автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Оптимизация параметров шин по уплотняющему воздействию на почву в условиях хлопкосеяния Египта

ТАЕНЕКТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОТО ЗИЛ’ЛЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕРСВ ИРРЛГАЦИИ И МЕХАЧЛЭЛЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТЕ/1

( Т И И И И С X )

САГ-МР КОРАКИ ХУССАЙН АЗДЕЛЬ ИА5И

УДК 631.43Г.73:б31;37г(620)(043.2)

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ 1ГИН ПО УШСТНЯЩЕ\!У ВОЗДЕЙСТВИЮ НА ПОЧВУ В УСЛОВИЯХ ХЛОПКОСЕЯНИЯ ЕГИПТА

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соиекаше ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - 1990

Работа выполнена на кяфедро "Эксплуатация маз-инно-трак-торного парка" Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИІШСХ). *

Научный руководитель: заслуженный механизатор сель. ского хозяйства УзССР, кандидат

технических наук, доцент

. гр/дап в.н. '

Научный консультант: доктор биологических наук,профессор

. . ПАГАЧЯС К.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

АХДЦЖАНОВ М.А.,

, кандидат технических наук,доцен

, ЩУПОВ И.М.

Вздуиал организация - Ср е дн е ?, э и ат с кал государственная зональная мааинно-испытательная . станция ( САМлС )

Защита состоится

«25» HojSp ji 1990 года в/£^ч.

на заседании специализированного совета К 120.06.01 по присуждению ученой степени кандидата наук Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства С ТКИЖ.ІСХ).

. Адрес: 700000, Ташкент, ГСП, ул.Кары-Нияэова, 39,ТИИИ:.1СХ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТКЖЕЮХ Автореферат разослан " & " 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета доцент

ТАТУР 0 .Г.

;;1І ОБіЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'цмм Актуальность теми. Вследствие нерационального использования человечеством природних ресурсов происходит иноаесгво экологических катастроф. Так, в результате интенсификации земледелия нависла угроза «ад плодородием почвы.

. ?сст применения генеральних и органически: удобрений, внедрение интенсивных технологий возделывания се'льскохогяйетзсаиих культур и обработки почви - вес это требует использования анзрго-насиэдиичх агрегатов, как правило, сповыизаной иассой. Стрзыпеь к большая производительности и экономичности,- почву расгн/атривавт . только как средство, обеспечивающее реализацию тягового усилия трактора и заполняющую фуиедии несучого основания, эзбшзая о тон, что почва, прежде всего, биологическая сре; обявдаюцая уникальным бесценнілі свойством - плодородия, т»е. споссоностьа давать урожай, .' . ,

Комплекснім показателей для оценки-«чгативных последствий при использовании энергонасыщенных зграгз'тов является плотность сложения почвы от которой, глаЕНыа образом, зависят почвозшие условия, а следовательно урожайность сельекохозяйствентл: культур.

От переуплотнения почвы снижается в средпзм урожайность на 15-25?, удельное сопротивление почвы при зэ обработке возрастает в 1,51,8 раза, разрушается макроструктура л ухудсаются биологические .•свойства, на восстановление которых грэбуотся десятилетия.

; Проблема переуплотнения почвы актуальна и для .развивавшихся стран, в частности для Египта,, где интенсификация сельскохозяйственного -производства особенно усиленно в хлопководстве, только начинается* , . *

: Путл и способи сішззпия уровня вредкого лоэдеИствия мааин на почву можно, разделить.^основном.иа агротехнические, тснюло-

■ : ч . . ' -

гические и конструктивные. Раиьлз при конструировании аиа тракторов учитывали только давление на почву, теперь же установлено, что значительную роль при агон играют гагата рззиеры и форма пятка контакта движителей. , . .

Б связи с излозончца выдвигается гипотеза, что можно уменьшить уплотнение-почвы сутей оптимизации кассы трактора и параметров ДЕИКИТелП. , . ' . " ‘ ' ■

’Лель и зздата исследования - кзучеииа возкоетости снижения уплотняющего воздействия колесных (тракторов на почву в условиях хлопководческой зоны Египта путем оптимизации параметров икн.

В ^ответствии о этий поставлены следующие задачи:

' - оценить уплоткпщеЬ вордейсгвае на почву тракторов, приые-

няешх при посеве хлопчатника, в условиях Египта и СССР, с учетом количества ос проходов; ■■ - ' . .

- определить выходназ параиетры :шш,‘ влияющие на уплотняемо сть почвы; . ' ' . - . • .

