автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности использования отвальных плугов путём совершенствования рабочих органов

Афонин Александр Евгеньевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТВАЛЬНЫХ ПЛУГОВ ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

Мичуринск-Наукоград РФ, 2007

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН).

Научный руководитель:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Тырнов Юрий Алексеевич, ГНУ ВИИТиН (г. Тамбов)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Старцев Сергей Викторович, СГАУ (г. Саратов)

доктор технических наук, профессор Горшенин Василий Иванович, МичГАУ (г. Мичуринск),

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «9» ноября 2007 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 220.041.01 при ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, зал заседаний диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Мичуринского аграрного университета, с авторефератом - на саше ФГОУ ВПО МичГАУ www.mgau.ru

Автореферат разослан ^Д/2007 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Применение ресурсосберегающих минимальных обработок почвы предусматривает интенсивное использование химических средств защиты растений и минеральных удобрений Умение ориентироваться в широкой номенклатуре пестицидов с учетом узкой избирательности их действия и многих других факторов результативного применения является проблемой для большинства агрономов-практиков, а заделка удобрений в поверхностный слой почвы зачастую не окупаются урожаем Поэтому периодический оборот пласта почвы на сегодня не имеет альтернативы в вопросах улучшения ее фитосанитарного состояния и применения удобрений, особенно в части экологически безопасной утилизации навоза Кроме того, отмена дотирования крестьян в странах ВТО делает нерентабельным использование химических средств и обуславливает возврат к широкому применению механических обработок почвы Изменение экономических и экологических условий определяют развитие обработки почв, направленное на решение широкого крута агротехнических задач в зависимости от почвенно-климатических факторов, биологических особенностей возделываемых культур, засоренности почвы сорняками, вредителями и болезнями растений, системы удобрений и прочих элементов, составляющих современные системы земледелия

Основными задачами совершенствования обработки почвы являются повышение качества оборота пласта с целью заделки ее верхнего слоя с семенами сорняков, вредителями, возбудителями болезней и удобрениями, решение проблем «плужной подошвы» и уплотнения почвы тяжелой сельскохозяйственной техникой, снижение энергоемкости вспашки Эти задачи не решены до настоящего времени, а возможности повышения эффективности известных способов вспашки практически исчерпаны Требуются разработки новых технологических схем вспашки, дальнейшие исследования взаимодействия с почвой плужных рабочих органов

На основании изложенного повышение эффективности использования плугов, обеспечивающее улучшение качества и снижение энергоемкости работы пахотных агрегатов на основе совершенствования технологий вспашки и рабочих органов плугов является актуальной научной задачей, имеющей важное хозяйственное значение

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН) в соответствии с заданиями Россельхозакадемии 04 02 04 «Разработать методы адаптации машинно-тракторных агрегатов и новых энергетических средств к изменяющимся условиям их использования в технологиях производства сельскохозяйственных культур» на 2004-2006 годы и 09 03 05 «Разработать технологии и типовые проекты эффективного использования техники и оборудования в сельском хозяйстве и в сфере производственно-технологических услуг» на 2007 2010 гг

Цель работы - повышение качества и снижение энергоемкости вспашки почвы путем совершенствования рабочих органов плугов

Объект исследований - технологические процессы обработки почвы пахотными агрегатами с плугами, оснащенными новыми рабочими органами Предмет исследований - закономерности изменения технологических процессов обработки почвы пахотными агрегатами, их взаимосвязи с критериями качества работы и энергетических затрат при вспашке

Научную новизну диссертационной работы составляют:

- идентификация взаимосвязей конструкционно-технологических параметров плугов с выходными показателями качества работы и энергетических затрат пахотных агрегатов при вспашке,

- аналитические зависимости по обоснованию основных параметров новых технологических процессов вспашки и конструкций плужных корпусов с углоснимами и рыхлителями подпахотного горизонта,

- математические методы расчета относительных траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развертывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина, контуров развертки элементов поверхности комбинированного криволинейного клина

Практическая значимость:

- разработаны исходные требования на проектирование универсальных плугов семейства ПРК, ПРУН, техническая и технологическая документация,

- новый способ вспашки (а с 1076010А) и новые технические решения конструкций плужных корпусов (ас 1085524, 1340404, 1470200, 1169548, 1662365 и 1473725, пат РФ 2074592, 2080754 и 2074591, патент Норвегии N030637161) позволяют снизить энергоемкость на 20 25 % при увеличении производительности агрегатов на отвальной вспашке на 15 20 % по сравнению с известными плугами, улучшить качество работ по основным оценочным показателям, обеспечить разуплотнение подпахотного горизонта почвы,

— результаты проведенных исследований внедрены ЗАО «Петербургский тракторный завод» и ЗАО «Завод «Севзапмашстрой» в серийное производство плугов-рыхлителей ПРК и ПРУН,

— технические решения реализованы фирмой «Квернеланд» (Норвегия) в серийном производстве плугов модели «Экомат»

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

— новый способ вспашки, конструкционно-технологические параметры плугов и их рабочих органов,

— аналитические зависимости по обоснованию основных параметров новых технологических схем вспашки и конструкций плужных корпусов с углоснимами и рыхлителями подпахотного горизонта,

— математические методы расчета относительных траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развертывающейся поверхности комбиниро-

ванного криволинейного клина, контуров развертки элементов поверхности комбинированного криволинейного клина — результаты экспериментальных исследований плугов и их рабочих органов в лабораторно-полевых и производственных условиях с целью установления рациональных конструкционно-технологических параметров Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертационной работы доложены и обсуждены на заседании Бюро отделения механизации, электрификации и автоматизации РАСХН (2004, 2006 гг), на заседаниях Ученого Совета ГНУ ВИИТиН, на международных научно-практических конференциях ГНУ ВИМ, ГНУ ВИИТиН, Самарская ГСХА, МичГАУ (2004 2007 гг), на заседаниях научно-технических советов ЗАО «Петербургский тракторный завод», ЗАО «Завод «Севзапмашстрой» Плуги-рыхлители ПРК-7-40, ПРУН-5-45, ПРУН-8-40 экспонировались на международных выставках «Сельхозтехника - 90», «Сельхозтехника - 95», «Золотая осень» (Москва, ВВЦ, 2005 и 2006), всероссийской выставке «Агро-97», Губернская выставка достижений в области сельскохозяйственного производства (Самара, 1998 - 2006), «День российского поля» (Саранск, 2006 и Росгов-на-Дону, 2007), отмечены медалью и дипломами

Публикации. Основные материалы исследований обобщены и изложены в 28 работах, в т ч в изданиях, рекомендуемых ВАК - 4, описаниях авторских свидетельств и патентов (11 авторских свидетельств на изобретение и патент Норвегии) Общий объем публикаций составляет 8,0 п л , из них лично автору принадлежит 2,2 п л

Структура и объем работы Диссертация изложена на 270 стр машинописного текста, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и 25 приложений на 73 страницах Содержит 17 таблиц и 76 рисунков Список используемой литературы включает в себя 213 наименований, из них 30 на иностранном языке

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность темы, сформулированы цель исследований, объект и предмет исследований, научная новизна, представлены основные положения, выносимые на защиту

В первом разделе «Состояние вопроса и задачи исследований» приведен анализ направлений совершенствования технологий вспашки, плугов и способов их агрегатирования с тракторами, выявлены современные тенденции развития конструкций плужных корпусов, вспомогательного оборудования для заделки пожнивных растительных остатков и рыхления почвы

На основании обзора и анализа трудов известных ученых В П Горяч-кина, В М Бойкова, П Н Бурченко, А И Бараева, А Т Вагина, В И Вайнру-ба, А 3 Зеленина, И М Панова, Синеокова Г Н , Старцева С В , Сакуна В А , Саакяна Д Н и других определены следующие задачи исследований

— исследовать и идентифицировать взаимосвязи технологических схем вспашки, конструкций и параметров плугов и их рабочих органов с выходными показателями качества работы и энергетических затрат пахотных агрегатов,

— разработать новые технологические схемы вспашки, конструкции плугов и их рабочих органов, обеспечивающие повышение качества и снижение энергозатрат при обработке почвы,

— дать теоретическое обоснование основных параметров технологических процессов и конструкций плужных корпусов с углоснимами и рыхлителями подпахотного горизонта, разработать методический подход к определению траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развертывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина,

— экспериментально исследовать закономерности изменений показателей качества, энергетических и эксплуатационно-технологических показателей работы пахотных агрегатов с новыми плугами и рабочими органами,

— провести производственную проверку разработок в технологиях производства сельскохозяйственных культур, дать технико-экономическую оценку

Во-втором разделе «Теоретические предпосылки к повышению качества работы и снижению энергетических затрат пахотных агрегатов» отражен методический подход к идентификации взаимосвязей конструкционно-технологических параметров плугов и их рабочих органов с выходными показателями качества работы и энергетических затрат пахотных агрегатов Эти показатели задаются лингвистической нечеткой переменной в форме шкалы наименований Так, удельные энергетические затраты при вспашке задаются функцией вида

где N7 — тяговая мощность трактора, Я — тяговое сопротивление плуга, Д = /(В, А, V, CJ, В - ширина захвата плуга, А- глубина обработки, V -скорость движения агрегата, Сп - обобщенная характеристика физико-механических свойств почвы, (V— производительность агрегата, IV =/(В, тсм), где т^ - коэффициент использования времени смены, Кро — конструкционно-технологический показатель рабочих органов плуга, Кро = /(Т,Фп,Иа), где Т - технологическая характеристика рабочих органов, Фп -форма (тип) рабочей поверхности плужного корпуса, И0 - конструкционное исполнение отвала, Тс — техническое состояние рабочего органа, Прег — положение (состояние) регулирующих органов, Тс - техническое состояние рабочих органов, Трпд — время работы рабочих органов с сохранением регулировок в поле допуска (стабильность регулировок), Пмн - положение механизма навески трактора, Н,ра — наличие и параметры вспомогательных рабочих органов плуга

(1)

Обобщенный показатель качества вспашки предполагается рассматривать во взаимосвязи с действующими факторами как функцию вида

К = /{у,С„,Т,Пр„,Т^,Кр,,Н^\ (2)

Факторы Я, У, IV, Преа Тс и Тр„д, входящие в выражения (1) и (2), носят эксплуатационный и природно-производственный характер, т е обусловлены условиями использования агрегатов Поэтому существенное повышение качества работы и снижение энергетических затрат пахотных агрегатов возможно обеспечить регулированием факторов Кро,П„„ и Нд„„

Одним из главных показателей, определяющих качество оборота пласта, является глубина заделки в почву ее верхнего слоя с растительными остатками Существенное влияние при этом на работу плуга оказывают вспомогательные рабочие органы для заделки растительных остатков На отвальных плугах широко используются предплужники различных конструкций Однако плуги, оснащенные предплужниками, при повышенной влажности почвы, а также при вспашке полей из-под крупностебельных культур (подсолнечник, кукуруза и др) забиваются растительными остатками, что резко снижает качество работы пахотных агрегатов

