автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка средств обработки технологической колеи машинно-тракторных агрегатов при возделывании зерновых по интенсивной технологии

»л ! I .. О Л'

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛАТВИЙСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ДЗЕНИС Эвалдс Эдуардович

УДК 631.316.22:631.372:631.17(043.3)

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОЛЕИ • ШШШО-ТРАКТОРНЫХ. АГРЕГАТОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ

ЗЕРНОВЫХ ПО ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХН0Л01Ш ' •

05,20.01 - механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

/ )

Елгава - 1590

Работа выполнена.' а Латвийской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и

техники БССР, доктор технических наук, профессор КАЦЫГИН В.В.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, с.н.с.

• НУГКС э.ю.

- кандидат технических наук, с.н.с. КАРЕЛИС У.А.

Ведущая организация - НПО "СТАРС" (ЛагвНИШЭСХ) Защита состоится 1990 года в

часов на заседании специализированного совета

КЕ20.57.02 по присуждении ученой степени кандидата технических наук в Латвийской сельскохозяйственной академии (ШЛА) по адресу: 229600, Латвийская ССР, г. Елгава, ул.-Ленина, 2.

С диссертацией можно ознакомиться.в библиотеке ЛСХА,

Автореферат разослан " ' 1990 г.

Отзывы (с заверенными подписями) просим направлять специа- • лизированному совету по вышеуказанному.адресу.

Ученый секретарь специализированного

совета, кандидат доценг

технических наук,

ГУЛЕИС В.П.

^УС^ I

' 1

\ , _ \ ОБЩАЯ 1АРАКТИИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш« В настоящее время предстоит поднять эффективность использования производственного потенциала в агропромышленном комплексе, сконцентрировать сила к средства на важнейшие участках, обеспечивающих их наибольшую» отдачу. Речь идет, в первую очередь, о-повышении плодородия почвы, создания условий устойчивого ведения сельского хозяйства. Ключ успеха, как показал опыт последних лет - в шроком применении интенсивной технологии.

К 2000 ходу увеличение объема производства сельскохозяйственной продукции в Латвийской ССР долено достигнуть 12-1452. Это значит, что валовой сбор зерна в 1990 году должен быть 2,3 млн. тонн, соответственно будут расти энергозатраты. Однако с ростом энергонасвденности сельского хозяйства, прогрессирует машинная деградация» проблема снижения которой становится все более острой и злободневной. Особенно это относится к почвам Латвийской ССР, которые характеризуются повыпенной влагностьп в периоды максимального применения техники. При возделывании сельскохозяйственных культур ходовыда системами мобильных энергетических средств уплотняется до 80$ площади поля. Плотность почвы повшиается на 170...200 кг/м3 и достигает 1600...1700 кг/м3, твердость увеличивается в 1,26...1,96 раза, пористость снижается на 3,0...8,8^. Зги показатели выходят за допустимые агротехникой 'Пределы. Урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 8...25%. Гак, например, урокайность картофеля снижается на 27%, зерновых в условиях Латвии - до 37%, В связи с избыточным уплотнением почв повышается тяговое сопротивление, сикается производительность'машинно-тракторных агрегатов на 3...5%, резко ухудшается агротехническая проходимость, излишняя влага скапливается на поверхности почвы.

Перспективным способом преодоления этих нежелательных последствий роста энергонасщенности сельскохозяйственного производства является переход на интенсивные технолог™ с

маршрутизацией движения техники по гак называемым технологическим колеям.

Основной причиной потерь урожая при выращивании озимых зерновых по интенсивной технологии является скапливание и долговременное пролегание воды на поверхности почвы в осен- ' кий и весенний периоды, что вызывает угнетение и гибель растений в среднем на 9-10$ площади, не соблюдение агросроков обработки растений из-за переувлажнения почвы и расширения колеи.

При интенсивном использовании средств механизации в земледелии возникают проблемы уменьшения нежелательного воздействия ходовых систем мобильных энергетических средств на почву, улучшения тягово-сцепных свойств машинно-тракторных ■ агрегатов в весенний и летний периоды, регулирования водно-зоздушного реашма почвы.

Одним из наиболее реальных путей решения вышеупомянутых проблем является'обработка технологической колеи крого-дренакным и рыхлящим рабочим органом.

• В связи с этим, исследования, направленные на совершенствование технологического процесса кротования и рыхления технологической колеи и средств для этой цели, являются актуальными.

