автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка и обоснование параметров рабочих органов культиватора для предпосевной обработки почвы

На правах рукописи

ПИКМУЛЛИН ГЕННАДИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ КУЛЬТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Специальность 05. 20. 01 - технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чебоксары-2011 * 3 И ЮН 2011

4850908

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» на кафедре «Организация и технология обслуживания машин»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Булгариев Гумар Галиаскарович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Казаков Юрий Федорович

доктор технических наук, профессор Макаров Петр Ильич

Ведущая организация:

ГНУ Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока Россельхозакадемии им. Н.В.Рудницкого

Защита состоится 7 июля 2011 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д220.070.01 при ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 428003, г.Чебоксары, ул. К. Маркса, 29, ауд.222.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА».

Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» 11йр://\у\улу. academy21.ru в разделе «Новости» «3 » иМмЛ? 2011 года.

Автореферат разослан « 3» цхж^ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Г^

доктор технических наук С.С. Алатырев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Главной задачей сельскохозяйственного производства является повышение эффективности всех его отраслей, обеспечение страны продовольствием и сырьем. Решение этих задач возможно только при наличии прогрессивных технологий и эффективной техники.

Существующие в настоящее время комбинированные агрегаты для совмещения операций поверхностной обработки почвы малоэффективны в связи с отсутствием экономичных и надежных рабочих органов машин, которые не в полной мере создают благоприятные условия для роста и развития растений. В этом отношении перспективной представляется разработка комбинированных рабочих органов культиватора плоскорезного типа, обеспечивающих требуемое качество предпосевной обработки почвы и снижение энергетических затрат на выполнение операций.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ по программе Россельхозакадемии 09.01.02 «Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства - зерновых, зернобобовых культур, многолетних трав и льна» по заданию 09.01.02.01 «Разработать высококонкурентоспособные почвообрабатывающие и посевные агрегаты».

Рассматриваемые в диссертации научные исследования выполнялись в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006...2010 гг. Российской академии сельскохозяйственных наук (№ гос. регистрации 15070.7721022959.06.8.002.3).

Цель работы. Улучшение предпосевной обработки почвы путем совершенствования рабочего органа культиватора с последующим обоснованием его параметров и режимов работы.

Объекты исследования. Технологический процесс предпосевной обработки почвы и новые рабочие органы культиватора.

Предмет исследования. Закономерности процесса взаимодействия рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от высоты ножа-стабилизатора, а также особенности воздействия рабочей поверхности и зубчатого лезвия рабочего органа культиватора на почву.

Методика исследований. При проведении теоретических исследований использовались законы земледельческой механики, методы прикладной математики, а также положения аналитической геометрии. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных, лабораторно-полевых условиях в соответствии с действующими общепринятыми методиками и соответствующих ГОСТов и ОСТов. Обработка экспериментальных данных проводилась при помощи методов математической статистики и теории вероятности.

Научная новизна. Разработана конструкция и обоснованы параметры рабочего органа культиватора. Получены зависимости (2.8), (2.10), (2.11), (2.14), (2.31), (2.33), (2.34), (2.35), позволяющие обосновать рациональную форму рабочей поверхности лапы и её зубчатой режущей кромки. Выявлен

характер процесса взаимодействия рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от высоты ножа-стабилизатора, а также особенности воздействия рабочей поверхности и зубчатого лезвия рабочего органа культиватора на почву. Предложена методика проектирования рабочего органа культиватора. Новизна технических решений подтверждена двумя патентами на изобретения.

Практическая значимость. Проведенные исследования позволили создать культиватор с новыми рабочими органами, который обеспечивает улучшение качества предпосевной обработки почвы и снижение энергозатрат. Результаты работы, аналитические зависимости и теоретические выводы послужат дальнейшему совершенствованию рабочих органов культиваторов и могут быть использованы в производстве.

Реализация результатов исследований. В Буинском СХТ РТ изготовлены опытные образцы агрегатов с предлагаемыми рабочими органами, которые прошли производственные испытания в ООО «Аксубаевская продовольственная корпорация» РТ и в Учебном хозяйстве КГСХА и ведомственное испытание в Поволжской МИС. Производственные опыты показывают повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 13,8%.

На защиту выносятся следующие положения:

- конструктивная схема рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы;

- теоретический анализ рабочего процесса и научное обоснование конструктивных параметров рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы и методика проектирования криволинейной формы рабочей поверхности и зубчатой режущей кромки лапы культиватора (п. 2 и 7 паспорта);

- аналитические зависимости для определения вылета носка, высоты лапы и ножа - стабилизатора и других параметров лапы;

- качественные показатели работы культиватора с новыми рабочими органами и их влияние на формирование агротехнических показателей;

- технико-экономические показатели работы культиватора и энергетические характеристики новых рабочих органов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях Казанского ГАУ (2007-2011гг); ГНУ «Татарский НИИСХ» (2009г), ИНЭКА, г. Чистополь (2009г), где был отмечен дипломом. Разработанный рабочий орган культиватора экспонировался на 14-ой международной специализированной выставке «АГРОКОМГО1ЕКС: Интерагро. Анимед. Фермер Поволжья» и на 12-международной специализированной выставке «Энергетика. Ресурсосбережение».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе три статьи в ведущих рецензируемых научно-практических журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ и два патента РФ на изобретение и один патент РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, пяти глав, общих выводов и содержит 199 страниц машинописного текста, в том числе 44 рисунка, 5 таблиц, 131 наименование использованной литературы и 38 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность темы, ее практическая значимость, приведена цель исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «АНАЛИЗ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ» дается аналитический обзор агротехнических и технологических показателей операций предпосевной обработки почвы, а также рассматриваются тенденции развития машин для их выполнения. Произведен обзор существующих рабочих органов культиваторов и комбинированных агрегатов, а также классификация рабочих органов культиваторов.

Исходя из вышеизложенного, разработана конструкция рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы (рисунок 1), где рабочая поверхность 1 выполнена в виде двух сопряженных участков логарифмических спиралей выпуклостью вверх кривизны: отрицательной - в подрезающей и положительной - в рыхлящей части. Рабочая поверхность снабжена радиально ножом-стабилизатором 2, причем последний плавно огибает поверхность лапы и установлен параллельно ее продольной оси. Режущая кромка 3 каждого крыла лапы выполнена зубчатой, причем передняя кромка каждого зуба имеет прямолинейную форму и размещена под некоторым углом скользящего резания к продольной оси лапы с перекрытием в поперечном направлении передней кромки расположенная впереди зуба, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно к контуру режущей кромки лапы. При движении рабочего органа происходит подрезание пласта с деформацией его ножами-стабилизаторами. За счет резания со скольжением снижается энергоемкость рабочего процесса.

почвы: 1 - рабочая поверхность, 2 - нож-стабилизатор, 3 - режущая кромка

Предлагаемые рабочие органы, хотя и могут одновременно выполнять несколько операций, они отдельно не способны качественно выполнять агротехнические требования предпосевной обработки почвы. Поэтому только при комбинировании рабочих органов культиватора с последующими ротацион-

ными рыхлителями возможно управлять процессом крошения и формирования выровненной поверхности поля.

Исследованием работы комбинированных культиваторов, агрегатов и разработкой, обоснованием параметров рабочих органов занимались В. Н. Дроздов, А. А. Вилде, А.Н.Сердечный, В. И. Медведев, И.М. Панов, И. И. Максимов, A.C. Кушнарев, X. С. Гайнанов, Ю.И. Матяшин, Н.К.Мазитов, П.И.Макаров, Г.Г.Булгариев, P.C. Рахимов и другие.

Обзор работ показал, что комбинированные культиваторы, агрегаты являются перспективными с точки зрения более полного удовлетворения агротехническим требованиям, предъявляемым к предпосевной обработке почвы.

Исходя, из обзора и в соответствии с поставленной целью нами были сформулированы следующие основные задачи:

1. Разработать конструктивную схему рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы.

2. Провести теоретический анализ рабочего процесса и научное обоснование конструктивных параметров рабочих органов культиватора для предпосевной обработки почвы и разработать методику проектирования криволинейной формы рабочей поверхности и зубчатой режущей кромки лапы культиватора.

3. Провести лабораторные исследования разработанного рабочего органа культиватора для подтверждения достоверности результатов теоретических исследований.

4. Провести полевые исследования по качественным и энергетическим показателям работы культиватора с новыми рабочими органами и их влияние на формирование агротехнических показателей.

5. Определить технико-экономические показатели работы культиватора и дать рекомендации производству.

Во второй главе «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» приводится анализ процесса взаимодействия рабочего органа культиватора с почвой, особенности перемещения почвы рабочей поверхностью и воздействия зубчатой режущей кромки лапы культиватора на почву, а также методика проектирования рабочего органа культиватора. Дается обоснование его параметров, расстановка рабочих органов на раме культиватора и схема образования деформационного поля при взаимодействии рабочего органа с почвой.

Обзор работ показал, что наилучшее качество обработки и снижение энергоемкости процесса обеспечивается формой поверхности рабочего органа, спроектированного с учетом заданных деформаций и физико-механических свойств почвы и воздействием зубчатого лезвия лапы культиватора на почву в случае, когда резание осуществляется со скольжением.

На основании анализа теоретических исследований можно сделать вывод, что крошение почвы в основном предопределяется процессом трещино-образования. При этом движущийся рабочий орган создает в почве напряженное состояние, которое зависит от закона распределения давления на контактной поверхности.

При обосновании формы рабочей поверхности лапы большой интерес представляют вогнутые и выпуклые кривые, например, такие как участки логарифмической спирали, спирали Архимеда, эвольвента круга и др.