Эффективность работы плугов повышается при использовании корпусов с углоснимом, который взаимодействует с почвой пласта, когда тот находится на траектории его оборота основным корпусом

В известных способах вспашки плужными корпусами с углоснимами пласт почвы подрезается лемехом плужного корпуса, оборачивается его отвалом с отделением углоснимом части пласта с полевой стороны и отбрасыванием ее в борозду предыдущего плужного корпуса При работе на скоростях свыше 7-8 км/ч известными способами вспашки снижается качество заделки пожнивных растительных остатков из-за увеличения дальности их отброса - на откос открытой борозды

Разработан новый способ вспашки, повышающий качество оборота почвенного пласта

Новый способ вспашки (а с 1076010) включает подрезание и оборот пласта с отделением при обороте с полевой стороны пласта его части и укладку пласта в борозду Причем отделенную часть пласта без отбрасывания укладывают на бороздную сторону пласта в начале оборота последнего, а последующий оборот и укладку в борозду всего пласта производят совместно с его отделенной частью. Это положительно сказывается на качестве оборота почвенного пласта при повышенных скоростях работы

Рисунок 1 Схема способа вспашки по ас 1076010

Схема технологического процесса вспашки с оборотом пласта почвы новым способом изображена на рис 1 Плужный корпус для осуществления способа, имеющий лемех 1, отвал 2 с полевым обрезом 3, оснащен вспомогательным рабочим органом (углоснимом), расположенным в зоне 4 Пласт почвы прямоугольного сечения отделяется от монолита снизу - лемехом 1, со стороны поля - полевым обрезом 3 плужного корпуса Затем отделенный пласт начинает оборачиваться в борозду отвалом 2 При этом углосним отделяет верхний угол пласта с полевой стороны и, сдвигая его в сторону борозды, производит укладку отделенной части пласта на бороздной край 5 оборачиваемого отвалом 2 пласта почвы При завершении оборота пласта его отделенная часть попадает на дно борозды и накрывается основной частью обернутого пласта, обеспечивая глубокую заделку растительных остатков

Для реализации способа созданы плужные корпусы различных конструкций со вспомогательными рабочими органами для повышения качества и эксплуатационно-технологических показателей работы пахотных агрегатов (ас 1085524,1470200,1340604)

Основными параметрами, определяющими технологический процесс вспашки по новому способу плужными корпусами с углоснимами, являются диапазон глубины вспашки, ширина захвата плужного корпуса и геометрические параметры части поперечного сечения почвенного пласта, с которой взаимодействует углосним Качество оборота пласта характеризуется показателем - углом 8 расположения обернутого пласта к горизонту

Возможные положения пласта характеризуются углом наклона пласта к горизонту д При этом возможны три положения

%д>= —Г О), 7 (4)> = 0 (5>

л/о — а а —а

Состояние неустойчивого равновесия характеризуется углом дтт, при котором центр тяжести сечения пласта и ¿тш, определяются уравнениями (6, 7, 8, 9).

„Га ¿\ь~а . аЛ(и 2аЛ /. л» ай 2а

х. * зъ'-зъй+а1 ...

= —^ (8), или ¡ед ---Г— (9)

« у V * _ а{ЗЬ — Л)

При 8 > 8тт возможно обратное падение пласта в борозду Проведенный анализ работы корпуса с углоснимом позволяет установить зависимости между размерами сечения пласта, параметрами срезаемой углоснимом части пласта и углом наклона к горизонту обернутого почвенного пласта

Процесс взаимодействия пласта с плужным корпусом при вспашке в значительной мере определяет форма поверхности корпуса Развертывающиеся поверхности признаны перспективными, т к они деформируют пласт равномерно вдоль образующих поверхности, технологичны в изготовлении, меньше залипают почвой при работе Наиболее приемлемой признана поверхность « в нижней части корпуса - поверхность конуса, вершина которого расположена с полевой стороны, в средней - конус, вершина которого расположена за бороздным обрезом, а сверху примыкает поверхность наклонного кругового цилиндра» По данной методике определения исходных параметров, расчета и построения указанных поверхностей спроектированы серийные корпусы плугов ПЛН-5-35, ПЛП-6-35, ПТК-9-35, ПН-8-35 ПН-4-40, ПНЛ-8-40, выпускаемых многими заводами России

Для определения при проектировании параметров конструкций плужных корпусов с углоснимами проведен теоретический анализ относительной траектории движения частицы К пласта по плоскому, нижнему и верхнему коническим, а также цилиндрическому элементам поверхности комбинированного клина (рис 2)

Указанная траектория определена координатами точки К в трехмерной прямоугольной системе, связанной с плужным корпусом, которые определяются конечными выражениями

V

Рисунок 2 Схема развертывающейся комбинированной лемешно-отвальной поверхности

со* |_-(я8-д„М£, +«г +аг)+«,Мс. +а7'+аг+а„)}"гу

яту

7.СОЖ,-Д„««£, -(/?„-«„)«и(е, +<с)-

где С - расстояние от носка клина О до сечения поверхности клина, ортогонального его лезвию, у - угол наклона лезвия клина к стенке борозды, 10 - длина прямолинейного участка ортогонального сечения поверхности клина, Во - угол, образованный плоским элементом клина и горизонтальной плоскостью, Ян, Я, - радиусы ортогональных сечений, соответственно, нижнего и верхнего конических и цилиндрического элементов поверхности клина, аНу а„ ац - углы охвата пласта ортогональными сечениями, соответственно, нижнего конического, верхнего конического и цилиндрического элементов поверхности комбинированного клина, а™",а"", а™ - максимальные углы охвата пласта в ортогональном сечении, соответственно, нижним и верхним коническими и цилиндрическим элементами поверхности клина Полученные аналитические зависимости с учетом исходных данных на проектирование плужных корпусов (тип и форма лемешно-отвальной поверхности, диапазон глубины обработки и т д ) определяют положение и пределы регулировки углоснима, контур разверток элементов отвала

Разработаны технологические схемы и рабочие органы плугов для отвальной вспашки с одновременным рыхлением подпахотного горизонта (пат РФ 2074592 и 2074591), изображенные на рис 3 и имеющие различное соотношение элементов оборачивания пласта почвы и рыхления подпахотного горизонта с преобладанием оборачивания пласта почвы и с преобладанием рыхления подпахотного горизонта, соответственно

Рисунок 3 Технологические схемы и рабочие органы плугов для отвальной вспашки с рыхлением подпахотного горизонта

Конструкция комбинированного плуга-рыхлителя по пат РФ 2074591 запатентована в Норвегии (патент N0306361В1) Секция плуга-рыхлителя состоит из рыхлителя и плужного корпуса Взаимное расположение отвального корпуса и рыхлителя определяется соотношениями

3/4й • к (11), С ^ —— (12), С 2> й (13), (14),

где я - расстояние в поперечно-вертикальной плоскости между параллельными вертикальными плоскостями, проходящими через полевой обрез плужного корпуса и режущую кромку наклонной части стойки рыхлителя, располо-

женной на уровне лезвия лемеха, b - ширина захвата плужного корпуса, к -коэффициент, учитывающий перекрытие (или недокрытие) отвальных корпусов в поперечно-вертикальной плоскости, С - расстояние в поперечно-вертикальной плоскости по горизонтали от полевого обреза плужного корпуса до долота рыхлителя, hp - расстояние между плоскостями резанья лемеха и долота рыхлителя (глубина рыхления), d - расстояние между параллельными поверхностями, касательными к тыльной поверхности крыла отвала корпуса и к режущей кромке наклонной части стойки рыхлителя, расположенной на уровне лезвия лемеха

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложена программа и методика исследований по определению показателей качества работы, энергетических затрат и эксплуатационно-технологических показателей пахотных агрегатов, оценке экономической эффективности их применения

Программой экспериментальных исследований предусматривалось выполнение следующих этапов

- исследовать закономерности изменения показателей качества, энергетических и эксплуатационно-технологических показателей работы пахотных агрегатов в зависимости от типа плужного корпуса, исполнения отвала цельным или пластинчатым, вариантов формы углоснимов,

- исследовать влияние изменения высоты навески плуга на энергетические и основные эксплуатационно-технологические показатели работы пахотного агрегата,

- провести оценку эффективности применения новых плугов и рабочих органов по показателям качества работ, энергетических затрат и эксплуатационно-технологическим показателям пахотных агрегатов на вспашке,

- провести производственную проверку разработок в технологиях производства сельскохозяйственных культур, дать технико-экономическую оценку

Исследования и испытания проводились на Поволжской, СевероКавказской и Таджикской МИС на почвах различного физико-механического состава, влажности и твердости с использованием стандартных и специальных методик и оборудования для определения показателей Применялись информационно-измерительные системы «ЧЕК-1» и «ЭМА-П», тензометри-ческие тракторы, тензопальцы и тензоэлементы Обработка полученных результатов проводилась на ЭВМ программами Statistica 6 0 437 0, Mathcad 11 Оа, Microsoft Office Excel 2003

В четвертом разделе <<Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты сравнительных лабораторно-полевых исследований плугов с корпусами различных типов, с предплужниками и углоснимами, цельными и пластинчатыми отвалами, при изменении высоты навески, результаты

ведомственных и государственных приемочных испытаний плугов ПРУН-4-45, ПРУН-8-45, ПРК-7-40, ПРК-5-40, ПРК-4-40 на вышеуказанных МИС

По степени заделки растительных остатков корпуса ККП, ППТ, КПС равноценны При скорости движения агрегата и = 7,5 7,73 км/ч степень заделки составила 98 99 % при глубине заделки 14,4 14,8 см При повышении скорости движения до 9,78 10,29 км/ч степень заделки растительных остатков повысилась до полной, а глубина заделки составила 13,75 15,25 см По качеству крошения почвенного пласта корпуса ППТ и ККП превосходят (на 2 16 % в зависимости от скорости) корпуса КПС Это объясняется меньшей крошащей способностью лемешно-отвапьной поверхности полувинтового типа по сравнению с лемешно-отвальной поверхностью культурного гипа

Наибольшие значения математического ожидания тягового сопротивления получены для корпусов ППТ культурного типа с цельными отвалами Они превышают соответствующие значения для аналогичных корпусов ККП с плрстинчатыми отвалами на 14 % и на 8,6 20,6% для корпусов КПС полувинтового типа, рис 4 Качество крошения пласта пластинчатыми корпусами ККП на 6 13 % выше по сравнению с корпусами ППТ и КПС, имеющими цельные отвалы При этом качество оборачивания пласта не ухудшается, а тяговое сопротивление значительно ниже

Анализ результатов лабораторно-полевых исследований показывает, ч го по варианту с предплужниками наблюдается устойчивое снижение глубины заделки растительной массы с ростом скорости (рис 5), что объясняется увеличением дальности отброса предплужником почвы и стерни на откос пласта, уложенного предыдущим корпусом На скоростях 10,3 и 11,1 км/ч корпусы с предплужниками имели глубину заделки, не соответствующую агротребованиям

Корпусы КПС с углоснимами экспериментального варианта № 3 на скоростях 7,3 и 8,8 не обеспечивали требуемой по агротребованиям глубины заделки растительной массы Это можно объяснить тем, что при таких скоростях почвенный пласт не поднимается по лемешно-отвальной поверхности до зоны интенсивного взаимодействия с углоснимом из-за относительно пологой траектории движения При скоростях 10,2 и 11,0 км/ч глубина заделки пожнивных растительных остатков была достаточной

к.

