автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка сошника сажалки для двухстрочной посадки картофеля на грядах по схеме (110+30) см

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО СВЛЬСйОХОЗЯЙЛ'ЗЕННОМ/ МАШИНОСТРОЕНИЮ НПО висхом

На правах рукописи

РОГОЗИН Анатолий Васильевич

РАЗРАБОТКА СОШНИКА СЖАШ ДЛЯ ДВУХ СТРОЧНОЙ ДОСДДКИ КАРТОШЯ НА ГРЯДАХ ПО СХЕМЗ (110+30) СИ

05-20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени • кавдидата технических неук

Москва - 1991

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственного использования мелиорированных земель - ВНИШЗ.

Защита состоится марта в _часов на

заседашш специализированного совета Д 132.02.01 Научно-производственного объединения по сельскохозяйственному машиностроению ШО Е1СХ0М по адресу: 12724?, Москва, Дмитровское шоссе, дом 107.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке НПО БИСХОМ.

Автореферат разослан "X/". ^¿¡ьаЛХ^ 199/,г.

Научный руководитель

кандидат технических наук, старший научный сотрудник К.А.Пшеченков

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Ю.И. г/итрофанов доктор технических наук, профессор Н.Н.Колчин

кандидат технических наук, старшй научный сотрудник В.И. Старовойтов

Центральная мапино-испытательная станция

Научный консультант

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук,

профессор

0Е11М 1ЛРАлГЖ:СЕй\А Р'ЯСТЫ

Актуальность исследований. 3 Нечерноземной зоне Р(Х>СР карто-аелъ на о су ~е иных и Еременко переувлажненных почеэх возделывает-ся на плошада более 300 тыс. га. Ошт показывает,, что выращивание кгрторля в этих условиях при обычной схеме посадка с мездурядья-мя 70 см сопряжено со значительны,за трудноетяш из-за частого вымокания в угнетения растений, особенно во влаанке годы. Кромэ того возросшая энергоемкость црспашшх тракторов я, пак следствие, использование оврских ¿шн на ходовых колесах приводят к уплотнению почвы в 1ребне, а значит к уху доению водно-воздушного реклма поч- ; вы в, к снижению урсяапиости. Эти обстоятельства в значительной мере являются причиной низкой аффективности производства картсселя.

Разработка новых технологий, позволяюких ослабить эти негативные последствия, является весьма актуальной задачек. Реыение ее возькжно с переходом на широкорядные посадки и на основе разработка средств механизации, и црездэ всего оптимального сочетания возможностей техника а технологических приемов,.обеспечивающих нормальные условия роста а развития растений, работы машин по уходу за ниш и уборки выращенного урожая.

Во ЖПй'З разработана грядово-ленгочная технология возделывания картофеля со схемой посадки (110+30) см, обеспечивающая возможность применения современных тракторов и направленная на сохранение урская е периоды избыточного переувлакненпя иочеы. Внедрение . технологии в условиях сельскохозяйственного производства сдерживается отсутствием средств.механизация. Сошяшки картофелесажалок известной конструкции не позволяют реализовать рекомендуемую схему посадки, а ее обеспечить можно с помощью двухдискового сошника, нарезающего на гряде" дзухстрочкую посадочную борозду о разделитель--ным почвенным гребнем посередине."

Цель я задачи асследоааний. Целью настоящей работы является обоснование параметров двухдискового сотника к.сажалке для посадки картофеля по схеме (110+30) см а комплексе машин для возделывания. Для до стиле еия поставленной цели в задачи исследований входило:

I. На основа аналитического обзора обосновать тип сошника к картофелесажалке для гряд и формируемый профиль посадочной борозда. . ■

2 "

2» Экспериментально-исследовать и математически описать про-цэсс образования посадочной борозды. Обосновать оптимальные параметры конструкции и режима работы.двухдискового сошника, исходя из условия формирования полного профиля борозды.

3. Теоретически и окслариментальнэ обосновать требования к соннику по равномерности распределения клубней в лвггге на гряд© посадочной неявной и разработать методику её оценки.

- Разработать двухдисковый соиник к сажалке С&1-ЗА и дать тэхиологическуп оценку ей в комплекса наиин для возделывания картофеля по грядово-ленточной технологии.

5. Провести дроиззодствзннув проверку картофелесажалки с двухдисковыми сонниками в комплексе.иашин для возделывают картофеля по грядово-ленгочной технологии.

6. Определить техннко-экономичвскую эффективность применения двухсгрочшй картофелесажалки в комплексе машин.

7. Использовать результаты теоретических и -экспериментальных, исследований при внедрении в производственных-условиях-сажалки-с двухдисковыми сошниками в разработанном комплексе машин для возделывания к уборки картофеля по грядово-ленточной технологии.

Объекты к методы исследований. Объектом исследований является двухдисковый сошник к сахаже для посадки картофеля на градах по схеме (110+30) см; процесс формирования двухстрочной посадочной, борозды; -схема раскладки клубней по-площади питания,-реализуема?' ■с доыощыз двухдискового соакика и комплекс машин для возделывания картофеля-по-грлдэво-ленточной-технологии.

. Научная - новизна работы заклвчазгся. в разработке теоретических основ взаимодействия диска сошника с.почвой при обосновании параметров и -.резкииов работы двухдискового соиншса с - совладением у слот формирования.полного профиля посадочной борозды; в методике-определения оптимальных..параметров двухдискового сошника и режима его ; работы с использованием разработанной номограммы; в теоретическом обосновании требований к сошнику сахалки по равномерности распределения клубшй по - плодади питания; в разработке оригинальной методики оценки равномерности распределения клубней по площади питания' на гряде-, основанной на замере.интервалов не ищу клубнями в общей схеме раскладки.

