автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология и усовершенствованная дождевальная машина "Фрегат" для полива в условиях Нечерноземной зоны

На правах рукописи /

ЕГОРОВ Николай Николаевич

ТЕХНОЛОГИЯ И УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА «ФРЕГАТ» ДЛЯ ПОЛИВА В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальность: 05.20.01 - Технологии и средства механизации „___ сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени дд^.О'+'Шо

кандидата технических наук

Рязань-2010

004604406

Работа выполнена на кафедре «Сельскохозяйственные, дорожные и специальные машины» ФГОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костыче-ва»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Рязанцев Анатолий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Макаров Валентин Алексеевич, кандидат технических наук, доцент Кузин Александр Владимирович

Ведущее предприятие:

Мещерский филиал ВНИИиГМ Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится «

я»

оь

2010 г. в 9:00 часов на заседании

диссертационного совета Д 220.057.02 при ФГОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева», по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1.

л Объявление о защите и реферат размещены на сайте ФГОУ ВПО «РГАТУ» - www.reatu.ni -«¿У» С> ^ 2010 года.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «РГАТУ».

Автореферат разослан « ¿У» 2010 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1, Ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

А.В. Шемякин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Применяемые длительное время в Нечерноземной зоне страны се-ийные дождевальные машины (ДМ) «Фрегат» из-за несовершенства конструкции имеют показа-ели качества дождя по его интенсивности, крупности капель и равномерности распределения не оответствуюшие значениям, предусмотренным агротребованиями эрозионно-безопасной техноло-ии орошения. Это приводит к поверхностному стоку и глубинной фильтрации воды, заболачивание почвы, подъему уровня грунтовых вод, и в конечном счете недобору урожая. Нерациональ-.ость параметров ДМ снижает ее эксплуатационную надежность и оросительной сети.

Нечерноземная зона является зоной достаточного и избыточного увлажнения с обеспеченно-тыо среднегодовыми атмосферными осадками до 70...90%, однако орошение необходимо и обяза-ельно на протяжении всего вегетационного периода. Особенно полив необходим в тех случаях, огда обеспеченность осадками уменьшается до 60...70% (1 раз в 4 года) и до 40...50 % (1 раз в 5...20 лет).

Оценка существующих технических решений оросительных систем с ДМ «Фрегат» показы-ает, что применительно к природно-хозяйственным условиям Нечерноземной зоны они в ольшинстве случаев нерациональны. В первую очередь это касается напоров и расходов машин, оторые при их однопозиционной работе завышены. Исходя из размеров удельной водопотребно-ти орошаемых культур, в том числе и в пиковый период водопотребления, рабочие расходы ДМ Фрегат» могут быть снижены на 20...50 %, напоры - на 30...35 %.

В связи с вышеизложенным, актуальной представляется задача оптимизации, применительно условиям Нечерноземной зоны, расходов и напоров ДМ «Фрегат» посредством ее совершенство-ания в изменении схемы расстановки дождеобразующих устройств и их частичной или полной за-1ены, в доработке конструкций гидропривода тележек и его сливных устройств. Это позволит беспечитъ энероговодосберегающие и эрозийно-безопасные технологии орошения, повышение адежности работы оросительной сети, ДМ, ее сезонной загрузки и увеличение урожайности сель-кохозяйственных культур.

Цель исследований - повышение эффективности и надежности работы ДМ «Фрегат» в словиях Нечерноземной зоны РФ посредством разработки энерговодосберегающих технологий олива с обоснованием типа дождеобразующих устройств и схемы их расстановки, а так же с усо-ершенствованием конструкции гидропривода тележек и его сливных устройств.

Объект исследований - усовершенствованная технология полива ДМ «Фрегат» в условиях ечерноземной зоны на основе оптимизации ее расходно-напорных характеристик с обоснованны-.и конструкциями дождеобразующих устройств, гидропривода тележек и его сливных устройств.

Методика исследований. Теоретические исследования заключались в определении парамет-ов усовершенствованной технологии полива ДМ «Фрегат», а также в обосновании типа до-еобразующих устройств, схемы их расстановки, конструкции гидропривода тележек и его ливных устройств.

