автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Perfectionarea tehnologiei si utilajului de plantare a culturilor agricole cultivate prin rasaduri

MINISTERUL AGRICULTURII ÇI INDUSTR1EI PRELUCRÀTOARE AL REPUBLIC 11 MOLDOVA

UNIVERSITATEA AGRARÂ DE STAT DIN MOLDOVA

Cu titla de manuscris CZU 631.332.53

IURIE MELNIC

Perfectionarea tehnologiei utilajului de plantare a culturilor agricole cultivate prin râsaduri

Specialitatea 05.20.01. - mecanizarea agriculturii

Autoreferat al tezei de doctor în çtiinte tehnice

Pre 04

1 3 ŒH 2jOJ

Chimin (lu 2000

MINISTERUL A G RI CUL TURII §1 INDUSTRIEI PRELUCRÂTOARE AL REPUBLICII MOLDOVA

UNIVERSITATEA AGRARÂ DE STAT DIN MOLDOVA

Cu titlu de manuscris CZU 631.332.53

IURIE MELNIC

Perfectionarea tehnologiei çi utilajului de plantare a culturilor agricole cultivate prin râsaduri

Specialitatea 05.20.01. - mecanizarea agriculturii

Autoreferat al tezei de doctor în §tiinte tehnice

Chiçinâu 2000

Teza a fost realizatä la catedra "Ma§ini agricole" a Universitätii Agrare de Stat din Moldova

Conducätor çtiintific: Buinacov Vosile, conferenciar universitär, doctor

habilitai in çtiinte tehnice, UASM.

Referenti oficiali:

1. Cruciun Vasile,profesor universitär, doctor-inginer, UniversitateaTehnicä

Gheorghe Asachi, Ia$i (Romanía).

2. Jâmbalist Eugen, conferentiar universitär, doctor în çtiinte tehnice, UASM

Organizatia de profil - Institutul de Cercetäri Çtiintifice §i Constructii Tehnologice pentru Mecanizarea çi Electrifícarea Complexului Agroindustrial.

Sustinerea tezei va avea lóela" 2 " 0¿ 2000, ora /7 ín çedinta consiliului çtiintific specializat DH 05.92.22 de pe längä Universitatea Agrarä de Stat din Moldova pe adresa: MD 2049, str. Mirceçti 44, Chiçinâu, UASM.

Teza de doctorat poate fi consultatä în Biblioteca Republicanä Çtiintifïcâ Agrícola de pe längä Universitatea Agrarä de Stat din Moldova.

Autoreferatul expediat " 2'J " _2000

Secretarul çtiintific al consiliului §tiintific specializat DH05.92.22, conferentiar universitär, doctor in çtiinte tehnice

Gr. Marian

CARACTERISTICA GENERALA A LUCRÁRII

Actualitatea temei. Producerea legumelor çi tutunului ocupa un loe prioritar ín agricultura Moldovei. Una din problemele existente ín fluxul tehno-logic de cultivare a acestor culturi este plantarea râsadului, executatâ ín majori-tatea cazurilor manual. Pe lângà aceasta, tehnologiile existente prevád folosirea ín calitate de material de plantat râsaduri cu râdâcina "goalà", ceea ce nu permite intensificarea capacitá{ii de cultivare a culturilor legumicoleçi a tutunului.

Problemele perfectionàrii tehnologiei §i utilajului de plantare a culturilor agricole cultívate prin râsaduri joacâun rol extrem de important pentru sporirea produefiei agricole, mieçorarea consumului speciííc de energie, îmbunâtâjirea condipilor de muncâ, reducerea prejului de cost al produefiei.

Acestea pot fi realízate în contextul perfectionàrii tehnologiilor existente de plantare cu elaborarea mijloacelor tehnice corespunzàtore. Rolul principal ín sporirea productivitáfii de lucru il joacà viteza de plantare. De aceea una din direcfiile de solucionare a problemelor menciónate, consta ín perfectionarea tehnologiei de plantare a culturilor agricole cultívate prin râsaduri crescutei ín ghivece nutritive ín paralel cu elaborarea çi cercetarea maçinii de plantat râsaduri ín vederea majoràrii vitezei de lucru a agregatului de plantat.

Problema abordatá ín tezà corespunde Comenzii de Stat nr. 162 din 1993, nr.07.12. 01 punctul 01.15 çi nr. 07.08.02 din 1996 "Elaborarea maçinilorçi utilajelor pentru agricultura çi industria prelucrâtoare" çi programul "Tehnol" - Tehnologia mecanizatá a cultivârii ràsadurilor de legume çi tutun ín cásete". ..

Lucrarea a fost realizatà la catedra "Maçini agricole" ín colaborare cu catedra de Iegumiculturà a Universitâtii Agrare de Stat din Moldova §i uzinele "Rezonan{â" S.A. din orâçelul Otaci, "Tehnovin" S.A. din oraçul Chiçinâu.

In lucrare sunt prezentate solutii çtiinÇiflce çi tehnice arguméntate, a caror aplicare ín productie reduc considerabil pretul de cost çi ridicà gradul de mecanizare a agriculturii ín domeniul plantárii.

Scopul lucrárii. Fundamentarea tehnologiei de plantare a ràsadurilor crescute ín ghivece nutritive cu elaborarea, cercetarea çi implementarea ín agricultura Republicii Moldova a utilajului pentru realizarea de calitate a plantárii.