, Практическая ценность. Совместно.с ОКБ.НЛО по картофелеводству , разработаны опытный образец двухдискового сошника к картофелеса-

яалке СгС.'-ЗА ддя даухстрочной посадки клубней гш схегле (110+30) см, комплект рабочих органов к культиватору КРН-4,2 для нарезки гряд и s хода за поездкаш картофеля, а также уешрнтель колеи к картофелеуборочному комбайну ВСУ-2А. Опытные сбразш рабочих органон, картофелесажалки я переоборудованного комбайна прошла испытания на Центральной мапиноисинтагельноа станции. (Ц.Е1С) и производствен-нуз цреверку в хозяйствах Тверской я Московской областей.

1о.сгс5вР-:ссть подученных •результатов обеспечивается большим объемом лаборатерно-полевше испытаний, математическим моделированием процесса ЧХс^жрования двух строчной посадочной борозды двухдисковым сошником, даннш.ш тензометрии а подтверждается совпадением результатов теоретических предпосылок в испытаний в производственных условиях.

Ре.ализапия (внедрение). Результаты исследований вошли составной частью а рекомендация по Грядсвс-левтсчно! гэхнологлл возделывания картофеля на юнеральных ссушзавых землях НЗ РСФСР .

На рементно-технпчеишх дредпрвягнях я заводах Тверской (Торговский К,13, Беяецкий К.'3, Калпнанснин РТП) и Московской (Луховицкий РТД,'.Подольский РТП, Загорский. РТП) областей за I9S8 а 1939 года изготовлено белее 100 комплектов рабочих органов к культиватору а переоборудовано, около D " сазалрк i'.C.Î-S и комбайнов Е.1У-2А. Со технической документации на двухдисковая сошник, пере-данноЗ на завод Хпдсвльмаш ■ (БССР, Гродненская обл.) в 1989 а 1990 годах изготовлено' 400 сажался CKLÎ-3A с даухдяскоанми сошниками. ■ ' ■ ■

Общая площадь внедрения грядогс-дантоедой технологии возделывания картофеля с использованием сааадкп для двухстрсчноЗ посадки по схема (110+30) см и разработанного вашгекса машин составляет около 15,0 тыс. га.

Апссба'тти^ -работы. Основные результаты 'исследований доложены и одобрена на 711 ваучно-лроизаодсхвэнЕой конференции ТСлИ (г.Тверь, 1Э84 г.), на: конференция профессорского л преподавательского состава и аспирантов в XCÏÏ'i (г. Ленинград, I9S5 г.), на заседаниях научно-методической секции ЗРО -¿АСШЫКомплексная механизация и электрофикация растениеводства но ВИ'БШШСХ, (г.Зернсград, I9S5 г.) н в СКЗШПСаВ (г.Краснсдар, 1985 г.), на заседании отдела механизации HSIXX (1иИэрвнево,Л1освоасйая обл., 198? г.). •

Публикации. По тиле диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 8 статей, 7 информационных листков, рекомендации по технологии, получено 2 авторских свидетельства на изобретения. Самостоятельно опубликовано 3 работы.

Объем -работа. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и прилсаений. Диссертация изложена на 223 страницах и содеркит 73 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 137 наименовании, приложения на 38 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

До введении обоснована актуальность рассматриваемого вопроса л указана цель работы, излолены ссноенне полс^еняя, которые екно-сятся на защиту.

В первой главе дан анализ еуаестауваши схемам посадка картофеля. Рассмотрены агротехнические требования к поса дочини машинам по равномерно ста расклада клубней и метода ее оценки. Отмечена сложность реализации равномерной раскладки клубней посадочными маши-нами. Приведена ид^ссийикгция соынаков жартс^елесакалок. Дан анализ приеыоЕ, средств, теоретических и экспериментальных изысканий, нацравленных на обоснование конструкции сспника, обеспечивающего даухстрочную посадку клубнеЯ. Ставятся цела н задачи исследований.

Схема посадки клубней (110+30) см на грядах, предложенная БН^ЛЗом, представляет собой широкорядную посадку, обеслечиваэцую возможность применения современных тракторов. Грядсво-ленточная технология направлена на сохранение урсяая в года избыточного пе-реувлаЕнения почвы в условиях ES РОЗСР. Схема обеспечивает рациональное распределение клубней то площади питания, снижающее требования к посадочной машине по равномерносги, улучшает условия использования средств механизации в выполнения операций технологического процесса: посадки, ухода за посадками, уборки урсная, а так ге и послеуборочной доработки клубнем.

Рзвкемерцоэть раскладки клубней оказывает влияние на уровень урскайности и зависит от множества конструктивных и технологических параметров основных узлов посадочной машины: высаживающего аппарата, сошшеой, заделывающих рабочих органов. Анализ работ Засыпкина Г.П., Зулагнна U.C., Дульсксго U.C., Пропостина Ï.I.A. позволяет сделать предполоаение о тем, что двухстрочная раскладка клубнеС приводит к меныюй зависимости урожайности от равно-

шрнссгй раскледаз.

Гсгодо опенки равномерности распределения клубней в строчке прадсгазлекк в работах £а."Стаева А.П., ^арканена С.Н., Засыпкина Г.И., Ппеченксва 1"..А., Сиирпсна 3.11. л Глазысо З.Б. Для оценки равномерности распределения з-лубпеН с ленте на гряде наиболее приемлем приншш подхода, использует;': Зыряновым Л.А. при оценке равномерности распределения растении зерновых и трав Црп разбросном по сене.