Экспериментальные исследования в лабораторных, лабораторно-полевых и производствен-ых условиях выполнялись на макетных и экспериментальных образцах ДМ «Фрегат» и ее усовер-енствованных узлов.

Исследования проводились с использованием стандартных и частных методик с применени-м методов планирования эксперимента и вероятностно-статистической оценки результатов рабо-ы.

Научную новизну работы составляют:

- обоснование технологии полива ДМ «Фрегат» для условий Нечерноземной зоны;

- обоснование типа дождеобразующих устройств ДМ «Фрегат» и схемы их расстановки;

- обоснование и разработка усовершенствованных конструкций гидропривода ДМ и его слив ных устройств;

- результаты исследований усовершенствованной ДМ «Фрегат» в лабораторных, лаборатор но-полевых и производственных условиях.

Научная новизна технических решений по работе подтверждена патентами на полезную мо-ель № 86392, № 86393 , № 86394 .

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

Народно-хозяйственное значение данной работы заключается в повышении эффективности орошения ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны, выражающаяся в обеспечении энергово-досберегающей и экологически безопасной технологии полива, в увеличении срока службы оросительной сети, ДМ, ее сезонной загрузки и в повышении урожайности сельскохозяйственных культур.

Усовершенствованная технология полива ДМ «Фрегат» и технические решения для ее осуществления внедрены в ЗАО «Макеево» Зарайского района Московской области.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, рассмотрены и одобрены на научных конференциях ФГОУ ДПО «Коломенский ИППК» (г. Коломна) в 2007-2009 гг., ГОУ ВПО МО Коломенский ГПИ (г. Коломна) в 2009 г, ФГОУ ВПО Рязанский ГАТУ (г. Рязань) в 2008-2009 гг.

На защиту выносятся:

- обоснованные показатели технологии полива ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны;

- обоснованный тип дождеобразующих устройств ДМ «Фрегат» и схема их расстановки;

- конструкция и обоснованные параметры усовершенствованного гидропривода ДМ «Фрегат»;

- конструкция и обоснованные параметры усовершенствованного сливного устройства ДМ «Фрегат»;

- результаты исследований усовершенствованной ДМ «Фрегат» в лабораторных, лабора-торно-полевых и производственных условиях;

- экономические показатели применения усовершенствованной ДМ «Фрегат» в условиях Не черноземной зоны.

Публикации по теме диссертации. По результатам исследований опубликовано 9 работ, из которых 3 патента на полезную модель, 1 - в журнале «Мелиорация и водное хозяйство», входящего в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов, приложений. Работа изложена на 124 стр., из которых основной текст содержит 124 стр. машинописного текста, а том числе 61 рисунок, 16 таблиц и 100 наименований использованной литературы, из них 5 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы и ее народно-хозяйственное значение. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние, вопросы и задачи исследований» проведен анализ состояния исследуемой проблемы, выявивший, что разработка ДМ «Фрегат» для условий Нечерноземной зоны, определяющих необходимость снижения ее расходно-напорных характеристик, базируется на трех основных направлениях по совершенствованию серийной модификации ДМ: обеспечение требуемого качества дождя, снижение энергетических затрат на передвижение и увеличение тягового усилия гидропривода.

В создание дождеобразующих устройств и оптимизацию схем их расстановки на машинах типа «Фрегат» большой вклад внесли такие ученые, как Б.М. Лебедев, А.П. Исаев, В.П. Меняйло, A.M. Сидоренко, М.Л. Ценципер, Ю.И. Гринь, А.О. Гаврилица, А.И. Рязанцев, Г.В. Ольгаренко Н.Ф. Рыжко и др.

Общий недостаток всех отечественных схем расстановки дождеобразующих устройств серийно применяемых на ДМ кругового действия - это наличие в них дождевальных аппаратов. Дело в том, что возникший повышенный спрос на цветные металлы приводит к повсеместному хищению на неохраняемых объектах дефицитных деталей и узлов, и в частности, дождевальных аппаратов, изготовляемых из бронзы. То есть, при усовершенствовании ДМ «Фрегат», для условий Нечерноземной зоны, необходима разработка дешевых, с однотипными дождеобразующими устройствами схем расстановки, обеспечивающих при снижении расхода и напора требуемое качество дождя и надежность работы.