В отличие от известных кривых у логарифмической спирали существует замечательное свойство: касательная к любой точке кривой образует постоянный угол с полярным радиусом. Это одно из важных преимуществ при выполнении профиля рабочей поверхности лапы по участкам логарифмической спирали, например, с любой другой кривой с точки зрения выполнения поставленной задачи.

Учитывая вышеизложенное, были рассмотрены вогнутые и выпуклые участки логарифмической спирали в вертикальной плоскости и установлено, что данные участки этой спирали приемлемы только для рыхлителей с небольшой высотой лапы и для выполнения отдельных операций (резания и крошения), так как дальнейшее продолжение указанных участков дает отрицательные результаты, т.е. противоречит условию резания со скольжением.

В результате проведенных исследований спроектирована форма рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы, где рабочая поверхность выполнена в виде двух сопряженных участков логарифмических спиралей выпуклостью вверх кривизны: отрицательной - в подрезающей части и положительной - в рыхлящей части. Рабочая поверхность снабжена ножом-стабилизатором, причем последний плавно огибает поверхность лапы и установлен параллельно её продольной оси.

Как видно из рисунка 2 и 4, для точек (К, С, К') рабочей поверхности условие (г > <р) резания со скольжением соблюдается. Однако в точке С углы равны между собой, то есть в этом случае силы полностью взаимоуравновешиваются и почвенные частицы перемещаются по направлению движения самого рабочего органа.

Такое выполнение рабочей поверхности лапы в значительной степени уменьшает указанные недостатки существующих органов, позволяет снизить энергоёмкость процесса рыхления и создает в почве напряженное состояние, что способствует качественному крошению почвы.

Поэтому для снижения до минимума отрицательные эффекты, снижения энергоемкости и повышения качества обработки почвы рабочими органами культиваторов нами бьши обоснованы форма и основные параметры рабочей поверхности лапы.

Одним из основных параметров рыхлительных рабочих органов является вылет его носка Ь относительно стойки, а также высота груди ЛИ, ширина захвата Вл, угол раствора крыльев 2у и высота /гл лапы.

Исходными данными для определения вышеуказанных параметров являются: 1) глубина обработки почвы а; 2) угол (внешнего) трения почвы по стали ср\ 3) угол внутреннего трения почвы <рй \ 4) рй = рт„— начальный (минимальный) радиус - вектор; 5) р, и ртах - текущий и максимальный радиус-векторы; 6) 0, - текущий полярный угол, определяющий логарифмическую часть профиля лапы.

Рисунок 2 - Схема для обоснования и определения некоторых

параметров лапы культиватора Из рисунка 2 видно, что вылет носка рабочего органа относительно стойки £ = или 1 = £, +2-1'г. (1)

Здесь треугольники АД02С и Д^С^С равны между собой и следовательно, отрезки 1'г и 1"г также равны.

Тогда из АД ¡О¡С искомый отрезок СД, равный определяется как

е2 =со$в-СОх =со$в-рй, (2)

а

где р0

- начальный радиус - вектор;

е- основание натурального логарифма. Зная и подставляя р0в формулу (2) находим:

а

= соя6-

' • собО е

(3)

В формуле (1) расстояние от носка лапы до передней грани стойки

находим из выражения:

£2 =2-Г2 =2--

(4)

Для определения расстояния от передней грани стойки через точку К' под углом в к оси ОУ проводим луч Т-Т, а его точка пересечения М с осью ОХ является проекцией пятки лапы.

Тогда из ЛК'ОМ искомый катет ОМ равный £, можно определить по формуле: 1х=ОМ=^в- К'О (5)

(здесь катет К'О = К'Д+ДО, где последние равны между собой). Отсюда К'0 = 2-К'Д.

Из ЛК'ДС определим катет К'Д = tga ■ ДС = г^а ■ . (6)

Отсюда катет К'О = 2 • íga . (7)

Одновременно здесь положения точек К' и О определяют высоту лапы Ал, то есть: Ил=К'0 = ^,(8)

Далее подставляя свои значения величины К'О из формулы (7) вформу-

/о « < о ^ос-а 2■a■ígв■íga ... лу (5) находим: lx=tgв■ =--. (9)

Отсюда можно получить окончательное выражение для определения вылета носка рабочего органа относительно стойки в виде:

12 евееч" ев"г*{ 1 /

Из уравнения (10) видно, что вылет носка рабочего органа зависит от физико-механических свойств почвы и глубины обработки.

Как следует из рисунка 2, величина высоты груди ЛИ равна половине высоты лапы Ил и может быть определена из выражения:

2 е 49 е г<р

Для определения высоты ножа-стабилизатора на рабочей поверхности лапы вернемся к фазе уплотнения, где пласт почвы под воздействием клина подвергается уплотнению и вследствие чего почва из одного объема переходит в другой объем.

Экспериментально-теоретическое исследование деформации грунта двугранным клином было проведено И.В. Манюта, где он отмечает, что при вырезании почвы двугранным клином изменяются размеры пласта. Увеличение толщины пласта идет за счет укорочения его длины и выражается зависимостью: К = — -100, (12) су

где а, Асо - соответственно площади поперечного сечения необработанного слоя и прироста почвы за счет ее вспушивания.

По данным П.М. Василенко и П.Т.Бабий коэффициент вспушенности можно принять ¡¡= 1,2... 1,25.

Отсюда, если известна глубина обработки почвы а, то максимальную высоту (вершину) ножа-стабилизатора на рабочей поверхности лапы можно вычислить из выражения: И"" =(1,2... 1,25)-а. (13)

Принимая значения /гл и /¡""из выражений (8 и 13) можно определить высоту ножа-стабилизатора от рабочей поверхности лапы по формуле:

= ЛГ - А, = (1,2... 1,25). в - = «(V - Щ. (14)

Согласно выражения (14) для величины Ь„ глубина обработки а, угол крошения а и физико-механические свойства почвы являются ее определяющими параметрами.

Установлено, что лапы с прямолинейной (сплошной) формой режущей кромки не перспективны из-за ограниченной возможности увеличения ширины захвата и низкого качества обработки почвы.

При выборе формы режущей кромки лапы большой интерес представляют зубчатые лезвии. Однако на существующих зубчатых рабочих органах культиваторов форма и параметры зубьев не соответствуют агротехническим требованиям, то есть при их создании не учтены физико-механические свойства почвы и сорняков.

Исходя из вышеизложенного, спроектирована форма режущей кромки лапы, где каждое её крыло имеет контур в виде прямой линии и выполнена зубчатой, причём передняя кромка каждого зуба имеет прямолинейную форму, и размещена под некоторым углом скользящего резания к продольной оси лапы и с перекрытием в поперечном направлении передней кромки, расположенного впереди зуба, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно контуру зубчатого лезвия лапы.

Как видно из рисунка 3, в нашем случае, для режущих точек по всей длине лезвия условие (г > <р) резания со скольжением соблюдается.

При этом форма режущей кромки на носке лапы обеспечивает минимальный угол раствора 2ут1П лапы и хорошее скольжение почвы по лезвию, и деформацию почвы с наименьшими затратами энергии. Поэтому из условий резания со скольжением, нормального схода почвы и сорняков с рабочего органа принимаем 2утШ < 45° - ~.

Предельно возможное значение угла раствора утах не должно превышать

90° -(р. Этому условию удовлетворяют все режущие точки передней кромки каждого зуба.

При работе лапы под действием зубьев, зоны деформации которых смыкаются, разрываются связи почвы в межзубовом пространстве, а эрозионно-опасные частицы просеиваются на дно борозды. Лезвие лапы обеспечивает скользящее резание и деформацию почвы с наименьшими затратами энергии, а также способствует уменьшению отброса почвы и увеличению ширины захвата лапы.

Поэтому, принимая во внимание вышеуказанное, обоснуем параметры зубчатой режущей кромки лапы, определяющими которой являются: ширина захвата Вл , угол раствора 2у, длина контура лезвия I, длина передней кромки зуба I 1, длина тыльной кромки зуба еТ, вылет носка рабочего органа относительно стойки Ь.

зуба

На основании теоретических исследований и анализа результатов наших экспериментов можно выбрать рациональную ширину захвата лапы от 0,270 м до 0,330 м [5].

Угол раствора лапы 2у определяем по известной формуле:

г = 45°-^илиГ = -^. (15)

Для определения длины контура зубчатого лезвия лапы £ (рисунок 2) от её пятки (точки М) проводим перпендикуляр к оси ОХ до пересечения с линией, отклоненной от оси ОХ на угол установки лапы к дну борозды

a, s 45° - -у-. При этом положение точки их пересечения М1 и точки К определяет длину лезвия £ , равной длине КМХ.

Тогда из ЛКММХ значение I может быть найдено из геометрических зависимостей: I = КМ , = ^ = —-— . (16)

cos a, cos СС[

Из уравнения (16) видно, что длина контура зубчатого лезвия лапы ¿зависит от вылета носка рабочего органа и угла установки лапы к дну борозды.

Для определения длины передней кромки 13 и тыльной кромки зуба tT на рисунке 3 выполним дополнительные построения.