- разработать авгоритиа к программы расчета уплотняэдего воздействия колеских тракторов- на почву на персональных кои пью- . терах и програмияруеиых ыикрок’адькуяяторах; ;

- обосновать иассу трактора* равиер ики’и внутраннее давле-

ние в винах по инт о и сивк остиво одой ствн п на почву для условий ; Египта; ! ‘ ■ . .•

- исследовать влитие, .нагрузки «а колесо, размера икни п . внутреннего давления в пей ва уплотаяеырсть почвы;

- „разработать ..'рекоизядацйй по снюдеиив уплотняодего воздей-.

ствия колесных тракторов за счет размеров шйв и внутреннего дав- . леи ия в ней; ' ; ■; .■ ... ■ . '

.. - определить экожтческуо эффективность-разра&гаакнше рекомендаций. : %

Научная новизна. Вывалены эыпиричесвие условия для определения плотности почвы поело прохода ойлъекохозяйствашшх агрегатов в зависимости от конструктивных и компоновочных параметров, а так-ко уравнения выходных характеристик пин,.прпкепясыых в хлопководческих зонах СССР и Египта. . ‘

Практическая ценность» Составлены алгоритмы, програмки и но** тодика расчета на микрокалькуляторах п персональных компьютерах необходимых характеристик ими, максимального давления и плотности почвы поело прохода сельскохозяйственных агрегатов. Научно обоснованы тип шин, режимы работа агрегата для предпосевной обработки почв» и посева хлопчатника в условиях хлопководческой зони Египта. . ■ . ■ .

Ка защиту выносятся следующие положения:

1) возможность регулирования уплотНпвцеґо дойствия движителе Н путем подбора массы трактора, размерам давления'шив;

2) установление завксйкосм уплотнпоцего воздействия движителей пиряии, внутреннего давления иин и числа проходов; -

3) почтя полная тождественность уплотнявдего еляпшш движителей на почву в условиях Сгипта и Узбекистана. .

Реализация результатов исследования. Разработанные алгоритмы, программы и методики расчета платности почвы поело прохода згрогатой переданы на Таакснтский тракторний завод для.прпкено-ния при конструировании нових образцов тракторов, Подготовлены узкомендэшн для ;і:ш::стерствз сельского хозяйства Египта.

. Апробация работы. Осноышо положения и результати диссертационной работ и долохзни и одобре :ш на вжагодт-ж нзучшлх кои-Г е— *

рзіїциях профессорско-преподавательского состава Т:і::.5:.:С.Ч в 1ЪЬс-1950гг., а тагс-го- на *чзао» оовзгв НПО ".йрздозседї.хоіг.^хгігі^з'г:;:*:!".

Публ:нПо пт ер «здай диссертация опуслі-мі^цм <•*> ст.'-

б

тья в трудах тя:п;;,:сх. ..

Структура и объеи заботы. Диссертация состоит пз введения, пять глав, выводов : рекомендаций, списка используемой литературы из 203 наименований, пз :;оторкх 8 на иностранных языках, и 20 прилоаеаай. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста, содор'лл 42 рисунка и 1У чаблиц,

, ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Со введении оо'оснозэиа актуальность теш и’изложены основные полокекик, зшосише на защиту.

В первой глава "Состояние вопроса к задачи исследований" рассматриваются особенности природно-климатических и почвенных условий в соне воздзлизания хлопчатника в Египте, Дается сравни тельная характеристика технологий возделывания хлопчатника в СС п Египте с указанием основных параметров применяемых для этих г лей.колесных тракторов. Анализируются научные работы рассматривание вопросы переуплотнения почвы. Описываются существующие методы оценки и нормы механического воздействия на почву движителей сельскохозяйственной техники.

До недавнего времени общепринятым критерием оценки уплотн чего .воздействия на почву ходовых сг.стаи являлось среднее давл ние на твердое основание, причем считалось, что оно равня ся внутреннему давлению в пина. В действительности же, как выя нилось.позднее, это далеко не всегда так, в связи с чем перощ к оценке ч нормаи максимального давлаи'/.а согласно ГОСТ 25955-1 Однако последние исследования пагагажг неприемлемость критерии определенных ГОСТом,так как не установлена Фуш-лиюнальная свя: мс;::ду С^тх. и урожайностью сельскохозяйственных культур.