Как показывает анализ исследований, снижение энергетических затрат на передвижение ногоопорных ДМ определяется, в основном, уменьшением колееобразования самоходных теле-'ек, что в свою очередь обуславливается снижением давления движетелей на почву и повышением е несущей способности.

Существующее множество технический решений по снижению давления ходовых систем на решаемую поверхность (уширение жестких колес, оборудование пневматическими, гусеничными I шагающими движителями) в большинстве случаев имеет высокие материалоемкость и стои-юсть, а также сложно в изготовлении.

Исходя из отмеченного, считаем, что определяющим в уменьшении колееобразования долж-ю быть повышение прочностных показателей поверхности передвижения.

Из имеющихся технологических и технических приемов по уменьшению колееобразования М, наиболее приемлемым может быть уменьшение влажности почвы и устранение поверхностях стоков в зоне качения ходовых систем ДМ, повышенные значения которых в большой степени буславливаются неудовлетворительной работой серийных сливных систем гидропривода, когда к 1сновному слою осадков прибавляется слой осадков от слива воды (разработки УкрНИИГиМ, олжНИИГиМ, СКБ ДМ «Дождь», ВНПО «Радуга»),

То есть, как показывает краткий анализ существующих способов слива, необходима разра-отка такого сливного устройства, которое при сохранении простоты конструкции и невысокой оимости, обеспечивало бы отвод сливной воды от зоны движения колес на расстояние, исключа-щее переувлажнение почвы и, как следствие, увеличенное колееобразование и повышенные нергетические затраты на передвижение.

Для сохранения тягово-скоростных показателей при усовершенствовании ДМ, присущих ее ерийной модификации, наиболее простым из существующих технических решений, является избиение кинематики гидропривода.

Однако, как показывает анализ имеющихся исследований в этом направлении, в них отсут-вует обоснование изменяемых параметров, соответствующих узлов привода и, в конечном счете, труктурной схемы его кинематики.

С учетом вышеизложенного, сформулирована цель диссертационной работы и поставлены ледующие задачи исследований:

1. Усовершенствовать технологию полива машиной «Фрегат» для условий Нечерноземной

оны.

2. Обосновать тип дождеобразующих устройств и схему их расстановки для машины «Фре-

ат».

3. Усовершенствовать конструкции с оптимизацией параметров гидропривода и сливных стройств тележек машины «Фрегат».

4. Провести экспериментальные и производственные исследования усовершенствованной ма-ины «Фрегат».

5. Внедрить и оценить экономическую эффективность усовершенствованной машины «Фре-

ат».

Во втором разделе «Теоретическое обоснование механико-техноло-гических решений по по-ышению качества полива и снижению энергозатрат машиной «Фрегат» в условиях Нечернозем-ой зоны» обоснованы конструктивно-компоновочные и технологические параметры ДМ.

Исходя из размеров средне-взвешенных площадей зоны, наиболее перспективной и вписыва-щейся в их диапазон, является 13-ти тележечная машина «Фрегат», длиной, в зависимости от су-ествующих в настоящее время ее модификаций, 362,2...379,2 м и площадью обслуживания 7,1...51,3 га.

Для исследований принята машина с параметрами: длиной 365 м и площадью обслуживания О га, присущими для модификации, типа ДМ и ДМУ-А (с длинной консолью).

Основой для обоснования пропускной способности ДМ «Фрегат», его производительности и агрузки является гидромодуль q, характеризующий удельную потребность в оросительной воде л/с/га).

Для центральной части Нечерноземной зоны РФ величина гидромодуля находится в пределах 0,40...0,50, характеризующаяся оросительными нормам 140... 180 мм.

При этом требуемый расход машины <9„(л/с) определяется по зависимости

> <»

Ксут'Х

где F„, - сезонная нагрузка машины, га; /? - коэффициент, характеризующий средние суточные затраты воды на испарение при поливе в критический период водопотребления; т- коэффициент, учитывающий возможные потери рабочего времени по независящим от машины причинам и не вошедшие в баланс времени при расчете норм выработки; ki}„ - коэффициент использования времени суток.

По данным расчета требуемый расход машины для условий центра Нечерноземной зоны при 2-х сменной работе должен составлять около 40 л/с против 68 для существующей модификации.