КГ СМ"

0,650 0,600 0450 0,500

/ /

/ V ✓ )

г'

1 у*

2,08 1,22 2,36 2,5 2,64 2,78 2 92 V,

и/с

Рисунок 4 Зависимость удельного сопротивления корпусов от скорости движения агрегата

- *

--4

¡1

2,02

2,44

2,86

и, м/с

КПС-40Б с предплужниками, КПС-40Б с углоснимами, вариант 3, -о- КПС-40Б с углоснимами, вариант 4

Рисунок 5 Характер изменения глубины заделки растительных остатков от скорости движения пахотного агрегата

При увеличении высоты навески плуга отмечено снижение его тягового сопротивления При этом возрастает вертикальное усилие на навесное устройство трактора и обеспечивается догрузка его задних колес При увеличении высоты расположения навески плуга отмечено снижение до 26,8 % его тягового сопротивления, а также сокращение удельного расхода топлива и рост производительности агрегата на 7,45 20,9 % (рис 6)

К

га/ч

1,75 "

1,7

1,65

1,6 "

С,

кг/га

20

15

10

- 1

4

3 —.

- 5

V, %

- 4

- 3

- 2

- 1

0,35

0,45

0,55

0,65

1 - удельный расход топлива, 2 - коэффициент вариации, 3 — среднеквадратическое отклонение, 4 - производительность за 1 ч основного времени Рисунок 6 Изменение эксплуатационно-технологических параметров пахотного агрегата в зависимости от высоты навески плуга

Плуг-рыхлитель ПРУН-4-45 устойчиво выполняет технологический процесс с оборотом пласта на глубину 40 см При этом обеспечивается разрыхление подпахотного слоя почвы без образования «плужной подошвы», характерной для классических плутов

Качество крошения почвы находится на одном уровне с плугами ПЯ-2-35 и ПЯ-3-35 Заделка растительных остатков плугом ПРУН-4-45 находится на уровне 85 95 % при глубине 15,3 22,0 см

Производительность за 1 ч основного времени плуга ПРУН-4-45 в агрегате с трактором ВТ-100Д равна 1,01 га/ч при рабочей скорости 5,66 км/ч и глубине вспашки 38,6 см, что на 12 36 % выше, чем у ПЯ-3-35

Удельный расход топлива на вспашке плугом ПРУН-4-45 на 20,7 % ниже Г1Я-3-35 применяемых на вспашке полей из-под хлопчатника (20,99 кг/га против 26,48 кг/га)

Лабораторно-полевые испытания плуга-рыхлителя ПРУН-8-45 проводились на комбинированной обработке почв, включающей в себя отвальную обработку с плужными корпусами «М» с одновременным безотвальным рыхлением рыхлителями «Р», и на отвальной вспашке почв с оборотом пласта плужными корпусами «Д»

В процессе испытаний плуг-рыхлитель агрегатировался с трактором К-701 Анализ полученных данных показывает, что плуг-рыхлитель на всех видах работ, со всеми типами рабочих органов обеспечивает глубину обработки (25,3 45,8 см) отвечающую требованиям ТУ (25 45 см) На комбинированной обработке почв плужными корпусами «М» и рыхлителями «Р» глубина обработки равнялась 30,6 45,3 см, плужными корпусами «Д» - 25,3 44,9 см Среднее квадратическое отклонение (±1,1-2,0 см) удовлетворяет требованиям ТУ (±2,0 см) Плуг-рыхлитель устойчив в работе по ширине захвата Отклонение фактической от установленной ширины захвата (±2,9-8,6%) не превышает требуемой по ТУ (±10%) Качество крошения на всех фонах удовлетворяло требованиям ТУ В слое отвальной обработки (плужные корпуса «М» и «Д») крошение составило 74,4-78,9% (по ТУ не менее 75%), в слое безотвального рыхления (рыхлители «Р») - 54,9 62,2 % (по ТУ не менее 50%) Поверхность поля после прохода орудия была достаточно выровненной, высота гребней на отвальной вспашке (4,6 5,0 см) не превышала требований

По степени и глубине заделки растительных остатков плуг-рыхлитель удовлетворяет требования ТУ Степень заделки плужными корпусами «М» составила 96,3 - 98% (по ТУ не менее 95%), плужными корпусами «Д» -98,2-99,1% (по ТУ не менее 98%) Глубина заделки растительных и пожнивных остатков корпусами «Д» равнялась 15,3 16,4 см (по ТУ не менее 10 см) Содержание эрозионно-опасных частиц в слое 0-5 см после прохода опытной машины не возрастало Забивание рабочих органов почвой и растительными остатками не наблюдалось

Энергетическая оценка плуга-рыхлителя ПРУН-8-45 проводилась с целью определения энергетических показателей и соответствия его энергоемкости тяговым и мощностным показателям трактора класса 5 (К-701)

Результаты испытаний показывают, что тяговое сопротивление исследуемых вариантов колеблется в пределах 43,9 51,2 кН на отвальной обработке с безотвальным рыхлением, 49,8 51,3 кН - на улучшении луговых угодий

Удельные энергозатраты на 1 га составили от 46,0 до 84,3 кВт-ч/га Минимальные значения достигнуты при максимальной скорости движения агрегата

Конструкция рабочих органов и возможность их комплектования в различные технологические варианты обеспечивают орудию удовлетворительное агрегатирование с тракторами класса 5 Коэффициент использования номинальной мощности двигателя равен 0,84 0,94

Показатели энергозатрат указывают на достаточность тяговых и мощ-ностных характеристик тракторов класса 5 для устойчивого выполнения технологического процесса обработки почвы (в зависимости от его комплектации и глубины обработки) на скорости движения от 6,2 до 10,9 км/ч Энергетическая оценка проведена по ОСТ 10 2 2-2002

Эксплуатационно-технологическая оценка плуга-рыхлителя ПРУН-8-45 проведена на отвальной обработке плужными корпусами «М» на глубину 20 см с одновременным рыхлением на глубину до 45 см, на вспашке плужными корпусами «Д» на глубину 25 см и на рыхлении с рыхлителями «Р» на глубину 30 см в агрегате с трактором класса К-701

Средняя рабочая скорость агрегата в первом случае получена 7 3 км/ч, во втором - 9,7 км/ч и в третьем 10,9 км/ч При этом производительность за 1 час основного времени составила 2,77, 3,49 и 3,82 га соответственно

Коэффициент надежности техпроцесса получен 0,99, что удовлетворяет требованию ТУ (не менее 0,98)

На снижение коэффициента использования эксплуатационного времени до 0,74 0,76 ( по ТУ - не менее 0,70) и эксплуатационной производительности до 2,10 2,81 га/ч (по ТУ - 1,46 2,44 га/ч) повлияли, в основном, затраты времени на повороты агрегата (3,6 5,7%), отдых обслуживающего персонала (6,9%) и холостые переезды агрегата (7,0%)

В работе агрегат обслуживался одним механизатором Удельный расход топлива составил 15,81 кг/га на отвальной обработке с одновременным рыхлением, на вспашке - 12,0 кг/га и на рыхлении - 11,37 кг/га

В пятом разделе «Технико-экономические исследования» приведены сравнительные технико-экономические показатели базовых машин ПЛН-8-40, ПЛН-5-35 и АПЧ-2,5 с новыми, семейства ПРУН-8-45, ПРУН-4-45, ПРК-7-40, ПРК-4-40 и ПРК-5-40, агрегатируемых соответственно с тракторами К-701, Т-150К и ВТ-100Д

Применение плугов семейства ПРУН, ПРК обеспечивает по сравнению с базовыми снижение трудоемкости механизированных работ на 19,1 33,3 %

Годовой экономический эффект от внедрения плугов семейства ПРУН и ПРК в производство составляет от 32 до 37 тыс рублей

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Идентифицированы взаимосвязи технологических схем вспашки, конструкций плугов, их рабочих органов и вспомогательного оборудования для улучшения качества оборота пласта и рыхления подпахотного горизонта почвы с изменением показателей эффективности использования отвальных плутов

2 Разработаны новые технологические схемы и конструкции плугов и их рабочих органов для вспашки почв плужными корпусами с углоснима-ми и рыхлителями подпахотного горизонта

3 Дано теоретическое обоснование соотношения между размерами поперечного сечения почвенного пласта плужного корпуса, параметрами срезаемой углоснимом части пласта и углом наклона обернутого пласта к горизонту, а также параметров взаимного расположения отвального корпуса и рыхлителя подпахотного горизонта почвы

4 Разработан метод аналитического расчета траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развертывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина для определения при проектировании контуров развертки элементов отвала, положения и пределов регулировки углоснима

5 Лабораторно-полевыми исследованиями плужных корпусов установлено

— разработанный плужный корпус с углоснимом, имеющий «накрывающий конус» удовлетворяет агротребования по степени и глубине заделки растительных остатков и превышает при этом соответствующие показатели применения предплужников,

— изменение высоты навески плуга обеспечивает снижение тягового сопротивления до 26,8 % и удельного расхода топлива, увеличение производительности пахотных агрегатов на 7,45 20,9 %,

— рабочие органы плугов-рыхлителей семейств ПРУН и ПРК, в отличие от классических, обеспечивают при вспашке разрыхление подпахотного горизонта без образования «плужной подошвы»

6 Экспериментальными исследованиями плугов семейства ПРУН и ПРК установлено

- плуги ПРК-7-40, ПРК-5(4)-40, ПРУН-8-45, ПРУН-5(4)-45 обеспечивают за один проход отвальную вспашку и рыхление почвы на общую глубину до 45 46 см при обеспечении показателей качества в соответствии с агротребованиями,

- использование плута ПРУН-8-45 с трактором К-701 обеспечивает загрузку его двигателя на 84 94% (по мощности), при этом производительность агрегата за 1 час основного времени составила 2,77, 3,49 и 3,82 га при скорости 7,3, 9,7 и 10,9 км/ч соответственно, а

удельный расход топлива - 15,81 кг/га на отвальной вспашке с одновременным рыхлением и 12,0 кг/га - на вспашке,

- производительность пахотного агрегата К-701+ПРК-7-40 на 55,1% выше, а удельный расход на 33,1% ниже, чем у сравниваемых агрегатов ПЧ-4,5 и ПЛН-8-40, используемых в базовой технологии,

- тяговое сопротивление ПРК-4-40 при скорости движения трактора Т-150К в интервале 5,9 8,3 км/ч и загрузке двигателя по мощности 84 85% составило 35,6 40,2 кН, а удельное - 5,4 5,7 Н/см2,

