автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров приспособления к хлопковому культиватору для междурядной обработки гребневых посевов хлопчатника

ВВЕДЕНИЕ.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Краткая историческая справка о посевах сельскохозяйственных культур по гребням.

1.2. Технология подготовки почвы и посев по гребням.

1.3. Технология обработки почвы на гребневых посевах сельхозкультур.II

1.3.1. Междурядная обработка хлопчатника и других культур. II

1.3.2. Машины и орудия для междурядной обработки гребневых посевов.

1.3.3. Схемы расстановки рабочих органов для обработки междурядий хлопчатника.

1.4. Агротехнические требования на приспособление к культиватору для обработки гребневых посевов.

Выводы по первой главе.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.•.

2.1. Обоснование схемы расстановки полольных лап для обработки откосов гребней.

2.2. Обоснование параметров почвосдвигающей пластинки.

2.2.1. Угол наклона почвосдвигающей пластинки к плоскости полки.

2.2.2. Угол между почвосдвигающей пластинкой и направлением движения.

2.3. Обоснование схем размещения рабочих органов для обработки междурядий гребневых посевов.

2.4. Тяговое сопротивление плоскорежущей лапы с почвоедвигающими пластинками.

Выводы по второй главе.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

3.1. Результаты экспериментов по изучению профиля междурядий.

3.2. Смещение почвы при взаимодействии лапы-бритвы с почвой.

3.3. Силы,действующие на серийные и экспериментальные плоскорежущие лапы.

3.4. Оптимизация параметров почвосдвигающей пластинки плоскорежущей лапы-бритвы.

3.5. Схемы расстановки рабочих органов в зависимости от выполняемой технологической операции.

3.6. Энергоемкость культиватора при различных схемах расстановки рабочих органов.

Выводы по третьей главе.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К ХЛОПКОВОМУ КУЛЬТИВАТОРУ.

4.1. Результаты испытания приспособления.

4.2. Расчет экономической эффективности применения приспособления к хлопковому культиватору для обработки посевов хлопчатника на гребнях. Ю

Выводы по четвертой главе.

В "Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года" поставлены большие задачи по дальнейшему увеличению производства сельскохозяйственных продуктов, в том числе хлопка-сырца. В частности в Узбекской ССР ежегодно его должно производиться не менее 5,9 млн.т.

Увеличение производства хлопка в республике будет осуществляться, в первую очередь,за счет повышения плодородия орошаемых земель, а также освоения крупных массивов земель в Каршинской,Д?шзакской,Сурхан-Шерабадской и Голодной степях,Низовьях Амударьи и Центральной Фергане /1,2/.

Известно,что на хлопковых полях республики проводится интенсивная предпосевная обработка (с многократными проходами машин и орудий), вызывающая уплотнение пахотного горизонта почвы до 1,45.1,50 г/см3.

После поливов и междурядных обработок она несколько увеличивается и сохраняется до конца вегетации.

В связи с этим СоюзНИХИ разработал новые,более перспективные технологии возделывания хлопчатника на гребнях.

Результаты опытов показали,что технология возделывания хлопчатника на гребнях по сравнению с обычной позволяет создать и поддерживать благоприятные условия для прорастания семян,роста и развития хлопчатника. Доморозный урожай в среднем за 4 года при посеве на гребнях увеличился на 4,3 ц/га, а общий урожай - на 6,3 ц/га /3,4/.

Результаты исследований САИМЭ показали,что междурядная обработка посевов хлопчатника на гребневых посевах при существующей схеме расстановки рабочих органов приводит к разрушению гребней за счет смещения почвы рабочими органами с их откосов к оси междурядья.

В связи с этим Среднеазиатским ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом механизации и электрификации сельского хозяйства (САИМЭ) сделана попытка приспособить хлопковый культиватор для обработки междурядий гребневых посевов хлопчатника.

Для этого необходимо параметры рабочих органов и схемы их расстановки привести в соответствие с изменившимися условиями их работы.

Целью настоящей работы является обоснование параметров рабочих органов и схем их расстановки для междурядной обработки гребневых посевов хлопчатника.

На основании анализа работы существующих средств механизации для ухода за посевами сельскохозяйственных культур, а также научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в этой области,выбрано направление теоретических и экспериментальных исследований.