В почзешюи институте ;ш.В.В.Докучаева попади к выводу,ч в агротехнических.требованиях о допустимом дазлента на почву

іо судить по площздн опори ходових сясгвм, поскольку расширение пловди иагру;:.зн!ія при прочих ревних условиях прязоднг іс сші::іе-!ішо прочности почвы из с;.:аа::е, а аледг-.атолыю, к больней1/ уплотнению. К этому предполо: ^ппю необходимо отнестись критически, га:: как в соответствии ГОСТ 2оУЗЗ-Є6 для у;'еі;меиіш ноксіншльио-ро давлення 0^ ^ па почву необходимо узззли"кгь плоцздь опори,

а ото 1,;о;;;ат привести нэ к уисшлю.чап уплотнения, а к его увеличению. .

В пешзо’Л главе уделено вн.г.ашш исследованиям, направлении на о:п!>;:оіі:-!Є вредного еоздєМсївіїя на лочзу ходозшя смсгома-т. Лз вссго многообразия способов и катодов зчг.ияони три главных направления: технологическое, - совершз. івоваит технологии зозделивания сельскохозпйотвйших культур; агрономичеокоо - повышение способности почы: противостоять уплогяямщіїи нагрузкам за :чет внесен® оргоничоаих удобрений з оч.ль больших количествах; конструкторское - модернизация тракторов я их движлтслзП с ;елыэ уиеньазтт их воздействия из почву. Это третье направленно зС-с'.окітвіїее :і дешевле других.

Зо второ!*. главе огглсони теоретические последования и дана щенка интенсивности воздействия колесного хода на почву по <?ор-іулз Ляс ко: . -

■. . и - <»

’Дб и?- коо:ТгадііЗіі?, зависании от разаера ч «’оран опорной поверхности Д2ИЯИГ8ЛЯ, экспериментально равлиИ 1,25 ’ для колесного трактора; > •

& - аиршш двіг.літелп, і:; \

фяях. - аалсжальиов давление колеса на лочви.кЗз;

- коек^пімєнг і:нгєнсі!в:іосг:: пзкопдоная остзточн’ і де-<;ориацпи по чьи при повтор'.;кл нагкґ-сігліґх;

- количество нонгорних проходов движителя 110 одному сложу. .

Используя значило ^ георетичвокив расчет плотное?» проводили но следующим завлсииосзям: _

^ уг ** и ; (2)

Ы • ^(/-гл)/^К <3)

где У7"' ллогиость почвы до прохода двикителн, г/см3; у - коаш^Чщиеат бокового расширения почеы;

И - глубина распространения деформации,»;

. В - модуль общей деформации почт, кПа . .

В эгой ке главе большое внимание уделано выбору и обоснованию методики определения среднего н максимального значений давления колоса на почву. ■ • '

Наибольшее совладение экспериментальных данних с теоретическими отмечено при использовании формулы

<]тх -- '149‘40 ; {ц)

Вш -£59&*/(0«/)г (5)

где Еи1~ модуль упругое г и шляп, кПа; .

&, - давление воздуха в иинз, кПа; "

2) - парушгё! дааыегр шины,а; - .

б - ширина профиля щяны,и;.

.&ц ~ нагрузка нз яину,кН;

, . ^ - коэффициент, -учитывающий соотношение диаиетра шины ' ■ и ее ширине; ь

(Хц- дтнй пягна контакта, и.

В формуле 4 учитываются конструктивные особенности шипи, нагрузка на колосс, модуль общей деформации почки, ео физико-шшшчзекпе сшйстаа.

Прогиб иинп, определяемый ео способностью уплотня1**» почву, и площадь контакта при теоретических исследованиях находили по формула Ь.Л.Бидермииа; '

г(р«*р.) Ч[р« */>*] * .

где р* - внутреннее давление в ашгз, кПа;

С сг - постопшшо киойЧимент» для данное мпш; р„ - показатель, хорактзризуювдй жесткость каркаса пи-ни, кПа.

Для советских инн коэХ'Ъщиент С] и С£ находили из универсальной нагрузочной характеристики (тибл.1) по виракенишг.

с,,4х?4*-4*4*% . <„

- (4ьГ ’

г.. '*4.*ь-4Мл («

*Млл - Ш<Г '

*?е *^/(Р„1+ Р„); У; ^9«;

(9)

. ;

-• з.сспер;:мситзлыш;"| статический прогиб шнни, м. -Для вин, применяемых в Египте, коо^лциент Сд уста павлина- * ли пересчотои по ^орьг/ле З.Н.Бзлкоеского

р - £>' ,/^2.