Sarcinile lucrárii:

-analiza tehnologiilor çi utilajului existent pentru realizarea plantárii culturilor agricole cultívate prin râsaduri;

- fundamentarea tehnologiei de plantare a ràsadurilor crescute Ín ghivece nutritive;

-cercetarea çi determinarea parametrilor esenfiali care influenÇeazà procesul de funcionare a maçinii semiautomate de plantat râsaduri de tip carusel;

-elaborarea çi întocmirea modelelor matematice multifactoriale de funcionare a organelor de lucru ale maçinii de plantat cu scopul optimizàrii parametrilor functionali, constructivi, dimensionali çi tehnologici;

- determinarea teoreticâ a parametrilor constructivi ai alveolei paletei çi cercetarea caracterului de extragere a râsadurilor din alveola;

- aprecierea economicâ la implementarea tehnologiei çi utilajului de plantare a râsadurilor crescute în ghivece nutritive în agricultura Republicii Moldova.

Inova{ia çtiinjifica a lucràrii:

1. S-a perfec^ionat tehnologia de plantare a culturilor agricole cultivate prin râsaduri.

2. A fost elaboratà, cercetatâ çi optimizatâ schema cinematicà çi constructiva a maçinilor semiautomate de plantat râsaduri crescute în ghivece nutritive de tip carusel.

3. S-au optimizat parametrii principali ai componentelor schemei cinematice a maçinii de plantat râsaduri prin metode teoretice de calcul elaborate.

4. S-a determinat teoretic çi s-a constatai experimental modelul matematic de plantare a râsadului eu maçina semiautomatâ de plantat de tip carusel.

5. S-au determinat proprietâtile aerodinamice aie râsadurilor crescute în ghivece nutritive.

6. A fost elaboratà teoría de extragere a râsadului din ghivece çi propusà metódica cercetârilor experimental pentru determinarea forfelor, ce acjioneazà asupra râsadului în timpul extragerii din ghivece.

Semnifïcafia çi valoarea aplicativâ a lucràrii constà în elaborarea tehnologiei çi perfec^ionarea mijloacelortehnice, în vedereaasiguràrii plantârii râsadurilor crescute în ghivece, eu mieçorarea cheltuielilor de muncà, consumului specific de energie, prefului de cost al produefiei çi sporirea produefiei agricole timpurii odatâ eu asigurarea conditiilor normale de muncà a operatorilor.

în baza cercetârilor efectúate asupra râsadurilor au fost stabilité conditiile optime de extragere a râsadurilor din ghivecele paletelor çi s-au determinat parametrii constructivi çi dimensionali ai ghivecelor çi paletelor.

Modelele matematice adeevate ale proceselor tehnologice elaborate servesc ca algoritmi la rezolvarea problemelor de optimizare a parametrilor maçinii de plantat, eu ajutorul programelor asistate la calculator.

încercàrile, experien{ele în câmp çi lucràrile de plantare a, râSadurilor crescute în ghivece nutritive privind implementareâ în producfie a maçinii de plantat ràsaduri au fost realízate pe câmpùrile stafiunii experimentale didactice "Criuleni".

Tehnologia perfecfionatâ de plantare a râsadurilor de varzâ, roçii, ardei çi vinete crescute în ghivece nutritive, a fost aplicatà în asociaba agrícola "Hârbovât", Anenii-Noi.

Documentatia tehnicà çi licen^a pentru producerea maçinii de plantai elaboratà a fost pusâ la dispozi|ia uzinei "Tehnovin" S.A., or. Chiçinàu.

SuportuI metodologic çi tcoretico-çtiinfific al rezultatelor prezentate în lucrare, este confirmât de urmàtoarele: folosirea metodelor de cercetare arguméntate, utilizarea aparatelor de màsurà çi control justifícate, efectuarea unui numàr suficient de experimente, utilizarea metodelor matematice de prelucrare statisticà a rezultatelor teoretice çi experimentale a încercàrilor efectúate în laborator çi în câmp.

Aprobarea lucràrii. Cele mai importante rezultate aie tezei au fost prezentate, discútate çi aprobate în perioada anilor 1993-1999: la çedinfele Consiliului facultàtii de mecanizare çi automatizare a agriculturii UASM, la conferida çtiintificà republicana "Inventica, inovatie çi creativitate" (Chiçinàu, AGEPI, 1996), lasalonul international pentru Tineret "Inventica- Creativitate - Inovare" (Chiçinàu, UTM, 1997), la conferinfele internationale Kirovograd (1997) çi Kirovograd (1999).

Maçinile semiautomate de plantai ràsaduri MPR-4 çi MPR-6 au fost prezentate la Simpozioane Internationale çi expozitii: Salonul International "Inventica, creativitate, inovare" laçi (1995), expozitiile internationale, Agroteh-95, Agroteh-96, Agroteh-97, Agroteh-98 çi au fost deosebit aprecíate ... de specialiçti.

Maçina semiautomatà de plantai ràsaduri a fost distinsà cu diploma la salonul international "Genius" Budapesta (1995) çi salonul international "Inventica - Creativitate - Inovare" Chiçinàu ( AGEPI, 1996) cu diploma de gradul II.

Publicatii. Aspectele, rezultatele cercetârilor çi ideile principale aie tezei au fost publícate în 8 lucrâri çtiintifice.

Structura lucràrii. Teza este prezentatà pe_pagini, confine_fíguri

?i_tabele. Ea confine introducere, cinci capitole, concluzii generale,

bibliografie (102 titluri),_pagini de anexe.

CONTINUTUL LUCRÀRII t

Introducerea prezintà actualitatea problemei çi solu^ionarea ei, scoate în cviden(à important lucrârii çi necesitatea perfec{ionârii tehnicii de plantat ràsaduri aie culturilor agricole; cuprinde principalele problème propuse pentru rezolvare, date informative în vederea analizei çi aprobàrii lucrârii çi rezultatele implementârii.