В соответствие с целью работы в задачу исследований входят теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию основных параметров и схем расстановки рабочих органов приспособления к хлопковому культиватору для междурядной обработки гребневых посевов хлопчатника.

Исследования выполнены в Среднеазиатском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (САИМЭ) в I98I.I984 гг согласно тематическому плану НИР САИМЭ по теме Г1,разделу Ш "В" "Уточнить параметры машин по возделыванию хлопчатника на гребнях и грядах",, № Гос.per. 81099635 утвержденным постановлением 0.51.19 Госплана СССР и Госкомитета СССР по науке и технике.

В результате теоретических и экспериментальных исследований установлена закономерность перемещения почвы по поверхности плоскорежущей лапы и изучены силы,действующие на нее. Обоснованы параметры плоскорежущей лапы с почвосдвигающими пластинками для подрезания сорняков и частичного рыхления почвы на гребнях, а также схемы их расстановки по параметру междурядья.

Полевые эксперименты и производственные испытания проведены на полях экспериментального хозяйства САИМЭ,совхозов им. У-летия УзССР Ташкентской, "Ганибод" и "Комсомол" Ферганской и колхоза "1-Мая" Андижанской областей.

С использованием результатов исследований ГСКБ по машинам для хлопководства разработано приспособление 11ПГ-4 к хлопковому культиватору, которое готовится к передаче на государственные испытания.

Экономическая эффективность применения приспособления к хлопковому культиватору для обработки междурядий гребневых посевов хлопчатника рассчитана в соответствии с ГОСТ 23728-79 "Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки" с использованием данных "Нормативно-справочного материала для экономической оценки сельскохозяйственных машин"»прейскурант цен на тракторы и сельскохозяйственные машины.

- 7

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОБЩЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I. Существующие культиваторы с рабочими органами и схемами их расстановки не обеспечивают качественную обработку междурядий гребневых посевов хлопчатника,что приводит к разрушению профиля гребня путем смещения почвы по откосу гребня к дну борозды. При этом высота гребня уменьшается в среднем на 4,6 см.

2. Выявлено,что для качественной обработки междурядий гребневых посевов следует применять плоскорежущие лапы с почвосдвигающими пластинками,которые служат для смещения почвы по откосу гребня вверх с целью сохранения профиля.

3. Установлено,что плоскорежущие лапы при следующих параметрах: углы установки лапы 35°, почвоедвигающей пластинки к плоскости полки 135° и к направлению движения 30°, ширины захвата 165 мм, углы раствора 30° и крошения 12.15° обеспечивают сохранение профиля и отвечают агротехническим требованиям,предъявляемым к междурядным обработкам гребневых посевов.

4. Выявлено,что более полное подрезание сорняков в междурядьях гребневых посевов обеспечивается при следующей схеме расстановки рабочих органов:четыре плоскорежущие лапы с почвосдвигающими пластинками,установленные по откосу гребня лезвием к оси рядка растений и одна глубокоходная лала,а для рыхления почвы после вегетационных поливов - две рыхлительные и одна глубокоходная лапы и две плоскорежущие лапы с почвосдвигающими пластинками,установи-ленные как на прополке.

5. Применение приспособления к хлопковому культиватору для обработки междурядий гребневых посевов за счет применения почвенных частиц по откосу гребняя вверх с помощью почвосдвигающих пластинок приводит к незначительному увеличению тягового сопротивления рабочих органов (на 10.20%) по сравнению с существующей схе

- III мой расстановки и при увеличении скорости движения агрегата до 2,0 м/с качественные показатели работы приспособления увеличиваются. б. Приспособление к хлопковому культиватору обеспечивает обработку почвы в междурядьях до и после поливов без разрушения профиля гребня,что дает возможность уменьшения количества операций для нарезки борозд перед поливом.

7. Годовой экономический эффект внедрения результатов исследований составляет 3149,64 руб.

- 112

1. Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года. Материалы ХХУ съезда КПСС. М.,1981,с.131.206.

2. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года и меры по ее реализации. Материалы Майского Пленума ЦК КПСС 1982 года. "Кадры сельского хозяйства",1982, № 3,96 с.