3 со временные посадочных иажнах применяются анкерные сс¡аники кнлевндкеге типа с остри.: и тулки углем вхездения. Применение двухдискового сслнаяа на с&лалкех. .■-0-4 доказало, что оснсзнш недостатком его является образование двухручьееого следа ка дне борозды. З.'.е^те с тем использование двухдисксзсго сошника на двух-стрсчнсл сажалке, приводящего я 'образованны разделительного почвенного гребня, позволит предотвратить поперечное раскатывание клубне]'; и реализовать схему посада (110+30) см.

Обосновании параметров п разработке дисковых рабочих органов к сельскохозяйственным иашянаы посвящены работы Синеокоза Т.Н., Стрельбицксгс 3.5., Сорокина А.А., Медведева З.К. и др. 3 рассматриваемых работах оптимальные параметры сферического да ска определяются из условий минимальных. составляших реакции. почвы.

3 исследованиях, црегедеаных Ыабатянсм ,".:.Д., выводится зависимость менду параметрами диска соонлва зерновой сеялки, резинами работы и свойствами почвы аа основании анализа сил, дейстеушах • на диск со стороны почвы.

Однако эти исследования не сгранаат процессов оперирования борозда и отбрасывания почвы диском.

Зарцакян А.Д. и 1.!алнгин А.3. предлагают пословную модель движения почвенного слоя по сферическому диску, которая позволяет в аналитической форме определить его динамические характерасиши. 3 данном случае не учитывается условие сершревашш полного дро-аиля борозды, а сложность полученной математической модели ограничивает возмсзаосга его практического применения.

•ЦрсЕеденный анализ ссстояния изучаемого гопроса показал, что посадка клубней картофеля аа грядах по схеме (110+20) ал-иахет быть осуществлена путей применения аа сажалке двухдискового сошника. Проведенные раааэ исследования дисковых рабочих органов* акцентировались в основном на определиила силовых характеристик

в не затрагивает вопросов формирования аосадочкон борозды определенного профиля. . .

Реализация схемы посадки клубней (110+30) ал на гряде приводит и необходимости комплексного решения гсдрссов технологического характеристика, и црезде1 всего определения возможностей применения комбайнов на уборке й послеуборочной доработки собранных клубней.

Исследованиями Петрова Г.Д. установлено, что эффективность врикзнзняя комбайнов на уборке клубней, чистота картофельного вороха, травмирование зависят от физического состояния почвы. 3 свои очередь Колчан Н.Н. и Огаровойтсв ^.И. указывают на связь состояния почек, а затем и чистоты собранных клубней на процесс доработка клубней г последующего их хранения.

Еа основании анализа литературных и патентных источнчког сформулированы цель в задачи исследования.

Во второй глава проведен теоретический анализ. двух взаимосвязанных вопросов, Исследуется процесс формирования дисковым сошником двухстрсчной посадочной борозда, всходя из условия -обеспечения полного .профиля откоса, и дается обоснование требований к ссынику до равномерности распределения клубней по шгошади питания.

Процесс нарезания двухстрсчной посадочной борозда следует разделать па формирование разделительного почвенного гребня и откосов во садочной борозда. Разделительный гребень а.срмкру ет ся путем вырезания В Е0Ч59 ЗЛЛВЕСОЕПДЕШХ канавок режущиг.а КрС.МКЛЛИ дисков, а откосы посадочной борозди - путем выброса почэы из канавок на поверхность гряды.

Симметричность дисков сошнлка относительно направления дапзе-ная позволяет теоретические исследования процесса ф-срлвровакпя двухстрочной посадочной борозды рассматривать на црлыере одного диска. ' ■

Сферический диск радиусом К (рис.1) установлен иод углем атаки а к линии дшат-екая шш . и углом наклона, о си вращения р к горизонтальной плоскости.. Ренущая 1фсмка сферического диска леашт в плоскости Х( . Перпендикулярно ей и горизонтальной плоскости через центр окрукности проходит плоскость зтг . Сферический диск, проецируется при этой на плоскость ХОУ в элшцс.

Рис. I. Схема в определению угла'откоса разделительного почвея-—---------кого-гребня, формируемого диском сошядка

3 плоскости 20У угол - угол ыазду горизонтальной линией и касательной к эллипсу в точке и1 пересечения проекция режущей кромки сф-еричэсяогс доска и поверхности гряда.

Учитывая, что доля влияния угла наклона оса вращения дисков принятого в пределах от -20° до +20° недостоверна,величала угла откоса разделительного почвенного грэбт при гдубянз хода определяется по фориулэ:

<Р, »агсЦ С - ц агссоз ({-})] (I)

Однако на практике величина угла щ будет отличаться от вкраженш (I) на определенную величину, завлсящэго от обрушения откоса разделительного почвенного гребня, угла атака а. п скоро ста ДБшеення саяалнл сгс .

Црз взученяд процесса формирования откоса двухстрочной госа-лпчной бороз?д дасковш соинаком, взаимодействие да сна, установ-

ленного вод углом атаки л крена и определенной глубиной хода, заменяется на тскдестЕекное Еза1п.:оде:!стзпе сегмента почвы, набегающего под углом атаки и крена на -гразаюзпйся гсхтуг неподвижной оси диск (рис. 2). Характер процесса, прсцсхсдялего на сферическом, а для простоты анализа на первом этапе рассу.мденд:;. -плоском диске, сводится к следущему. Поч^а, поданная на нраиага-шйся сошник.., некоторое время перемещается вместе с ,:пскс;л в скользит относительно него под дейстшшл центробепасй сл:лы и сг-лн тяжести. При этом дно эллипсовидной канагки ишс.ашет роль берье-ра и ограничителя скорости бросания, сообщаемо:': элементарной частице почвы.