Цель работы заключается в научном обосновании приемов обработки технологической колеи, позволяющих путем регулирования; водно-воздушного режима почвы улучшать .агротехническую проходимость машинно-тракторных агрегатов при многократном проходе по технологической колее и восстанавливать необходимый уровень физико-механических свойств почвы з колее, разработке средств, обеспечивавших повышение качества, кротования и рыхления почвы при одновременном снижении'энергозаг-

О&ъекг исследований — технологический процесс ксстова-:-:ия л рыхления технологической колеи н средства механизации зыполиг-:^ этих paco?.

Методика исследований. Общая методика исследований предусматривала разработку теоретических предпосылок и их экспериментальную проверку в полевых условиях.

Теоретические исследования проведены с применением методов теоретической механики и математики, а полученные уравнения решались на ЭВМ. Т&кже использовались математические, методы планирования экспериментов. Силовые факторы определялись методами тензометрии. Полученные экспериментальные данные обрабатывались с применением математической статистики и использованием ЭВМ.

Научная новизна исследований состоит в:

- установленных тягово-сцепных качествах и агротехнической проходимости машинно-тракторного агрегата T-I50K + M2T-I0 при движении по технологической колее;

- результатах теоретических и экспериментальных исследований по вопросам регулирования водно-воздунного режима поч- • вы и агротехнической проходимости при применении разных способов обработки технологической колеи и по вопросам энергетики средств механизации обработки технологической колеи;

- выборе рациональных средств механизации для обработки технологической колеи. (Новизна технических разработок под-тверкдается A.C. Je I444471 и положительными решениями по заявкам на изобретение № 4403570/30-15; Ä 4372859/30-15;

№ 4404813/30-15; № 4377243/30-15);

- аналитических зависимостях влияния частоты, амплитуды и поступательной скорости на качество образования кротовины и тяговое сопротивление рабочего органа.

Практическая ценность заключается в том, что обработка технологической колеи регулирует водно-воздупный режим поля, улучшает тягово-сцепные свойства машинно-тракторных агрегатов в колее', что позволяет в оптимальный агросрок произвести обработку растений с наименьшими энергозатратами, повышает урожайность озимых зерновых, устраняет влияние уплотнения почвы в колее на последующие культуры. Разработанные рабочие органы могут быть использованы в прсектно-конструк-

горских организациях при разработке новых почвообрабатывающих машин.

Реализация результатов исследований - результаты исследований внедрены в агрофирме "Адата", совхозе "Зилгале" и учхозе "Етгава" Латвийской ССР. Соответствующие документы приложены к диссертации.

Апробация работы. Результаты исследований долокекы и одобрены на научно-технических конференциях ЛСХА. (19851989 гг.), на научно-практической конференции молодых ученых во Львовском сельскохозяйственном институте (12-14 мая 1987 г.), Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов (Звенигород, 17-24 декабря 1987 г.), на выставке "Новатор", организованной ШО "Старо" в 1988 году, на республиканской конференции, посвященной 50-летиа Латвийской сельскохозяйственной академии (г. Елгава, 1989 год).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 13- печатных работах, включающих I авторское свидетельство на изобретение и четыре положительных решения ВНИИШЭ по заявкам на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы на 157 наименований и изложена на 169 страницах, содержит 70 иллюстраций, 22 таблицы и 7 приложений.

С0ДЕР2ШЕ РАБОТЫ

Зо введении обоснована актуальность темы, ее значимость и приводятся положения диссертации, которые выносятся на защиту. •

Б песзоу глазе ппизодится обзор способов снижения уплотнения почвы машинно-тракторными агрегатами, анализируются осоззнности использования техники в интенсивных технологиях возделывания зерновых, характеризуются $изинс-»шхаки-чесняе свойства поверхностных слоев почз. Танке рассматри-

вается взаимодействие колесных движителей с почвой. Приводится состояние механизации регулирования водно-воздушного режима почв.

В сельском хозяйстве наблюдается повышение мощности и энергонасыщенное™ машинно-тракторных агрегатов. Средняя • мощность тракторов достигает уке 121,5 кВт, а общая масса сельскохозяйственной техники увеличилась на 40...60%г масса тракторов, приходящихся на I га паши, возросла за последние 20 лет в 3 раза. Давление ходовых систем на почву достигает 120...360 кПа, в то время, как допустимое агротребо-ваниями составляет на посевах и ранних весенних работах 40...60 кПа. В связи с интенсификацией и растущим дефицитом трудовых ресурсов, необходимостью выполнения всех операций в сжатые агросроки изменения, ведущие к снижении энергоемкости, мощности машинно-тракторных агрегатов (MIA.) маловероятны.