Вначале начертим контур зубчатой режущей кромки лапы. Для этого от носка О лапы под углом у = 90°из условия нормального схода почвы и сорняков с рабочего органа, проведём прямую линию ОК, равную длине контура зубчатого лезвия лапы - (, которую находим из полученного нами вы-

ражения (16). После чего используя известные формулы Л.Ф.Бабицкого, определяем число (количество) зубьев X на режущей кромке лапы. Далее, разделив значение I на число зубьев 2, получим отрезки ОА,АВ,ВС,СД, ДК, равные между собой и ширине 2а шагу Б зуба. Дальше от точек А,В,С, Д проводим перпендикуляры (например, ВВ', СС' и др.) к контуру зубчатого лезвия лапы, а также проведём лучи (например, луч СР) под углом у3 скользящего резания к продольной оси лапы до пересечения с линией (например, ВВ'). Здесь точка В'показывает конец тыльной и начало передней кромок зуба, а линии В'С и ВВ' - соответственно являются искомой величиной длины передней кромки и тыльной кромки £т зуба.

Отсюда значения и 1Т могут быть найдены из зависимостей:

(3=В'С = — = — , (17)

ССК/з СО$у3

£Т=Ш=ВС^=Ъ (18)

Или ет=ВВ' = В'С ■ эту, =£,■ ¡ту,. (19)

Как видно из выражения (18) для величины £г ширина зуба 2а и угол у3 передней кромки зуба относительно продольной оси ОХ лапы являются её определяющими параметрами, а как видно из выражений (18) и (19) для величины еТ кроме вышеуказанных параметров 2а и у3 и длина передней кромки зуба является её определяющим параметром.

Исходя из вышеуказанных предпосылок разработана методика проектирования рабочего органа культиватора (рисунок 4), исходными данными для проектирования являются: глубина хода рабочего органа - а; высота лапы -кл; ширина захвата лапы -Вл; угол раствора крыльев лапы - 2у, угол трения почвы по стали - <р; угол внутреннего трения почвы - <р0.

В третьей главе - «ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ» излагаются общая программа и методика экспериментальных исследований, методика планирования эксперимента и получения уравнений регрессии, дается описание экспериментальной установки, тензометрических узлов, специального измерительного оборудования, используемого в опытах; частные методики измерений, методика обработки и оценки точности полученных результатов. Обработка данных, полученных в результате проведенных экспериментов, проводилась на ПЭВМ класса Pentium в программах Statisticaô, Turbo Paskai и Microsoft Excel.

В четвертой главе - « РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ» представлены основные результаты лабораторных и полевых экспериментов. Рабочие органы, изготовленные на основании результатов выполненных исследований, сравнивались по энергетическим и качественным показателям рабочего процесса. При этом проводились лабораторные эксперименты по исследованию влияния следующих параметров рабочего органа культиватора: ширины захвата режущей кромки в, высоты ножа-стабилизатора h„ на тяговое усилие и вертикальную составляющую реакции почвы при различных значениях глубины хода рабочего органа а и скорости его движения V. С этой целью была использована специальная тензометрическая установка, которая размещалась на тележке почвенного канала.

В результате обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие область исследования:

Л=-282,2-902,2А^5572,7в-16569,За-241,4F-2870,5А„ е-

-26666,8А„ а-2404,6h„V+l238],Ова +103,7eV +1265,1 a V + +249790,6 -7716,1 в2 +89693,9 а3 +60,1 F2 ; (20)

Pz =-230,2-9078,8 hH +1810,8 в-6188,9 а +232,8 V -8287,0 hH в.

-10297,6 h, а -72,8 h„ K+6150,8ea-18,4eF-15,la V + +208854,1 hI -3096,7e2 +47125,8 а2 -37,4 V1 ; (21)

к^ =3,667+19,627hH -33,083e-0,808a +0,827 V -198,750ЛЯ <?--258,393h„ a-8,131A„ K-32,103eö-3,054eF-l,586a V + +1913,270 Л2+84,78 e2+l 14,432a2+0,215 F2, (22)

где & - удельное сопротивление почвы, Н/м2.

По уравнениям регрессии (20), (21) и (22) построены графические зависимости показателей процесса от исследуемых факторов. Анализ этих графиков дал возможность определить оптимальные значения параметров рабочего органа культиватора и сделать следующие выводы.

Глубина обработки почвы изменялась от 0,05 м до 0,12 м. Как видно из рисунка 5, с увеличением глубины обработки, удельное сопротивление почвы к^ вначале снижается, достигая минимума, затем вновь возрастает.

Минимальное значение к^ =1,312 Н/м2, при скорости движения рабочего органа V =2,5 м/с, соответствует глубине обработки а =0,0893 м. Это

можно объяснить тем, что, вначале, с увеличением глубины обработки а, площадь поперечного сечения обрабатываемого пласта растет более интенсивно, чем тяговое сопротивление почвы, а затем, при дальнейшем увеличении глубины, наоборот тяговое сопротивление возрастает более интенсивно. Вероятно, это связано с тем, что с увеличением глубины обработки, рабочий орган взаимодействует с более плотными слоями почвы. К . Н/м2

УД-Р-

V, м/с

а, м

Рисунок 5 - Зависимость к^ от глубины обработки а и скорости

рабочего органа V На рисунках 6 и 7 показаны графики зависимости тягового сопротивления рабочего органа Рх и ее вертикальной составляющей Рг от высоты ножа-стабилизатора /г„, а также от ширины захвата лапы Ь и глубины обработки а.

Р*

пПЛ

ЦА

0.27

М

Рисунок 6 - Зависимость Рх от ширины захвата лапы Ь:

х-а=0,05м; Д-а=0,08м; *-а=0,12м Зависимость Рх = /(Ь) показывает увеличение тягового сопротивления с увеличением ширины захвата лапы из-за возрастания энергоемкости процесса рыхления почвы одним рабочим органом, за счет роста площади попе-

речного сечения пласта, на которую воздействует лапа. Эта зависимость является квадратичной, и при увеличении ширины захвата лапы более 0,30 м тяговое сопротивление Рх растет более интенсивно.

Из анализа приведенных результатов исследований вытекает, что для снижения энергоёмкости рыхления почвы ширину захвата лапы b необходимо принимать в пределах 0,27...0,30 м.

Из рисунка 7,а видно, что зависимость Pr = f(h„) имеет минимум при h„= 0,025 м, для значения а = 0,085 м. Это показывает лучшую устойчивость хода рабочего органа по глубине, когда высота ножа-стабилизатора имеет размер, близкий к этому значению. Устойчивый режим работы рабочего органа при высоте ножа-стабилизатора от 0,022 до 0,028 м объясняется, в основном, процессом трещинообразования. Из вышеизложенного анализа результатов исследований можно выбрать рациональную высоту h„ в вышеуказанных пределах.

Также из рисунка 7,6 видно, что с увеличением высоты ножа-стабилизатора h„, тяговое сопротивление рабочего органа возрастает по вогнутой кривой. Это можно объяснить тем, что с увеличением h„ возрастает и площадь взаимодействующей с почвой поверхности рабочего органа.

Рх.кН

б)

Й® п *.< Л ' •■ 5 Ьн. н

Рисунок 7 - Зависимости Р2 и Рх от высоты ножа-стабилизатора Л„ и глубины обработки а: х-д=0,05м; Д-а =0,08м; •-а=0,12м

В результате выполненных исследований и поисковых опытов разработана общая схема конструкции культиватора с новыми рабочими органами для предпосевной обработки почвы (рисунок 8).

Опыты по агротехнической оценке экспериментального культиватора, проведенные в ООО «Аксубаевская продовольственная корпорация» Аксуба-евского района РТ, показали, что новые рабочие органы производят интенсивное крошение почвы. При одних и тех же скоростях поступательного движения экспериментальный культиватор обеспечивал более высокие показатели крошения по сравнению с серийным агрегатом. При увеличении скорости от 3,6...10,5км/ч содержание частиц почвы диаметром 25 мм и менее

увеличилось от 68,0 до 84,0%, тогда как у серийного агрегата оно составило 54,5...74,2%.

Рисунок 8 — Культиватор для предпосевной обработки почвы: 1-зубчатая лапа; 2 - секции с ротационными рыхлителями; 3 - тяги; 4 - цепи; 5- спиральные ленты; 6- режущие кромки с зубьями В пятой главе - «ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУЛЬТИВАТОРА» приведены результаты производственных испытаний и их анализ, а также расчет экономических показателей использования культиватора с новыми рабочими органами.

Расчетами установлено, что годовой экономический эффект от применения экспериментального культиватора с учетом стоимости дополнительной продукции, получаемой от повышения урожайности возделываемых культур, составляет более 153 тыс. руб. (по ценам 2010 г.).

Результаты изучения эффективности экспериментального культиватора в сравнении с существующими агрегатами для предпосевной обработки почвы показатели достоверное превышение урожайности всех сельскохозяйственных культур (таблица 1).

Таблица 1 - Результаты производственных испытаний культиватора с

новыми рабочими органами

№№ п.п. Наименование культур МТЗ-82 + КПС-4+БЗСС-1 (контроль), ц/га МТЗ - 82 + КПС-4М+РР ц/га Прибавка урожайности

ц/га %

1 Озимая рожь 21,6 26,7 5,1 19,1

2 Яровая пшеница 16,4 18,5 2,1 11,3

3 Горох 13,5 16,3 2,8 17,1

4 Рапс на зеленый корм 72,8 78,9 6,1 7,7

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана новая конструктивная схема рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы, рабочая поверхность которого выполнена в виде сопряжения двух участков логарифмических спиралей, вы-

пуклостью вверх кривизны: отрицательной - в подрезающей части и положительной - в рыхлящей части, снабженной радиально ножом-стабилизатором, огибающим поверхность лапы и установлен параллельно ее продольной оси. При этом режущая кромка каждого крыла лапы выполнена зубчатой, причем передняя кромка каждого зуба имеет прямолинейную форму и размещена под углом скользящего резания к продольной оси лапы и с перекрытием в поперечном направлении передней кромки расположенная впереди зуба, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно к касательной, соответствующей точке контура режущей кромки лапы.