Снижение расхода машины в 1,7 раза соответствующим образом скажется на улучшении показателей качества дождя и уменьшении потерь напора в ее трубопроводе и оросительной сети, а также, на повышении величин достоковой поливной нормы и коэффициента загрузки ДМ.

Производительность машины W., (га) за один час основного времени будет иметь значение:

О

W =3,6—^ (2)

т„Р

где ттр-требуемая норма полива (для центра зоны т„р -300 м'/га).

Загрузка ДМ «Фрегат» за сезон в часах 3С01 определяется зависимостью:

W

з =—- m

се j до/ ' W)

где Wot - выработка машиной за сезон, га; W^, = FCC4 n , где п - число поливов (=5); При этом коэффициент загрузки К, машины равен:

К=-~\00, (4)

cej.H

где Зс„„- нормативная сезонная загрузка машины, ч (при двухсменной работе ДМ Зсс,„=600 ч).

По данным расчета коэффициент загрузки ДМ «Фрегат», рекомендуемый для условий Нечерноземной зоны РФ, составляет 86%, а для существующей ее модификации - 51%.

За основу схемы расстановки дождеообразующих устройств при усовершенствовании машины «Фрегат», взята схема, включающая, из экономических соображений, как отмечалось выше, только низконапорные короткоструйные насадки секторного действия.

Оптимизация схемы расстановки дождевальных насадок на ДМ осуществлялось с учетом «Методологических рекомендаций по оптимизации параметров и схем расстановки дождеобразую-щих устройств экологически безопасных и энерговодосберегающих широкозахватных дождевальных машин с поливом в движении по кругу» (Москва, 2008 г.).

При этом проведены расчеты удельного расхода воды и линейной интенсивности дождя вдоль дождевого пояса ДМ (рисунок 1), обоснована и оптимизирована схема расстановки дождевальных насадок по ее длине с шагом 2,44 м, с концевым дождевальным аппаратом консоли. Анализ графика изменения расчетной интенсивности показывает, что максимальное значение интенсивности дождя, равное 1,04 мм/мин и находящееся под консольной частью машины, не превышает величины по агротехническим требованиям (1,20 мм/мин.).

Hot.*«)а теле*«

а б

Рисунок 1 - Изменение расчетных величин удельного расхода воды (а) и линейной интенсивности дождя (б) вдоль трубопровода ДМ

Схема расстановки короткоструйных дождевальных насадок на одном пролете трубопровода М с чередованием в шахматном порядке их факелов дождя показана на рисунке 2.

На основе обоснования установлено, что напор на входе в машину при С},,=40 л/с должен со-авлять 35 м против 55 м для серийной модификации. При этом напор в концевой части трубо-зровода для обеспечения устойчивой работы дождеобразующих устройств (насадок и концевого ождевального аппарата) должен иметь значение около 30 м (40 м для серийной ДМ).

1-трубопровод; 2-дождевальная насадка; 3-факел дождя; 4-самоходная тележка Рисунок 2 - Схема расстановки дождевальных насадок на трубопроводе ДМ «Фрегат»

Для обеспечения при сниженном напоре на входе в ДМ «Фрегат» устойчивых тяговых и ско-остных (цикличности) показателей гидропривода ее тележек необходимо, чтобы развиваемая ве-ичина запаса силы тяги П была равна искомому показателю для серийной модификации, т.е.

П = Ptyfcj - Рт = const, (5)

де Р„(о - касательная сила тяги тележки усовершенствованной (серийной) ДМ, Н;

Pjy,c, - сопротивление качению тележки усовершенствованной (серийной) ДМ, Н.

Указанное равенство, при снижении напора, особенно для последней тележки, может быть облюдено при увеличении на величину снижения касательной силы тяги Р„ или уменьшении на то же значение сопротивления передвижению Р^

Однако указанное решение практически не реализуемо из-за конструктивных особенностей ривода и почвенных условий работы «Фрегата».