3. Рыжов С.Н.»Кондратюк В.П. и Погосов Ю.А. Возделывание хлопчатника по грядам и гребням. Изд-во "Фан",УзССР,Ташкент,1980,75 с.

4. Умаров М.У.,Икрамов Ж. Изучение и создание оптимальных физических свойств почвы. Изд-во "Фан",УзССР,Ташкент,1979,84 с.

5. Гребне-грядовая технология возделывания сельскохозяйственных культур на Дальнем Востоке. Хабаровское кн.изд-во,1979,256 с.

6. Механизированное возделывание и уборка столовой морковки на гребнях (методические рекомендации) РГП НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР,Л.,1980, 32 с.

7. Овсюков В.Н.»Кудрявцев В.М. и Логинов Г.А. Механизация производства кормовых корнеплодов на гребнях и грядах. Л.,"Колос",1982, 159 с.

8. Пшеничников К.А. Прогрессивную технологию в производство. "Картофель и овощи",1980, № 12, с.7.9.

9. Сушинский C.B.,Кофан Н.Г. Картофель на грядах. "Картофель и овощи",1977, № 5, C.8.II.

10. Ю.Новиков Ю.Т. Исследование рабочих органов машины по уходу за гребнистыми посадками. Канд.дисс.Рязань,1972,161 с.

11. П.Сигута А.И.,Блохин В.Д. Минимализация обработки почвы под яровую пшеницу после сои,выращенной на гребнях 90 см. Труды ДальНИИСХ, Хабаровск,1979,с.107. 108.- из

12. Исследование по прогрессивной технологии возделывания хлопчатника. Вып.I,Ташкент,1976,104 с.

13. Агапов А.И. Грядковая культура хлопчатника. "Советская агрономия",1949, № 6,с.56.67.

14. Сборник трудов по агрономической физике. Вып.6,Сельхозиздат (ВАСХНИЛ) М.Л.,1953,218 с.

15. Кондратюк В.П.»Махмудов В. Посев хлопчатника на гребнях и грядах на светлых сероземах Андижанской области. Сб.науч.трудов Андижанского филиала СоюзНИХИ,Ташкент,1976,169 с.

16. Кондратюк В.П.,Погосов Ю.А. Возделывание хлопчатника на гребнях и грядах. "Хлопководство",1980, № 4, с.15.17.

17. Кашкаров А.К.»Файзиев Т.З. Гребневая культура хлопчатника "Сельское хозяйство Узбекистана",1972, № 2, с.21.22.

18. Кашкаров А.К.»Файзиев Т.З. Гребневая культура хлопчатника на луговых почвах. "Хлопководство",1973, № I, с.21.22.

19. Рыжов С.Н.»Погосов Ю.А. Посев хлопчатника по грядам и гребням. Сб.научных трудов CAO ВАСХНИЛ, ВыпЛ,Ташкент,1976,с.3.22.

20. Джуракулов Б. Гребневые посевы хлопчатника в целинных совхозах Оурхандарьинской области. "Хлопководство",1980, № 4,с.18.19.

21. Кондратюк В.П. Междурядная обработка хлопчатника. "Хлопководство",1953, № 4, с.23.30.

22. Доспехов Б.А. и др. Вопросы обработки почвы. Изд-во "Колос",М., 1979,224 с.

23. Доклады совещания научного совета по изучению климатических и агроклиматических ресурсов. Гидрометеорологическое изд-во,Л., 1971,256 с.

24. Фатьянов А.С.,Гайчинов С.Н. Почвоведение,изд-во "Колос",М., 1972,480 с.- 114

25. Сергиенко В.А. Технологические основы механизации обработки почвы в междурядьях хлопчатника. Изд-во "Фан",Ташкент,1978,112 с.

26. Учеваткин Ф.И. и др. Справочник по хлопководству. Изд-во "Узбекистан" ,Ташкент,1965,871 с.

27. Карпенко А.Н. Даланский В.М. Сельскохозяйственные машины. М., "Колос", 1983,495 с.

28. Колдаев А.,Зауров Д. Обработка широких междурядий. "Сельское хозяйство Узбекистана",1973, № 6,с.39.

29. Адылов X. Исследование параметров расстановки рабочих органов культиватора на междурядной обработке посевов хлопчатника. Канд. дисс.,Янгиголь,1966,182 с.