Достигнув края откоса эллипсовидной канавки к края диск:.!, почва выбрасывается дод углом бросаадя I к гсрдзскту. Теоретически его величина определяется углом наклона касательной к ci^jshoctb ' в точке пересения ее с поверхности) псчеы к горизонтальной плоскости и выражается кормулей.

£т = огссоьС < ~ h/R)

Разрушение громка эллипсовидной канавки г значительное пзмзке-нае леличику угла бросания в, заела-моста от скорости движения при различном соотношении h/R требуют введения эмпирических коэ^дицкентов. ■

Траекгорвя полета частидц описыгавтся уравнение:.;

о)

Откуда дальность полета частпда есчен г

L-X- Ып2£т (4)

где vrgp - начальная скорость бросания частицы почвы;

9 - ускорение свободного падения.

Исходя из усдсеия сксльяения част пик почш по поверхности сферического диска и дальнейшего отрыва от нее.в плоскости касательной к поверхности диска з точке стрнва, траектория полета почвы по сравнении с плоским диском изменяется на угол

£ = arcsi.ii

ЧС<?

(5)

Рис, 2. Схема к вопросу определения дальности поперечного отбрасывания почвы

где радиус сферы диска. Шрина полосы отбрасывания почвы

ит5=ь-мла+£) = (6)

Исходя: из геометрических размеров гряды и конструктивных параметров двухдискового сошника, предельно допустимая ширина полосы отбрасывания почвы ограничивается выра-г.сндеи

[ЬотЛ = 0,35-1* х

(7)

Большие значения предельно допустылой величины приводят к сбрасыванию почвы с гряды в меяду-рядье, а меньшие - к •осыпанию почвы в нарезанную канавку. И в том н а другогл случав имеем неполный профиль откоса борозда.

За условие формиро-- вания полного профиля откоса посадочной борозды принимается равенство. а криволинейной трапеции

площадей.поперечного сачзная канавка Р гяр , ограниченной сверху параболой траектории полета элементарной частицы почвы.

Площадь поперечного сечения посадочной канавки

(В)

Площадь криволинейной трапеции ъ пдоскости бросания

F'wpz4v<;)diC (S)

После преобразований ллонадь кринолияейной трапеции, в проекции на поперечное сечение,:

Fnap=-—t§£T-binGU» (I0)

Из условия фсршровандя полного црсйиля откоса посадочной борозда имев!,".

гЛ л ет bU)2£r\.,_, g^p-SL»2 2eT

R {-W-—T-)bLnl "---(п)

Преобразовав (6) и подставив в (XI) получим

[Lm5] = J ■ ün • J (^ - ^п 3|i)" • 4 R2 •ctg t r' (12)

Из анализа выражений (S), (7) л (12) следует, что при прочих равных условиях ширина полосы отбрасывания почвы находит га в квадратичной зависимости от скорости движения сонника. Для соблюдения условия формирования полного профиля откоса посадочной борозда выбор одних конструктивных параметров и рекпма работы ссз-ника требуют изменения в определенном сочетании других. Заражение (12) после уточнения в порядке проведения экспериментальных исследований и введения .эмпирических коэффициентов.позволит это сделать.

Исследование процесса формирования 'двухстрочной посадочной борозда направлено на обеспечение схеш посадки (110+30) см, представляющей в теоретической отношении двухстрсчное шахматное распределение клубней на гряде с расстоянием менду строчками равным 0,3 и,- На практике всзшжно самое произвольное отклонение схеш ' раскладаи от теоретического. •

С целью обоснования требований к раскрытой посадочной борозде ■ и к сошнику до равномерности распределения клубней на гряде, как с точки зрения возможной ее реализации с-псиоиао средств механизации,: так и с течки зрения рационального использования площади питания с применением теории планирования была проведена вторая часть теоретических исследований. В двух в трехфактерных экспериментах изучалось влияние гариантов'плотности поперечного рассеивания клубней в "¿аиге, равномерности раскладки клубней и строчке, поперечного рассеивангя клубней в строчке и расстояния между

ними на равномерность распределения клубней по площади питания з общей схеме раскладка. Оценке разнс«;зрно ста осуществлялась по ыатсдшке, разработанной автором и основанной на замере интервалов мегэду клубняыа в сбвдй схеме раскладки.

Б опытах равномерность распределения клубней в строчке, выра-кенноэ коэффициентом еарпаша интервалов между клубнями, варьировалась на пяти уровнях (О, 25,50,75 и 100;?). Смоделировано пять вариантов плотностей поперечного рассеивания клубней а ленте: дзухстрсчксе, дзухстрсчксе с рассредоточением клубней от края .тенты к центру, равномерное распределение клубней пс все!; шахине лентц, треугольное с нан скиальнш сосредоточением клубней в центра ленты и одно строчное. • Ра сстсяяяе мезду осевыми линиями строчек клубней принималось разным'0, 40, 0,857 и 1,20 ст среднего интервала цезду клубнями, а размах поперечного отклонения от средней линии на уровнях 0, 0,12 а 0,18 г.: по закону нормального распределения а масштабе опита.