Ц? - у# & /

7аП~ (ГО)

где а, 6,2- известные параметры, близкие к исслодуецой конструкции сшш;

■ &1{,Ю - радиус кривизны профиля и свободней диаметр

■ исс.тедуеиой шины.

Значения коэ^мцгзатов С/ ч Сг полученные теоретическим путем, хормо согласуются с экспериментальными данными.

Кац уда упоминалось, далеко не всогда среднее давление колеса на твердое основание равнягтоя внутреннему давлению в айне (рисЛ). В большинстве случаев для узких шин при низком внутреннем давлении в иинс, давление на лочау больше. Чем меньше внутреннее .чавле!1йе, тем сильнее влияние жесткости каркаса. При высокой же внутреннем дазлэиаи, наоборот, давление на почву меиьао.

В этом случае избыточное давление в лине воспринимается каркасом и не сказывается на давлении колеса на почву.

При сравнения значений иашшалького давления, полученного по иетодкке ( ГОСТ 26953 - 86 - ),к по аналитическому уравнению ('О, наблюдается расхождение в 2-> раза {рис.2}. В наае?.: исслвдо-. зании при всех расчетах использовали значения максимального давления в шине, определенные только по аналитическим зависимостям ('О • Для выбора оптимальной «ассы трактора, размера пин и внутреннего давления в них были проведены теоретические расчеты плотности почвы после прохода колеса при широкой вариации возможных сочетаний названных величин. При аыбора вц^грганего давления в мине исходили из допустимых нагрузок па ведущие колеса. Кроне того, расчеты проводили и для давления в шинах с учоюа их ыеньие-го прогиба .на мягкой грунте (например, при севе). Известно, что в последнем случае давление в шне можно снизить на ЗОу'з по сравнении с ьшндиалышм по ГОСТ. Кроме того-; была принята во внимание и дополнительная нагрузка до на скорости не более 8 км/ч,что

Таблица I

Исходило данные для уннвзрсальноП нагрузочной характеристик!: яины размером £3,6-38

(&■>&), tillo. G*, *и > / / ~-г \f-M, I 1 ж ; I flf*/*// 1 Л * * / V Г 1/^

95,4 2,944 1,93 2,08 1,33 2,00

5,Ь88 3.1? 3,32 I.7I 3,15

13,333 4,25 4.4G • 2,Об 4,20

10,599 4,6? . 5,IX 2,05 4,96

115,4 2,944 1,38 1,63 1,20 1,85

5, Зев 2,94 2,15 1,49 2,95

8,033 3,% 3,38 1,72 3,91

10,599 4,24 3,85 1,70 4,41

165,4 2,944 1,73 1,05 1,02 1,75

5,Й88 2,64 1,66 1,18 2,63

8,833 3,43 2,П7 1,33 3,40

10,594 3,80 2,33 1.36 ' 2,88

215,4 2,944 1,66 0,77 0,94 1,65

5, 0Ь8 2,49 1,16 1,05 2,50

о,аз з 3,19 1,48 1,15 3,20

10,559 3,54 1,66 1,18 3,60

наблюдается при ьоздоливаиии хлопчгашпсз в период сева и некдурпд-ноЗ обработки. . .

Следуат имзть в зшду, что работа на саархиазяои внутренней давлении в ашю СО кПа допускается толы'о на траоторах с подгсачи-вавдии устройствами. Расчету,с таким давлением проводили на перспективу ;1спользо1:;;и1й резервных возиошхкой и;шы. При' выборе размзрз пиц .5;,:эстси ограничения по гнишмальной нагрузке^! срацио-* няльио ::спол^зозз7ь стли, рэсочигаипиз на бодьсуя :п грузку, из лзгклх Tpa-iropa::. Tooi,от,1Чос;;ис расчзтц показал.!, что ппinлз uuponix :r.:u л ?х.олих тракгсрсз на легких позио изздпзд? >'х гоа-

so too \гс гчо щ pw кПа

Давление в авнз,хПа Рис.Г- Среднее давление на почву в зависимости от внутреннего давления в различных айнах:

1,2,3 Л -соответственно размера вин 9,5-42: 11,2-28; 13,638; 18,4—38, те ае условные обозначения ла рис.2.

№ со W9 \(о рмШа Дахлонао в пшне,кПа Рис.2. Значение матшалыюгс давления на почву при расчет по ГОСТу 26953-86 (игриховие линии) и по аналитическим зав самостяц (сплошные).