2. В результате выполненных теоретических исследований:

а) определен характер процесса взаимодействия рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от выбора высоты ножа-стабилизатора, особенности воздействия рабочей поверхности и зубчатого лезвия лапы рабочего органа на почву;

б) получены аналитические зависимости (8), (10), (11), (14), (16), (17), (18), (19), которые позволили обосновать выбор основных конструктивных параметров рабочего органа культиватора: вылет носка рабочего органа относительно стойки - Ь~ 190мм, высота лапы - кц = 60мм .высота груди -ЛЬ =30 мм, высота ножа на рабочей поверхности лапы - й„=25мм, длина контура зубчатого лезвия лапы - £=210мм, длина передней кромки зуба - (,= 30мм, длина тыльной кромки зуба - £г=14мм, а также пути улучшения его качества работы и снижения тягового сопротивления;

в) разработана методика проектирования рабочего органа культиватора с учетом показателей физико-механических свойств почвы, определена его форма и обоснованы конструктивные параметры (стр.84-88 диссертации).

3. Лабораторными исследованиями воздействия рабочего органа на почву установлено, что для снижения энергоёмкости рыхления почвы ширину захвата лапы необходимо принимать в пределах 0,27...0,30 м, а также рациональной технологической регулировкой рабочего органа культиватора является радиальная установка высот ножа-стабилизатора относительно рабочей поверхности лапы, которая выбирается в пределах 2,5 см.

4. Проведенными полевыми исследованиями выявлено, что:

а) при обработке почвы культиватором с новыми рабочими органами показатель вспушенности также выше, чем у контрольного культиватора, а гребнистость поверхности не превышает 5,8%, степень выравненное™ поверхности поля с повышением скорости увеличивается до 84,6...89%;

б) степень крошения почвы при обработке экспериментальным культиватором на всех режимах работы выше, чем у контрольного агрегата (на 9,8...13,5%);

в) в зависимости от скорости хода и глубины новый рабочий орган обеспечивает лучшую заглубляемость и более высокую устойчивость глубины в 1,7...2,2 раза. При этом коэффициент вариации ниже, чем у серийного

агрегата на 0,8...2,1%, а среднеквадратическое отклонение глубины обработки с повышением скорости не превышает допускаемой величины до 12 км/ч;

г) степень уничтожения сорняков в среднем на 29,4% больше по сравнению с существующими агрегатами;

д) тяговое сопротивление культиватора с новыми рабочими органами ниже, чем у серийного культиватора на14,2%.

5. Полевые испытания экспериментального культиватора подтвердили выводы о том, что он заметно улучшает качество предпосевной обработки почвы и обеспечивает превышение урожайности возделываемых культур в среднем на 13,8% (по сравнению с серийным культиватором).

Годовой экономический эффект от использования экспериментального культиватора составляет 153714 рублей (по ценам 2010 года).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Пикмуллин, Г.В. Комбинированное почвообрабатывающее орудие для безотвальной обработки почвы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев / - М.: Сельский механизатор, 2009. - №5. - С. 11.

2. Пикмуллин, Г.В. Результаты экспериментальных исследований по обоснованию и оценке параметров рабочих органов культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г.Булгариев, М.М.Земдиханов, М.Н.Калимуллин / Научный журнал « Вестник ». - Казань: Издат-во Казанского ГАУ, 2010. - №3. - С. 98.

3. Пикмуллин, Г.В. Методика проектирования формы рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г.Булгариев, / Научный журнал « Вестник ». - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2011. -№1,- С. 107.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций:

4. Абдрахманов, Р.К. Комбинированный стерневой культиватор для минимальной обработки почвы / Р.К. Абдрахманов, Г.Г.Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.Р.Юнусов // Наука и практика: Проблемы, идеи, инновации. Материалы IV международной научно-практической конференции. ИНЭКА, г. Чистополь, 2009.- С. 26-28.

5. Булгариев, Г.Г. Обоснование и определение некоторых параметров лапы культиватора / Г. Г. Булгариев, Г. В. Пикмуллин, И. К. Рахимов // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2008. -Т.75,- Ч. 4. - С. 10-13.

6. Пикмуллин, Г.В. Рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Технологические и технические аспекты развития сельского хозяйства: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2007. -Т. 74,- Ч. 3,4,- С. 258-259.

7. Пикмуллин, Г. В. Классификация рабочих органов культиваторов

/ Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2008. -Т. 75.- Ч.4.- С. 93-95.

8. Пикмуллин, Г. В. Проектирование формы рабочей поверхности лапы орудия для безотвальной обработки почвы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2008. - Т.75. - Ч. 4,- С. 86-90.

9. Пикмуллин, Г. В. Обоснование формы рабочей поверхности лапы культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2008. -Т. 75.-4.4.-С. 90-93.

10. Пикмуллин, Г.В. К обоснованию параметров и формы зубчатой режущей кромки плоскорежущей лапы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2008,- Т. 75,- Ч. 4. - С. 95-97.

11. Пикмуллин, Г.В. Проектирование формы режущей кромки и определение некоторых параметров лапы культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения: Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной памяти Р.Г. Гареева.- Казань: Фолианталь, 2009.- С. 248-252.

12. Пикмуллин, Г.В. Расстановка рабочих органов на раме культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Агрономия, животноводство, технический сервис в АПК, механизация сельского хозяйства, лесное хозяйство и экология: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. -Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2009. - Т.76. -Ч. 2. - С. 207-210.

13. Пикмуллин, Г.В. Схема образования деформационного поля при взаимодействии рабочего органа с почвой / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Агрономия, животноводство, технический сервис в АПК, механизация сельского хозяйства, лесное хозяйство и экология: Материалы Всероссийской научно-практической конференции- Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2009. - Т.76. -Ч. 2. - С. 211-215.

14. Пикмуллин, Г.В. Обоснование и определение параметров ножей -стабилизаторов плоскорежущей лапы культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев, Р.К. Абдрахманов // Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса: Материалы международной научно-практической конференции посвященной 90-летию агрономического факультета Казанского ГАУ. - Казань: Изд-во Каз ГАУ, 2009. - С.283-289.

15. Пикмуллин, Г.В. Энергетическая оценка рабочего процесса, выполняемого комбинированным почвообрабатывающим орудием / Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.К. Абдрахманов // Традиции, тенденции и перспективы в

научных исследованиях: Материалы IV Международной студенческой научно-практической конференции. ИНЭКА, г. Чистополь, 2009.- С. 214-216.

16. Пикмуллин, Г.В. Результаты исследований агротехнических показателей работы культиватора с комбинированными рабочими органами /' Г.В. Пикмуллин. Г.В. Булгариев, Р.К. Абдрахманов // Агрономия, животноводство, технический сервис в АПК, механизация сельского хозяйства, лесное хозяйство и экология: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Издательство Казанского ГА У, 2009. - Т.77. -Ч. 2. - С. 277280.

¡7. Патент РФ на изобретение №2395184, МПК А01В 35/20 Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев / Патентообладатель ФГОУ ВПО « Казанский ГАУ» . - 2008153024; за-яв.31.12.08; опубл.27.06.10, №21.

18. Патент РФ на изобретение №2395183, МПК А01В 21/00 Почвообрабатывающее орудие. / Р.Г.Юнусов, Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев / Патентообладатель ФГОУ ВПО « Казанский ГАУ» . - 2009110058; заяв.19.03.09; опубл.27.06.10, №21.

19. Патент РФ на полезную модель №103267, МПК А01В 39/20 Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев, Ф.Ф. Ибляминов / Патентообладатель ФГОУ ВПО « Казанский ГАУ» . -2010143199; заяв. 21.10.2010; опубл.10.04.11, №10.

Подписано в печать 01.06.2011г. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 42 Отпечатано с оригинала - макета Полиграфический отдел ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА» 428003, г. Чебоксары, ул. К. Маркса, 29 Лицензия ПЛД №27-36'

ВВЕДЕНИЕ,.

1 АНАЛИЗ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные агротехнические и технологические показатели предпосевной обработки почвы.V.:.9

1.2. Обзор конструкций машин для предпосевной обработки почвы.

1.2.1. Конструктивные особенности рабочих органов культиваторов. з • * •

13. Классификация рабочих органов культиваторов?.33*

1.4. Состояние исследований в области предпосевной обработки почвьгс рабочиморганом культиватора;.36?

1.5. Краткие выводы, цель и задачи исследования:.:.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ "

2.1; Теоретический анализ воздействия ^рабочей поверхности и режущей кромки лапы культиватора на,почву;.

2.1.1. Особенности воздействия рабочей поверхности лапы культиватора на почву.;.;.'.^.56-. 2.1.2. Особенности воздействия режущей^кромки лапы культиватора " на почву.!.;.

2.2. Методика проектирования рабочего органа культиватора и обоснование его параметров .;.¿:.V;.:.;.;.

2.3. Расстановка рабочих органов на раме культиватора.

2.4. Получение, деформационногошоляшршвзаимодействии рабочего органа с почвой. —.

Выводы ПО разделу;.•.;.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А. МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Цель и программа лабораторныхисследований.

3.2. Методика исследований по обоснованию конструктивных параметров рабочего органа культиватора.

3.2.1. Методика определения физико-механических свойств почвы.

3.2.2. Лабораторные исследования в почвенном канале.*.

3.2.3. Методика планирования эксперимента.

3.2.4. Методика обработки результатов экспериментальных исследований.

3.2.5. Определение погрешности измерений и повторности экспериментов.

Б. МЕТОДИКА ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ.