Реально равенство (5) осуществимо тогда, когда увеличение касательной силы тяги Р„ы роизводится только на половину величины снижения напора, а на другую половину -уменьшает-я сопротивление передвижению Р^

Отмеченное поясним следующим: расшифруем выражение (5)

\РЧУ+-

С'Л—2

(7)

где />,„.- давление в гидроцилиндре усовершенствованной машины, Н/м2; X - площадь поршня гидроцилиндра, м2; К„р - коэффициент привода (отношение длин плеч силового рычага); Р„ - величина снижения давления, МПа; О - вес тележки, Н; / - коэффициент сопротивления качению серийной ДМ. Для практических условий/г принимаем равным 0,25 (/'/¡=4000 Н).

Исходя из структуры касательной силы тяги тележек усовершенствованной ДМ, повышение ее на величину, определяемое 2-ым слагаемыми в первой скобке, может быть осуществлено посредством увеличения коэффициента привода К„р (уменьшается длина малого плеча силового рычага), т.е

Р , (8)

ку. I -у пр 1 * '

где Кщ,\ - увеличенный коэффициент привода тележек ДМ; - дополнительная величина силы тяги,Н.

При Р„,=105 Н/м2, 5=0,0118 м\ Л„|=2000Н, Кпр, составляет 3,50 вместо 2,79 для серийной ДМ. То есть, необходимо уменьшение малого плеча силового рычага с 290 до 230 мм при сохранении большого плеча равного 809 мм (рисунок 3) (патент на полезную модель № 86392).

1 - большое и 2 - малое плечи; 3 - гидроцилиндр; 4 - толкатель; 5 - ходовое колесо Рисунок 3 - Усовершенствованный гидропривод ДМ «Фрегат»

Указанное укорочение малого плеча силового рычага соответствующим образом скажется на уменьшении хода толкателей - до 131 мм вместо 164, обуславливающее увеличение количества почвозацепов на колесах тележки с 21 до 28 шт., и в конечном счете, на снижении максимальной скорости движения ДМ. Вторая скобка выражения (7) характеризует сопротивление передвижению усовершенствованной ДМ, то есть:

Р/=С-/-^3-Клр1 (9)

_£» V-

20 ""

(10)

где /у - коэффициент сопротивления качению усовершенствованного «Фрегата». Заменив вторую составляющую выражения (10) на/„, получим

Л=/с-/«. (Н)

то есть, коэффициент сопротивления качению усовершенствованного «Фрегата» должен быть меньше чем у серийной модификации на величину /„.

При С=16000 Н, / =0,25 и других известных значениях показателей, коэффициент сопротивления качению усовершенствованной ДМ /п согласно зависимости (10) должен составлять около 0,125...0,130 (/¿я^ОООН).

Это может быть достигнуто, как отмечалось выше, уменьшением колееобразования ДМ, обусловленной повышением прочности почвы, и, в конечном счете, ликвидацией увеличенного слоя осадков в зоне качения колес тележки, определяемого в большей степени конструкцией сливных устройств.

Исходя из вышеизложенного и выражения (5), показатель запаса силы тяги усовершенствованной ДМ, при давлении в гидроцилиндре Р,^=0,25 МПа (2,5 105 Н/м2) и обеспечении его продолжительности хода г, не более 12 с, составит, как и для серийного «Фрегата», значение около 8000 Н (рисунок 4, соответственно линии 1-2-3-4-5-6-7 и 8-9-10-11-12-13), то есть:

n=Pliys-Knp

G-f = 8000 Я

(12)

При этом теоретическая скорость движения последней тележки V, определяемая выражением (13) составит около 0,66 м/мин против 0,82, для существующей модификации ДМ (при цикличности привода для обеих ДМ п=5 ц/мин).

60-/1-Ш pg-АРЦ Pi

(13)

где ц - коэффициент расхода воды в гидроцилиндре привода; ш - площадь проходного сечения трубопровода на входе в гидроцилиндр привода, м2; р, - плотность воды, кг/м'; g - ускорение свободного падения, м/с2; АР,, - перепад давления на входе в гидроцилиндр, Н/м2; АРЧ = Р„р - Pv\ Ртр - давление в трубопроводе, Н/м2; Pv - давление в гидроцилиндре при движении ДМ, Н/м2 (1Н=9,81кг=10кг).

Для большей оперативности при пользовании номограммой (рисунок 4) значение давления в гидрошшиндре привода выражены через показатели сопротивления качению ДМ.