• действие на почву. Так, например, если шину размером 13,6-38 использовать при давлении 100 кПа, то плотность почвы уменьшится н

0,03 .г/см-3, а погори урокая сократятся на Ь,5%.

- § -?.!?,е.'г'с,£.г! ,УЛ,?-В£ опясзны программа к методика исследований -

теоретических, лабораторных и полевых, оксперииантальные исследования проводились,в основной,по стандартным истодякам ГОСТов :: ОСТов с разработкой частных кетодак с зчеггкдсаовий опытов.

. Опыты осуществляли'по иетодав авгкаровзяня *ксперииектов с применением радиоизотопннх приборов для изцереная слотности почвы И ПЭБИ.при обработке опытных данных'. Адекватность результатов теоретических расчетов я полевых исследований проведена по критерию Фишера при достоверности 0,95.

, - В-четвертой главе приведены результаты оценки воздействия

ІЗ .

слеоних тракторов из почву. Уплотнение почзн тракторам» фирм Хубута" (Япония, і,:асса 1400 кг) и "Кесон Фергюсон" (Англия, мзе-■а 2300 :сг) идет интенсивно до £ретъэго прохода по участку, а .на-;ео до восьмого прохода, мот показатель паг.аот. Иитопоявность іроц'-іоса изменяется к по глубина. Чен німв рзсполояен похотіші!

'лоїі почічі, топ меньше идет нрлрацшие плотности, и на глубине іолее 4-0 см сна практически ие меняется. Большее уплотненно ПОЧІМ наблюдается после прохода более узко Г, шины 9,5-42 (иирина >,24 н).

Поело первого прохода плотность верхнего слоя почий - преви-юзт оптимальную (табл.2). Повышенная плотность слокеиан на глу-іі:ну 20-30 ом объясняется паличне:.; почвенной подоигаи. Обрабзти-іЗ'Зі.іьіП слої! уплотняется интенсивно, а необработанный - иезначи-'елыю, особенно при проходе легкого трактора.

Мссладозанияни на почвенном канала ставили целью построить іа?енатїічес;гую модель, описывающую характер уплотнения почвн после ірохода колоса ззо ззаимоеззпзи с внутренним давлением (^ ), нзгруз-:о;і на колесо (^ ), шириной кин (Уз ) и глубиной СЛОЯ ПОЧВЫ (Уу) табл.З).

Б результате получена следующая математическая иодель яроцес-а: і

У=1,3794+0,0164./, +0,0218./? -0,0157^5 +0,047з/^ + 0,0149^,.^ -0,0107^/^, -0,0147^/^0,0076^^-0,0137^-0,0313//. (II)

Поскольку (Ш іріша шиш) - качественный фактор и полагая,

50 Хз варьирует от - Ідй +1, пелучлли трл математические модели.

Первая для $ =0,24 а (^ = -I)

У, *1,3953+0,0164/+0,021^ +1),0597/у +0,0149^-0,0107/,/у

-0,0147/2/^+0,0137^-0,0313//; (12)

Вторая для в =0,35 и (Х3 =0)

, . Таблица 2

Изменение плотности по Чен (г/с и3) в зависимости от кратности проходов (трактор "Кубута" иаоса 1400 кг)

Шубина ючвепного ■лоп.си Плотность ДО ПрОХО- у 3 Г/СІ.Г 1 ■ Проходы

I 1 П і і і 1 і її | У 1 | УШ

Янна 13,6-38 (ширине -0, 35 ц) __

0-10 1,13 1,20 1,23 1,24 1,25 1,267

10-20 1,24 1,28 1,31 1,33 , 1,36 Г,366

2Г-30 Г,34 1,38 1,33 1,41 1,44 1,44

30-40 1,43 1,43 1,44 1,44 1,45

40-50 1,48 1,48 1,48 1,48 1,49 1,49

50-60 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50

Шина 9,5-42 (ширина-0,24 и)

0-1и 1,13 1.24 1,27 1,30 1,33 1,34

10-20 1,24 1;34 І.ЗЬ 1,43 1,44

20-30 1,34 1,42 їм 1,44 1,47 1,47

30-40 1,43 1,44 1,44 1,45 1,48 1,48

40-50 1,48 і ,4В 1,48 1,48 1,49 1,49

50-60 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50

Тьо'Яііца 3

Независимые управлявшие факторы и урошш ш: варьирования

Обозначения

Уроши варьирования

Фактори ■' “Г "і ;«агу- і коди- : -І • І о Г +І

іршши !ровен. : ,

Давление в липах, і:Па -А*/ ео 115 150

Нагрузка на колесо, КІ1 Кирки а аил, и 6 Жг 8,33 0,241 11,49 0,35 14,15 . 0,46

У рос іп! горизонта ПОЧ2и,М . к £ч 0,10 С ,20 0,30

і:аг і і/ьлрс -;аи;;г

35

=1,3796+С,0164/ +0,С21.</г+0,С47зУ„ +0,0149^ -0,0107/, -0,014?/г^+С,С137/г -С,С>1з/у ; (13)