Результаты проведенного-теоретического обоснования свидетельствуют с снижении требований к равномерности расклада клубней в строчке двухстрочнсЗ лептн по сравнении с однострочной схемой посадки.'С переходом ст варианта двухстрочнсЗ раскладки к промежуточному с равномерным распределением клубней в ленте и далее к однострсчнсЗ. показатели раашмерносга распределения клубной в общей схеме раскладка снизится. Установлено, что необходимо расстояние мезд строчка!,и клубней вндеркивать в пределах принятых по схеме посадка, 'Допускается изменение поперечного рассеивания' клубней в строчке, не сказыеавдее значительного влияния на равномерность г обаей схеме раскладки в пределах варьирования • принятых в опыте.-

3 третьей главе приведены программа л ошсана методика проведения исследований.

Программа экспериментальшх исследований включает в себя определение основных требований по равномерности раскладка клубней, предъявляемых к соанику, изучение процесса формирования двух- • строчной посадочной борозды и определение оптимальных конструктивных параметров и параметров реяпма работы сошника, изучение зависимости урслапности картофеля от равномерности распределения клубней по площади питания» .оценку работы саяалок с двухдисковым сошником, производственную проверку-и экономическую оценку разработанного комплекса маша для возделывания картофеля до

Рис.3. Схема лабораторной установки для исследования двухдискового сопника: I - брус; 2 - приставка; 3 -опорное колэсо; - замок автосцепки; 5 - скоба; б - накладка; 7- стойка;

8 - сектор регулировки угла атаки;

9 - сферическии диск; 10 - сектор регулировки угла наклона оси вращения дисков п з о боткэ опытных данных применялись методики I.а.шдзняпина

никова, Б.АДоспехова, В.С.Горя.

Оценка равномерности распределения клубней посадочной машиной на гряде при сравнении анкерного и двухдискового соиников проводк-' дась по методика, разработанной автором и основанной на загаре.интервалов между клубнями в общей схеме раскладки, а не в строчке.

. грядово-ленточнои технологии

.Для исследования процзс--са формирования посадочной борозда двухдисковым - сошником была изготовлена . лабораторная установке (ркс.З), позволяющая регулировать угол атаки л. угол наклона оси вращения £ , глубину хода И , размер установки р и . диаметр дисков В . Для .проведения полевых опытов • и производственной про- . верки изготовлены опытные образцы картофелесажалки с двухдисковым сошником, рабочих.органев в культиватору К?Н-4,2 для нарезки гряд и ухода за посадками . -

Методика проведения экспериментов была'разработана на основании стандартов ОСТ ТО.2.15-73^001 70.2.16-73, ОСТ 70.5.2-65, ' ОСТ 70.4.5-74,ОСТ"707875-74; методических рекомендаций КИЙ. сельскохозяйственного профиля; методов иа-текатического .планирований экспериментов,. При обра-

С.в.ьаль-

Ери проведении экспериментов п обработке результатов опытов применяли тензометрироЕЗЕпе, статистический, дисперсионный и рег-■реснонный анализ, математическое планирование эксперимента.

3 четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, выполнен их анализ а сравнение с теоретически™ предпосылками. иЧ

Установлено, что основными параметрами, характеризующими пройзль »¡.сршрсзаннсй двухсгрочной посадочной борозды, являются угол откоса разделительного псчненнсго гребня <?, , угол откоса посадочной борозды tf2 и ннрана полосы почвн, отбрасываемой диском LBîj.

При размере расстановка дисков р = 0,15...0,20 м опытное значение угла откоса разделительного почвенного гребня отличается ст теоретического (I) на величину дц>,, учитывающую обрушение откоса, увеличивающегося с.ростой угла атаки А в скорости движения lîc .

<fw-«fi-a4l цдн f <п= ч"« - (irc2>)"j (13)

где: 14° - поправка на обрушение откоса гребня;

О,)!41 _ яадрааеизе поправки s зависимости от угла атагиа «i , град; .

(исг)° - прираыеняв поправки в завасиисстя от скорости дЕляе-. няя сспняка, град.

На угол бросашш почвн дисков сиазывают влияние скорость дзп-кения 1гс, угол атаки л и глубина хода л радиус диска, представленные в виде соотношения h/R. С учетом вводимых эмпирических коэффициентов вырааение (2) принимает вид

VorccM!-!)^

Тогда угол откоса посадочной борозды

. tn ¿п

Подставив значение ¿t в выраяенае (12), получим.

Воспользуясь выраяенияшз (14) и (16) построим нсммрашу (рис.4 с помощью которой для двухдискового сошника определяются оптимальные сочетания конструктивных параигтров и релина работы, обеспечивающих формирование полного профиля откоса посадочной борозды. В одном случае для определенных конструктивных параметров сопника

(14) (15) (16)

находятся параметры реяима работе, например, скорость движения са-яалки, угол атаки да cits а др. В другой случае для обеспечения тре-буешх технологических параметров определяются конструктивные. Правильность выбора параметров контролируется по предельно допустимой шриае полосы почвы, отбрасываемой диском сошника.

Двухдисковый сошник, оснашенннЗ сферическими дисками диаметром 0,40 и, у етаноЕлешшыа иод углом атаки 15...25° и углем нагдог.а оси вращения к горизонтальной плоскости в пределах от -9° до +3° при глубине хода дисков 0,10...0,15 и на скорости дш-ения 1,5... 2,5 ы/с обеспечивает двухстрсчшги лрссТиль посадочной борозда с углами откоса почтенного разделительного гребня н пределах 45... 55°, углом откоса посадочной борозды - 35...45° и с высотой гребня 0,10...0,15 ы, а откоса борозда - 0,14...0,16 гл.