Из разнообразиях направлений решения проблем воздействия рабочих органов и ходоеых систем МТА и сельхозмашин на почву можно ввделить главные:

- технологическое (снижение количества проходов, маршрутизация движения машин, применение комбинированных и широкозахватных агрегатов и т.д.);

- конструкторское (совершенствование' машин я их движителей); '- агрономическое (повышение несущей способности почвы, увеличение способности почвы противостоять уплотняющим и сдвиговым нагрузкам).

Более перспективным направлением является технологическое направление решения проблема, содержащее возделывание сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям с постоянной колеей, микромостовой (агромостовой) технологии и в будущем - мостовой технологии.

Комплекс машин, используемый в возделывании зерновых по интенсивной технологии, должен обеспечить выполнение всех мероприятий при любых погодных условиях и снизить их отрицательное влияние на урожайность. Наиболее острой проблемой является то, что на поверхности полей скапливается вода, и влажность почвы длительное 'время остается очень высокой.

G

Следовательно, весной затруднено внесение азотных удобрений. В среднем ежегодно растения погибают на площади а в

неблагоприятные годы - I?.. Л% от площади посевов.

При уходе за растениями происходит расширение технологической колеи на 0,10...О,12 м из-за увеличенной влажности почвы, что зызывает дополнительные потери урожая.

Прибалтийская зона характеризуется большой влажностью воздуха, плохой испаряемостью и маленьким балансом солнечной радиация. Почвы в Латвийской ССР регулярно страдают от переувлажнения, характеризуются средней водопропускной способностью а фильтрационным коэффициентом в пределах 0,3... 1,0 ы/суг. в результате из-за переувлажнения почвы снижается уронайность сельскохозяйственных культур на 30$ и происходит изменение показателей грунта,' что негативно влияет на проходимость МП.

Из анализа взаимодействия колесных движителей с почвой следует, что только оптимальное сочетание параметров колесных систем и физико-механических свойств почвы может обеспечить соблюдение агротехнических требований.

Одним из способов регулирования водно-воздушного режима почвы является глубокое рыхление и кротование почв.

Как показывает анализ состояния механизации регулирования водно-воздушного режима почвы, в настоящее время отсутствуют обоснованные способы и аффективные средства механизации обработки технологической колеи.

Целью настоящей работы является научное обоснование приемов обработки технологической колеи, позволяющих регулировать водно-воздушный режим почвы, улучшить агротехническую проходимость ЯГА, восстановить физико-технические свойства дочеы в колее и разработать средства, обеспечивающие повышение качества кротования и рыхления почвы в технологической колее при одновременном снижении энергозатрат.

осуществления этой цели выдвинуты следующие задачи

I. Готановить влияние злакности почвы на физико-механические свойства почва и агротехническую проходимость яаджн--:о-т?2гсгорного агрегата.

2. Обосновать способ обработки технологической колеи, обеспечиваюаий эффективное регулирование водно-воздушного рёмша почвы в колее к улучшение агротехнической проходимости ходовых систем агрегатов.

3. Изыскать конструкции рациональных средств механизации для обработки технологической колби.

4. Определить энергетические и технологические показатели средств механизации для обработки технологической коле!' .

о. Исследовать влияние обработки технологической колеи на урожайность озимых и последующих культур.

6. Оценить предполагаемую экономическую эффективность от внедрения средств обработки технологической колеи.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований тягово-сцепных свойств, проходимости и средств кротовакия технологической колеи. Возможность перемещения и работы иТА Т-150К + ¡ИТ-ГО характеризуется обдал уравнением его движения

где' - внешняя сила, двинутая агрегат;

¡г - суммарная сила сопротивления движению агрегата; ггч - приведенная масса агрегата;

- ускорение неустановившегося движения агрегата.

Значение движущей силы ГА определяется соотношением мезду касательной силой тяги ^ на движителях трактора и максимальной силой сцепления ^Стах •.

Касательная сила тяги Гк эластичного ведущего колеса по деформируемой поверхности выражается уравнением

гф ^ г 1+^Ьг) *Л £ с« + 2 гср ^

где °£- длина площади контакта

Ьг - сирина грунгозацепа колеса; лг - высота грунгозацепа; ТСр- модуль среза; рх - нормальное давление; ?ек - коэффициент сколькения;

/л - коэффициент трения; 5Х- деформация грунта на расстоянии; £ - шаг Грунтозацепа; Кг- коэффициент деформации.