О

Третья для & 0,466 із (Лг=+1)

% =* 1,3639+0,0Ш/, +0,0218^. +0,0549/у+0,0№У,Хг ~

- 0,0107/,-0г01‘Я/г Кг+О'Оит// -0,0513^. (14)

Лз анализа кагошзтичоских моделей следует, что зависимость ,'плогиииия почвы от давления воздуха в птах [/у) носит лииеИиый езршетер, а от нагрузки на колеса (Х<г ) и урозня горизонта почвл

- криволииоііниЗ, поскольку <3 22^° ^0 (5 22 " & ~ оценки

хоэффицивктол при квадратичных членах). При этом оценил козф?яци~ эагов, ї.е. кагемаекчеекдв модели относительно фактора^ имеют вогнутую форму, а относ лтзлшо фактора /у - зипувлую. Со'щлії образ моделей представляет собоГ; седлообразную поверхность второго порядка. Поскольку Д, = +0,0164, т.е. эта оценка полокітельпа, то правий конец седла (/, = + I) прнподши: относительно левого (/ а -I). 15з анализа образов :.'атеітических ноделе;! сдедует,':то их опт.іиук (;.пш:шлъноз уплотнение почвк) расположен близко к граничным условиям независимых управляемых факторов: '

У,~-Ъ Хг~ ~1 11 Л--І. ■

Потек экстремума функций проводился методой двухмерных сечений, поскольку полученные аналитические модели различаются незначительно. Условный экстремум определяли только "для одной ;;з плх при В =0,35 н. Пр;г этом в качестве первого приближения пркшшзлосі X/ а-І. 3 результате расс«атркваекая модель приводняясь к в;;?,у

СЇ

У Т,3632+0,СОбЭ^ +0,0580^ -0,0147^^ +0,0137^ -0,0313 /у

(15)

■ Данную модель обследовали я.щ/г =+1 « У =1,20.. .1,35 г/см3 с помощью киироЗБМ и "Роботропа-1715". Установлено, что поверхность отклика представляет собой гиперболоид второго порядна. Когда в центре области =0, =0 и ^ =0), значение отклика -

степень уплотнения ПОЧБН с У =1,3632 (рис.З) А У =1,31 г/см3 (рио.4).

РіЮ.З. Двухмерное ссчс :не поверхности отклика, характеризуючеє стецепъ уплотнения почеп б зависимости от нагрузил иа колесо и уровня горизонта ночви

РксЛ. Двухмерное СОЧСІІ'.іе Функции отклика, хараістори-зуюцеїі степень уплотнения почвы в зависимости от дзвле ния и шішах и нагрузки на к с лєсо .

По ызре уцйньалпш уровней этих факторов -I)

стеьеиь уплотнения почвы снижается и доходит до 1,Ы г/сг.э (на:;-лучииЦ результат эксперимента). .

При анализа функции с различимый сочетаниям» независимых факторов устаношеио, что минимальное уплотненле почвы пру совокупности^ --It £ =-1| ¥у =-1 находится в пределах 1,£0...1,50 г/сиа (рис.5).

Рис.5. Двухмерное сочвнио (-у! пик, характеризующей степень уплотнения почги в зависимое: от дав-иния в пинах и урошя горизонта почьи

Поііск условного экстреиука математической модели при фактор- •

: ограничениях =+І, І =І,2,ЗЛ> производился на ЭВМ о испо-

іоианпен метода итраушзс Функций ($имъ.

Сітмизация получешшх иатеиатпчсскта моделей показала, что

імзиьшев уплотненно почвы ведугуигл колесэнн посевного агрегата

^=І,2ч) достигается при следующей совокупности независимых упра-

пешіх факторов:

в кодированных значеннях

/, -і, /л « Л-і;

з нагуушшшх аначенлях Р\у =80 кПа; . =0,96'*- т; З =0,2*66 а; £ =0,10 ід.