în capitolul 1 - "Stadiul actual al realizàrilorîn domeniul înfiintârii culturilor agricole prin plantarea ràsadurilor" este prezentatà analiza tehnologiilorde plantare, cer¡n|ele agrotehnice impuse procesului de plantare, studiul diverselor tipuri de maçini de plantat, stabilirea schemei cinematice çi constructiei maçinii de plantat ràsaduri crescute în ghivece nutritive.

Productivitatea mica a agregatelor la plantarea ràsadurilor se explicâ prin viteze mici de plantare cu indici de calitate scàzu^i, iar màrirea lâ^imii de lucru este limitatà de forÇele mari de rezisten^â la tractiune. Vitezade lucru de 0,1. ..0,7 m/s (0,4. ..2,5 km/h) nu contribuie la folosirea efectiva a tractoarelor çi a timpului de lucru. Aceastâ relatare este confirmatâ de mul{i autori: Ciubarin M. (Rusia), Neculaiasa V., Balan O. (România), Patron P., Bumacov V., Roçca V. (Moldova) etc.

Din lucrârile §tiin{ifice çi literatura de specialitate au fost distinse directiile principale în perfec{ionarea maçinilor de plantat, ce constau în majorarea vitezei de lucru, ameliorarea calitàfii incorporar» çi preciziei de repartizare a ràsadurilor în rând.

Din analiza efectuatâ, au fost scoase în evidenjâ particularità{ile tehnologiilor existente de plantare a culturilor agricole çi dezavantajele maçinilor existente la realizarea plantârii.

Aceste tehnologii prevàd folosirea în calitate de material de plantat ràsaduri eu râdàcina "goalà", ceea ce nu permite intensificarea proceselor de plantare, iar maçinile de plantat utilízate nu asigurâ calitatea de plantare çi un grad înalt de prindere.

Reieçind din tendinÇele în perfeefionarea tehnologiei çi utilajului de plantat au fost formúlate scopul çi principalele obiective aie lucrârii.

în capitolul 2 - "Contributif teorcticc în vcderca perfectionârii tehnologiei si utilajului de plantare a ràsadurilor" sunt abórdate aspectele teoretice aie tehnologiei de plantare a ràsadurilor crescute în ghivece nutritive çi utilajul respectiv pentru realizarea plantârii.

Tehnologiile moderne de cultivare a culturilor agricole prin ràsaduri prevàd folosirea în calitate de material de plantat ràsaduri crescute în ghivece nutritive sau palete.

Telinologia de plantare a ràsaduluï crcscut ïn ghívece este deja cunoscutñ este folositá pe larg datoritá avantajelor sale.

In timpul transplantñrii conform telinologiei existente din cauza afectárii sistemului radicular, planta suferá un "stres" .si abia peste 9... 10 zile dupa plantare revine la activitatea nórmala, iar dupa plantare rásadul cu rádácina "goalá" are capacítate de prindere mai joasâ.

Cu totu! deosebit se prezintá planta crescutñ ín ghivcce nutritiv. care practic îçi revine ín primele zile, având o capacitate de prindere mult mai malla, iar recolla ob[inulà - cu 1.5. ..2 sâptâmâni mai timpurie.

Rezultá cá pentru plantare poate fi pregàtit un numâr mai mic de rásaduri crescute în ghivece nutritive, iar norma de plantare - micçoratà, Având capacitate înaltà de prindere poate fi màrit §i pasul de plantare a ràsadurilor crescute în ghivece, ce duce la majorarea vitezei de Iucru a agregatului de plantat. De asemenea se micçoreazà cheltuielile de muncà manualâ necesarâ la rectificarea câmpului dupa plantare.

Premisele teoretice în vederea elaboràrii çi optiinizàrii parametrilor constructivï çi tehnologici ai maçinii semiâutomate de plantat rásaduri de tip carusel presupun reaiizarea analizei fàzelorde iucru.

Procesul tehnologic de functionare amaçinii consta din urmátoarele faze:

- faza de ni i çc a re a rásadului aflat in cupa cariiselului catre zona de avans în bràzdar;

- fàza de càdere a rásadului dm cupa caruselului, prin tubul deconducere în bràzdar;

- faza de transport al rásadului din bràzdar în rigola;

- faza de udare portionatâ:

- fáza de flxare a rásadului çi tasare a solului ïn jurul lui.

Pentru reaiizarea procesului (cftnofogic este necesarâ o opera(ie pregâtitoare foarte importantà, executatà manual de un operator, ce deservente sectiacorespunzâtoarea maçînii de plantat -extragerea rásadului din alveola paletei §i alimentarea cupelor caruselului.

In baza analizei procesului tehnologic de func|ionare a maçinii de plantat rásaduri a fost elaboratá ciclograma fazelor de realizare a procesului de funcionare (fig.l ). en prezentarea organelor ce asigurà reaiizarea procesului ïn faza corespunzâtoare.

In lucrare au fost formulate realízate problème de optimizare a principalilor parametri constructivï si tehnologici ai maçinii de plantat rásaduri. A lost cercetatà teoretic cinematica maçinii în diverse faze de Iucru.

Б° ISO* 5601 600° 780'

00

Car и set-

Port râsad

Aàsad

chef de 7/77/} /пpe re

MecQni'srn efe и da re

fíotire

27esc/¡ íctere

fío t/re ínch/'s

S¿a i, ion o re

Stafionare c/escAss

EvQcuarc si \ç(antare

/tacfen

S¿a tioncire(porti

fletragere ?n ¿razdar

Si a tionare desc/>à

V

Tasare

fmpjgg,

r'àsaifutui

^^Qcumuít

ore a afiei

flot ire

Siat tonare

Siat,ianare fл chis

" pCan tart

1ere

Sta t.ionare(parf.)