Время цикла /,, (с) привода тележки ДМ при длине хода толкателей А! (м) составляет:

(К)

Как видно из графика (рисунок 4) величина минимальной поливной нормы для усовершенствованной модификации машины (линии 14-15), несмотря на укорочение малого плеча силового рычага гидропривода и, как следствие, уменьшения скорости движения тележек, составляет 163 м5/га, против 222 м'/га, за счет увеличенного расхода, для базовой модели ДМ (линии 14-16).

I

г;

iV

"1 «Г /' / 9 Т.1

»/ ;/

г / / / / / / г t - -- —-

1» ан-ч

Q'MIR

* ь

Рисунок 4 - Энерго-скоростные характеристики привода ДМ «Фрегат»

Отмеченное еще более расширяет диапазон применения усовершенствованного «Фрегата», особенно в условиях Нечерноземной зоны.

Для устранения влияния сливаемой воды из гидропривода ДМ на несущую способность почвы в зоне качения ходовых колес ее тележек и, как следствие, уменьшения их колееобразования и сопротивления качению, было разработано мелкоструйное сливное устройство направленного действия. Вместо одного большого сопла диаметром 13 мм, присущего серийной сливной системе, предлагаемое устройство имеет 42 малых отверстия диаметром 2,0 мм, позволяющие пропускать необходимый расход воды.

Корпус сливного устройства выполнен в виде патрубка 2 с внешней резьбой, преходящего в сферический раструб 1, на котором в два ряда расположены сливные отверстия (рисунок 5), оси которых по отношению к горизонтальной плоскости находятся под углами 30...35° (верхний ряд) и 15...20° (нижний ряд).

Для определения дальности полёта струй, создаваемых соплами устройства, использовалась зависимость А.И. Дидебулидзе, полученная для высоты расположения дождевального аппарата на высоте 1,5...2,Ом,в диапазон которой входит и положение сливного устройства ДМ

где Я - дальность полета струи, м; Я- напор перед соплом, м; а - коэффициент равный 0,42; х-функция зависящая от диаметра сопла с1 (для (1=2,0 мм, х=0,046); у - функция зависящая от угла наклона оси сопла а, град, (для углов наклона а,=30...35", у=1,0 и а2=15...20°, у=0,70). При этом, по данным поисковых исследований, величина угла положения отверстий р в горизонтальной плоскости (факела распыла), исходя из допустимых значений интенсивности дождя и равномерности его распределения по площади слива, с учетом минимальной и максимальной дальностей выплеска Я, составляет 40°...45°. Это определило длину раструба сливного устройства равную 175мм и его радиус кривизны — 200мм.

■'•С}---

Ж

1 - раструб; 2 - патрубок; 3 - крышка; 4 - гайка

Рисунок 5 - Конструкция усовершенствованного сливного устройства ДМ «Фрегат»

1 - сливное устройство; 2 - ходовое колесо;

3 - струя от верхнего ряда отверстий; 4 - струя воды от нижнего ряда отверстий Рисунок б - Схема дальности полета струи усовершенствованного сливного устройства

Как показывают расчеты по зависимости (15), при соотношении изменяемого напора в сливной системе гидропривода от 2,8 до 1,7 м к диаметру сопла (0,002 м) предлагаемого устройства равном 1400. ..850, против 215 для серийного его исполнения, дальность выплеска изменяется от 5,1 м в начале процесса слива до 2,2 в конце его (0,25 м - по данным анализа для существующей ДМ).

Рассчитанная по эмпирической зависимости, предложенной А.И. Рязанцевым, величина несущей способности почвы Р„„ в зоне качения ходовых систем после полива, при отсутствии в ней дополнительного слоя осадков от слива (дальность выплеска - не менее 2,0 м), составляет около 220 кПа, против 190 при его наличии.

Р0 =Р„ -(Ми«2£.+8-1,01 -),

(16)

где Ро„ - несущая способность почвы до полива кПа; тЛхт - достоковая норма полива, мм; от,,,,-величина стока, мм.

При этом глубина колеи от колес ДМ и и,\ коэффициент сопротивления качению, определенные по известным зависимостям, учитывающие прочностные характеристики почвы, соответственно изменяются в среднем от 0,10 до 0,18 м и от 0,13 до 0,25.