Б свою очередь максимальная сила сцепления 'Стах для МТА. Т-150К + ЖГ-10 выражается уравнением •

рде Сс - сцепной вес трактора; <Рсу~ коэффициент сцепления;

0АОП- нагрузка от опрыскивателя МЕГ-10 на прицепную серьгу трактора; - база трактора; ¿л? - расстояние от прицепной серьги до вертикальной плоскости, проходящей через ось ведущих колес трактора.

Значение, коэффициента сцепления из формулы Кулона можно вы' разить в следующее виде

. +

где ; - угол трения и общее сцепление грунта при его плотности и влажности; Рн - нормальное напряжение в рассматриваемой точке пятна контакта. • Плотность почвы в колее после прохода МТА Т-150К + МЖТ-10-характеризует уравнение ^ ( к )

Ы^+Лр.ШАгсЬ^^^)]

где - начальная плотность почвы; N - число повторных нагрукений; Ьк - опытный коэффициент; ' К -■ коэффициент объемного снятия почвы; Р0 - предел несущей способности почвы; <2 - давление на почву;

р - коэффициент распределения напряжений на почву. Несущую способность почвы в зависимости от силы сцеп- ■ ления С и угла трения у почвогрунта определяет уравнение Прандтля:

Ро-[Cctg<f * yrbinctg(45°-f-][tg(45° + ^)e7rt9'P-- ?]

где С - сила сцепления;

V - угол трения;

уг- плотность почвы;

Ьзп- ширина загруженной полосы.

Вес груженного опрыскивателя в конкретных условиях почвы можно выразить уравнением

с (Gc + Lr+LrplLT Олоп )%u~G({атр + Ущ)

■fnp апр 1/Ю0 где Спр- допустимый вес опрыскивателя;

G - эксплуатационный вес трактора; f-,fnp - коэффициент сопротивления качению трактора и опрыскивателя;

атр-, апр- коэффициенты повышения сопротивления движению трактора и опрыскивателя при трогании с места; с - угол уклона местности в процентах.

Проходимость МТА T-I50K + MST-I0 оценивается показателем запаса проходимости

rj Рсцтах О-С

I 1 fG+Гкр где FKp - тяговое усилие на кулаке.

Из анализа приведенных уравнений следует, что основными параметрами, учитывавшими физические свойства грунта, являются коэффициент сцепления сопротивления качению

fnp и несущая способность почвы Р0 .

Используя данные М.Г.Беккера, В.В.Гуськова и А.В.Васильева, построены кривые, отражающие зависимость показателей суглинистой почвы от влажности. (Рис. I).

Из проведенного анализа следует, что показатели суглинистой почвы в интервале влажности W - 14...18? изменяются незначительно, а в интервале влажности И/ = 18...26? снижаются на 57...70?. По критерию проходилости П (Рис.2) допустимая влажность суглинистой почвы W =24,5$. Следовательно, влажность почвы существенно влияет на физико-механические свойства почвы и проходимость МТА.,

Одним из способов регулирования водно-воздушного режима почвы является кротование.

Однако работав органы для крогования почв характеризуются большой энергоемкостью.

Силу тяги, необходимую для перемещения рабочего органа кротователя, можно выразить уравнением

где - угол заострения конуса;

<р - угол трения;

К2 - коэффициент пропорциональности; К1 - удельное давление грунта;

- коэффициент трения;

5., - площадь цилиндрической части дренера;

52 - площадь щели ножа; \/(±)~ скорость движения ножа; .

/а - коэффициент вязкого сопротивления;

53 - площадь боковин ножа;

- площадь, образуемая долотом; площадь лезвия ножа;

г - максимальное значение расстояния от рассматриваемой точки до оси конуса. Относительное изменение тягового усилия при использовании вибраций в общем виде описывает уравнение дГ л/ Ай . А : 61х . г . т„у02 . д1х ,

. где - сила тяги;

- разница мевду первоначальной силой тяги и силой тяги при вибрациях;

/4 - средняя амплитуда колебаний, рабочего органа;

-Я - частота колебаний;

Уа -' поступательная скорость;

¿х - характерная длина;

6 - удельное сопротивление;

тт - коэффициент трения;

гг>а - масса орудия;

о - плотность о^еды,

•и *

Рис. I. Изменение показателей суглинистой почвы в зависимости от влажности I - угол трения f ; 2 - сила сцепления С ;

3 - коэффициент сцепления »

4 - несущая способность Рс .