Рад'лоизотопньм прибор ПОЗВОЛЯЛ КЗМерИЇЬ ПЛОТНОСТЬ ТОЛЬКО до іубшш 0,3 и, что недостаточно для агрогвхшческоИ оцепкп сосюп-щ ісорішдостуїшой среди де хлопчатника. Поэтому,используя полу-, зшіае матаматическиз моделі; процесса, прогнозировали уплотненно 1чвы до глубины 0,5 и.

По «ере раснкроііая области болзе чей -I £ ОСі — +1,

степень уплотнения монотонно падает. Прогнозирование есколько снижает точность рассматриваемого параметра, по для иа-их условна она вполне статистически достоверна.

Стабилизируем следующие независимые управляемые фактори:

Уі - -I и Уг =0,74. Тогда «сходная общая математическая модель ■раводится к виду ' . .

У =1,3718-0,0157,£ +0,0588^+0,0076^^-0,0313/^/ (16)

[ослодовательно принимая /і « X} =0 и »+-1, получим «^=1,3875+0,0612Уц -0,0313 Л* (17)

3£=І,3718+0,0688/у -0,0313// (18)

^ *1,3561+0,076^/у -0,0313// ' (19)

• Согласно получзяньш моделям, плотность почь-ы до глубины ; =0,30 !і возрастает с 1,24 до 1,4 г/смэ, в дгльнеНазм аз этот чо~

...., _ ___ 18 ______________________________________________________

казатель снижается и при ^ =0,5 ы доходит до 1,30 г/си3. Че« Лопызе глубина почленного горизонта, тем слзр'ее. миянке акошш лив на уплотнение почвы выравнивается.

При изкененли давления в в;шс с 80 до 150 кПа и нагрузке на колесо В,83 н'Л, плотность по «и повысилась на 0,02 г/си , а При ТОМ Кб внутреннем Д83Л0НИИ, ко нзгрувко на колесо К,15 КК текли прярадзпкя плотности составили ухе 0,09 г/си2.

Пря одинаковой нагрузке на ааиу и внутренней давзоиак в шине широкие шкы уплотняют почву меиыаа, чей узкие. В условиях опыта кзкдь'з 0,10 н ирнкы кчки снн^йог уплотнение на 0,02 Г/сы , На тяяолых тракторах внутреннее давление в айне изменяет уплотнение почзп в более Игроком диапазоне. Зта закономерность сохраняется при разной ширине шины. Варьированием давления в^имне па тяжелых тракторах кохно гораздо сильное снизить уплотнение почвы, но&елк изысизниек ииршш тяни (рис.б).

Ряс.о. сакслиость ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ ОТ иг-'НУ Ы'.1Ш £ (сгло’лнио

линия 'л давления воздуха в ие&/»и (нтризеомю л«ш::я) для разных _ масс трагжоров (кг): I - 2700,- 2 - 32СО я 3 - 3700.

Следует подчеркнуть, что пр:; одной и той ке ыассо трактора (т.о. г.он постоянных нзгр/зизх) и одинаковой изкелизльно:,: давле-и;::: ка почву ипрэкпе мни уплотняют ез Сольаа (р;ю.7). Для праве-

Рис.?. Зазяскмость плотности лочзи в следе дв::»:иїоля от :.!а:с-с:::-:алы:ого «азлешт ::а почву:

I и 2 - разбери икн соогзегсг-випю 9,5-42 и 13,6-33 (по їєо-ретичоскиц расчетам - ^трад:о-вие ліпшії, зксперішенїальнко дашше - сплоаяно)

денных размеров айн при максимальном давления 37; 50 и 55 кПа разница сосгавляег соогвотсгвелно 0,03; 0,06 и 0,07 г/см®.

Б гшзол главе подсчитан годовой зконошїчосісиИ з^фект Эг0 от эксплуатации повів: .машин с учетом ішиензниЯ количества к качества получаемой продукции и расхода основних иатеряалов определяет' ся по формуле *

•Эгз ~£(Г1уА.{ ~/7уд.ы)+ (СА» ~0ічг) * У См. і ~ С,:)]бз;

где Пуа-І и Яу4'" ~ приведенные затраты в рублях соответственно

базовой и новой иаииа на единицу наработки продукции;

СмІ^СмН" оооїзоісївзино стоимости продукция и материалов в рублях на единицу наработка;

' Д» - зональная годовая наработка новой ташіпш.