- производительность агрегата ПРК-5-40, ПРК-4-40+Т-150К составляет 1,32 1,37 га/ч при снижении затрат труда на 30,5 и 33,3% в сравнении с АПЧ-2,5 и ПЛН-5-35,

- качество крошения почвы плугами семейства ПРУН на уровне норматива (75% фракций менее 50 мм), а заделка растительных остатков составляет 85 98% при глубине 15 22 см,

- удельный расход топлива при вспашке плугом ПРУН-4-45 с трактором Т-150К на 20,7% ниже ПЯ-3-35 при производительности на 12% выше по отношению к сравниваемому

7 Годовой экономический эффект от внедрения плугов семейств ПРУН и ПРК в производство составляет 32-37 тыс руб в год в сравнении с комплексами машин, используемых в базовых технологиях основной обработки почвы при сокращении трудоемкости работ на 19-33,3%

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1 Медетов Ш, Афонин А Отвал из пластин // Сельский механизатор 1989,9 - с 39

2 Дубровин В А , Милюткин В А , Афонин А Е , Зайцев М В , Пабат И А Ярусная обработка почвы //Земледелие, 1990, 11 -с 50-55

3 Афонин А Е Анализ влияния работы углоснимов на оборот пласта при вспашке Труды В ИМ -М 1981, т 90 - С 69-74

4 Тырнов Ю А , Зазуля А Н , Гниломедов В Г , Афонин А Е , Сазонов

Д С , Ерзамаев М П ПРУН - «мастер на все руки» // Сельский механизатор 2007,9 - с 14-15

Публикации в описаниях на изобретение, сборниках научных трудов и материалах конференций

5 Авторское свидетельство СССР 1076010А А01В79/00//А01В15/02 Способ вспашки / Е Д Афонин, П Н Бурченко, А Е Афонин, В Г Ки-рюхин/Опубл 28 02 84 Бюл №8

6 Авторское свидетельство СССР 1085524А Корпус плуга / Е Д Афонин, П Н Бурченко, А Е Афонин, В Г Кирюхин, Г И Даниле-вич, ВН ЖикулиАС Трейсман / Опубл 15 04 84 Бюл №14

7 Патент РФ 2080754 С1 Корпус плуга / Афонин А Е , Милюткин В А , Бурченко П Н , панов И М , Мигаль А Н , Ройтберг В И , Юркин И В , Матвеев А А. / Опубл 10 06 97 Бюл № 16

8 Авторское свидетельство СССР 1340604А1 Корпус плуга / ЕД Афонин, А Н Мигаль, В А Милюткин, В Г Кирюхин, В А Соколов и А Е Афонин / Опубл 30 09 87. Бюл № 36

9 Патент РФ 2074592 С1 Корпус плуга / Афонин А Е , Милюткин В А , панов И М , Шмелев А И , Сичко А С , Липаль А Н , Ройтберг В И , Юркин И В , Дубровин В А , Киров В А / Опубл 10 03 97 Бюл № 7

10 Патент РФ 2074591 С1 Плуг / Афонин А Е , Милюткин В А , Бурченко П Н , Шмелев И А , Мигаль А Н , Ройтберг В И , Дубровин В А / Опубл 10 03 98 Бюл №7

11 Патент N0 0306361 В1 Ы С1бВ13/08 Рк^ (А Е ААэшп, В А М^ткт, Р Н ВигсЬепко, АI БЬтеку, А N Мща1, В ] Яо^Ье^, V А ОиЬгоут) Шо, ЯСТ/БШ 95/00167, 10 08 1995

12 Авторское свидетельство СССР № 1470200А1 А01В15/00 Корпус плуга (В Г Кирюхин, В Н Жикул, Л Л Завьялов, Н Е Шейнин, А Е Афонин, В В Арутин, А С Трейсман) Опубл 07 04 89 Бюл № 13

13 Авторское свидетельство СССР № 1169548А А01В15/08, А01В17/00 Плуг (Е Д Афонин, В А Милюткин, А Е Афонин) Опубл 30 07 85 Бюл № 28

14 Авторское свидетельство СССР № 1662365А1 А01В13/14 Плуг (Л П Прокопцев, П И Прокопцев, Н Н Нагорный, Н С Левчук, В А Дубровин, А С Сичко, А А Арутин, Г И Данилевич, А Е Афонин) Опубл 15 07 91 Бюл №26

15 Авторское свидетельство СССР № 1473725А1 А01В13/14 Двухъярусный плуг (В А Дубровин, А С Шквира, Н Н Нагорный, Н С Левчук, Л П Бабченко, О А Сизов, Б А Катаев, С С Тищенко, Г И Кирюхин, А Е Афонин) Опубл 23 04 89 Бюл № 15

16 Авторское свидетельство СССР № 960555 М Кл3 001Ь/22 Тензомет-рическое устройство для определения сопротивления почвы движению режущего органа (С М. Васильковский, Е Д Афонин, А Е Афонин) Опубл 23 09 82 Бюл № 35

17 Милюткин В А , Афонин А Е Эффективность ярусных плугов на мелиоративной обработке орошаемых почв // Механиз и автоматиз тех-нол. процессов в Агропром комплексе - М 1989, ч I - с 43-45

18 Афонин А Е , Чу данов И А , Лигастаева Л Ф Совершенствование почвообрабатывающих орудий основной обработки почвы в среднем Поволжье // В кн «Проблемы земледелия среднего Поволжья» - Самара 1997 -210с

19 Чуданов И А , Афонин А Е , Лигастаева Л Ф , Ю В Щербаков Ресурсосберегающая технология основной обработки почвы с использовани-

ем новых орудий в условиях 44 научной конференции. Самарской ГСХА. - Самара: 1997. - С. 99.

20. Афонин А.Е. О сюздййий +р4цйональногСГ комплекса технических средств для дифференцированной обработки почв элементами экологизации. Тезисы докладов 44 научной конференции Самарской ГСХА. -Самара: 1997.-С. 212.

21. Афонин А.Е. О технологическом обосновании направлений совершенствования существующих и создания новых конструкций технических средств обработки почвы. Тезисы докладов 44 научной Самарской конференции ГСХА. - Самара: 1997. - С. 213-214.

22. Рекомендации «Достижения сельскохозяйственной науки Самарской области аграрному сектору». (Афонин АЕ, Чуданов И.А., Бухвалов Г.С. и др.). - Самара: 1997. - 39 с.

23. Афонин А.Е. Многофункциональный ПРУН - базис ресурсосберегающих технологий в полеводстве. // Агро-Информ, 2000, вып. 23-24. -Самара: Арис. - С. 21-22.

24. Афонин А.Е., Жикул В.Н. Плужные вспомогательные рабочие органы для заделки пожнивных растительных остатков в пахотный горизонт. // Экспресс-информация. Сельскохозяйственные машины и орудия. - М.: ЦШШТЭНтракторосельхозмаш, 1983,11.-17 с.

25. Канаев А.И., Афонин А.Е., Кукуев С.А. Разработка комбинированного орудия для глубокого рыхления почвы с ленточной заделки пожнивных и растительных остатков. Сборник научных трудов. Поволжской межвузовской конференции «Современные технологии, средства механизации и технические обслуживания в АПК. - Самара: 2003. - С. 14-15.

26. Гниломедов В.Г., Афонин А.Е., Давыдов С.Э. Анализ конструктивных особенностей агрегатов для глубокой обработки почвы и соответствующих им способов движения по полю. Сборник научных трудов Поволжской межвузовской конференции «Современные технологии, средства механизации и техническое обслуживание в АПК». - Самара: 2003.-С. 21-24.

27. Гниломедов В.Г., Афонин А.Е., Сазонов Д.С. Анализ способов движения МТА по глубокой обработке почвы. // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования. Сборник научных трудов 2-ой Международной научно-практической конференции. - Самара, 2005. -С. 152-155.

28. Гниломедов В.Г., Афонин А.Е., Сазонов Д.С. Теоретическое обоснование кругового способа движения почвообрабатывающего агрегата -«Конвертный». // Известия Самарской ГСХА, 2006, вып. 3. - С. 113-115.

I г •k

Отпечатано ПБОЮЛ Першиным Р В Тамбов, Советская, 21, а/я №7 Подписано в печать 03 10 2007. Заказ № 031007-03 Печать электрографическая Бумага офсетная Гарнитура Times Формат 60x84/16 Объем 1 уел печл Тираж 100 экз

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Агротехнические требования, предъявляемые к пахотным агрегатам.

1.2. Аналитический обзор направлений совершенствования технологий и приемов вспашки, развития конструкций отвальных плугов и способов их агрегатирования с тракторами.

1.3. Основные направления совершенствования конструкций плужных корпусов.

1.4. Плужные вспомогательные рабочие органы для заделки в почву растительных остатков и рыхления подпахотного горизонта.

1.5. Аналитический обзор исследований работы отвальных плугов.

Выводы.

Задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА И СНИЖЕНИЮ ЭНЕРГОЁМКОСТИ ОТВАЛЬНОЙ ВСПАШКИ ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПЛУГА.

2.1. Идентификация взаимосвязи конструкций и параметров отвальных плугов с выходными показателями качества работы и энергетических затрат пахотных агрегатов.

2.2. Разработка новых технологических схем вспашки и конструкций рабочих органов плугов.

2.3. Теоретическое обоснование основных параметров технологического процесса вспашки почв с оборотом пласта плужными корпусами с углоснимами.

2.4. Аналитическое определение перемещений частиц пласта почвы движущимся комбинированным клином.

Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Общая методика экспериментальных исследований.

3.3. Определение показателей качества работы пахотных агрегатов.

3.4. Эксплуатационно-технологическая оценка пахотных агрегатов.

3.5. Энергетическая оценка пахотных агрегатов.

3.6. Методика исследований влияния высоты навески плуга на энегетические и эксплуатационно-технологические показатели работы пахотных агрегатов.

3.7. Определение погрешности измерений.

3.8. Экономическая оценка плугов и пахотных агрегатов.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Экспериментальные исследования плужных корпусов различных типов с культурной, полувинтовой и винтовой формой лемешно-отвальной поверхности.

4.2. Результаты сравнительных исследований плужных корпусов общего назначения культурного и полувинтового типов с цельными и пластинчатыми отвалами.

4.3. Экспериментальные исследования по оптимизации формы рабочей поверхности углоснима.

4.4. Результаты исследований влияния высоты навески плуга на энергетические и эксплуатационно-технологические показатели работы пахотного агрегата

4.5. Результаты государственный приемочных испытаний плугов-рыхлителей ПРК-7-40, ПРК-5-40, ПРК-4-40.

4.6. Результаты государственных приёмочных испытаний плуга-рыхлителя ПРУН-5(4)-45.

4.7. Результаты государственных приёмочных испытаний плуга-рыхлителя универсального навесного ПРУН-8-45.

Выводы.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Методика и результаты исследований по определению экономической эффективности применения плугов-рыхлителей семейства ПРУН.