Рис. 2. Проходимость маиинно-тракгорного агрегата Т-150К+-1.ЕТ-Ю в зависимости от влакностк суглинистой почвы

1 - изменения показателя проходимости П ;

2 - допустимый вес опрнсииЕателя 1.ШТ-10 Опр

Схема вибрационного рабочего органа и сил, приложенных к поршни и корпусу виброкрога, показаны на рис. 3.

Вибрационный крогодренер может быть описан следующими дифференциальными уравнениями:

т,х -Fi(t) -2/ур cosat. sign х-2 Nsin<x-cnx-jik

I*"TгУ-'^р sin* sign x +• Neos <*.-¡jy -xy-Qa- пгд

(. 7 в = fy-stgn к - Mr где ta ' - время начала движения поршня;

/77,;т2- масса поршня со штоком и толкателя; FTp - сила сухого трения; F¡(t)- сила, действующая на поршень; N - нормальное давление; 2л - угол заострения конуса; Сп - жесткость пружины; М - момент, действующий на толкатель;

- коэффициенты вязкого сопротивления; х-у - координаты движения поршня и толкателя;

Q - угол поворота колеса толкателя;

- давление грунта, распределенное по поверхности

После решения дифференциальных уравнений получена система уравнений,

Движения поршня назад описывает следующая система урав-

корщгса крота,

описывающая движения поршня вперед.

Bp Л

-ht

нений:

-WÍ(2n ccsztM4 sin Zt) e"ff <¡t-2n]

+

= H Гь (cos zt + R 5!n 2t) e-ñt]+ Ц

sin zt

Рис. 3. Схема вибрационного нрогодренера:

I - вибрационный кротодренер; 2 - долото1

3 - корпус вибрационного крогодренера;

4 - гидрощликдр привода пластины; 5 - прузина возврата штока гидроцилиндра; 6 - шток гидроцилиндра; 7,8 - вибропластины; 9,10 - толкатели; 11,12 - резиновые кольца.

Ряс.' 4. Схема взаимодействия штона гидроцилиндра и толкателей. .

В системах уравнений, описывающих движения поршня вперед и назад, использованы следующие обозначения:

А*а-к ; А.= гп,+тг^д*; Ь=-1- ; ■0=11Ш1М, •; н-ь-к; К'ЬЬ+Е

V о и©

где Г0 - начальная сила, действующая на поршень гидроцилиндра;

К - коэффициент пропорциональности роста силы; t - время движения, поршня; В - модуль упругости;

Х+; х+ - движение поршня вперед;

Х -; X. - движение поршня назад;

- коэффициент упругой жесткости грунта.

Расчеты по определению основных параметров механизма и времени движения поршня вперед и назад проводились на ЗШ СМ-4.

Взаимосвязь между тяговым сопротивлением, качеством кротодрекы и частотой колебаний, амплитудой и поступательной скоростью в общем виде описывает уравнение второго порядка,

если .

В третьей главе приводятся программа, технические средства и методика экспериментов, определения изменения влажности, уровня грунтовых вод, плотности почвы и параметров колеи в зависимости от способа обработки, энергетических показателей, зависимости тягового- сопротивления и качества образования кротовины от амплитуды, частоты и поступательной скорости, технологических показателей и урожайности.

Согласно выдвинутым задачам для осуществления поставленной цели, разработан способ обработки технологической колеи и конструктивные схемы средств механизации обработки техкслогической колеи. (По данным техническим решениям по-

лучено A.c. 3 I44447I и положительные решения на изобретения Ii 4403570/30-15; * 4404313/30-15; Я 4377243/30-15; й 4370359/ 30-15).

Даны описания оборудования и приборов.

В измерительный комплекс входили два осциллографа KI2-22, тензометрический усилитель "ТОПАЗ-З-Ю" блок питания и электрические часы и датчики сигналов.

Для определения физико-механических свойств почвы использовались цилиндр-бур, профилограф, измерительная.линейка. Влажность почвы определялась методом сушки.

Энергетические показатели определялись согласно требованиям ОСТ 70.2.2-73. Частота колебаний вибрационного кротодре-нера определялась с помощь» тензоыетрических датчиков давления. Амплитуда колебаний задавалась с помощью толкателей.