К картофелесажалке для посадки ва грядах, предяскен двухдисковый сонник (рис. 5), формирующий дгухсгрсчиую посадочную борозду (но а.о. II95S30) с разделительна:,! почвенный гребнем посередине, предотвращают! поперечное раскатывание клубней.

Сошник имеет два сферических доске I с сектором регулировки угла атаки 6. С ломоаьзз возодка 5 ссшшш шарнирнс связан с ршс2 4 сазални и снабжен механизмом заглубления Еклгачаавшм нажимную штаа-гу 3 с Друниной 2. '.

Экспериментальные данные-да оценке качества работы картейелеса-палка свидетельствуют о топ, что двухдисковый ссшяк обеспечивает двухетрочную раскладку клубней по схеме (110+30) см. фи заделке двухстрочная схема распределения не нарушается, тогда как использование на сажалке анкерного сошшна приводит к ленточному распределению клубней шириной до 0,20. , .0,25 м. Коэффициент равномерности распределения клубней по плозвди питания Кр = 0,75...1,25 Мер с увеличением скорости, движения саяалка с двухдисковым сошником от 0,5 и/с до 2.5...3,0 ц/с. возрастает от 40...45$ до 60...65$ (рис. 6). Использование анкерного сошника приводит к снижению Кр с ростом скорости двиасния. Дгухдпсковои сошник обеспечивает заделку на глубине 7,3 ± 2 см S7, Ъ% всех клубней.

Бавлспшсть уровня урожайноста от равномерности раскладки клубней г строчке, представленной-коэффициентом вариации интервалов Vp, при двухстрочноД посадка на гряде определяется Екратсе-

Угряа.тда - -0,047 Vp+ й,&д , а-при одностроч-

ной на гребнях - Угре&и.гт/гч - O.OOWp2- J,5bVp +20,55

Рис.'». Номограмма для опрэдалэния оптимальных параметров двухдискового соиника при соблюдении условия формирования полного профиля откоса посадочной борозды

Рис. 5. Схема Д-ухдаскоеого 'сошняка:

1 - о£ерич.^склй даек;

2 - црукина; 3 -. нажимная штанга;

4 - рама сажалки; 5 - поводок; 6. - , сектор регулировки угла атаки . .

Сравнение полученных мшт-шх зависимостей показывает, что урскайнссть на однострочны?: посадках со енпкением равномерности распределения клубней в .строчке падает более пя-тенслено, чем на двухстрочных посадах. . Тяговое сопротивление трех групп двухдисковых сошников и дисковых заде-льяалмшх рабочих органов, как при и спсльзоваккя анкерного, так и двухдискового сошников меняется от 3,8 до 4,6 кН. Сопро-. тивлеше .перекатыванию переоборудованной сазалка . доя гряд с расстановкой колес ва 1,4 м ва широких • меядарядьях 'в 2,0 раза . меньше, чем еааалкиV ' расстановкой колес на 2,8 м п меадурядьях 0,7 ы и равно 4,8 и 2,4 кН соответственна. Общее тя-

говое сопротивление сажалки К!Х1-6ва гребнях находится в пределах 15,0... 19,0 кН, а переоборудованной для-грядовой посадка всего лишь 8,5...10,7 кН при работе на скоростях от 1,0 до 3,0 ц/с.

Проверка в производственных у дяовиях картофелесажалки для гряд оснащенной двухдисковыми сошник аш, проводилась в комплексе машин для везделыаааля и-уборки картофеля по грядово-ленточной ' -технологии (рис. 7). С згой целью ЕЕШЗ совместно с СКБ НПО по картофелеводству разработал- техническую документацию на переоборудование картофеле сажалок СШ-ЗД и КСЗ-6 в изготовление рабочих органов к культиватору КРН-4,2 для н&резки хряд и ухода за посадками, а также уширдтеля колеи к комбайну ККУ-2Д.

j. i

S

к,

>

А

Рлс. о. Изменение параметров равномерности распределения клубней по площади питания в зависимости от скорости движения сакалкл с анкерным (а) а о двухдисковым (б) сошишая;; I - деойки д = 0. ..О,¿5 Мер; 2 - коо^'ициенг тзаЕЫОмер-кости Кр= 0.75...1.23 Мср; 3 - пропуски П более 2,0 Мср- 4 и 5 - гооквиугочные длапззсны 01 = 0,25...0,7о «,ая о"=» 1,25...2,00 Мер . ф с

Дяя нарезки гряд культиватор комплектуется бо-роздоделами с дисковыми рабочими органами и трехъярусными стрельчатыми лапами на четырех грядилях установленных через 1,4 м. №я обеспечения двухсгрсч-ноя посадки с расстоянием ме;:гду строчками 0,3 м на саиалке Ш.1-6 разворачивают на 180° и сдвигают к друг друху до 0,3 м вычерпывающие аппараты, переоборудуют питательный ковш, устанавливают взамен серийных двуади еловые ссшзяи. ледовые коле-

са переставляют с колеи 2,b м на 1,4 ы. Дересбсрудсзаняе сахалхя С1Л-ЗА упрощается и езо-двтея к замена анкерных ссшшксв на дЕухдпскоше.

При проведения довсходовых обработок культиватор оборудуют яру слеш окучнлкаш, даскаш, ротационными рыхлителями с сетчатой бороной или подпрушшенныиа ротационными беронками. После всходов используют для рыхления отвесов зряда трехъяру сные окучники и ротационные рыхлители, а на окучивании ярусные дисковые бероздоделы.

Бстау перед уборкой скащивают косилкой-измельчителем КИР-1,5 или богвояробателем конструкции СЩ> НПО по картофелеводству.