По экспериментальным я ^теоретическим данниа учуивалось 2.зшіе потерь урожая хлопка-сырца а составляло з среднем 299,4 руб/га. ■ *

. • ОСНОВНЫЕ .ВЬЩОДЦ и РЕКОМВДАЦИИ

1. Применяемые тракторы в хлопководстве Египта и Узбекш;

на обычно переуплотняют почву вше допустимых пору. Исключен! составляет самый легки!! трактор (1400 кг) фирми Кубута Д-450С (ЯПОи«я)с ИННОЙ 13,6-38 , КЫ'ОриЙ При ПерЕОМ проХОДб 119 110007 хлопчатника уплотняет почву на 1,13-1,10 г/см3 {по норматива.', 1,2-1,3}. . . .

2. При проходе трактора по полю до трех раз по одного сл ■плотность верхнего слоя почвы (0-10 си) сначала резко варьирз (о? 1,13 до 1,24 г/см3 для шины pasuepow 13,6-38.'и шириной О, и до 1,30 r/сы3 дли шины размером У,5-42 и шириной 0,24 и), с тем этот показатель увеличивается незначительно.

3. Существующее мнение, что среднее давление колеса на э

доа основание равно внутреннему давлению в мине, пз всегда сг ведлкво. При малом давлении 80 иПа в айне размером 13,6-38 д£ вив колеса на основание больае 88 кПа,.а при большой внутрот давлении, равном 150 кПа, давление колеса на основание соотол ПО вПа, т.е.оно меньше внутреннего. Это объясняется ток,что биточное давление в тине воспринимается каркасом. Следозател) изменение площади контакта не пропорционально измензшга дагл< в айне. , .

■ 4. При расчете иаксииального даз/ения в tme по ГОСТ 24{

80 теоретические датше" превииали экспер:;меатгльнио в 2...3 ] тогда кик при расчете по аналитаческо.' зависииости сии оаазщ адекватигыи. Токаи образец, параметры ГОСТа не всегда достой . 5. С повыуеаиеы внутре.-шего дз&йэния в п;:ае (особенно в' пазоно IG0...200 id!о) уплотнение яочви во всех случаях рзстс.

6. При одном и тон йе дагленк’.; ь аийьх (ЬО к!1а>-и одгл;з1 toil нзгру 3i:e на кодsag (14,13-к!!) с увеличение*! гирлии а::.ч« <

,

,24 до 0,35 я уплотнение почвы снимется с 1,33 до 1*30 г/сц , при иакоаыакьиои- давлении на почву 50 кПа с увеличением ширины гт с 0,24 до 0,35 и уплотнение почвы повышается с 1,30 до 1,35 /си3. ' .

?, Уменьизниз плотности почвн на 0,09 г/см3, которое коано сегда получить варьировании в допустимых пределзх аассой трак-ора, размерами и внутренний давлением шин, приводят к сокращений отерь урожая хлопка-сырца в сродней на 7/5, что дает экономячв-кнЙ эффект 299,4 руо/га. ■ . ' - ■ ■ .

8. Снинениэ давления в айнах в допустимых пределах с учетом

^рыхленной почвы более эффективно уменьшает воздЛствие колоса а почву, чей иирина шин. Поэтому на'тракторы надо устанавливать шнн со сверхнизкими давлениями, иягкаи каркасом и автоиатиче-;кна регулированием давления-в инке в зависимости, от кесткостл ■» [юна. , . ■

9. На основании исследований рекоиендуется в хяопководчо- .

зкоЗ зона Египта применять на посеве и междурядной обработке

грзктор иассой не болеа 2 т с шириной, шины яе иенее 0,35 м п^

давлении в ней 80 кПа. ■ ' . .

. ■ : ' о '

10. йвобходаио создавать иовиэ.иодеяи шад хю 'сверхнизким

внутренним дазлзннеа воздуха (5о. . .60 кПа) при их зксялуатацяи :: повиданной эластичности (чза иенышэ модуль упругости аигш л киаа давление, тем меньше максимальное давление, воздеЯствуюаде на почву). . . . - ..

Основное содержание диссертации опуЗяичотано г слепу^дев работе:

амир К.Х. Проблема уплотнение почвы ходовыми системами.тракторов в лопководческой зоне егкпета, // Псвщениг эффективности попользована 'ЯЛ при ИНТСКСЫВШХ технологиях В0ЭД8ЛЫВ05Ш5 сельхозкультур в она орашемого земледелия. / Сб. науч. Тр. ГЛИК/.СХ.-Таакепт,1989.-

а печате)