/Retroçere jn órqzc/ar

Sí a tionare des chis

"X

Tasare.

>егв а a du/cri

Шаге

о opei

Р

Шаге

Fig. 1 Diagrama fazelor (ciclograma) de realizare aprocesului tehnologic al ma§inii de plantai râsaduri in functie de unghiul de rotire a manivelei

Cercetarea mecanismelor de antrenare a dat posibilítate de a alege un mecanism optim al majinii de plantat rásaduri, ce ar asigura atát majorarea vitezei de lucru a ma§inii, cát §i indicii calitativi ridicafi.

Dintre mecanismele cercetate, care asigura mijcarea intermitentá rectilinie alternativa, cel mai potrivit pentru satisfacerea cerinjelor tehnologice ale ma§inii in cauzá este mecanismul cu culisá oscilantá.

In scopul optimizárii parametrilor constructivi a fost executatá sinteza sistemului de accionare a ma§inii de plantat rásaduri de tip carusel, cu determinarea legii mi§cárii capátuluí tachetului de impingere (fíg.2):

unde xA §i y - coordonatele punctului/á;

x'M,y'M - coordonatele mobile ale punctului M; <pAC- unghiul format íntre abscisa $i tija inferioará. Conform algoritmului $i rela{iilor stabilite áu fost elaborate programe asístate de calculator pentru minimizarea direcfionatá a sistemului de accionare.

yM eos <pAC{<p}-y¿ coscpAC(<p)

Xij —X

■M

(1)

M

Fig. 2 Schema cine mat icá a sistemului de accionare a ma$inii de plantat rásaduri:

1, 2,3, 4, 5 - elementele sistemului de accionare; <pM- unghiul de dispunere a tijei inferioare fafá de axaX

l'aza de miçcare a ràsadului in cupa caruselului este determinatâ de viteza inicíala V0 a ràsadului în momentul avansului:

unde r - raza cupelor caruselului, m;

r'- viteza de dispuncre a fixatorilor, m; Vfr-viteza punctului F(capàtul tijei verticale), m/s; a- ungliiul de avans a momentului de deschidere a cupei, rad; çymax. unghiul maxim de întoarcerea tijei verticale, rad;

Aç>- unghiul ce determina cursa libera a tijei verticale la rotirea caruselului, rad;

y-unghiul de dislocare a tijei verticale în pozipa finalà fa^à de verticalà, rad.

Viteza de lucru a maçinii de plantai Vm depinde direct de pasul plantârii l çi legea miçcàrii ràsadului din cupa caruselului în bràzdar, conform câreia ràsadul trebuie sâ se deplasezc prin tubul de conducere farà frecare de perecí interiori ai accstuia. Pentru aceasta a apàrut necesitatea de a studia caracterul de miçcare a ràsadului din cupa caruselului în bràzdar eu determinarea traiectoriei, {inând cont de proprietàtile aerodinamice aie ràsadurilor crescute în ghivece nutritive.

în timpul miçcàrii ràsadului aflatîn punctul M (fig.3) asupra lui acfioneaza fortele: /wg-greutatca ràsadului; R^kjtiv2- rezisten{aaerului (undeAr;-coefi-cientul de portantà; m - masa ràsadului; v - viteza de càdere a ràsadului).

Ecuafiile diferenfiate de miçcare a ràsadului în sistemul mobil de coordonate au forma:

(2)

mx = -kpm(xf ; my=-krm{yf; mï = kpm{zf-mg.

(3)

(4)

(5)

Dupa simplificare çi integrare se obtine:

x_Hkryo!+])

de cädere din сира caruselului in bräzdar: Vm - viteza maçinii, m/s;

Vt - viteza inifialä a räsadului orientatä tangential, m/s; H- înaltimea de cädere, m.

inMz<»icosû:)

'----k„ ; (7)

p

unde H- înàltimea de cädere , m; t - timpul de cädere, s; k-kp-kv - coeficient de proportionalitate.

Rezolvând sistemul de ecuafii 6,7 çi 8 se determinà traiectoria de miçcare a râsadului din cupa caruselului în bràzdar în timpul deplasârii maçinii de plantat. Distança OC (fig.4) determinà diametrul interior d al tubului de conducere:

d>OC=ylx2c+y2c, (9)

_lnil-kpVmtcosaJ unde xc~~~ , yc- ,

KP kP

PoziÇia tubului de conducere prezintà importan|à, deoarece în funcfie de unghiul de avans a, tubul necesità dezaxare fafa de axa cupei caruselului égala eu S.

O important deosebità în realizarea eu succès a procesului tehnologic de func|ionare a maçinii de plantat îi revine operafiei de extragere a râsadului din paletà çi alimentàrii cupelor caruselului. în scopul stabilirii formei §i dimensiunilor optime aie ghiveciului râsadului s-a cercetat caracterul de extragere a râsadului din alveola paletei eu determinarea fortei de extragere (fig-5):

Fex=^---\Htga+rf+(Htga+r}r+r2y

+Ji&E+F,(2coSa-,) ,N °Û)

unde p - densitatea substratului nutritiv, kg/m3;

H- înàltimea ghiveciului, m;

r - raza mica a trunchiului de con, m;

a - unghiul de înclinare a perefilor ghiveciului, grade;

F - forta de extragere a râsadului din ghiveciul cilindric, N.

Fig. 4 Determinarea graßcä apozifiei tubului de conducere faß de axa cupei caruselului in fimcfie de unghiul de avans a:

1 - traiectoria de deplasare a centrului de greutate a räsadului aflat in cupä; 2 - tubul de conducere; 3 - bräzdar; 4 - traiectoria de deplasare a räsadului din cupa caruselului in bräzdar; A,C - respectiv pozifia inijialä §i finalä a räsadului; D - punctul de intersecfie a axei tubului de conducere §i vectorului vitezei Vt; S - dezaxarea.