С гряд картофель убирают кембайяем IQ7-2A, 'па котором устанавли-вавт.сплошной лемех, а левое колесо с помощью ушлрителя колеи выносят б сторону на 0,7 м, одновременно увеличивая дорожный проо-ввт на 0,15 м.

Производственная проверка хрядовс-лзнточной технологии возделывания картофеля л комплекса машш проведена в СИХ Заветы Ленина и совхозе Редошскяй Калининского и Конаковского районов Тверской области в 1985...19^7 годах на площади более 150 га. В IS3ii году Центральная Ш1С <г.Солнечногорск) по договору с Ш-ЖКЗ проводила испытания переоборудованной сажалки, комплекта рабочих

/

8

\

«¿Эг»

(/»?£1Кй Г1ЧЛ,

л /к^2

6

/ Ч « е

«ей*

V

0

о^р^гткж,

ешсаа

«г?'

«С;».

й?г

V 7

*

V

«Ф*

Рис. 7. Схема расстановка рабочих останов цри возделывании картоаеля по* грядово-ленточной технологии: Г - трехъярусный окучник; 2 - лево- д правоотаа-дявамццщааанне ийвмзапкЕе ди склх. —

органов к культиватору КРН-4,2, переоборудованного комбайна ИУ-2А и опытного ЫК-2-04.

■ В "ооновской области в

году картофель гоз-делывался на илсизди около 1200 га с использованием разработанного кошдекса-магии. Средняя прибавки урс;:;ая карт о ¿е-ля на грядах по сравнении с шздурядьягзз 70 см составила 31 ц/га (177 претив 1^3 ц/га). Б 1^9 году с каздего гектара площади посадок картофеля со грядово-лентечной технологии получено на 34 ц больша, чем с гребной (1Р5 против £¿9 ц/га). При этом затраты груда в сравнении-с- -гребневой технологией снижаются на 18,74 эксплуатационные затраты на 20$, а -себестоимость - на 20,2$, Подовой экономический эффзкг от внедрения разработанного комплекса ыашин в технологии грядовс-ленточно^о

■ возделывания картофеля составил 333,62 руб./га.

„двухдисковый сошник

3 - спаренные вырезные сферические диски;

сажалки; 5 - заделывающие сферичеокиэ диски; б"- сетчатая"борона; < - по дару кию акая борона; 8 - стрельчатая лапа: 9. - ротационный рыхлитель ■ г

ОБЩЕ вывода 15 РШОЩЩЙ!

1. Грядсзс-ленточная технология возделывания картофеля, включающая посадку клубней ло схеме (110+30) сн на грядах с мендурядь-ямл 1,4 м, напразлена на сохранение урслая в годы избыточного переувлажнения почвы и обеспечивает рациональное размещение растений по плсаади питания, улучшает условия использования --зредств механизации и выполнения операций технологического процесса, как по уход? за посадками, так и уборки.

■ 2. Для обеспечения двухстрочнсй схемы посадки (110+30) см на посадочной машине целесообразно использовать деувдисковый сошник, обеспечивавший дзухстрсчшш профиль посадочной борозды с((раздели-тельннм почвенннм гребнем посередине (по а.с„ й 1135930 Способ возделывания картофеля ).

■ 3. На основании теоретических и экспериментальных исследований установлены расчетное зависимости для определения конструктивных параметров и реажез рабеты дзухдоскового сошика, удовлетворяющие условна формирования полного профиля откоса ДЕухстрсчноп поса-.дочкой берездд и представленные н виде нсмсграм.щ.

4. 3 результате анализа расчетных зависимостей установлены еяедаоше паргметры двухдискового сспыика и реянш его работа: -даамзтр диска - 0,4 м, угсл атаки дисков - 15...25°, угол наклона осп градация дисков - 9...+30, радиус сферы диска - 0,5 м, расстояние мэкду да скачи по центрам их врааеная - 0,3 м. Цри рабочей скорости'днаяенпя посадочной кашнн - 1,5...2,5 м/с и глубина хода дисков - ОДО...О,15 м ссиниксм на гряде формируется посадочная-березда с углами откоса почвенного разделительного 1ребня а пределах 45...55°, угла откоса посадочной бероздн - 35...±5° и -высотой гребня - 0,10...0,15 к, а откоса бороздя - 0,14... 0,16м.

5. Ло данным экспериментальных исследований- оснащение ксрто£е-десазайкп СКЛ-ЗА разработанными двухдисковыми сошниками позволяет обеспечить двухстрочную посадку клубней на гряде по схеме (110+30) см. С ростом скорости ДЕПяения салал:<й от 0,5 м/с до 2,5...3,0' м/с коэсТуфлцпеит равномерности раскладки клубней по площади питания повышается от 40 до 50...65^, а анкерными сошниками - наоборот снижается с 32 до 25$. Снижение металлоемкости белее чем на 300 кг л колея равная 1,4 м приводят к уменьшении тягового сопротивления сажалки Щл-Зк на "грядах $ 1,4...1,5 раза в сравнении с саяалксй КО,1-6 на гребнях и 'достигает 8,5... 10,7 кН.

6. 3 результате теоретических лссяедсганл!; установлено и полевыми опытами подтверждено, что двухсгрсчкая схема посада позволяет допустимый по агротехническим требованиям, коэ-Пикиенг равномерности раскладки клубне" посадочной машиной е строчке снизить о 50 до 35...40^ и использовать для дЕухстрочной посадки на грядах посадочные машины с более простыми по конструкции внсаш'.ваюЕг.ми аппарата™.