3.3. Цель и программа полевых опытов.

3.3.1. Методика исследования агротехнических показателей работы.

3.3.2.Методика энергетической оценки культиватора с комбинированными рабочими органами.

3.3.3. Методика обработки результатов полевых опытов.".

3.3.4. Методика определения погрешности измерений и повторности экспериментов.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

А. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Исследование и обоснование параметров рабочего органа культиватора.

4.1.1. Обоснование ширины захвата лапы культиватора.

4.1.2. Влияние высоты ножа — стабилизатора на энергетические показатели работы.

4.1.3. Влияние глубины обработки и скорости движения рабочего органа на его силовые характеристики!.

Б. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ.

4.2. Исследования агротехнических показателей работы культиватора.

4.3 .Энергетическая оценка рабочего процесса, выполняемого культиватором с комбинированными рабочими органами.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КУЛЬТИВАТОРА

5.1. Результаты производственных испытаний и их анализ.

5.2 Расчет технико-экономических показателей использования культиватора с комбинированными рабочими органами.

Актуальность темы. Главной задачей сельскохозяйственного производства является повышение эффективности всех его отраслей, обеспечение страны продовольствием и сырьем для перерабатывающей промышленности. Решение этих задач возможно только при наличии прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и эффективной техники. Ведущее место здесь принадлежит разработке и внедрению машин с прогрессивными рабочими органами, которые могут обеспечить качественное выполнение технологического процесса при снижении его энергоемкости.

Кроме того, в этом отношении* актуальным является создание комбинированных почвообрабатывающих машин для совмещения- операций предпосевной обработки почвы, так как они выполняются в условиях дефицита продуктивной влаги, а также в. наиболее эрозионные опасные г у периоды. Внедрение таких машин сдерживается отсутствием надежных рабочих органов. Комбинированные агрегаты, созданные „ на базе традиционных рабочих органов,- • имеют явные преимущества перед однооперационными орудиями [25,41,69]. В то же время, они не полностью отвечают современным требованиям сельскохозяйственного производства. Поэтому требуется переход на принципиально новые машины, рабочие органы которых используют прогрессивные принципы воздействия, на обрабатываемую среду [2,5,77,110] и должны обеспечить качественное выполнение агротехнических требований с сокращением до минимума промежуточные операции. При этом исключается чрезмерная деформация и распыление почвы.

Данная работа посвящена, разработке и исследованию комбинированного рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ по программе Россельхозакадемии 09.01.02

Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства - зерновых, зернобобовых культур, многолетних трав и льна» по заданию 09.01.02.01 «Разработать высококонкурентоспособные почвообрабатывающие • и посевные агрегаты».

Рассматриваемые в диссертации научные исследования выполнялись, в соответствии с Программой; фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2006. .2010 гг. Российской академии сельскохозяйственных наук (№ гос. регистрации 15070.7721022959.06:8.002.3).

Объекты; исследованиям Технологический? процесс предпосевной обработки почвы и комбинированные рабочие органы культиватора. .

Предмет исследований. Закономерности процесса- взаимодействия? рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от высоты ножа-стабилизатора, а также особенности воздействия- рабочей поверхности* и зубчатого лезвия рабочего органа культиватора на почву.

Методика исследований, у При проведении теоретических исследований использовались законы земледельческой; механики^ методы прикладной математики, а также .положения аналитической геометрии. Экспериментальные исследования, .проводились в лабораторных, лабораторно-полевых условиях , в соответствии с действующими общепринятыми методиками; Обработка экспериментальных данных проводилась при помощи методов а математической статистики и теории вероятности.

Научная; новизна;, Разработана конструкция и обоснованы параметры рабочего органа. культиватрра. Получены зависимости, позволяющие обосновать рациональную- форму рабочей поверхности лапы и её зубчатой

1 * режущей; кромки. Выявлен характер процесса взаимодействия рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от высоты ножа-стабилизатора, а также особенности воздействия рабочей поверхности и зубчатого лезвия рабочего органа культиватора на почву. Предложена методика проектирования рабочего органа культиватора. Новизна технических решений подтверждена двумя патентами на изобретения. .

Практическая' значимость. Проведенные исследования позволили создать культиватор с новыми рабочими органами, который, обеспечивает улучшение качества предпосевной обработки почвы и снижение энергозатрат. Результаты работы, аналитические зависимости и теоретические выводы,' послужат дальнейшему совершенствованию рабочих органов культиваторов и могут быть использованы в производстве. .

Реализация^ результатов исследований. В Буинской СХТ РТ изготовлены, опытные образцы агрегатов ' с предлагаемыми рабочими? органами, которые прошли производственные испытания в ООО «Аксу баевская продовольственная корпорация» РТ и в Учебном г хозяйстве КГСХА и ведомственное испытание в Поволжской МИЄ. Производственные опыты показывают повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Исходя из изложенного: и с учетом требований к. диссертационным работам на защиту выносятся следующие основные положения:^

- конструктивная схема.рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы; . . • •

- теоретический анализ рабочего процесса и научное обоснование конструктивных параметров рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы и методика проектирования криволинейной і формы рабочей поверхности и зубчатой режущей кромки лапы культиватора; - аналитические зависимости :для определения вылета носка, высоты • ' ** лапы и ножа - стабилизатора и других параметров лапы;

- качественные, показатели работы. культиватора с новыми рабочими органами и их влияние на формирование агротехнических показателей;

- технико-экономические показатели работы культиватора и энергетические характеристики новых рабочих органов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на. научных конференциях Казанского ГАУ (2007-2011гг); ГНУ «Татарский НИИСХ» (2009г), ИНЭКА, г. Чистополь (2009г), где был отмечен дипломом. Разработанный рабочий орган культиватора экспонировался на 14-ой международной специализированной выставке «АГРОКОМПЛЕКС: Интерагро. Анимед. Фермер Поволжья» и на 12-международной специализированной выставке «Энергетика. Ресурсосбережение».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе три статьи в ведущих рецензируемых научно-практических журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ и два патента РФ на изобретение и . один патент РФ на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, состоит из введения, пяти глав, общих выводов» и содержит 199 страниц машинописного текста, в том числе 44 рисунка, 5 таблиц, 131 наименование использованной литературы и 38 страниц приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана новая конструктивная схема рабочего органа культиватора для предпосевной обработки почвы, рабочая поверхность которого выполнена в виде сопряжения двух участков логарифмических спиралей, выпуклостью вверх кривизны: отрицательной — в подрезающей части и положительной — в рыхлящей части, снабженной радиально ножом> стабилизатором, огибающим поверхность лапы и установлен параллельно ее продольной оси. При этом режущая кромка каждого крыла лапы выполнена зубчатой, причем передняя кромка каждого зуба имеет прямолинейную форму и размещена под углом скользящего резания к продольной оси лапы и с перекрытием в поперечном направлении передней кромки расположенная впереди зуба, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно к, касательной, соответствующей точке контура режущей кромки лапы.

2. В результате выполненных теоретических исследований: а) определен характер процесса взаимодействия рабочих элементов лапы с почвой в зависимости от выбора высоты ножа-стабилизатора, особенности воздействия рабочей поверхности и зубчатого лезвия лапы рабочего органа на почву; - > б) получены аналитические зависимости (2.8), (2.10), (2.11), (2.14), (2.31), (2.33), (2.34), (2.35), которые позволили обосновать выбор основных конструктивных параметров рабочего органа культиватора: вылет носка рабочего органа относительно стойки - 190мм, высота лапы - Ид = 60мм ,высота груди - А к =30 мм, высота ножа на рабочей поверхности лапы -/г„=25мм, длина контура зубчатого лезвия лапы - ¿=210мм, длина передней i 1 кромки зуба - £3= 30мм, длина тыльной кромки зуба - ¿г=14мм, а также пути улучшения его качества работы и снижения тягового сопротивления; в) разработана методика проектирования рабочего органа культиватора с учетом показателей физико-механических свойств почвы, определена его форма и обоснованы конструктивные параметры (стр.84-88 диссертации).

3. Лабораторными исследованиями воздействия рабочего органа на почву установлено, что для снижения энергоёмкости рыхления почвы I ширину захвата лапы необходимо принимать в пределах 0,27.0,30 м, а также рациональной технологической регулировкой рабочего органа культиватора является радиальная установка высот ножа-стабилизатора относительно рабочей поверхности лапы, которая выбирается в пределах 2,5 см.

4. Проведенными полевыми исследованиями выявлено, что: а) при обработке почвы культиватором с новыми рабочими органами 5 показатель вспушенности также выше, чем у контрольного культиватора, а гребнистость поверхности не превышает 5,8%, степень выравненности поверхности поля с повышением скорости увеличивается до 84,6.89%; б) степень крошения, почвы при обработке экспериментальным культиватором на всех режимах работы выше, чем у контрольного агрегата (на 9,8. .13,5%); в) в зависимости от скорости хода и глубины новый рабочий орган обеспечивает лучшую заглубляемость и более высокую устойчивость глубины в 1,7.2,2 раза. При этом коэффициент вариации ниже, чем у серийного агрегата на 0,'8.2,1%, а среднеквадратическое отклонение глубины обработки с повышением скорости не превышает допускаемой величины до 12 км/ч; 1 г) степень уничтожения сорняков в среднем на 29,4% больше по сравнению с существующими агрегатами; д) тяговое сопротивление культиватора с новыми рабочими органами ниже, чем у серийного культиватора на14,2%.

5. Полевые испытания экспериментального культиватора подтвердили выводы о том, что он заметно улучшает качество предпосевной обработки почвы и обеспечивает повышение урожайности возделываемых культур в среднем на 13,8% (по сравнению с серийным культиватором).

