие выводы. ■ ::

1. При вшодкеная ыезсааи зированных сельскохозяйственных ра-'.-',; бот г Центральной- зекяедель ческой зове 1£НР двихвтели тракторов,

в особенности колесные' тракторытипа T-I50K сильно переуплотня---ют почгзг. Максимальное уплотнен иепочвы движителями тракторов происходит в пахотной рориглята О-ВО.си и иансзшальная ее дефор- - ' нация проявляется в . зона раопределения норкеэой сис*ела растений/ на глубину 0-20 си. В подпахотной слсе из года:в год происходит накопление остаточной деформации почвы. V^'r--?,

2. Под воздействием движителей тракторов объемная масса ваатановой почвы супесчаного и суглинистого составов заменяется в пределах от 1,2*1 I03 кг/а3 до I,65v W3 кг/м®, т.е. увеличивается на 37,5 процентов по сравнению с плотностью почвы контрольного участка. Для почвы легкого суглинистого механического . • состава она колеблется в пределах (0,38-1,3) 103 кг/м3.

3. От переуплотнения почвы движителями тракторов урожайность картофеля снижается на 14,1-20,0 процентов. Увеличение плотности почвы на один процент приводит к снижению урожайности • картофеля до 4 прояевтов. Для. нормального роста и развития карто-

. фоля в Центральной земледельческой зона ;ИНР необходимо поддерживать плотность почвы в горизонте 0-30 см в пределах (0,88-1,36):

. Mo3.кг/м3. . .-"z

4. Наименьшее-отрицательное влияние уплотнения почвы дважи- • телами тракторов оказывают при следувцах агротехнслогическах/'^¿¡З?'

- допусках показателей и параметров двигателей тракторов: .. -

•..:'• -удельное давление ва почзу 0,09*0,005 Ша; - ' - соотношение шзринк и.длины пловдди контакта колеса как.

л'v ч ''.■". .

—давление воздухе в шинах для переднего колеса 0,120*0,006 Ша, заднего колеса 0,1*0,005 МПа;

• - виринз опорного злевенха ¿ЮО* 10 мм. ; :'V ■ : '. 5. Я основным техническим, технологическим и организациоз-внм мероприятиям снижения отрицательного влияния уплотненияг • почвы движителями относятся: '

•'. - перераспределение массы трактора по осям движителей; -'■:■;■" i;-;1;- - пршвневвв вирскоадхватнах, комбинированных агрегатов; . - поиск принципиально новых типов движителей; ■ 1' ■ - правильное регулирование давления/воздуха в шинах; ■ *. - выборрациоведьвогоприема осуществления технологического процесса. />v*.' : ' б. Технологический вариант, включающий фрезерование, дово-. • ходовое направлениое боронование, довсходовое рыхление и кудь-тивацаю; с„окучиваеяем с применением широкозахватных агрегатов является наиболее аффективным для среднесуглинистыхи тяжелосуглинистых ПОЧВ. , -^'r'' iv'-' - /: 7, Экономический эффект от внедрения результатов исследований. э. производственных уодовиях составах 10-25 тугриков о каждого центнера урожаи, урожайность повысилась на 20 центнеров с .. гектара, затраты труда сзиэилиеь ва 45 процентов,

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ . • . ► • ' - 'I. Для поддержания оптимальной плотности при возделывании ■ картофеля (0,88~. I08 - 1,36 % I03 кг/м3) необходимо периодичаст . вн вовтролироват» плотное»; лочвн а йроводить междурядное рых-

2. На средних и тяжелых.суглинистых почвах не подввргакдих-ся ветровой арозии', основную и предпосадочную обработку почвы проводить фрезерование»; боронование до всходов и по всходам

нэобходимо проводить вдоль рядков.

3. На возделывании картофеля веобходшо применение шроко-: ;' ; захватных агрегатов путем спаривания картофелесажалок,: пзреобо- '■ '■. рудования имеющихся культиваторов^ на посадке картофеля и меж-'. -дурядной обработке увлажненных почв следует.^предпочтение отда-: ^ - , вать гусеничным агрегатам; в перспективе внедрять.в произведет-/ ; во тракторы класса 20 кН,. шести- восьмирядные картофелесажалки,;.'-;._::' культиваторы, окучники. '...■■■■-"'■:-. ■ \ ■■';

По теме диссертации опубликованы следуюадз работы: ■ ; ■

1. К вопросу усовершенствования технологии возделывания и . уборки ксртофеля. X. "Сельское хозяйство", й 4, 1980 (на иов- . гольскоы языке). -' .':',-■.' ';:.-;'■'':. .ту-у■1;;V'■■ '.\

2. Влияние уплотнения почвы движителями тракторов на урожайность картофеля» Труды МСИ, № 33, 1980 (за монгольском языке).

3. Методика определения удельного.давления тракторных колес на почву "Сельское хозяйство", й» 4, 1981 (на монгольском языке). ■ ■". ,'.'.■ ■_■■:'^'иЗ::^5';:^'^/-'' .-'■' у"- у ■■-■":у:".о"/:'-.'

К вопросу снижения уплотнения почвы движителями тракторов. X. "Сельское хозяйство", Х> I, 1982 (на мовгсльском языке).

5. К вопросувнадрэиия рациональной технологии возделывания. ,'■ картофеля. Труды МСХХ, № 34, 1982 (на монгольском языке).

Объем 1,5 п. л.

Заказ 645.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва, И-&50, Тимирязевская ул., 44