В шурфах твердость почвы боковых стенок кротодрены замерялась твердомером Качинского с десятикратной повтсрностью.

Технологические показатели средств обработки колеи определялись согласно требованиям ГОСТ 24055-80. Обработка полученных экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики.

В четвертой главе приведены результаты эксперименталь- • ных исследований.

Из результатов проведенных,исследований эффективности регулирования водно-воздушного режима почвы и агротехнической проходимости при применении разных способов обработки технологической колеи (Рис. 5 и рис. 6) следует, что одним из действенных способов, обеспечивающим оптимальный реяим влажности почвы, сохранение-параметров колеи в допустимых пределах, снижение Сдельных энергозатрат на физическую еда-отцу выработки на 35,2% и повышение производительности труда на 12,5$ при уходе за растениями, является селсванае-крою-зание почвы в технологической колее с укреплением поверхностного слоя колеи и полости кротодрены структурообразуагж"" веществом. Конструктивная схема агрегата показана на рис.■7.'

Преимуществом применения вибрационного рабочего органа является снижение тягового сопротивления на 16,4$, удельных энергозатрат на физическую' единицу выработки-за 12, Bß, и узе-

Н"

й5

Ю

1.5

\/

¿я ^3 л ■

гв

56

и

нг

Тдш

Рис. 5. Средняя глубина грунтовых вод в суглинистой почве

1 - технологическая колея не обработана;

2 - технологическая колея обработана кротодренажным рабочим органом; 3 - технологическая колея обработана кротодренажным рабочим органом с внесением

• структурообразующие веществ. \Нтг

25

20

1д 1

1 __' | 1 ! 1

1 ЛА 1 ' V

Рис.

35 70 105 Тдм

6. Изменение влажности почвы в технологической колее

1 - технологическая колея не обработана;

2 - технологическая колея обработана кро тодренажным рабочим органом; 3 - технологическая колея обработана кротодренашш рабочим органом с укреплением стенок.

Рис. 7. Схема щелереза-кротователя с внесением структурообразующих веществ.

(Л

<- 25

05- 21}

й

\/=2 я/г

/1

/ '' / -

• г- 20 ¿3 Ш СО

Рис. 8. Изменение тягового, сопротивления и качества образования кротодрены

1 - изменения тягового сопротивления;

2 - изменения показателя качества образования

■ кротодрейн. ' . •

личение производительности труда на -2,2...3,7%, Недостатком является отсутствие надежных систем, обеспечивающих колебания актизных элементов вибрационного рабочего органа.

Обработка полученных данных зависимости тягового сопротивления и качества образования кротовины от амплитуды частоты и поступательно! скорости и выбор ее аналитической функции проводились по разработанному алгоритму и программе на ЭВМ "ИСКРА-226".

В результате были получены следующие уравнения:

Рф= 51,1249 - 0,4302Л -2,9467А - 14,9140 V-0.0W7SIA + + 005SSIV+0,6428AV* 0,002551* + 0,5703А2 + 3,8762 V2,

дР-- &0А278* 0,021811- 0,6028A+1,0534V+0,0103SiA-h ■f 0,0015fiV->-0l0357AV- 0,0002S12 +■ 0,0734А-0 4007 V2 Полученная модель адекватна экспериментальным данным, так как по критерию Фишера

fpac < Ъ (д. ;fog ;f0) следовательно, в первом уравнении 2,466 < 5,05

к во втором уравнении 4,412 < 5,05.

Графические изображения изменения тягового сопротивления и качества образования кротодрены приведены на рис. 8.

Из анализа экспериментальных данных следует, что наиболее оптимальными параметрами вибрационного кротодренера является V = 2,0...2,5 м/с, 5 = 50...60 Hz , А =1,5... 2 ш.

Тяговое сопротивление щелереза-кротователя с системой внесения структурообразующих веществ составляет 26,1... 27,2 кН. Рабочая скорость находится в пределах 8,6...8,7 км/ч. Производительность составляет 13 га/ч при удельных энергозатратах на физическую единицу 5,5...5,7 кВт/га и погектарном расходе топлива 7,3...7,4 кг/га. При замене долота с дренером рыхлптельной лапо£ агрегат используется для рыхления колеи после уборки зерновых. В таком варианте тяговое сопротивление агрегата находится в пределах 27,9...28,3 кК. Удельные энергозатраты на физическую единицу выработки составляет 5,6...5,7 кВт/га.