Ft \ / / !

\ \

/

p,

.....y F3

O JO 20 30 40 50 60 70 a, grade

Fig. 5 Forfa de extragere Fe §i componentele ei Fp FT F} infunctie de unghiul a de inclinare aperefilor ghiveciului:

Fj - forja de greutate;

F2 - forja, ce acjioneazä in rezultatul adeziunii substratului nutritiv de peretii ghiveciului;

F3 - forja de frecare;

Ffrc- valoarea forÇei de frecare pentru ghiveciul de tip cilindru.

Din analiza cercetärilor teoretice privind forma §i parametrii constructivi ai ghiveciului s-a constatai, cä unghiul optim de inclinare a perejilor ghiveciului trebuie sä se afle ín limítele 12... 15".

In capitolul 3 - "Metódica cercetärilor expérimentale" sunt expuse obiectivele pentru verificarea experimental a rezultatelor teoretice.

In programul cercetärilor experimentale au fost incluse urmätoarele etape:

- optimizarea parametrilor constructivi ai ma§inii de plantat räsaduri;

- cercetarea experimentalä a proprietär lor aerodinamice ale räsadurilor;

- cercetarea experimentalä a procesului de extragere a räsadului cu substratul nutritiv din alveola paletei cu determinarea umiditäjii optime a substratului la extragere;

-determinarea ¡ndicilor agrotehnici la plantarea räsadurilor în condijii de câmp, cu stabilirea plajei de variajie a vitezelor de lucru a maçinii de plantat räsaduri.

In conformitate cu programul cercetärilor experimentale au fost elaborate çi folosite urmätoarele instalajii de laborator:

- canalul cu sol, dotât cu un dispozitiv de tractiune pentru realizarea încercàrilor modelelor de ma§ini de plantat;

-instalare pentru determinarea experimentalà a proprietñ{ilor aerodinamice ale rásadurilor;

- instalare pentru cercetarea experimentalà a procesului de extragere a rásadurilor cu substratul nutritiv din alveolele paletei.

în canalul cu sol, dotat cu dispozitiv de tracjiune a fost realizat experimentul trifactorial de tip BOX-BENKIN. Scopul experimentului consta ín dclenninarea çi optimizarea parametrilor principali ai aparatului de plantat. De asemenea au fost efectúate experience pentru determinarea vitezei maxime de lucru a maçinii de plantat, confirmarea mecanismului de antrenare a sec{iei de lucru çi alte experien{e de verificare a unor ¡dei apàrute pe parcursul cercetárilor efectúate.

Pe instalaba pentru cercetarea proprietàtilor aerodinamice ale rásadurilor crescute în ghivece a fost determinate viteza critica F.r §i coeficientul de portanja kp pentru râsadurile de tomate, varzà, ardei çi vinete crescute ín ghivece nutritive. Aceste determinan au permis sa se calculeze analitic principalele faze de funcionare a aparatului de plantat çi viteza teoreticà de lucru a maçinii.

Instalaba pentru cercetarea procesului de extragere a rásadurilor a permis efectuarea experientelor eu diverse tipuri de ràsaduri, pentru determinarea fortci de extragere la diferite umiditâ{i aie substraturilor nutritive çi stabilirea conditiilor optime de extragere a râsadului farà a fi vâtàmatâ planta.

Unele experiente au fost efectúate în comun eu Statiunea de Stat pentru încercarea Maçinilordin República Moldova, ceea ce a contribuit laaprecierea mai precisa a parametrilor constructivi çi tehnologici ai maçinii de plantat ràsaduri.

Deoarece agregatul de plantat comporta supl i mentar rezervoare cu sisteme de transport al apei, cadru rigid cu rezervà de ràsaduri çi utilaj de proteose a operatorilor de razele soarelui çi vânt, rezistenta la tractiune a fost determinate în conditii de câmp conform metodicii de încercare a maçinilor de SSÍM.

în scopul conflrmàrii çi verificârii rezultatelor cercetárilor teoretice çi celor efectúate în laborator s-au realizat încercàri în câmp în perioada 1995-1998 eu maçinile de plantat ràsaduri MPR-4 çi MPR-6.

Rezultatele încercàrilor experimentale au fost prelucrate conform metodicilor traditionale. Valorile maxime a erorilor posibile la efectuarea màsuràrilor se aflà în limítele admise.

Capitolul 4 - "Rezultatele cercetàrilor si analiza lor" cuprinde 4 subcapitole în care sunt expuse rezultatele încercàrilor realízate în laborator çi în câmp çi analiza acestora.

în vederea optimizârii parametrilor constructivi çi functionali ai maçinii de plantat a fost realizat un experiment trifactorial BOX-BENKIN (BB3), pe baza rezultatelor càruia s-a obfinut modelul matematic:

y~ 0,4246+0,0066x, -0,1 091x2+0,0017x,x2+0,0049x,x2 + +0,0047x2x3-0,003 lx,2+0,022Sx¡ '

unde xt, x2, x3 - valorile codifícate ale factorilor aleçi respectiv: Vm- viteza de lucru a maçinii de plantat; i - raportul de transmitere; <p - unghiul de instalare a tijei verticale.

Ca factori de ieçire au fost aleçi: y0 - pasul de plantare, m

- numàrul de rásaduri plañíate conform cerinjelor, %.

în lucrare sunt prezentate curbele de variare privind uniformitatea de repartizare a ràsadurilor în funcfie de pasul plantârii.