Выводы.

Получение стабильно высоких валовых объемов продукции растениеводства неразрывно связано с качеством обработки почвы. Доля влияния этого фактора на урожайность сльскохозяйственных культур по разным оценкам составляет 25.40 % [1, 2].

Популярные в настоящее время и широко применяемые в хозяйствах ресурсосберегающие минимальные и нулевая обработки почвы, невозможны без массированного использования химических средств защиты растений и минеральных удобрений. Однако умение ориентироваться в широкой номенклатуре пестицидов с учетом узкой избирательности действия и многих других факторов их результативного применения - проблема для подавляющего большинства агрономов-практиков, а разбросное внесение и заделка в поверхностный слой почвы основных доз минеральных удобрений зачастую не окупаются урожаем.

Поэтому на сегодня периодический оборот пласта почвы не имеет альтернативы в вопросах улучшения ее фитосанитарного состояния, заделки минеральных и органических удобрений, особенно в части экологически безопасной утилизации навоза, которая представляет серьезную проблему в странах с развитым животноводством.

По мнению экспертов, отмена дотирования крестьян в странах ВТО делает нерентабельным интенсивное использование химических средств и обуславливает возврат к широкому применению механических обработок почвы.

Изменение экономических и экологических условий определяет развитие механической обработки почв, направленное на конкретное дифференцированное решение широкого круга агротехнических задач в зависимости от почвен-но-климатических факторов, биологических особенностей возделываемой культуры и предшественников, засоренности почвы сорняками, вредителями и болезнями растений, системы удобрений и прочих элементов, составляющих системы земледелия.

Трансформирование задач основной обработки почвы в современных условиях обуславливает соответствующую адаптацию к ним конструкций предлагаемых промышленностью почвообрабатывающих орудий, в которой отчётливо прослеживаются следующие устойчивые тенденции: задача улучшения качества оборота пласта в широком диапазоне глубины обработки почвы с целью заделки в почву её верхнего слоя с семенами сорняков, вредителями, возбудителями болезней и удобрениями решается посредством применения вспомогательного оборудования к традиционным плужным корпусам; это разнообразные предплужники, углоснимы, полевые и бороздные ножи; при этом диапазон глубины обработки почвы с выраженным оборотом пласта составляет от 6. 10 см у плуга Kverneland Ecomat и до 60 см у плуга Rabe Super-Albatros 180/N; проблемы уплотнения почвы движителями тяжелой сельскохозяйственной техники и образования «плужной подошвы» решают с помощью орудий для периодического безотвального рыхления почв, увеличивая его глубину до 50.80 см, а также расширением технологических возможностей плугов в направлении комбинаций отвальных обработок почвы с рыхлением ее нижних слоев дополнительными приспособлениями.

Однако конструкции применяемых в настоящее время плугов не в полной мере соответствуют современным требованиям агротехники по параметрам качества обработки почвы, по эксплуатационно-технологическим и экономическим показателям. Качество обработки и энергетические затраты на вспашку в значительной мере определяются конструкцией и параметрами плужных рабочих органов. Орудия для вспашки с оборотом пласта почвы непрерывно совершенствуются, однако принцип работы лемешно-отвального плужного корпуса на протяжении многих лет остается практически неизменным. Поэтому в настоящее время возможности повышения качества отвальной обработки почв известными способами и снижения ее энергоемкости практически исчерпаны: ведущие мировые производители плугов предлагают потребителю широкий набор корпусов, отличающихся только размерами и формой лемешно-отвальной поверхности, а также обширную номенклатуру вспомогательных рабочих органов [4, 5].

Стратегией машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года, разработанной ведущими учеными Россельхозакадемии, предусмотрено развитие производства плугов с универсальными рабочими органами, адаптированными к различным почвенным условиям, с активным оборотом и крошением пласта, осуществляющими вспашку и тяжелых пересохших, и переувлажнённых почв [6].

Решение поставленных задач до настоящего времени не реализовано в полной мере и требует разработки новых эффективных технологических схем обработки почвы, дальнейшего развития теории взаимодействия с почвой плужных рабочих органов, совершенствования их конструкций и оптимизации параметров.

На основании изложенного можно заключить, что изыскание методов и средств повышения эффективности использования пахотных агрегатов при отвальной вспашке, обеспечивающих улучшение качества обработки почвы при существенном снижении затрат энергии на основе совершенствования способов обработки и конструкций рабочих органов плугов является актуальной научной задачей, имеющей важное хозяйственное значение.

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН) в соответствии с заданиями Россельхозакадемии 04.02.04. «Разработать методы адаптации машинно-тракторных агрегатов и новых энергетических средств к изменяющимся условиям их использования в технологиях производства сельскохозяйственных культур» на 2004-2006 годы и 09.03.05 «Разработать технологии и типовые проекты эффективного использования техники и оборудования в сельском хозяйстве и в сфере производственно-технологических услуг» на 2007.2010 годы.

Цель работы - повышение качества и снижение энергоемкости вспашки почвы путём совершенствования рабочих органов плугов.

Объект исследований - технологические процессы обработки почвы пахотными агрегатами с плугами, оснащенными новыми рабочими органами.

Предмет исследований - закономерности изменения технологических процессов обработки почвы пахотными агрегатами, их взаимосвязи с критериями качества работы и энергетических затрат при вспашке.

Научную новизну диссертационной работы составляют:

- идентификация взаимосвязей конструкционно-технологических параметров плугов с выходными показателями качества работы и энергетических затрат пахотных агрегатов при вспашке;

- аналитические зависимости по обоснованию основных параметров новых технологических процессов вспашки и конструкций плужных корпусов с уг-лоснимами и рыхлителями подпахотного горизонта;

- математические методы расчета относительных траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развёртывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина, контуров развертки элементов поверхности комбинированного криволинейного клина.

Практическая значимость:

- разработаны исходные требования на проектирование универсальных плугов семейства ПРК, ПРУН, техническая и технологическая документация;

- новый способ вспашки (а.с. 107601 OA) и новые технические решения конструкций плужных корпусов (а.с. 1085524, 1340404, 1470200, 1169548, 1662365 и 1473725, пат. РФ 2074592, 2080754 и 2074591, патент Норвегии N0306371B1) позволяют: снизить энергоемкость на 20.25 % при увеличении производительности агрегатов на отвальной вспашке на 15.20 % по сравнению с известными плугами, улучшить качество работ по основным оценочным показателям, обеспечить разуплотнение подпахотного горизонта почвы;

- результаты проведенных исследований внедрены ЗАО «Петербургский тракторный завод» и ЗАО «Завод «Севзапмашстрой» в серийное производство плугов-рыхлителей ПРК и ПРУН;

- технические решения реализованы фирмой «Квернеланд» (Норвегия) в серийном производстве плугов модели «Экомат».

Научные положения и результаты исследований, вынесенные на защиту:

- новый способ вспашки, конструкционно-технологические параметры плугов и их рабочих органов;

- аналитические зависимости по обоснованию основных параметров новых технологических схем вспашки и конструкций плужных корпусов с углос-нимами и рыхлителями подпахотного горизонта;

- математические методы расчета относительных траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развёртывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина, контуров развертки элементов поверхности комбинированного криволинейного клина. - результаты экспериментальных исследований плугов и их рабочих органов в лабораторно-полевых и производственных условиях с целью установления рациональных конструкционно-технологических параметров.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертационной работы доложены и обсуждены: на заседании Бюро отделения механизации, электрификации и автоматизации РАСХН (2004, 2006 гг.); на заседаниях Ученого Совета ГНУ ВИИТиН; на международных научно-практических конференциях ГНУ ВИМ, ГНУ ВИИТиН, Самарская ГСХА, МичГАУ (2004.2007 гг.); на заседаниях научно-технических советов ЗАО «Петербургский тракторный завод», ЗАО «Завод «Севзапмашстрой». Плуги-рыхлители ПРК-7-40, ПРУН-5-45, ПРУН-8-40 экспонировались на международных выставках «Сельхозтехника - 90», «Сельхозтехника - 95», «Золотая осень» (Москва, ВВЦ, 2005 и 2006), всероссийской выставке «Агро-97», Губернская выставка достижений в области сельскохозяйственного производства (Самара, 1998 - 2006), «День российского поля» (Саранск, 2006 и Росгов-на-Дону, 2007), отмечены медалью и дипломами.

Публикации. Основные материалы исследований обобщены и изложены в 28 работах, в т. ч. изданиях, рекомендуемых ВАК - 4, описаниях авторских свидетельств и патентов (8 авторских свидетельств и 3 патента РФ, патент Норвегии на изобретение). Общий объем публикаций составляет 8,0 п.л., из них лично автору принадлежит 2,2 п. л.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 270 стр. машинописного текста, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и 25 приложений на 73 страницах. Содержит 17 таблиц и 76 рисунков. Список используемой литературы включает в себя 213 наименований, из них 30 на иностранном языке.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Идентифицированы взаимосвязи технологических схем вспашки, конструкций плугов, их рабочих органов и вспомогательного оборудования для улучшения качества оборота пласта и рыхления подпахотного горизонта почвы с изменением показателей эффективности использования отвальных плугов.

Разработаны новые технологические схемы и конструкции плугов и их рабочих органов для вспашки почв плужными корпусами с углоснимами и рыхлителями подпахотного горизонта.

Дано теоретическое обоснование соотношения между размерами поперечного сечения почвенного пласта плужного корпуса, параметрами срезаемой углоснимом части пласта и углом наклона обернутого пласта к горизонту, а также параметров взаимного расположения отвального корпуса и рыхлителя подпахотного горизонта почвы. Разработан метод аналитического расчёта траекторий перемещения частиц почвенного пласта по развёртывающейся поверхности комбинированного криволинейного клина для определения при проектировании контуров развёртки элементов отвала, положения и пределов регулировки углоснима.

Лабораторно-полевыми исследованиями плужных корпусов установлено: разработанный плужный корпус с углоснимом, имеющий «накрывающий конус» удовлетворяет агротребования по степени и глубине заделки растительных остатков и превышает при этом соответствующие показатели применения предплужников; изменение высоты навески плуга обеспечивает снижение тягового сопротивления до 26,8 % и удельного расхода топлива, увеличение производительности пахотных агрегатов на 7,45.20,9 %; рабочие органы плугов-рыхлителей семейств ПРУН и ПРК, в отличие от классических, обеспечивают при вспашке разрыхление подпахотного горизонта без образования «плужной подошвы».