В пятой главе даны технология обработки колен, результаты исследования прироста урожайности и характеристика учебно-опытного хозяйства "Елгава", ría базе этих данных рассчитана экономическая эффективность от применения средств обработки технологической колеи при выращивании озимых зерновых.

Технологическая колея обрабатывается осенью после всхода зерновых. Яля приготовления структурообразующих веществ используется агрегат СТК-5Б емкостью 4,0 м3. Щелерез-крото-затель снабжен двумя емкостями по 0,35 м3. Производительность агрегата составляет 13 га в I час сменного времени при кротовании, а при" рыхлении колеи она составляет 16,5 га/час. Полный коэффициент использования времени смены - 0,65 и, соответственно - 0,8 для рыхления колеи.

Глубина ярогозания яаходагся в пределах 0,55 м при неравномерности хода ножа - 2,5$. Ширина щели - 0,04 и, а диаметр кротодрены - 0,08 м. Высота валков - 0,02 м, а ширина зоны выкучивания - 0,54 м. Глубина рыхления колеи находится в пределах 0,6 ?л. Степень рыхления - 0,30, а степень крошения - 0,43.

Наилучшая норма расхода структурообразующих вещестз -0,3 м3/га. Количество водопрочных агрегатов - 67^, а механическая прочность - 1,8 мПа.

Сравнивая полученную урожайность озимой пшеницы с помощью критерия Стьюдента при Ъ% уровне значимости, степени свободы у = 4, теоретическом значении критерия to,of = 2,78, установлено, что t¡p>t0i0S ; 4,06 >2,78, то есть подтверждается гипотеза о существенном приросте урожая озимой пшеницы в варианте с обработанной технологической колеей. Такае из проведенного анализа урожайности сахарной свекла следует, что са, > г\л0Г ; 3,96 > 2,78, а это свидетельствует о существенном приросте урожая сахарной свеклы э варианте с рыхлителем колеи.

*Лз проведенного анализа следует, что прямые эксплуатационные затраты повышаются на 6,96 руб/га, а удельные капиталовложения - на 12,10 руб/га. 3 конечном результате с узе-лзч&кием в с эх зызеуказаяннх затрат, связанных с приме нзниэм

средств обработки колеи, достигается значительный прирост урожайности озимой пшеницы, и после рыхления колеи устраняется аффект снижения урожайности последующей культуры - сахарной свеклы.

Экономический эффект от применения щелереза-крогователя составляет 53,34 руб/га,- а дополнительный эффект от рыхления колеи - 2,35 руб/га.

Средняя экономия анергии.на один условный проход агрегата Т-150К + МЖТ-Ю по колее составляет 1,7 кВг»час/га, что дает экономический эффект за счет снижения энергозатрат на обработку-растений - 0,86 руб/га.

- Предполагаемый годовой экономический эффект от применений ■■■■• ъедств обработки технологической колеи при выращивании озод;£ пшеницы по интенсивной технологии на каждую 1000 га в Латвийской ССР составляет 56557 руб/год.

ВЫВОДЫ И ПРЩЩ01ЕШЯ '

X. Основным направлением устранения негативного влияния ходовых систем машинно-тракторных агрегатов на плодородие почвы является снижение количества проходов, маршрутизация движения машин, применение комбинированных и широкозахватных агрегатов, использование интенсивных технологий с постоянной колеей ж агромосговой технологии.

2. Одной из причин потерь урожая при выращивании озимых зерновых по интенсивной технологии является скапливание воды на поверхности почвы в осенний и весенний периоды, долгое ее пролегание на поле и в колее, сток по колее, не соблюдение агросроков обработки растений из-за переувлажнения почвы, расширение колеи.

3. Одним из действенных способов, обеспечивающим оптимальный резни влажности почвы, сохраняющим параметры колеи ь допустимых пределах, снижающим енергозатраты и повышающим производительность труда при уходе за растениями, является целевание-крогование почвы в технологической колее с укреплением поверхностного слоя колеи и полости кротодрены структурообразующим веществом.

4. Применение вибрационного рабочего органа обеспечивает снижение тягового сопротивления на 15,4%, удельных энергозатрат на физическуп единицу выработки - на 12,8?, а также увеличение производительности труда - на 2,2...3,7%. Качество" образования кротовины высокое.