în rezultatul analizei s-a constatai, cà uniformitatea de repartizare a plantelor în rând este influen{atâ esencial de viteza de lucru a maçinii Vm çi de raportul de transmitere i, iar pozijia verticalà a ràsadului este determinatâ, în principal, de unghiul cpàe dispunere a tijei verticale, valoarea optimà a càruia este (p — \ ,66 rad.

Cercetàrile experimentale efectúate în canalul cu sol, în vederea optimizârii parametrilor maçinii semiautomate de plantat ràsaduri, au confirmât superioritatea proceselor tehnologice realízate folosind maçina eu schéma cinematicà elabórala çi avantajele mecanismului de antrenare de tip culisà.

Prin rotirea intermitentà a caruselului se dà posibilítate de a diferencia ciar fazele de lucru a aparatului de plantat çi a uçurat esenfial lucrul operatorilor.

S-a constatai cà tachetul de împingere în faza de transport a ràsadului în rigolà trebuie sà coboare lafundul brazdei, ceea ce permite creçterea indicilor calitativi de lucru în procesul de plantare.

încercârile efectúate privind cercetarea proprietàtilor aerodinamice aie ràsadurilor au permis determinarea vitezei critice Vcr çi a coeficientului de portantà ky, pentru urmàtoarele culturi: ardei, tomate, vinete, varzà (tab.l):

Tabelul 1

Proprietätile aerodinamice aie räsadurilor crescute în ghivece nutritive

Cultura Masa, kg Presiunea dinamicä a fluxului de aer, Pa Viteza criticä, m/s Coeficienlul de portantä, 1/m

Ardei 0,0240 196,386 18,0917 0,02999

Tomate 0,0265 147,811 15,6956 0,04023

Vinete 0,0292 210,398 18,726 0,02801

Varzä 0,0329 209,770 18,698 0,0207

fn urma prelucrärii datelor experimentale a rezultat, cä valorile coefï-cientului de portantä kp al räsadurilor de ardei, varzä §i vinete sunt de 1,3... 1,5 ori mai mie decât cel al räsadurilor de tomate. Aceasta se explicâ prin faptul cä în timpul cäderii frunzele räsadurilor acestor culturi ocupä o pozifie aproximativ verticalä çi opun o rezistentä mai mica comparativ celor de tomate, iar timpul de cädere al räsadului diu cupa caruselului în bräzdar este mai mic.

Incercärile efectuate la instalatia de cercetare a procesului de extragere a räsadului au permis determinarea fortei de extragere a räsadului din ghivece, umiditatea optima de extragere a räsadului çi acceptarea promizelor teoretice în vederea optimizärii parametrilor constructivi ai alveoleîor paletei, la care se asigurä o extragere totalä farä vätämarea räsadului.

In baza experientelor efectuate s-a constatai, cä umiditatea optima pentru care rezerva de fortä AF la extragere va fi maximä, se aflä în limitele 20.. .35%, iar dependenta dintre umiditatea substratului §i forfele F - de extragere a räsadului din paletä cu tot cu substratul nutritiv §i F2 - de extragere a plantei din substratul nutritiv, poate fi prezentatä în forma de graf.c (fig.6). Curbele sunt descrise de urmätoarele functii:

F/x) = 0,012x2-0,726x+13,970,N (12)

F/x) = -0,008x^0,172X+14,902, N (13)

unde: x - umiditatea absoluta a substratului nutritiv, %.

Pentru crearea conditíilor optime de extragerc a râsadului din alveolo s-a constatât câ paletele eu râsaduri eu umiditatea substratului nutritiv de 14... 18% trebuie sä fie udale neapârat eu 5-15 minute înainte de plantare. Conform rezultatelor obfimite în cazul utilizàrii acestei metode de extragerc umiditatea substratului nutritiv poate fi majoratâcu 21%. Faptul acesta facc posibîia plantarea fârâ udare supl ¡mentará a râsadurilor ïn timpul plantàrii.

In timpul cfcctuàrii cxperienielor în camp a fost examínala calitalca îndeplinirii procesului tehnologic în comparare eu maçina de plantat râsaduri CKII-6A.

Experienjele au demonstrat câ maçinile de plantat râsaduri de tipul MPR-4(6) asigtirá o imifoniiitatc foarte bimâ de plantare în adâncime eu coefieienlul de variatie 17% çi repartizare de-a lungul rândurilor - 10%. Rezultate bune sau obtinut iji la pozi{ionarea plantelordupâ fixare: 80,2% din plante nu deviazâ de la verticalâ eu mai mult de 30° si numai 6% deviazâ peste 45".

Rczistenla la tractiune a maçinii de plantat râsaduri MPR-4 a fost de 5,9 kN/m fapt care permite folosirea tractoarelor de clasa 9... 14 kN.

Rezultatele încercârilorîn câmp, privitorla determinarea vitezei maxime de lucruamaçinii, relevâ faptul câ la plantarea diverselorculturi (varzâ, ardei, vinete, tomate) pentru acelaçi pas de plantare trebuie utilízate diferite viteze de liicru determínate de coeficientii de corecfie Cstabilifi experimental (fíg.7).

Incercàrile in câmp aie maçinii semiautomale de plantat râsaduri crescutc in palete au confirmât premizele teoretice çi rezultatele experientelor de laborator çi indicii calitativi de lucru ai procesului de plantare, fiind superiori celor realiza^ de maçinile de serie aflate în produc{ie.

In capitolul 5 - "Aprccierea economicä a tehnologiei si utilajului de plantare a rásadm^lo!-" este efectuat calculul tehnico - economic la implementarea în agricultura Republicii Moldova a tehnologiei propuse çi a maçinii elabórate.