Годовой экономический« эффект от использования экспериментального культиватора составляет 153714 рублей (по ценам 2010 года).

Анализ результатов исследований! позволяет сформулировать основные требования и некоторые практические рекомендации:

- для. уменьшения« скорости отбрасывания почвенной? массы необходимо/ использовать рабочую поверхность, которая ; выполнена в; виде сопряжения двух участков логарифмических' спиралей; выпуклостью вверх кривизны: отрицательной - в подрезающей части, и положительной - в рыхлящей части; снабженной радиальное 'ножами-стабилизаторами; огибающими поверхность лапы и установленными параллельно ее продольной оси. При ■ ' этом режущая кромка каждого крыла лапы выполнена зубчатой, причем передняя кромка каждого зуба- имеет прямолинейную форму, и размещена под углом скользящего резания к продольной? оси; лапы, и; с перекрытием в поперечном направлении • передней кромки расположенная впереди зуба, а тыльная кромка каждого зуба выполнена5 прямолинейной и расположена перпендикулярно к контуру режущей кромки лапы;

- предлагаемые рабочие органы, хотя; и могут одновременно выполнять несколько операций; сами по себе отдельно не способны качественно выполнять . агротехнические требования предпосевной обработки. Поэтому при выполнении; заданного технологического процесса нельзя рассматривать их отдельно от спирально-винтовых органов, так как только при наличии такой логической связи, комбинировании рабочих органов культиватора с последующими ротационными рыхлителями, возможно, управлять процессом крошения и формирования выровненной поверхности поля. При этом устойчивый режим работы без поломок и залипании почвой будет существовать только при наличии упругой связи спирально-пластинчатой ленты с валом рыхлителя, а также при определенных значениях жесткости упругих элементов и скорости поступательного движения;

- с целью получения необходимого качества выполнения технологического процесса следует проводить обработку почвы на скоростях поступательного движения агрегата в пределах от 7,2 до 12 км/ч.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ На основании выполненных» теоретических исследований и анализа их результатов можно сделать следующее заключение:

1. Получены аналитические зависимости; которые позволили обосновать, рациональные., значения основных: конструктивных параметров рабочего органа культиватора.

2. Определен характер процесса взаимодействия? рабочих элементов: лапы с почвой в зависимости от установки ножа-стабилизатора, а также особенности воздействия' рабочей .поверхности« и режущей? кромки лапы культиватора на почву. •••■•

3 . Разработана методйка проектирования рабочего органа культиватора и обоснованы его параметры.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А. МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Цель и программа лабораторных исследований

С целью уточнения рациональных параметров рабочего органа, обеспечивающих качественные агротехнические и энергетические показатели работы и проверки полученных теоретических зависимостей, становится необходимым проведение комплекса лабораторных исследований.

На основании поставленных задач и обзора литературных источников [19] были разработаны программа и общая методика исследований.

Программой лабораторных исследований были предусмотрены:

1. Определение некоторых физико-механических свойств почвы.

2. Проведение сравнительных испытаний экспериментальных рабочих органов культиватора с серийными лапами с целью проверки правильности выводов теоретических исследований.

3. Определение влияния скорости движения рабочих органов на составляющие сил сопротивления и энергоемкость рабочего процесса.

4. Исследование влияния ширины захвата рабочего органа на величину составляющих тягового сопротивления.

5.Определение рациональных параметров ножа-стабилизатора, радиально установленного на рабочей поверхности проектируемой лапы и его влияние на энергетические показатели работы.

6. Исследование процесса взаимодействия рабочего органа с почвой с использованием методов теории планирования экспериментов.

7. Проверка полученных аналитических зависимостей для определения важнейших конструктивных параметров рабочего органа.

Согласно программы все лабораторные исследования комбинированного рабочего органа культиватора проводились в почвенном канале Самарской ГСХА по схеме, представленной в приложении 1.

3.2 Методика исследований по обоснованию конструктивных параметров рабочего органа культиватора

3.2.1 Методика определения физико-механических свойств почвы

В целях сведения к минимуму затрат материалов, времени и рабочей силы и получения надежных результатов в соответствии с методикой, лабораторные исследования были проведены в почвенном канале согласно схем, представленных в таблице 3.1 и в приложении 1.

При проведении лабораторных исследований определялись физико-механические свойства почвы согласно СТО АИСТ 10.4.6- 2003 [79]. Для определения влажности и,плотности почвы применялись цилиндр-бур, весы, электрический сушильный шкаф, а твердость почвы, определялась твердомером конструкции Ревякина. г

3.2.2 Лабораторные исследования.в почвенном канале

Лабораторные исследования', были проведены в почвенном канале с использованием специально разработанной экспериментальной установки. Исследовались варианты рабочих органов культиватора в дерново-подзолистой почве среднесуглинистого механического состава, влажностью в слое 0.13 см - 17. 18,5%. В основу оценки приняты горизонтальные и вертикальные составляющие тягового сопротивления рабочего органа рациональная высота ножа-стабилизатора, радиально установленных на рабочей поверхности лапы.

Для экспериментального обоснования основных параметров рабочего органа культиватора и технологического- режима его работы была изготовлена лабораторная-установка (рисунок 3.1), оснащенная системой для * тензометрирования и представляющая собой* тензометрическую раму, прикрепленную шарнирно к тележке почвенного канала. Тележка позволяет регулировать в необходимых пределах1 угол наклона к вертикали и глубину обработки. Для подготовки .почвы в .канале на раме тележки устанавливались рыхлительные лапы, выравнивающий брус и уплотняющий гладкий каток. В целом экспериментальная установка смонтирована на существующей самоходной тележке почвенного канала (рисунок 3.2). Перемещение самоходной тележки в почвенном канале осуществляется при помощи тросового каната, расположенного на барабане. Привод барабана производится от электродвигателя через многоступенчатый блок коробки передач [112].

Исходя из допустимой погрешности измерений были выбраны измерительные приборы и аппаратура (рисунок 3.3). Для энергетической оценки рабочих органов культиватора, проверки основных теоретических выводов с учетом агротехнических показателей качества их воздействия на почву, использовался метод тензометрирования. При этом определялись следующие показатели: составляющие тягового сопротивления и качество обработки почвы. Значения этих показателей фиксировались в зависимости от глубины обработки и величины поступательной скорости.

Для определения вышеуказанных показателей использовались тензометрические балки. н ■■ "т-^^-^йййр 'Я ' Ш ^- я» ж $1 ' • 1 1 с-г ^/к д» ЧШяШ 1 х- 1' .д \ 1 * шШ\ - в ' вд|| тшидт" ¿у v — - ■ 1 »У/ я^иейшшнивиив"*' и« ммдцан иеуяиж ■ ёж шд в . вв v, ' "д •

Рисунок 3.1 -Экспериментальная установка для исследования рабочих органов культиватора

Рисунок 3.2 - Общий вид почвенного канала с экспериментальной установкой в работе

Рисунок. 3.3- Измерительные приборы для регистрации показателей работы в почвенном канале

Тензометрические балки устанавливались в соответствующих шарнирных звеньях рамки. На тензобалки наклеивались электрические проволочные датчики сопротивления типа 2 ПКБ-20-200Х, которые соединялись по мостовой схеме. Передача сигнала от датчиков к компьютеру, производилась через' тензоусилитель. Блок-схема измерителя деформаций показана на рисунок 3.4. Сигнал разбаланса моста усиливается прибором ИП-238, затем выпрямляется фазочувствительным детектором и

1 * подается на фильтр, который задерживает, составляющую несущей частоты. С выхода сигнал подается к регистрирующему устройству 4. Одновременно на компьютере регистрировались также импульсы от индуктивных датчиков оборотов рабочего органа, оборотов колеса тележки, для нахождения пути, проходимого установкой и датчика времени 3. Эти параметры необходимы для определения скорости поступательного движения установки.

Рисунок 3.4 - Блок-схема измеритель деформации

Тарировка тензометрических ' звеньев проводилась в начале каждой серии опытов по общепринятой методике [19,100].

3.2.3 Методика планирования эксперимента

На5 основании предварительного анализа существующих работ, теоретических исследований и поисковых опытов, нами определены, рациональные значения некоторых параметров рабочего органа; К ним относятся ширина захвата режущей кромки лапы в, скорость движения рабочего органа V и высота ножа-стабилизатора ¡гн, глубина хода рабочего органа а, которые оказывают существенное1 влияние на энергетические и агротехнические показатели его работы.

Технологические факторы определяют условия проведения работ по обработке почвы. . Предпосевная ч обработка почвы проводится? при 1 юо ; наступлении ее физической^ спелости; что достигается для дерновоподзолистой почвы при 18. 20% влажности. * ■ .,

Глубина предпосевной обработки почвообрабатывающими машинами соответствует глубине заделки семян и колеблется в пределах 3. .8 см.

Исследование рабочих органов культиватора были проведены, в лабораторных условиях, . приближенных . к производственным/ Почва . ' ■ 1 . • • • ♦ 5 • дерново-подзолистая I среднесуглинистого механического состава. Влажность ее составляла .1.7,0;. .18,5%, плотность — 1,10; .1,21 г/см , глубина обработки до 0,11м. . ;5.'. • ' '. • • .

При исследовании была принята?скорость до 3,33м/с с учетом пределов скорости движения современных почвообрабатывающих машин.

В. лабораторных условиях предусматривалось изучить влияние факторов в, V, Нн и а на тяговое усилие и вертикальную реакцию почвы, которая; является важнейшим показателем; обуславливающим устойчивость, хода. рабочего> органа по глубине. Остальные параметры - угол заострения, острота лезвия и др. приняты согласно. [107]. .