Экспериментальными исследованиями плугов семейства ПРУН и ПРК установлено: плуги ПРК-7-40, ПРК-5(4)-40, ПРУН-8-45, ПРУН-5(4)-45 обеспечивают за один проход отвальную вспашку и рыхление почвы на общую глубину до 45.46 см при обеспечении показателей качества в соответствии с аг-ротребованиями; использование плуга ПРУН-8-45 с трактором К-701 обеспечивает загрузку его двигателя на 84.94% (по мощности), при этом производительность агрегата за 1 час основного времени составила 2,77; 3,49 и 3,82 га при скорости 7,3; 9,7 и 10,9 км/ч соответственно, а удельный расход топлива - 15,81 кг/га на отвальной вспашке с одновременным рыхлением и 12,0 кг/га - на вспашке; производительность пахотного агрегата К-701+ПРК-7-40 на 55,1% выше, а удельный расход на 33,1% ниже, чем у сравниваемых агрегатов ПЧ-4,5 и ПЛН-8-40, используемых в базовой технологии; тяговое сопротивление ПРК-4-40 при скорости движения трактора Т-150К в интервале 5,9.8,3 км/ч и загрузке двигателя по мощности 84.85% составило 35,6.40,2 кН, а удельное - 5,4.5,7 Н/см2; производительность агрегата ПРК-5-40, ПРК-4-40+Т-150К составляет 1,32. 1,37 га/ч при снижении затрат труда на 30,5 и 33,3% в сравнении с АПЧ-2,5 и ПЛН-5-35; качество крошения почвы плугами семейства ПРУН на уровне норматива (75% фракций менее 50 мм), а заделка растительных остатков составляет 85.98%) при глубине 15.22 см; удельный расход топлива при вспашке плугом ПРУН-4-45 с трактором Т-150К на 20,7% ниже ПЯ-3-35 при производительности на 12% выше по отношению к сравниваемому.

Годовой экономический эффект от внедрения плугов семейств ПРУН и ПРК в производство составляет 32-37 тыс.руб. в год в сравнении с комплексами машин, используемых в базовых технологиях основной обработки почвы при сокращении трудоемкости работ на 19-33,3%.

1. Ю.А. Тырнов, А.В. Балашов, А.А. Ногтиков. Машинно-технологическое обеспечение конкурентоспособного производства сахарной свеклы на базе воспроизводимых в России лучших мировых аналогов машин. Воронеж: Истоки, 2004. - 64 с.

2. Н.В. Краснощекое, А.А. Артюшин, Н.М. Антышев, Н.И. Бычков, Ю.А. Цой, В.М. Старинов. Блочно-модульные принципы создания сельскохозяйственной техники. -М.: Росинфорагротех, 1998. 104 с.

3. Машинные технологии и техническое обеспечение устойчивого производства зерна в засушливых условиях. Научные труды ВИМ. Т. 135. М.: ВИМ, 2000.-35 с.

4. Горячкин В.П. Собрание сочинений / В.П. Горячкин. Т. 2. М.: Колос, 1965.-С. 10.

5. Бурченко П.Н. Механико-технологическое обоснование параметров поч-вообрабатывающеих машин нового поколения для работы в оптимальном диапазоне скоростей. Автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 1987. 45 с.

6. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России на период до 2010 года. М.: Россель-хозакадемия, 2003. 49 с.

7. В.А. Петров, В.Ф. Зубенко. Свекловодство. М.: Колос, 1981. - 302 с.

8. Н.К. Мазитов. Ресурсосберегающие почвообрабатывающие машин. Казань: 2003.-456 с.

9. Бойков В.М. Механико-технологическое обоснование новых способов и технических средств основной обработки почвы. Дис. . д-ра техн. наук. Саратов, 1997.- 357 с.

10. И.Веденяпин Г.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Г.В. Веденя-пин, Ю.К. Киртбая, М.П. Сергеев. М.: Колос, 1968. - 343 с.

11. Иофинов С.А. Технология производства тракторных работ / С.А. Иофи-нов. JL: Сельхозгиз, 1959. - 231 с.

12. Лурье А.Б. Широкозахватные почвообрабатывающие машины / А.Б. Лурье, А.И. Любимов. Л.: Машиностроение, 1981. - 270 с.

13. Механизация обработки почвы / Венченков Н.А., Попов И.Е., Куценко Е.И., Пиронков М.Ф. М.: Колос, 1972. - 272 с.

14. Сборник агротехнических требований на тракторы и сельскохозяйственные машины. Т.36 /ЦНИИТЭИ. М. 1985. - 250 с.

15. Свирщевский Б.С. Организация и технология производства тракторных работ / Б.С. Свирщевский. М.: Сельхозгиз, 1954. - 415 с.

16. Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 270 с.

17. Современные сельскохозяйственные машины и оборудование для растениеводства (конструкции и основные тенденции развития): По материалам Международного салона сельскохозяйственной техники SIMA-97.-М.: ИНФРА-М, 1997.-176 с.

18. Современные сельскохозяйственные машины и оборудование для растениеводства (конструкции и основные тенденции развития): По материалам Международного салона сельскохозяйственной техники SIMA-2001. -М.: ИНФРА-М, 2001.- 136 с.

19. Сводный отчет № 13-56-78 (1060210) об испытаниях плуга девятикорпус-ного ПТК-9-35 с дисковыми ножами перед каждым корпусом и углоснимами, испытываемого в агрегате с трактором К-701 в период 1975-1977 го-ды./Кубанский НИИТиМ, Новокубанск, 1978. 59 с.

20. Протокол № 19-120-89 (9055600) государственных предварительных испытаний плуга-рыхлителя навесного ПРНС-9-50/Поволжская МИС, Ки-нель, 1989.- 52с.

21. Протокол № 19-134-89 (4063810) государственных приёмочных испытаний опытного образца плуга-рыхлителя ПРПВ-4-50 4-х корпусного к тракторам ДТ-175С и Т-150/ Поволжская МИС, Кинель, 1989. 52 с.

22. С.В. Старцев. Повышение эффективности использования пахотных агрегатов путём улучшения их эксплуатационно-технологических параметров. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Саратов: 2004. 40 с.

23. С.С. Черепанов. Использование земледельческих агрегатов. Ч.П М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2000. - 308 с.

24. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. / Под ред. академика Н.В. Краснощекова / М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003.-520 с.

25. Г.В. Симченков, Ф.П. Цыганов, А.П. Коробач. Новое в обработке почвы. -Минск. Урожай, 1988. 79 с.

26. Б.А. Кашаев, О.А. Сизов, П.Н. Бурченко. Тенденции развития технологий и средств механизации обработки почвы. М.: ВНИИТЭИагропром, 1988. -50 с.

27. Сельскохозяйственная техника для интенсивных технологий. Каталог.-М.: АгроНИИТЭИ, 1988. С. 3 -52.

28. Сельскохозяйственная техника: Каталог. Т. 1. Часть I П. - М.: Инфор-магротех, 1991. - С. 5-181.

29. Сельскохозяйственная техника. Справочник. М.: Изд.-во с.х. лит.-ры, жур-лов и плакатов, 1962.- С. 1 - 48.

30. Синеоков Г.Н. Проектирование почвообрабатывающих машин / Г.Н. Си-неоков. М.: Машиностроение, 1965. - 308 с.

31. Синеоков Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г.Н. Си-неоков, И.М. Панов. М.: Машиностроение, 1977.- 326 с.34.http:// www. agrargruppe. ru.35.http:// www. agro. ru.36.http:// www. selmash. ru.

32. Панов И.М. Современные тенденции развития техники для обработки почв / И.М. Панов, А.И. Панов // Тракторы и сельхозмашины. 1998. -№5.- С.32-36.

33. Ferguson Н.А. New Farmall Tractor Torgue Amplifier, AE, v 35, 1954. № 10.

34. Harst W.M. Industrial Applications of Agricultural Engineering, AE, v 31, 1959, №9.

35. Результаты приёмочных испытаний сельскохозяйственной техники . 2003.- М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2004. 252 с.

36. Плуги Massey Fergusson. Проспект фирмы. 2003.

37. Higher income or lower cost Yes please, Ecomat (TM). Проспект фирмы Квернеланд. 2005.

38. B.M. Кряжков, П.Н. Бурченко. Развитие средств механизации обработки почв // Мех. и электриф. сельского хозяйства, 1987, 5. с. 16.

39. Проспект фирмы International Harvester. 2002. 8 с.

40. Проспект фирмы Gassner. 1997.

41. Плуги серии Condor фирмы Rabewerk. Проспект, 2001.

42. Сакун В.А. Современный этап и пути дальнейшего развития пахотных агрегатов / В.А. Сакун, Я.П. Лобачевский, О.А. Сизов // Техника в сельском хозяйстве. 1991. - № 3. - С. 9 - 12.

43. Карта технического уровня и качества продукции на плуг с изменяемой шириной захвата к трактору тягового класса 5 ( ПНИ-8-40 ) // ВПО «Со-юзпочвомаш». Одесса, 1996. - 24 с.

44. Красовских Е.В. Повышение эффективности использования машинно-тракторного агрегата за счет оптимизации характеристики двигателя, ширины захвата, режимов работы: Автореферат дис. . канд-та техн. наук. Барнаул, 1999. 16 с.

45. Подскребко М.Д. Технологические основы автоматизации качества процесса вспашки. // Почвообрабатывающие и посевные машины и динамика агрегатов: Труды ЧИМЭСХ, вып.56. Челябинск, 1972. С. 5-12.

46. Артюшин А.А. Перспективная техника для продовольствия России / А.А. Артюшин // Техника и оборудование для села. 1999.- №1-2. - С.4-6.

47. Панов И.М и др. Тенденции развития агрегатов, совмещающих пахоту с посевом и пахоту с дополнительной обработкой почвы. Обзор. М.: ЦНИИТЭИ, 1977. 224 с.

48. Панов И.М. Перспективы развития конструкций почвообрабатывающих машин и орудий / И.М. Панов // Механизация и электрификация ex.- ва.1987. -№3.- С. 13-15.

49. Панов И.М. Основные пути снижения энергозатрат при обработке почвы / И.М. Панов, Н.М. Орлов // Тракторы и сельхозмашины. -1987.-№8.-С. 2730.

50. Панов И.М. Выбор энергосберегающих способов обработки почвы / И.М.Панов // Тракторы и сельхозмашины. 1990. - № 8. - С. 32 - 35.

51. Renoud J. Les charruas poussees avant. Motoris. et techn. Agric. -- 1997. -70.-C. 5-22. )

52. Pour une donne utilization // Rev. techn. 1991. - 14, c. 47.

53. Fichtel H. Die Front. Heckpfug - Kombination in der Praxis // Landtechnik.1988.-9,- с. 376-378-.

54. Baraldi G. Tre metodi per una lavorazione profonda dei terreni argillosi // Macsh. E mot. Agrie. 1996, 44, 10, - c. 13-15.

55. Segmetpflugen mit positiven Ergebnissen // Agrartechnik. 1995, 12, - c. 573.

56. Warboys J. The development of the Wye double digger // Agric. End 1988, 43, 1,-c. 22-24.

57. Kaufman L.C., Totten D.S. Development of an inverting mouldboard plow. // Trans. ASAE, 1992, 1,-c. 55-60.

58. The Royal Smithfield Show. The mouldboards On ABT Products four furrow Easi Prough. // Power Farm. - 1986, - c. 24.

59. V-plough leaves level seed-bed. // Farmers Weekly. 1984, 30, - c. 107.

60. Neuer Kurzpflug soli Ackerbauprolleme losen. // DLZ. 1988, 6, - c. 848-850.

61. Широкозахватные фронтальные плуги // Экспресс-информация. Серия Сельскохозяйственные машины и орудия ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш.- 1984,-с. 7.