Utilizarea rezultatelor cercetârilor teoretice §i experimentale elèctuate asupra râsadurilor crescute ïn ghivece çi a maçinii de plantat au permis sâ fie asigurate conditii normale de muncâ pentru operatori. productivitate sporitâ, concomitent eu indici calitativi de lucru superiori.

în baza acestor rezultate au fost realízate câteva modiflcaîii de maçini semiautomate de plantat MPR-4, MPR-6A, care dupâ cativa ani de ïncercâri în câmp au fost aprobalc de SSÎM pentru productia de serie la S.A. 'Tehnovin" din Chiçinfui.

Calculul elicacitâtii economice a fost electuat in comparare eu maçina

F, N

16

12

8

4

0

5 10 20 30 40 W,%

Fig. 6 For (a de extragere a räsadului infime fie de umiditatea substratului nutritiv

km/h 2,0

1,5

1,0

0,5

0

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 l, m

Fig. 7 Graficul vitezelor maxime de lucru a maçinii de plantat in funefie de pasulplantärii pentru culturile legumicole: 1 - tomate; 2 - ardei; 3 - vinete; 4 - varzà.

Cl,Ca, Cyui, C, - coeficienÇi de corec^ie a vitezei de lucru respectiv la plantarea ràsadurilor de tomate, ardei, vinete, varzä.

"1 -1

J7 _ —

2

A y' ¡7 y/

n A /

V / / '- A F , ■y / /\

"f y / . ¿1 / / /1

1/ / / P7 /!

y - -

1 \ G 0

C* ys?

. . -y ■

> a

y . 1 .

/y

de plantat räsaduri CK H - 6 A, care pânà în prezent este cea mai larg folositä în Moldova.

Calculul efícacitafii economice a confirmât, câ tehnologia propusà de plantat räsaduri, utilizând maçina elaboratä, asigurä sporirea productivitàtii muncii la realizarea operaçiei de plantare de 4,2 ori çi micçorarea cheltuielilor specifice de exploatare eu 286,4 lei/ha.

Prin implementarea în agricultura Republicii Moldova a tehnologiei propuse de plantat räsaduri, efectul economic anual la utilizarea unei maçini MPR-6 vafide 29789,4 lei.

CONCLUZII GENERALE

1. S-a constatai câ tehnologiile existente çi utilajul de plantare a culturilor agricole cultivate prin ràsaduri aplicat astâzi în agricultura nu permit respectarea deplinà a cerinfelor agrotehnice impuse procesului de plantare, nu asigurà distribuirea uniforma a plantelor pe suprafafa de nutriré çi au o productivitate scâzutâ de lucru.

2. S-a argumentai tehnologia de plantare a ràsadurilor crescute în ghivece nutritive çi s-a élaborai schema cinematicà a maçinii semiautomate de plantai ràsaduri çi modelul matematic al interactiunii spatiale "maçinà-plantâ", bazat pe ciclograma realizàrii procesului tehnologic, care permite ameliorarea esentialà a condifiilor de muncâ a operatorilor eu asigurarea indicilor calitativi de lucru çi productivitafii sporite.

3. A fost elaboratà ciclograma de realizare çi efectuatà analiza procesului tehnologic de funcionare a maçinii de plantai ràsaduri de tip carusel eu stabilirea fazelor de lucru, care a permis realizarea concepjiei complexe pentru asigurarea procesului de plantare calitativà a ràsadului çi creçterea productività|ii.

4. S-au élaborai premizele teoretice în vederea alegerii mecanismelor de antrenare çi a sistemelor de accionare ale maçinilor de plantai de tip carusel, în baza càrora au fost întoemite programe asístate de calculator care asigurà modelarea procesului de optimizare a parametrilor constructivi ai maçinii de plantai ràsaduri.

5. A fost argumentai çi cercetat teoretic caracterul de miçcare a ràsadului din cupa caruselului în bràzdarul maçinii, ceea ce permite stabilirea regimurilor optime de lucru al acesteia.

6. S-a elaborat teoría de extragere a ràsadului din ghiveei çi a fost propusà metódica cercetârilor experimentale pentru determinarea forfelbr care acjioneazâ asupra ràsadului în timpul extragerii din ghiveei.

7. S-au argumentai çi optimizat parametrii constructivi çi tehnologici ai organelor de lucru aie maçinii de plantat râsaduri, care conform rezultatelor cercetârilor sunt:

- unghiul de dispunere a tijei verticale-1,66 rad;

- diametral tubului de conducere - 0,12 m;

- viteza caruselului în momentul deschiderii cupei - 0,03 m/s.

8. S-a stabilit câ parametrii çi factorii de bazâ care influen{eazà asupra forjei de extragere a ràsadului din ghivece sunt:

- forma ghiveciului - trunchi de con (H, D, d);

- unghiul de inclinare a perejilor ghiveciului - 12... 15 grade;

- umiditatea substratului nutritiv -35...45%;

- timpul de udare pânà la extragere - 5... 15 min.

9. A fost demonstratà oportunitatea perfecjionárii tehnologiei de plantare a culturilor agricole cultívate prin râsaduri crescute în palète, care asigurà o calitate înaltà de plantare cu asigurarea pasului stabilit çi o capacítate de prindere de 99,3%, eu coeficientul de variatie a distanjei dintre plante în rând de 10,7%.

10. Au fost confírmate în mod experimental premízele teoretice în vederea stabilirii parametrilor constructivi çi tehnologici ai maçinii de plantat râsaduri, care asigurà o calitate înaltà de plantare la viteze de pânâ 4,5 km/h, mieçorarea rezistenjei la traejiune de 1,5...1,7 orí la o unitate a lájimü de lucru în comparare eu maçina de plantat râsaduri CKH-6A.