7. С целью производственное проверки разработанного двухдискового сошника к картофелесажалке для 1ряд С1С1-ЗД ЗНШГ'Еом совместно с ОКБ НПО по картофелеводству разработаны комплект рабочих органов к культиватору :<РК-4,2 для нарезки гряд и ухода за посадкгмп и у пирит ель колеи к комбайну 1СУ-2А. Разработанный комплекс-мазан испытывался а грядово-лентечней технологик, Еглкчаэаей нарезку гряд высотой до 15 см или маркировку поля яруеннш окучниками с локальным внесением минеральных удобрении.по центру сортируемой гряда, посадку клубней на гряде . двухстрочнсй лентой по схеме (110+30) сы в предварительно нарезанную двухстрочную борозду, сформированную двухдисковым ссшниксы; две.довсходовые обработки посадок с использованием ротационных рыхлителе£.".и педцруаиненнкх бо-ронок или 'сетчатой бороны; обработку по -неходам с рыхлением откосен гряды; окучивание яруенкма дисковыми окучниками (а.с. 1% 1493137] и уборку урезая комбайнами.'с сукенноЕ частью до "800... 200 мм" приемной частью. 3 193о и 1959 годах разработанный комплекс машин

в количестве более 100 комплектов использовался, на возделывания картофеля по грядово-лентсчноЕ технологии в. ТверскоЗ и 1.!оексэсяс£ областях на площади более 7000 га, а в 1950 году уже на 8000 га.

и и

На заводе Лидсельмаи в 1333 году 100 сажалок 0111-3А быт осна-.иеш двухдисковыми сошниками, а в ИЗО - 300 саясаяск.

8. По результатам испытаний разработанного комплекса машин на . Ц.З'С (г.Солнечногорск), производственной проверки и• внедрения в

условиях Пссксвосксй области при возделывании картс£еля на грядах в (равнении с гребнями с мезхдаядьяыи 0,7 м у'рояайюсть возрастает на 25;«, затраты труда сникают ся на 18,7^, эксплуатационные затраты на - 20,0$, а себестоимость - на 20,2%. Годовой экономический ог> £ект от внедрения разработанного комплекса машин в технологии грядого-лекточного возделывания кертейеля, включая в использование . картофелесаэщлка с двухдисковыми сонниками, составил 333,22 рубля с I га. Качество работы картофелеуборочных комбайнов по поврекда- ■

екости клубней, содержанию почеы з горохе, полноте уборки свидетельствуют о реальной возможности шс успешного применения на гря-дсЕО-лентсчннх посадках по схеме (110+30)ал.

9. ДроизводстЕУ рекомендуется пршекенпа двухдискового сошника на картофеле сакалке СЕ2.1-ЗА, используемой в комплексе разработанных п усовершенствованных машин для возделнванпя'картофеля по грядево-ленточнок технологи:! со схемок посадки (110+30) см. Рекомендации по грядсЕС-ленточной технологии возделывания картофеля рассмотрены п рекомендованы к внедрению на ШС Госагропрсма НЗ РСаСР (протокол 43 ст 30 июня 133? г.).

Оскоанке положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Авторское свидетельство Д 1195930 (С"СР). Способ возделнва-нпя картофеля. Опубликовано.в Б.11. I." 45, 1535 (в соавт.)

2. Двухдисковый сспник к картофелесаяалке СН.1-3 для грядоес-лвнтечкой посадка картофеля. -Инйорк.дпот. -Калинин, ЦНГ11,1£33,

73-83.

3. Поашеяле к^честна посадки картофеля сажалкой 31ГI—3 на грядах. -ИБИ-Х а сб.Технология производства картофеля. II,» 1937,

с. 15-32 (н ссевг.).

4. Изыскание кон струнца;! соцанк;. к картофелесажалке для гряд на о су ценных землях. -Тр. ВШ.ИЗ. Сб. Ношаеняе эффективности использования мзляорирозаннкх земель. Калении. 19^7, с.39-100 (в соавт.).

5. Грядовс-ленточная технология возделывания картофеля на осушенных землях. -Тр.Жй_..В. Сб. :Повшенпв эффективности использования мелиорированных зеьель. Калинин, 1937, с.73-83 (в соавт.).

5. Переоборудование картофелесакалок КС.1-6 для посадки картофеля на грядах. -Инф. лист. Калинин, 1ЩГИ, 198о, Л 88 (в соавт.).

7. Технология возделывания картофеля на грядах. -Картофель н овста, 1983, ^ 2, с.8-11 (в соавт.).

8. Возделывание картофеля по грядово-ленточной технологии. Ыехг. и электриф. сел.х-ва, 193о, & 4, с.19-22 (б соавт.).

9. Грядово-ленгочная технология возделывания картофеля на минеральных осушенных землях Нечерноземной зоны РСФСР (рекомендации). М., 1983, с.44 (в соавт.).

10. Анализ ехал распределения клубней картофеля при посадке на грядах. Техника в сельском хозяйстве, 1989, 1'2, с.35-37.

11. Переоборудование картофеле сакалкп ИСЛ-6 для двух строчной ленточной посадка ксртсфеля на грядах. Мех. и электр. сельского

х-ва, 1939, й 5, с. 14-1? (в соавтр.). ..

12. Авторское свидетельство & 145311? (СССР). Устройство для формирования гряд. Опубликовано в Б.Е., £ 26, 19с<9 (и соавтр.).

13. Определение основных параметров ДБухдаскового сошника сааалки для гряд. ВОШ, Калинин, 1839, с.34, ил. . 17. Библиограф. 7 назв. Рус. - Деп. в ЩШГГЗЯ Тракторсельыаш .