В третьем разделе «Программа и методика исследований» представлены программа и методика лабораторных исследований усовершенствованных конструкций гидропривода и сливных устройств ДМ «Фрегат». Описаны конструктивные особенности лабораторного стенда, дана характеристика усовершенствованной ДМ, представлен план орошаемого участка и программы лабора-торно-полевых и производственных исследований машины, изложена методика планирования эксперимента, а также представлены приборы и оборудование, применяемые при исследованиях.

Для оценки энерго-скоростных показателей усовершенствованного гидропривода ДМ (с укороченным малым плечом силового рычага, рисунок 7-6), их устойчивости, применялся специально изготовленный на базе тележки ДМ «Фрегат» тормозной стенд (рисунок 7-а), на котором при различных значениях сопротивлений качению, моделируемых ленточными тормозами, и соответствующем давлении в трубопроводе, оценивались усилия, развиваемые гидроприводом ДМ и его цикличность. На этом же стенде оценивались показатели качества слива усовершенствованной и серийной сливных устройств (дальность полета струи, ширина захвата, слой осадков и его рав-(номерность распределения; рисунок 7-в). Для проверки теоретических зависимостей скоростных показателей ДМ «Фрегат» от коэффициентов привода и сопротивления качению, а также дальности полета струи воды усовершенствованным сливным устройством от отношения Н/<1 и угла вылета а, были составлены рабочие матрицы планирования двухфакторных экспериментов (таблицы 1,2).

1 - рама; 2 - тележка; 3 - приводная звездочка; 4 - цепная передача;

5 - ленточный тормоз; 6 - динамометр б - силовой рычаг гидропривода с укороченным малым его плечом; в - усовершенствованное сливное устройство

Рисунок 7 - Стенд для энергетической оценки гидропривода ДМ и его сливных устройств (а)

При лабораторно-полевых исследованиях оценивались показатели работы на действующей ДМ «Фрегат» усовершенствованных конструкций гидропривода и его сливных устройств ( на 'основе исследования колееобразования тележек) и, в целом, ее энерго-скоростных характеристик, а также качественные показатели полива ДМ с усовершенствованным дождевым поясом (с коротко-струйными насадками секторного действия, рисунок 8).

а

в

В производственных условиях оценивались агротехнические и эксплуатационно-технологические показатели усовершенствованной ДМ «Фрегат».

Таблица 1 - Факторы и уровни регулирования для исследования зависимости продолжительности хода гидроцилиндра ^ от коэффициентов привода К11И1) и сопротивления качению/от.

Уровни и интервалы варьирования Факторы

Коэффициент привода, К1ф<|) Коэффициент сопротивления качению, /{с)

Верхний(+1) 2,8 0,25

Средний (0) 3,5 0,13

Нижний (-1) 4,2 0,01

Интервал варьирования 0,7 0,12

Таблица 2 - Факторы и уровни регулирования для исследования зависимости дальности полета струи сливного устройства Я от отношения Н/ё и угла вылета струи а

Уровни и интервалы варьирования Факторы

Отношение НМ Угол вылета струи, а

Верхний (+1) 560 10

Средний (0) 1400 30

Нижний (-1) 2240 50

Интервал варьирования 840 20

2

1 - дождевальная насадка; 2 - водопроводяший трубопровод

Рисунок 8 - Водопроводящий трубопровод ДМ с короткоструйной дождевальной насадкой секторного действия

Математическая обработка результатов исследований заключалась в вероятностно-статистической оценке и достоверности полученных данных наблюдений и опытов, а также аппроксимации данных расчетов, экспериментов, наблюдений. При выполнении работы компьютерная обработка полученных данных производилась при помощи программ ПЭВМ: Майас1, МаЛетайса V 5,0, Мар1е 9.