В основу опытов^были положены требования ОСТ 7012115-73; 70.4;2-74, 70.5.1-74.0бъектом исследований явились рабочие органы, культиватора различной ширинырежущей кромкилапыивысоты ножа-стабилизатора.

Поиск оптимальных величин указанных факторов? произведен планированием эксперимента. При проведении опытов использована общепринятая методика математической теории планирования экспериментов, план для четырех факторов Бокса (В4) [1,76]. Сначала после рандомизации была проведена серия опытов полного факторного планирования экспериментов с четырьмя факторами, варьируемыми на двух уровнях. Выбор уровней и интервалов; варьирования проведены на основе теоретических исследований и.согласно [1]. .

Значения уровней: варьирования.факторов представлены в табл. 3.1, а матрица планирования! для проведения экспериментов с целью описания поверхности отклика полиномом:второго порядка - в приложение 1.

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский //-2-е изд.- М.: Наука, 1976.-279с.

2. Анискин, В.И. Комплекс почвозащитной техники нового поколения.

3. В.И. Анискин, А.П. Спирин // Техника в сельском хозяйстве, 2001 г. № 3.

4. Батраева, О.С. Обоснование параметров расстановки ударных рабочих органов комбинированного культиватора с активными рабочими органами. / О.С. Батраева // Вестник,ЧГАУ, № 45,2005.

5. Бауков, A.B. Исследование и > обоснование формы рыхлительных рабочих органов культиваторов дляшочв*юга Украины: Автореф. дис.к.т.н.: 05.20.01. A.B. Бауков. Мелитополь, 1969.ч

6. Бауков, A.B. Поперечный профиль рыхлительного рабочего органа и процесс трещинообразования / A.B. Бауков; A.C. Кушнарев //

7. Почвообрабатывающие и посевные машины: Мелитополь: Научные труды Мелитопольского ИМСХ, 1967. - Т.5, вып. 3'.

8. Бахтин, П.У. Исследования физико-механических и технологических свойств основных типов почв / П.У. Бахтин// М;: Колос, 1969.- 268с.

9. Булгариев, F.F. Рабочий/орган культиватора-плоскореза / Г.Г. Булгариев, Х.С. Гайнанов// A.C. № 1794329. Опубл. в Б;И., 1993, №6.

10. Бурченко, H.H. Механико-технологические основы почвообрабатывающих машин нового поколения / П.Н. Бурченко// — М.: ВИМ. 2002.-212С. '

11. Василенко, П.М. Культиваторы / П.М. Василенко, П.Т. Бабий II-Киев: АН УССР, 1961. 238с.

12. Власов, Н.С. Методика экономической оценки сельскохо-зяйственной техники / Н.С. Власов // М.: Колос, 1979. - 400с.

13. Виноградов, В.И. Исследование влияния скорости движения клина навеличину нормальных и касательных сил, возникающих на его поверхности /і ,

14. В.И. Виноградов, М.Д. Подскребко // В кн.: Усовершенствованиепочвообрабатывающих машин. ЦИНТИМАШ, 1962.- с. 66.73.

15. Воробьев, В.И. Исследование тягового сопротивления и технологических показателей комбинированных почвообрабатывающе-посевных агрегатов: Автореф. дис. к.т.н.: 05.20.01.В.И. Воробьев Горки, 1975. -24с.

16. Гаврильченко, A.C. Обоснование формы лезвия культиваторной лапы /A.C. Гаврильченко // Збірник наукових праць Вінницького державногоаграрного університету. Вінниця. — 2004. - Вип. 19. - С. 189.

17. Гареев, Р.Г. Ресурсосберегающие технологии и экономические нормативы производства продукции-растениеводства в условиях Республики Татарстан / Р.Г. Гареев и др.// МСХиП РТ. Казань. 2002,278 с.

18. Гайнанов, Х.С. Почвообрабатывающее орудие / Х.С. Гайнанов, Е.В. Ермолко, Г.Г. Булгариев и др. // A.C. №1586541. Опуб. в Б.И.,1990.- №31.

19. Гайнанов, Х.С. Рабочий орган культиватора-плоскореза. / Х.С. Гайнанов, Г.Г. Булгариев // A.C. №1614767. Опубл. в Б.И., 1990.-№ 47.

20. Гайфуллин, Г.З. Механико-технологические основы разработки и совершенствования рабочих органов машин для почвозащитного земледелия: Автореф. дис. докт. техн. наук. /Г.З.'Гайфуллин//- Челябинск, 2003. 42с

21. Гниломедов, В.П. Обоснование новой формы стрельчатых лап культиватора для работы на повышенной скорости в условиях Юго-Востока / В.П. Гниломедов// Материалы НТС ВИСХОМ, вып. 20. - М.: 1965. -210с.

22. Горячкин, В.П. О физико-механических и агротехнических свойствах почвы. Теория, конструкция и производство с.-х.машин / В.П. Горячкин// -M-JI: Сельхохзгиз, 1936. Т.2

23. Горячкин, В.П. Собрание сочинений, т.т. 2,3,4,6,7 / В.П. Горячкин//»J

24. М.: Сельхозгиз, Колос, 1937,1949,1965.

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

26. ГОСТ 24026-80 Планирование" эксперимента. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1980. — 35с.

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

28. Дроздов, В.Н. Исследование технологического1 процесса работы комбинированных орудий для. предпосевной обработки почвы под зерновые культуры в условиях центра-Нечерноземной зоны: Автореф. дис.к.н. В.Н. Дроздов -М.: 1972. -28с.

29. Ефимов, А.Б. Осесимметричная контактная задача для линейных вязко-упругих тел / А.Б. Ефимов// -(Вестник МГУ, 1966.- №2.

30. Жегалов, B.C. Конструирование и. расчет с.-х. машин (курс лекций) /B.C. Жегалов// М.: Госмашметиздат, 1934.

31. Желиговский, В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии с.-х. материалов»/ В.А. Желиговский// Тбилиси: Изд. Грузинского СХИ, 1960. - 146с. 1

32. Жук, А.Ф: Почвообрабатывающие технологии и комбинированныемашины / А.Ф. Жук и др.//М., ВИМ, 2001.j

33. Жукевич, К.И. Исследование.и.обоснование основных параметров культиваторов, для сплошной .обработки почвы: Автореф. дис.к.т.н.: 05.20.01. К.И. Жукевич. Минск, 1961. -21с.

34. Заленский, В.А. Обработка почвы и плодородие /В.А.Заленский, Я.У. Яроцкий//- Мн.: Беларусь, 2004. 542 с.

35. Зеленин, А.Н'. Резание грунтов / А.Н. Зеленин// М., 1969. -271с.

36. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственые машины / А.Н.Карпенко, А.А.Зеленев, В.М. Халанский // М.: Колос, 1975. - 510с.

37. Каталог «Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в ассоциациях экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации» Том 7, ФГНУ «Росинформагротех», М.,2003, 52 с.

38. Кац, A.M. Теория упругости / A.M. Кац// M.-JI. Гос. Издательство технико-теоретической литературы, 1956.

39. Козырев, Б.М. Почвообрабатывающие машины с коноидальными ротационными рабочими органами /Б.М.Козырев//-Казань:Изд-во Казан.унта,2001г.-328с.

40. Кирюшин, В.И. Минимальная обработка почвы: перспективы и противоречия/ В.И. Кирюшин // Земледелие.- 2006-№5.- с 12-14.

41. Контактная задача в теории взаимодействия рабочих органов с.-х. машин с материалами. Аналитические и графические методы рационального конструирования поверхности рабочих органов почвообрабатывающих машин. /Научные труды УСХА/, вып. 165, Киев, 1975.

42. Кормщиков, А.Д. Совершенствование почвообрабатывающих машин для ресурсосберегающих технологий /А.Д. Кормщиков, С.С.Храмцов, А.Ю.Шмагин, Н.Г. Зяблицев // Тракторы и сельхозмашины, 2008.- №2.

43. Колипко, В.П. Эффективные агротехнологии и серийные машины / В.П. Колипко // Техника и оборудование для села, 2006, №10, сб.

44. Краснощеков, Н.В. Новая технология и техника для предпосевной обработки почвы / Н.В. Краснощеков и др. //Техника и оборудование для села. 2003, №2, с. 5-8. ,

45. Клёнин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.И.Клёнин, В .Г. Егоров // М.: Колос, 2003с.- 464 с.

46. Краснощеков, Н.В. Почвообрабатывающе — посевной комплекс для энерго-ресурсосберегающего производства продукции растениеводства / Н.В. Краснощеков, В.В. Бледных, Н.К. Мазитов // Достижения науки и техники АПК, 2008, №5.• .v,.:.v 154 ,: • . . . . .

47. Кузменко, И.М. Механика разрушения / И.М. Кузменко // Могилев: МГТУ, 2001.

48. Кулиев, Г.Ю. Рабочий орган культиватора / Г.Ю.Кулиев, Ю.А.Кузнецов и др.//А.С. № 1360603. Опубл. в Б.И., 1987,№47.

49. Кушнарев, A.C. Реологическая модель почв при воздействии на них почвообрабатывающими органами /A.C. Кушнарев // Вопросы механизации с.-х.: Мелитополь, 1971.— Т.17.

50. Кушнарев, A.C. Проектирование рыхлительных рабочих органов культиваторов /A.C. Кушнарев, А.В.Бауков, В.М. Найдыш // Киев: 1979:

51. Луканин, Ю.В. О линейной деформируемости почв / Ю.В. Луканин// Ученые записки факультета механизации Пензенского СХИ, вып.8,- Пенза, 1967. : : ' .