30. Сергиенко В.А. Машины для междурядной обработки. В кн. Справочник по механизации хлопководства. Изд-во "Узбекистан"»Ташкент,1981,с.106.121.

31. Расулов A.M. Повышение плодородия почв Узбекистана. Изд-во "Узбекистан" »Ташкент, 1984, 140 с.

32. Соколов Ф.А. Междурядные обработки. В кн.Справочник по хлопководству »Ташкент,1965,с.330. 349.

33. Сергиенко В.А. Исследование рыхлительных лап хлопковых культиваторов. Канд.дисс.»Ташкент,1958,145 с.

34. Сергиенко В.А.,Анофричук В.П.»Караханов А. Механизация ухода за посевами хлопчатника и борьба с сорняками. Труды САИМЗ,Ташкент, 1981, с.21.27.

35. Новиков Ю.Т.,Черников В.И.,Мосин М.А. Фрезерный культиватор окучник для картофеля. "Тракторы и сельхозмашины",1968, № 8, с.35. 36.

36. Василенко П.М.,Бабий П.Т. Культиваторы.Киев, изд-во Укр.Акад. с/х наук,1961,239 с.- 115

37. Саакян С.С. Сельскохозяйственные машины, М.,1962,328 с.

38. Лурье А.Б.»Гусинцев Ф.Г. „Цавидсон Е.И. Сельскохозяйственные машины. Л. ,изд-во "Колос",1983,383 с.

39. СабликовМ.В. Сельскохозяйственные машины.1,Пч.,М.,"Колос",343 е., 296 с.

40. Воробьев Л.И.,Чирва Г.К. 0 расстановке рабочих органов навесных машин. "Сельскохозяйственная машина",1939, № 10, с.II.

41. Культиватор-растениепитатель КРГ-4. Руководство по эксплуатации. Тип.ЧСМ.3,1979,59 с.

42. Культиватор-растениепитатель КРХ-3,6. Руководство по эксплуатации. Тип.Ч.С.М.З.,1979,53 с.

43. Шиндлер К.Г. Учение о земледельческих машинах и орудиях.Киев, 1902,38 с.

44. Зубарев Ф.С. Орудие междурядной обработки. Ростов-Дон, Гос.тип. им.Калинина,1930,45 с.

45. Синеоков Г.Н.,Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин . М.,"Машиностроение",1965,326 с.

46. Давшан С.М. Исследование и обоснование основных параметров широкорядного хлопкового культиватора. Канд.дисс.,Янгиюль,1967,260 с.

47. Зинин Т.Г. Испытание навесных культиваторов и основы проектирования схем их. Канд.дисс.,Янгиюль,1949,227 с.

48. Кленин Н.И.»Попов И.Ф.,Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины. М.,"Колос",1970,456 с.

49. Агротехнические требования на приспособление к хлопковому культиватору для обработки междурядий гребневых посевов. МСХ СССР, № 743,1980,4 с.

50. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т.П, "Колос",М.,1965,459 с.- 116

51. Гячев Л.В. Теория лемешно-отвальной поверхности. Зерноград,1961, 317 с.

52. Вагин А.Г. К вопросу взаимодействия клина с почвой. Обоснование основных параметров агрегатов для послойного внесения удобренийв почву. В кн. Вопросы сельскохозяйственной механики. Т.XI.Минск, Урожай,1965, с.178.202.

53. Шаршак В.К. 0 движении пласта при подъеме из траншеи. Труды ЧИМЭСХ, вып.33,Ккно-Уральское кн.изд-во,1970,с.68.74.

54. Бахмутов В.А.»Базаров М.К.»Кавзилов В.И. Влияние геометрических параметров сошника и его поступательной скорости на смещение почвенных частиц. Труды ЧИМЭСХ,вып.33,Ккно-Уральское кн.изд-во, 1970,с.177.184.

55. Демидко М.Е. Исследование влияния скорости движения на энергетические и качественные показатели работы полольных лап культиваторов. Труды ВИСХ0М,вып.51,М.,1967,с.93.163.

56. Хачатрян Х.А. Работа почвообрабатывающих орудий в условиях горного рельефа. Арм.гос.изд-во, Ереван,1963,259 с.