62. Проспекты фирмы «Overums Bruk» (Швеция).

63. Проспекты фирмы «Gassner» (ФРГ).

64. Проспекты фирмы «Huard u.c.f.» (Франция).

65. Проспект фирмы Huard. Плуги серии Losange.

66. Карвовский Т., Касимов И., Клочков Б. Обработка почвы при интенсивном возделывании полевых культур. Пер. с польск. М.: Агропромиздат.- 1988.-248 с.

67. Проспекты фирмы «Rabewerk» (ФРГ).

68. Streichbleche aus Kunststoff, wen der Boden Kledt // DLZ. 2007, 1, - c. 2426.

69. Wilkinson R.H., Braundeck O.A. FAO Agricultural Services Bulletin, 12 Suppl. 1 Elements of Agricultural machinery. Vol. 1. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 1977.

70. Проспекты фирмы «Bamford» (Великобритания).

71. Проспекты фирмы «Kvernelands» (Норвегия).

72. Проспекты фирмы «McKormick International» (Великобритания).

73. Проспекты фирмы «Eberhardt» (ФРГ).

74. Проспекты фирмы «Krone» (ФРГ).

75. Проспект фирмы «Niemeyer» (ФРГ).

76. Polak М., Bily J., Seckar P. Vplyv nitridovama na odolnost odkrovaciek pluha protiv alrazine-mu opotrelenia // Zemed. Techn. 1998, 8, с/ 54-548.

77. Итоги науки и техники. Тракторы и сельскохозяйственные машины и орудия. Т. 5.-М.: 1990.- 164 с.

78. Проспекты фирмы «Vogel Noot» (Австрия).

79. Kromer К. Tendenzen der pfliigent Wicklung // Prakt. Landtechn. - 1991. -34. 7, - c. 204-207.

80. Авторское свидетельство № 898965, 1980. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1982, № 3.

81. Проспекты фирмы «John Deere» (США).

82. Проспекты фирмы «Case» (США).

83. Проспекты фирмы «International Harvester» (США).

84. Проспекты фирмы BBG (ГДР).

85. Проспекты фирмы MMG (Венгрия).

86. Протокол 89/71 (3012010) испытаний импортного плуга восьмикорпусно-го полунавесного марки Б-501 (ГДР). Зерноград Ростовской обл., 1971.

87. Проспекты фирмы «Niplo» (Япония).

88. Протокол 85/72 (3011410) испытаний импортного образца плуга четырех-корпусного оборотного навесного модели 642 фирмы «Интернэшнл Хар-вестер» (США). Зерноград, 1972.

89. Протокол 13-98-76 (3011510) государственных испытаний импортного образца плуга семикорпусного модели 700 фирмы «Интернэшнл Харве-стер» (США). Новокубанск, 1976.

90. Отчет 91-70 об испытаниях импортного образца семикорпусного полунавесного плуга модели F-245 АН фирмы «Джон Дир» (США). Новокубанск, 1970.

91. Протокол № 77-72 испытаний импортного образца семикорпуснсго полунавесного плуга F-245 АН фирмы «Джон Дир» (США). Новокубанск, 1972.

92. Сводный отчет 19-63-78 (1060210) государственных испытаний плуга де-вятикорпусного ПТК-9-35 с дисковыми ножами перед каждым корпусом и углоснимами к тракторам К-701 с закладкой опытов на урожайность за период 1975-1977. Кинель, 1978.

93. Кулон А., Куиперс X. Современная земледельческая механика. Пер. с англ. М.: Агропромиздат, 1986. - 349 с.

94. Harr M.E. Foundatins of theoretical soil mechanics. McGraw Hill, New Jork, 1966.

95. Paul B. Macroscopie criteria plastic flow and brittle frachure Fracture vol, Academic Press, London, New Jork, 1968.

96. Farrell D.A., Greacen E.L., Larson W.E. The effect of water content on axial ina loam under tensin and compression. Soil Sci, Soc. Am Proc, 1967, 31, c. 445-450.

97. Hettiaratchi D., O' Callaghan J. Mechanical behaviour of agricultural soils. I. Aqrie. Eng. Ros, 1980, 25, c. 239-259.

98. Koolen A.J. Soil loostning processen in tillage. Analysis, systematics and predictabilitg. Meded Land bouwhOgesch Wageningen, 1977, - c. 77.

99. Sohne W. Einige Grundlagen fur eine Landtechnik, 1956, 7, с. 11-27.

100. Krause R., Lorenz F. Rodendeardeitung in den Tropen und Subtropen, GTS., Eschborn, 1969.

101. Nichols M.L. Moving the earth. The workbook of excavation, 3rd ed. North Castle Books, Greenwich, Connecticut, 1976.

102. Gill W.R. Influence of compaction hardening of soil on penetration resis tance. Trans ASAE, 1968, 11, c. 741-745.

103. Зеленин A.H. Физические основы теории резания грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1950.-354 с.

104. Кострицин А.К. О сопротивлении почвы рабочим органам почвообрабатывающих орудий. / Тр. ВИМ. М.: 1964, т. 35. - 254 с.

105. Бойков В.М. Новые способы и технические средства основной обработки почвы. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1998. 56 с.

106. Новиков Ю.Ф. Некоторые вопросы воздействия корпуса плуга на почву. Сборник работ ВНИИМЭСХ. Выпуск X/. Ростов-на Дону, 1969, с. 88-94.

107. Новиков Ю.Ф. Исследование геометрии отвальных поверхностей. Материалы НТС ВИСХОМ. Выпуск 19. М., 1965, с.101-113.

108. Лаврухин В.А., Иванов Г.В., Семик И.В. Проектирование развёртывающихся лемешно-отвальных поверхностей по заданному движению пласта. Сборник работ ВНИИМЭСХ. Выпуск X/. Ростов-на Дону, 1969, с.33.71.

109. Бурченко П.Н. О развёртывающейся лемешно-отвальной поверхности скоростного корпуса. Тр. ВИМ, т. 82, М., 1978, с. 3-24.

110. Мамедова J1.B. Влияние скорости на характер движения пласта по отвалу. Тр. ВИМ, т. 90, М., 1981, с. 63-68.

111. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов / В.А. Желиговский Тбилиси. 1960. - 145 с.

112. Завалишин Ф.И. Основы расчета механизированных процессов в растениеводстве. М.: Колос, 1970. - 310 с.

113. Киртбая Ю.К. Основы теории использования машин в сельском хозяйстве. М.: Машгиз. - 1957. - 278 с.

114. Линтварев Б.А. Научные основы повышения производительности земледельческих агрегатов / Б.А. Линтварев. М.: ГОСНИТИ, 1962.-598 с.

115. Иофинов С.А. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1974.-480 с.

116. Кацыгин В.В. Рациональные параметры энергонасыщенных тракторов и МТА. Минск: Урожай, 1976. - 159 с.

117. Полканов И.П. Теория и расчет машинно-тракторных агрегатов / И.П. Полканов. М.: Машгиз, 1964. - 126 с.

118. Виноградов В.И. Сопротивление рабочих органов лемешного плуга и методы снижения энергоёмкости пахоты. Автореферат дис. . д-ра техн. наук. М., 1969. 63 с.

119. Лурье А.Б. Динамика регулирования навесных сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Машиностроение, 1969. - 230 с.

120. Фортуна В.И. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1979.-375 с.

121. Вайнруб И.В. Оптимизация режима работы пахотного агрегата / И.В. Вайнруб // Механизация и электрификация с.х. 1980. - № 11. - С. 1921.

122. Зангиев А.А. Оптимизация эксплуатационных параметров и режимов работы машинно-тракторных агрегатов / А.А. Зангиев. М.: Изд-во МИИСП, 1986.-80 с.

123. Агеев JI.E. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов / JI.E. Агеев. JL: Колос, 1978. -296 с.

124. Саакян Д.Н. Система показателей комплексной оценки мобильных машин. М.: Агропромиздат, 1988.-415 с.

125. Кочубиевский И.Д. Системы нагружения для исследования и испытаний машин и механизмов. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

126. Тырнов Ю.А. Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов совершенствованием систем контроля режимов их работы. Автореф. дис. .докт. техн. наук. Саратов: 2001.-50 с.

127. Авторское свидетельство СССР № 1076010 А01В79/00//А01В15/02. Способ вспашки. / Е.Д. Афонин, П.Н. Бурченко, А.Е. Афонин, В.Г. Ки-рюхин / Опубл. 28.02.84. Бюл. № 8.

128. Авторское свидетельство СССР № 1085524 А 01 В 15/00. Корпус плуга. /Е.Д. Афонин, П.Н. Бурченко, А.Е. Афонин, В.Г. Кирюхин, Г.И. Данилевич, В.Н. Жикул, и А.С. Трейсман / Опубл. 15.04.84. Бюл. № 14.

129. Патент РФ № 2070754 6 А 01 В 15/04. Корпус плуга. /Афонин А.Е., Милюткин В.А., Бурченко П.Н., Панов И.М., Мигаль А.Н., Ройтберг В.И., Юркин И.В., Матвеев А.А./ Опубл. 10.06.97 Бюл. № 16.

130. Авторское свидетельство СССР № 1340404 4 А 01 В 15/00. Корпус плуга. /Е.Д. Афонин, А.Н. Мигаль, В.А. Милюткин, В.Г. Кирюхин, В.А. Соколов и А.Е. Афонин./ Опубл. 30.09.87. Бюл. № 36.

131. Патент РФ № 2074592 6 А 01 В 15/00. Корпус поуга. /Афонин А.Е., Милюткин В.А., Панов И.М., Шмелёв А.И., Сичко А.С., Мигаль А.Н., Ройтберг В.И., Юркин И.В., Дубровин В.А., Киров В.А./ Опубл. 10.03.97. Бюл. № 7.

132. Патент РФ № 2074591 6 А 01 В 13/14, 17/00. Плуг. /Афонин А.Е., Милюткин В.А., Бурченко П.Н., Шмелёв А.И., Мигаль А.Н., Ройтберг В.И., Дубровин В.А./ Опубл. 10.03.97. Бюл. № 7.

133. Патент NO 0306361 Bl. Int С16В13/08. Plog. (А.Е. Afonin, В.А. Miljutkin, Р.Н. Burchenko, A.I. Shmelev, A.N. Migal, BJ. Roitberg, V.A. Dubrovin). Wo, RCT/RU 95/00167, 10.08.1995.

134. Горячкин В.П. Геометрия отвала. Собрание сочинений в 3-х томах. Изд. 2-е, т.2, М., Колос. 1968, с.105.

135. Новиков Ю.Ф., Быстров М.П. Деформация пласта при вспашке. В сб. «Долговечность и надёжность сельскохозяйственных машин. М., 1967. с. 25-37.