52. Лукьяненко, П.П; Рабочий орган культиватора' плоскореза: /П.ПЛукьяненко, А.Т.Марченко, А.К.Кириченко// A.C. №1130180. Опубл. В Б.И., 1984.- № 47. . \

53. Мазитов, Н.К. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты / Н.К. Мази гов//- Казань, 1984. 141с.

54. Мазитов, Н.К. и др. Ресурсосберегающая технология предпосевной обработки почвы и посева / Н.К. Мазитов // Земледелие, 2005, №4, с 36-37.

55. Мазитов, Н.К. Энерго- и ресурсосберегающие технологии обработки почвы, и посева / Н.К. Мазитов, Т.Г. Тагирзянов, Н.Т. Хлызов и др // Техника в сельском хозяйстве, 2006, №6, с.28-32.

56. Мазитов, Н.К. Современная энерго-ресусосберегающая технология обработки почвы и посева / Н.К. Мазитов, P.C. Рахимов И Достижениянауки- агропромышленному производству: Материалы юбил. XTV междунар. науч.-техн. конф. Ч.З. -Челябинск: ЧГАУ, 2006, с 17-21.

57. Мазитов, Н.К. Ресурсосберегающие почвообрабатывающие машины / Н.К. Мазитов// Казань, 2003. — 456с.

58. Макаров, П.И. Разработка и исследование комбинированного рабочего органа ротационного плуга. Автореф. дис.к.т.н.: П.И.Макаров. Казань, 1982. - 228с.

59. Максимов, И.И. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. /И.И.Максимов, А.Д.Кормщиков, В.Ю. Блау// A.C. №1107764. Опубл. в Б.И. 1984.- №30.

60. Максимов, И.И. Энергетическая концепция эрозионной устойчивости антропогенных агроландшафтов / И.И.Максимов, В.И. Максимов//-Чебоксары: Чувашская FCXA, 2006.

61. Маневич, Ш.С. Простейшие статистические методы анализа результатов наблюдений и планирования экспериментов. /Ш.С. Маневич//-Казань: КСХИ, 1970.- с. 69-72, 7. 12.

62. Манюта, И.В. Некоторые экспериментально-теоретические исследования деформации торфянного грунта двугранным клином. /И.В.Манюта //Труды научно-технической конференции, Мн., 1988.

63. Мельников, СВ. Планирование эксперимента в исследованиях с.-х. процессов. /С.В.Мельников и др. // П.: Колос, 1980. - 168с.

64. Мухин, Ю.С. Семейство комбинированных орудий типа РВК для предпосевной подготовки почвы /Ю.С.Мухин, Ю.И.Кузнецов, В.Н.Дроздов //- М.: Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1985. -№9. с. 43.46.

65. Налимов, В.А. Теория эксперимента / В.А.Налимов // М.: Наука, 1971.- 207с.

66. Никифоров, П.Е. Исследование работы культиваторов на повышенных скоростях /П.Е. Никифоров// Вестник сельскохозяйственной. науки. —1960.- №5.

67. ОСТ 70.2.2-2002. Испытание с.-х. техники. Методы энергетическою оценки. М.: Минсельхоз России, 2002. - 24с.

68. ОСТ 70.2.15-73. Испытание с.-х. техники. Методы определенияусловий испытаний. М., 1974.-24с. •t

69. ОСТ 10218-2001. Испытание * сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки.- М.: Минсельхоз России, 2001. 36с.

70. ОСТ 70.5.1-74. Машины * посевные. Программа и методы испытаний. -М., 1975.- 121с.82., ОСТ 70.4.2-80: Испытания с.-х. техники. Машины и орудия для поверхностной обработки -почвы; Программа* и . методы испытаний. М., 1981.-145с.I

71. Организация и технология1 механизированных работ, в растениеводстве. -М:: ИЦ Академия, 2003. -416с:

72. Орманджи, К.С. Контроль качества полевых работ, / К.С. Орманджи// -Mi: Росагропромиздат, 1991.

73. Павлов, A.B. Рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы / A.B. Павлов, В.И. Корабельский и др. // А.С.№ 449692. Опубл. в1. Б.И.- 1974.-№ 42.

74. Панов, И.М. Современные.тенденции развития, состояние разработки и производства комбинированных машин для обработки почвы и посева / И.М. Панов // М;: Тракторы и сельскохозяйственные машины, -19781 -№1.- с. 14.16.

75. Патент OPF 2251699. Комбинированное орудие. Опубл. в реф. журнале: Механизация и электрификация с.-х., 1975:- №7.

76. Патент 329305. Машина-для предпосевной обработки почвы. Опубл. в реф. журнале: Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1977, № 1.

77. Пикмуллин, Г.В. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. / Г.В; Пикмуллин, Г.Г. Булгариев/. Патент РФ на изобретение №2395184,ч 15?

78. Патентообладатель ФГОУ ВПО « Казанский ГАУ» . 2008153024; заяв.31.12.08; опубл.27.06.10, №21

79. Рахимов, И;Р. Методика тензометрирования почвообрабатывающих машин с использованием мини ЭВМ / И.Р.Рахимов, К.А. Тарасов //Тез. До 1сл. На XI, науч.-техн. конф. ЧГАУ, Челябинск, 2001, с14-147.

80. CaxanoBj, Р.Л. Теоретические основы колебательных рабочихорганов культиваторов / P.JÍ. Сахаиов //- Казань, КФЭИ, 2001.1 . '' ' ' ' • . •

81. Сборник агротехнических требований на тракторы и. е.- х. Машины М.: ЦНИИТЭИ, 1974.-Т.20.

82. Семенов, П.Ю. Конструктивно-технологическая схема и параметры рабочих органов комбинированного агрегата для предпосевной , обработки почвы: Автореф. дис.к. т. н.: П.Ю. Семенов;- Глеваха, 1985. -22с.

83. Спирин, И.А. Сельскохозяйственная техника и технологии / И.А. Спирин, А.Н.Орлов. В .В. Ляшенко и >др.// под ред И. А. Спицина. М.б Колос, 2006.-647 с, м-- '

84. Синеоков, Г.Н. Рабочие органы культиваторов / Г.Н.Синеоков // В кн.: Теория, конструкция и производство с.гх. машин - М.-Л.: Сельхозгиз, 1936.-Т.4

85. Синеоков; Г.Н. Сопротивление 4 почвы, возникающее при ее обработке (Том 1 и 2): Дис. д.т.н. М., 1954.

86. Теличкина, H.A. Экспериментальная установка для мелкой поверхностной обработки почвы / H.A. Теличкина // Материалы XLVIII международной научно-технической конференции «Достижения науки — агропромышленному производству», часть 4: Челябинск. 2009.

87. Технологические и экономические аспекты минимальной обработки почвы на Южном Урале Проект Тасиз FDRUS 9901 « Управление хозяйством на Южном Урале. 2001. \

88. Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. М.: Роснисагропром,2002. -416с.

89. Тищенко, С.С. Проектирование стрельчатых культиваторных лап скриволинейным лезвием на основе логарифмической спирали / С.С.

90. Тищенко, А.С.Гаврильченко, В.В.Ботвинский // Науковий вісник Національного аграрного університету. К. : НАУ, 2004. -Вип. 73. - С. 304309.

91. Токушев, Ж.Е. Теория и расчет^ орудий для глубокого рыхления плотных почв / Ж.Е.Токушев // М.: Инфр-М. 2003.- 300с.

92. Фатхутдинов, М.Р. Повышение эффективности работы следоразрыхлителя с комбинированными рабочими органами. Автореф. дис. к;т. н. М.Р. Фатхутдинов- Пенза, 2007.

93. Федосеев, Б.Ф. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты / Б.Ф. Федосеев, В.Н. Дроздов // В\кн.: Механизация растениеводства и животноводства в центральном районе Нечерноземной зоны. - М.: 1980.с .14.31.2

94. Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины /В.М.Халанский, И.Н. Горбачев /1-М.: Колос, 2006. 624с.

95. Хайлис, Г.А. О выборе числа повторностей при проведении опытов / Г. А. Хайлис //-Механизация и электрификация с.-х. 1980, №7. - с. 52.

96. Циммерман, М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин /М.З. Циммерман// Мл Машиностроение, 1978. - 295с.

97. Цымбал, А.Г. Исследование механической прочности почвы / А.Г. Цымбал // Труды УкрНИИСХОМ и ВИСХОМ/, вып:4. М- 1976.

98. Черенков, В.В. Агрофизические свойства черноземов в посевах озимой пшеницы при различных условиях возделывания / В.В. Черенков // Зерновые культуры. 2001, №2.

99. Черников, В.А. Агроэкология. / В.А. Черников и др.// М;: Наука, 2000.-43с. .

100. Шелфраст, В.В. Основы проектирования машин /В.В. Шелфраст // М.: Изд-во АПМ, 2000,472 с.

101. Шипачев, B.C. Высшая математика / B.C. Шипачев // М.: Высшая школа, 2003.- 479с.

102. Щербина, ILA.'. Обоснование технологической схемы • комбинированного агрегата КНИИСХ для бесплужной обработки почвы / П.А.Щербина и др. //Сборник научных трудов, вып. 18.- Краснодар, 1980.

103. Koller К, Flammer M. Der Einsaiz der Grubbers in der LandwirischaftlicherPraxis Praktische Landtechnik, 1997, Vol 32, №10.s 401407. •■.■ • ; V

104. Thysen I. Agriculturt in the information Society. Journal agric. . Engng/Res., 2000, Vol. 76, pp297-303. .