57. Бартенев И.М.,Дьяков В.П. Деформация почвы на склонах прямым и косым клином. "Механизация и электрификация сельского хозяйства", 1978, № 3,с.8.10.

58. Назиров Ш. Исследование и обоснование основных параметров плоскорежущей (односторонней) лапы к хлопковым культиваторам-растение-питателям для работы на повышенных скоростях движения. Канд.дисс. Янгиюль,1982,127 с.

59. Daßietne E. Comment Travaillent <^ue-ßq,ues outl-ßs de façons superficies „Le marchand réparateur de tracternset machines agricoles" 1966 , N1, с 55. 61 •

60. Ревуна B.C. Исследование рабочих органов орудий для предпосевной обработки почвы под сахарную свеклу на повышенных скоростях. Автореферат канд.дисс.Харьков,1968,28 с.

61. Дьяков В.П. Тяговое сопротивление орудия при работе на склоне. "Механизация и электрификация сельского хозяйства",1980, № 8, с.15.17.

62. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) М.,"Колос",1973,336 с.

63. Опытное дело в полеводстве.М.,Россельхозиздат.1982,170 с.

64. Четыркин Е.М.,Калихман И.Л. Вероятность и статистика. М.,Финансы и статистика,1982,319 с.

65. Венецкий И.Г.,Кильдшиб Г.С. Основы теории вероятностей и математической статистики. М.»"Статистика",1968,360 с.

66. Афифи А.,Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ. М.,"Мир",1982,487 с.

67. Aflfl, A.A. and E£ashoff 5 R.M. (19696). M Ising OBservatlons In Multivariate Statistics IVA Note on Slmpße Linear Regression ¿ourna-E- of the American Statistical Assosatlon 64 ,359- 365.- 118

68. Постановка полевых опытов для сравнительной оценки новых почвообрабатывающих и посевных машин (Методические рекомендации). Целиноград, 1977,75 с.

69. Верняев 0.В.,Сокол H.A. Основы исследования работы почвообрабатывающих машин рентгенографическим методом. Ростов-на Дону,1977, 74 с.

70. Джонсон Н.,Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике. Изд."Мир",М.,1980,610 с.

71. Адлер Ю.П.Маркова Е.П.,Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. "Наука", М.,1976,279 с.

72. Налимов В.В.»Чернова H.A. Статистические методы планирования экст ремальных экспериментов. "Наука",М.,1965,340 с.

73. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. РГМ.23.2.36-77,ВИСХ0М,М.,1974,116 с.

74. Корн Г.,Корн Т. Справочник по математике. Изд-во "Наука",М.,1973, 831 с.

75. Абрамов С.А. Элементы программирования. М.,"Наука", 1982,95 с.

76. Аугамбаев М.А.»Терехов Ю.М.»Шагиева М.Ф. Совершенствование методики планирования эксперимента применительно к конкретным исследованиям по механизации хлопководства. НТО № Гос.per.78057836, Янгиюль,1981,85 с.

77. Новик Ф.С.,Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.»Машиностроение,София: Техника,1980,304 с.

78. Высоцкий В.А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин. М., изд-во "Машиностроение",1968,292 с.

79. Васильев В.А.»Раппопорт Д.М. Тензометрирование и его применение в исследованиях трактора. М.»Машгиз»1963»339 с.- 119

80. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. М.,"Колос",1978,240 с.

81. Прейскурант № 21-05. Оптовые цены на тракторы. Прейскурант^., 1981,139 с.

82. Прейскурант № 21-03. Оптовые цены на машины сельскохозяйственные. Прейскурант,М.,1981,507 с.

83. Технология и система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства в УзССР, 4.1, изд-во "Фан",Ташкент,1974, 370 с.

84. Справочные материалы к методическим указаниям по дисциплине "Эксплуатации машинно-тракторного парка",М.,1968,70 с.

85. Эксплуатация машинно-тракторного парка,методическая разработка по курсовому проектированию. Загорск,1980,112 с.

86. ГОСТ 23728-79-23730-79 "Техника сельскохозяйственная". Методы экономической оценки",М.,1979,24 с.

87. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. И.,НИИЭТИ, М.,1980,297 с.

88. Протокол № 26-18-19-81 государственного испытания КХЧ-4 (САГМИС).1. Т ""»Л1 си