11. S-a demonstrat, cà în condi{iile Moldovei aplicarea tehnologiei de plantare a culturilor agricole cultívate prin râsaduri crescute în ghivece nutritive, combinats eu tehnologiile de în fi in tare a câmpurilor prin semànat direct çi prin râsaduri eu râdâcina "goalà" permite aprovizionareá ritmicà a pietei eu diferite varietàji de legume de o calitate înaltà, produse eçalonat în decursul anului çi prejuri de cost accesibile.

12. Implementarea tehnologiei propuse de plantare dâ posibilitate de a mecaniza una din cele mai istovitoare lucràri manuale din fluxul tehnologic de cultivare a legumelor çi altor culturi agricole cultívate prin râsaduri çi anume, operaba de plantare. Efectul economic anual obtinut prin utilizarea tehnologiei propuse de plantat râsaduri pentru o maçinâ de plantat MPR-6 va fi de 29789,4 lei.

In baza cercetärilor teoretice §i experimentale efectúate cu ocazia elaborärii prezentei teze de doctorat au fost publícate urmätoarele lucräri §tiintifíce:

1. Melnic, Iu. Argumentarea mecanismului de antrenare al ma?inii de plantat räsaduri MPR-4. // Lucräri §tíintifíce, Vol.4. UASM, - Ch., 1996. - p. 370 - 373.

2. Balan, O.; Neculaiasa, V.; Melnic, Iu.; Marian, T. Noi posibilita^ de perfeccionare a ma§inilor de plantat räsaduri. // Lucräri ?tiin|ifice. Vol.4. UASM, - Ch., 1996. -p. 306 -310.

3. Melnic, lu.; Gudumac, Gh. Mecanizarea plantärii culturilor agricole cultívate prin räsaduri. // Lucrärile conferin^ei. UTM, - Ch., 1997. -p.84.

4. Melnic, Iu.; Bumacov, V. Sintez zadelávaiu§cego ustroistva rassadopo-sadicínoi ma$ini karuselinogo tipa. // Mijnarodna naucino - practicina konfe-rentia. "Problemi konstruirovannea virobnipva ta eksploatatii siliskogospo-darscoi tehniki". Zbirnic naucovih pra{i. Kirovograd, 1997. - p. 78-80.

5. Melnic, Iu. Proprietäre aerodinamice ale räsadurilor crescute in ghivece nutritive. // Lucräri §tiin{ifice. Vol.6. UASM, - Ch., 1998. -p. 129-131.

6. Melnic, Iu. Faznii analiz rabocego professa rassadoposadocinoi ma§ini karuselinogo tipa. // Zbirnic naucovih pra{i "Problemi konstruirivannea virobni§tva ta eksploatatii siliskogospodarscoi tehniki". - Kirovograd, 1999. -p. 185-190.

7. Melnic, Iu. Optimizarea parametrilor constructivi ai secjiei de plantat räsaduri. // Lucräri §tiintifice, vol.7. UASM, - Ch., 1999. - p. 230-232.

8. Melnic, Iu. Influenza umiditä{ii substratului nutritiv asupra for{ei de extragere a räsadului din paletä. // Revista pentru fermieri "Agricultura Moldovei", N 4 -6, - Ch., 1999.-p. 19.

АННОТАЦИЯ

В работе представлен анализ существующих технологий и эборудования для посадки культур возделываемых рассадой, обоснована технология посадки рассады выращенной в питательных горшочках, эазработана кинематическая схема и конструкция полуавтоматической рассадопосадочной машины карусельного типа предназначенной для юсадки горшковой рассады.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований лриведены в виде математических моделей и зависимостей, таблиц и графиков. Они позволяют проводить расчёты с целью определения и оптимизации конструктивных и технологических параметров рассадопо-¡адочной машины.

Изложены методы проведения лабораторных и полевых экспериментальных исследований, при реализации которых получены оптимизированные значения конструктивных параметров, качественные 1 энергетические показатели выполнения технологических операции госадки рассады полуавтоматической рассадопосадочной машиной.

Представлены основные выводы и предложения по совершенст-юванию технологии и оборудования для посадки культур возделываемых >ассадой.

Годовой экономический эффект полученный от внедрения ехнологии посадки горшковой рассады в сельском хозяйстве Республики Лолдова на одну машину МРЯ-6 составит 29789,4 лей.

SUMMARY

In work the analysis of existing technologies and equipment for planting cultures cultivated by sprouts is submitted, the technology of planting ol sprouts brought up in nutritious pots is proved, the circuit and desigr semiautomatic transplanting machine of carrousel type such as intended foi landing pots of sprouts is developed cinematic.

The results theoretical and experimental researches are given ai mathematical models and dependencies, tables and diagrams. They allow tc carry out accounts with the purpose of definition both optimization o', constructive and technological parameters of the transplanting machine.

The methods of realization of laboratory and field experimcnta researches are stated, at which realization the optimized values of design data qualitative and power parameters of performance of technologica operation of planting of sprouts semiautomatic transplanting by machine an received.

The basic conclusions and offers on perfection of technology anc equipment for landing cultures cultivated by sprouts are submitted.

The annual economic benefit obtained of introduction by Republi« Moldova using the new MPR-6 machine which transplants seedling: grown in to nourishing pots is 29789,4 lei/machine.

Iurie Melnlc

Perfectionarea tehnologiei §i utilajului de plantare a culturilor agricole cultivate prin râsaduri

Specialitatea 05.20.01. — mecanizarea agriculturii

(Autoreferat)

Format 60x84, 1/6, Coli de tipar 1,0 Tirajul 60 ex.

Central de calcul, UASM