5. Оптимальными параметрами вибрационного рабочего органа является V = 2,0...2,5 м/с, SI = 50...60 Hz , А = 1,5...2 мм.

6. Тяговое сопротивление щелереза-крогователя с системой внесения структурообразующих веществ составляет 26,1... 27,2 кН, рабочая скорость - 8,6...8,7 км/fr , производительность - 13 га/час. Удельные энергозатраты на физическую единицу - 5,5...5,7 кВт/га, погектарный расход топлива -7,3...7,4 кг/га.

7.. Обработка технологической колеи осеньа после всходов растений обеспечивает существенный прирост урояая озимой пшеницы - 3,9 ц/га. Разрыхление колеи после уборки зерновых на следующий год дает прирост урожая сахарной свеклы в местах прохода колеи на 12,3 ц/га.

8. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения средств обработки технологической колеи при выращивании озимой пшеницы по интенсивной технологии на жшгул 1000 га в Латвийской ССР составляет 56557 руб/год.

ГО ГЕМВ'ДИССЕРТАЦИИ ОШГБЛИКОЕШ!

. СВДПЗЩЕ РАБ0Ш

1. Дзенис Э.Э., Заря^ыя Я.А. Рациональные рабочие органы рыхлителей для обработки технологического следа.. Усовершенствование техники для возделывания зерновых по интенсивной технологии //• Труды Ж2А. Вып. 250. - Елгава, 1988. - С. 14-22.

2. Дзенис Э.Э., Тулбе А.К. Тяговое сопротивление рабочего.. органа для кротования.почв. Техническое обеспечение производства зерна по интенсивной технологии // Труда ЛС1А. Вып. 259. - Елгава, 1938» - С. 18-23.

3. Дзенис Э.Э. Щэлерез-кротователь для обработки технологической колеи при выращивании зерновых по интенсивной технологии / Наука сельскому хозяйству.-Р.: Центр научно-технической информации и пропаганды Госагропрома ЛССР. -1989. - С. -79-80.

4. Дзенис а.З. Бозмокностк увеличения агротехнической прохо-

■ димости опрыскивателей и влияние их ходовых систем на почву при возделывании зерновых по интенсивной технологии / Тезисы докладов Республиканской конференции, посвященной 50-летию Латвийской сельскохозяйственной академии. Р.-: Центр научно-технической информации и пропаганды Госагропрома ЛССР. - 1989. -"С. 36-37.

5. Дзенис &.Э. Орудия для обработки технологической колеии // Падомью Латвияс лауксаймниециба. - Март 1988. - С. 5053.

6. Дзенис Э.Э. Изменения физико-механических свойств почвы в технологической колее и способы для их восстановления

// Дадомыэ Латвияс лауксаймниециба. - 1986. - К II. -С. 38-40.

7. А.с. Л 1444471 (СССР) МКЙ ВЭ28П/02. Устройство для на-ревки кротовых дрен-/ Кацыгин В.В., Дзенис Э.Э. - Опуб. 15.12.88. Бел. £ 46.

8. Заявка на изобретение (СССР) Л 4403570/30-15 (023938). Способ обработки почвы при интенсивной технологии возделывания зерновых культур / Кацыгин Б.В.,.Дзенис

05 12.02.88.

9. Заявка на изобретение (СССР) й 4377243/30-15 (024132). Рабочий орган крогователя / Кацыгин В.В., Дзенис З.Э. -от 01.03.89.

10. Заявка на изобретение (СССР) I 4404313/30-15 (017632). Рабочий орган для внесения екдккх удобрений в почву / Кацыгин В.В., Дзенис Э.Э., Стродс Л.А., Мамаев М.З. -от 01.02.83.

11. Заявка на изобретение (СССР) 3 4370359/30-15 (017642). Устройство для рыхления почвы / Кацыгвд В.В., Дзенис З.Э.

- от 01.02.87.

12. Сбор и анализ эксплуатационно-технических данных использования колесных и гусеничных тракторов в Прибалтийской

■ зоне. / Отчет по НИР ЛСХА за 1987 год, J6 0I.89.0-04-I8I8.

- Елгава, 1987. - 140 с, (соавтор В.П.Гулбис).

13. Тяговое испытание, курсовая устойчивость, управляемость и воздействие на почву макетного образца 8-ми колесного трактора на базе трактора Г-150К. / Отчет по НИР ЛСХА за 1988 год, 01.89.0-1815. - Елгава, 1988. - 73 с. (соазторы Я.Я.Анспов