136. Лучинский Н.Д. О плужном отвале. Тр. ВИМ, т. 90, М, 1981, с. 3-6 .

137. Бурченко П.Н., Мамедова Л.В. Определение исходных параметров, методика расчёта и построения лемешно-отвальной поверхности скоростного корпуса. Тр. ВИМ, т. 82, М., 1978, с. 24-54.

138. Бурченко П.Н. К расчёту развёртывающейся лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга. Тр. ВИМ, т. 90, М., 1981, с. 7-27.

139. Гячев Л.В. Теория лемешно-отвальной поверхности. Зерноград, 1961. Тр. АЧИМСХ. Вып. 13. с. 3-317.

140. Хвыля К.С. Кинематика и динамика пласта при вспашке лемешным плугом. Кинематика пласта. Тр. Днепропетровского СХИ. Т.VI. Киев, 1956, с. 117-143.

141. Рубан П.И. Руководство к решению задач по аналитической геометрии / П.И. Рубан, Е.Е. Герман М.: Высшая школа, 1963. - 314 с.

142. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для ВТУЗов / Н.С. Пискунов. Т. 1. М.: Наука, 1985. -432 с.

143. Погорелов А.В. Аналитическая геометрия / А.В. Погорелов. М.: Наука, 1968.- 126 с.

144. Кудрявцев В.А. Краткий курс высшей математики / В.А. Кудрявцев, Б.П. Демидович. М.: Наука, 1978. - 624 с.

145. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров-М.: Наука, 1973.-831 с.

146. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979.-416 с.

147. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

148. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных. М.: Колос, 1970. 136 с.

149. Лурье А.Б. Статическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970.-376 с.

150. РД. 10.4.1-89 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Программа и методы испытаний.

151. ГОСТ 24055-88 (СТ СЭВ 5628-86) Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 47 с.

152. ГОСТ 24059-88 Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 47 с.

153. ОСТ 70.2.15-73 Испытание сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. М., 1974. - 24 с.

154. РД 10.2.2-89 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки., с. 27.

155. ГОСТ 20915-75 Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. М., 1975. - 34 с.

156. Контроль качества с помощью персональных компьютеров / Т. Маки-но, М. Охаси, X. Докэ, К.Макино; Пер. с япон. А.Б. Орфенова; Под ред. Ю.П. Адлера. М.: Машиностроение, 1991.-224 с.

157. Абелев Е.А. Методика статистической обработки на ЭЦВМ результатов испытаний и исследований сельскохозяйственных агрегатов и их АСУ. Jl.-Пушкин: Ленинградский с.-х. ин-т, 1977.-35 с.

158. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. 192 с.

159. Кассандрова А.Н. и др. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970.- 104 с.

160. Зазуля А.Н., Цвик Б.Д. Динамика сельскохозяйственных машин и агрегатов. М.: Инфорагротех, 1997. - 236 с.

161. ГОСТ 11.004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. М.: Изд-во стандартов, 1974. 20 с.

162. ГОСТ 11.006-74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. М.: Изд-во стандартов, 1974. 24 с.

163. Козлов С.П. Почвенные профилографы. Труды ВИСХОМ. Современные методы и приборы для научных исследований в сельскохозяйственном машиностроении. Вып. 63.- М., 1971, с. 140-148.

164. Руководство к полевому плотномеру конструкции Ревякина Ю.Ю., Москва. 1979, с. 4.

165. Васильев А.В. и др. Приборы для испытания тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1971. 72 с.

166. Универсальный магнитоэлектрический осциллограф К-12-22: Инструкция по эксплуатации. Кишинев, 1982.

167. Тензометрический усилитель ТОПАЗ-З-02, ТОПАЗ-З-01: Инструкция по эксплуатации / НПО «Прибор». Апрельск, 1985.

168. Бауман Э. Измерение силы электрическим методом / Пер. с нем. М.: Мир, 1978.-430 с.

169. Логинов В.И. Электрические измерения механических величин. М.: Энергия, 1976.-104 с.

170. Попов B.C. Электрические измерения. М.: Энергия, 1974.-400 с.

171. Эллер В. И др. Электрические измерения неэлектрических величин полупроводниковыми тензорезисторами / Пер. с нем. М.: Мир, 1974.-285 с.

172. Бендат Дж. и др. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974.-464 с.

173. Зазуля А.Н. Влияние колебаний мобильной сельскохозяйственной техники на эксплуатационные показатели. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Воронеж: 1998.

174. Методика оценки сельскохозяйственной техники. Под ред. проф. Н.С. Власова. М.: Колос, 1979. 399 с.

175. ОСТ 10.2.18-01 Стандарт отрасли. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки. Минсельхоз России, 2002 г., 36 с.

176. Протокол № 08-72-94 (401000182) государственных приемочных испытаний опытного образца плуга-рыхлителя комбинированного семикор-пусного навесного ПРК-7-40. Кинель: 1994.

177. Протокол № 08-64-98 (5010022) периодических испытаний плуга-рыхлителя ПРК-8-40. Кинель. 1998.

178. Протокол № 08-86-87-98 (1010112, 10101122) приемочных испытаний плугов-рыхлителей ПРК-40-40 и ПРК-5-40. Кинель. 1998.

179. Протокол № 11-37-94 (401000182) государственных приемочных испытаний плуга-рыхлителя ПРК-7-40. Зерноград: 1995.

180. Протокол № 19-15-82 ведомтсенных сравнительных испытаний плужных корпусов ПТК-21.000, ПЛУ-01.000, ПГЦ-31.000А, КПС-40, КВС-40.-Кинель: 1982.

181. Протокол № 19-16-88 предварительных испытаний полувинтовых корпусов ПЛУ-21/31.000У с долотом, КПБ-00.000 (типа «Раба») и корпусов с пластинчатым отвалом КП-04.000. Кинель: 1988.

182. Протокол № 11-36-00 (5010152) периодических испытаний плуга-рыхлителя ПРК-8-40. Зерноград: 2000.

183. Протокол № 11-42-00 (4010582) приемочных испытаний плуга-рыхлителя универсального навесного ПРУН-8-40. Зерноград: 2000.

184. Протокол № 08-109-2004 (4010202) приемочных испытаний плуга-рыхлителя ПРУН-8-45. Кинель: 2004.

185. Протокол № 03-2004 (207) государственных приемочных испытаний плуга-рыхлителя универсального навесного пяти-четырех корпусного ПРУН-5(4)-45. Сомониён. 2004.

186. Авторское свидетельство СССР № 1470200А1 А01В15/00. Корпус плуга (В.Г. Кирюхин, В.Н. Жикул, Л.Л. Завьялов, Н.Е. Шейнин, А.Е. Афонин, В.В. Арутин, А.С. Трейсман). Опубл. 07.04.89. Бюл. № 13.

187. Авторское свидетельство СССР № 1169548А АО 1В15/08; А01В17/00. Плуг (Е.Д. Афонин, В.А. Милюткин, А.Е. Афонин). Опубл. 30.07.85. Бюл. № 28.

188. Авторское свидетельство СССР № 1662365А1 А01В13/14. Плуг (Л.П. Прокопцев, П.И. Прокопцев, Н.Н. Нагорный, Н.С. Левчук, В.А. Дубровин, А.С. Сичко, А.А. Арутин, Г.И. Данилевич, А.Е. Афонин).)1 Опубл. 15.07.91. Бюл. №26.

189. Авторское свидетельство СССР № 1473725А1 А01В13/14. Двухъярусный плуг. (В.А.Дубровин, А.С. Шквира, Н.Н. Нагорный, Н.С. Левчук, Л.П. Бабченко, О.А. Сизов, Б.А. Катаев, С.С. Тищенко, Г.И. Кирюхин, А.Е. Афонин). Опубл. 23.04.89. Бюл. № 15.

190. Авторское свидетельство СССР № 960555 М. Кл3 GOIL/22. Тензомет-рическое устройство для определения сопротивления почвы движению режущего органа (С.М. Васильковский, Е.Д. Афонин, А.Е. Афонин). Опубл. 23.09.82. Бюл. № 35.

191. Милюткин В.А., Афонин А.Е. Эффективность ярусных плугов на мелиоративной обработке орошаемых почв. // Механиз. и автоматиз. тех-нол. процессов в Агропром. Комплексе. -М: 1989, ч. 1 с. 43-45.

192. Медетов Ш., Афонин А. Отвал из пластин. // Сельский механизатор. 1989, 9.-с. 39.

193. Дубровин В.А., Милюткин В.А., Афонин А.Е., Зайцев М.В., Пабат И.А. Ярусная обработка почвы. // Земледелие, 1990, 11.-е. 50-55.

194. Афонин А.Е., Чуданов И.А., Лигастаева Л.Ф. Совершенствование почвообрабатывающих орудий основной обработки почвы в среднем Поволжье. // В кн. «Проблемы земледелия среднего Поволжья». Самара: 1997.-210 с.

195. Чуданов И.А., Афонин А.Е., Лигастаева Л.Ф., Ю.В. Щербаков. Ресурсосберегающая технология основной обработки почвы с использованием новых орудий в условиях 44 научной конференции. Самарской ГСХА. Самара: 1997. - С. 99.

196. Афонин А.Е. О создании рационального комплекса технических средств для дифференцированной обработки почв элементами экологизации. Тезисы докладов 44 научной конференции Самарской ГСХА. -Самара: 1997.-С. 212.

197. Афонин А.Е. О технологическом обосновании направлений совершенствования существующих и создания новых конструкций технических средств обработки почвы. Тезисы докладов 44 научной Самарской конференции ГСХА. Самара: 1997. - С. 213-214.

198. Рекомендации «Достижения сельскохозяйственной науки Самарской области аграрному сектору». (Афонин А.Е., Чуданов И.А., Бухвалов Г.С. и др.). Самара: 1997. - 39 с.

199. Афонин А.Е. Многофункциональный ПРУН базис ресурсосберегающих технологий в полеводстве. // Агро-Информ, 2000, вып. 23-24. - Самара: Арис. - С. 21 -22.

200. Афонин А.Е. Анализ влияния работы углоснимов на оборот пласта при вспашке. Труды ВИМ. -М.: 1981, т. 90. С. 69-74.

201. Афонин А.Е., Жикул В.Н. Плужные вспомогательные рабочие органы для заделки пожнивных растительных остатков в пахотный горизонт. //

202. Экспресс-информация. Сельскохозяйственные машины и орудия. М.: ЦНИИТЭНтракторосельхозмаш, 1983, 11. - 17 с.

203. Гниломедов В.Г., Афонин А.Е., Сазонов Д.С. Теоретическое обоснование кругового способа движения почвообрабатывающего агрегата -«Конвертный». // Известия Самарской ГСХА, 2006, вып. 3. с. 113115.

204. Тырнов Ю.А., Зазуля А.Н., Гниломедов В.Г., Афонин А.Е., Сазонов Д.С., Ерзамаев М.П. ПРУН «мастер на все руки».// Сельский механизатор. 2007,9.-с. 14-15.