В четвертом разделе «Результаты исследований» представлены результаты исследований усовершенствованных конструкций гидропривода и сливных устройств ДМ «Фрегат» в лабораторных, лабораторно-полевых и производственных условиях. Оценка энерго-скоростных показателей усовершенствованного гидропривода ДМ (с укороченным малым плечом силового рычага) на тормозном стенде позволили, в сравнении с серийным исполнением машины, выявить, что при изменении сопротивления качению тележки от 2000 до 10000 Н давление в ее гидроприводе изменяется для серийной конструкции привода от 0,095 до 0,295, а для усовершенствованной, за счет укорочения малого плеча силового рычага - от 0,080 до 0,250 МПа (рисунок 9). При этом больший выигрыш в экономии энергии для усовершенствованного гидропривода, как видно из графика, сказывается при увеличенных сопротивлениях качению. В целом, можно отметить, что модер-

низированный привод ДМ при давлении в трубопроводе 0,30 МПа развивает тяговое усилие на 25% больше, чем при серийном его исполнении (10000 Н против 8000).

Меньшие энергетические затраты при измененной кинематике привода (К„Р1=3,5. против 2,79 для серийной ДМ) определяют и несколько больший его скоростной режим, что особенно прояв-I ляется при пониженных давлениях в водопроводящем трубопроводе. Так, например, при нагрузке на колесах 4000 Н и давлении в трубопроводе 0,30 МПа время рабочего хода гидро, цилиндра серийного привода составляет 10,5 с. а для усовершенствованного - 8,5 с При увеличение же давления в трубопроводе до 0,45 МПа и выше, разница в скоростных режимах привода, при различных его исполнениях, уменьшается и приближается к практически рекомендуемым значениям по продолжительности ходов гидроцилиндра (рабочего и холостого), равной 10... 12 с. ¡То есть, для обеспечения отмеченного скоростного режима привода при пониженных значениях давления в водопроводящем поясе ДМ, в частности для 0,30 МПа. необходимо, наряду с увеличением К„р, до 3,5, нагрузку на колесах (сопротивление движению) уменьшить с 4000 до 2000 Н. При этом, с учетом прогнозируемого уменьшения сопротивления качению ДМ, запас ее силы тяги. ] как и по данным теоретических исследований, составит, как и для серийной машины. 8000 Н.

На основании математической обработки результатов исследований было выявлено уравнение регрессии (17) и построена графическая зависимость продолжительности ходов гидроцилин-¡дра привода (У от его коэффициентов привода (КГ1р1(,) и сопротивления качению ДМ (/"„„) (рисунок 10) при давлении в трубопроводе 0,30 МПа.

/,=-7.1+4,05-ЛГ^(1+41.85-/у|с|. (17)

| График позволяет более наглядно оценить, при снижении напора в трубопроводе, оптимизацию скоростного режима привода ДМ от длины малого плеча его силового рычага и энергетических затрат на передвижение ДМ, определяемых параметрами колееобразования.

/ /

усоаер-^леис-есезниь:* приеод / У

/ у у /

/

//1

■> 0,04 008 0,12 0.16 0.20 С.24

Дявге«й9 в гб-дрсцилкндре Риу(сМЛз

Рисунок 9 - Зависимость давления в гидроцилиндре привода ДМ от сопротивления качению тележки ДМ

Рисунок 10 - Зависимость продолжительности хода гидроцилиндра („ от коэффициентов привода К,,,*,) и сопротивления качению/,с)

Проведение исследования на стенде сливных устройств, позволили выявить, что максимальная дальность полета струи усовершенствованной конструкции сливного устройства, за счет мало-'го элементарного сопла, имеет значение на 2,5 м больше соответствующего показателя для серий-рой сливной насадки. При этом расстояние от дождевого пятна факела распыла до следа тележки ДМ соответственно для новой и существующей сливных систем составляет 0,25 и 2,0 м, а от максимального значения сливаемого слоя осадков 1,5 и 4,0 м (рисунок 10).

Недополив площади, прилегающей к тележке, шириной около 2,0 м даст возможность уменьшения ее колееобразования и повышения проходимости ДМ в целом.

! На основании обработки результатов исследований было выявлено уравнение регрессии р8) и построена графическая зависимость дальности полета струи усовершенствованного устройства от отношения Н/с1 и угла вылета а (рисунок 12).

К=1,68-0,0044(Я/сП+0,185та (18)

о есть, дальность полета сливаемой воды из гидропривода ДМ определяется оптимальными величинами отношений Н/с1 и угла вылета струи а.

Показатели величин среднего слоя сливаемых осадков за проход, интенсивность их выпадения и равномерность распределения, диаметр капель дождя для предлагаемой и серийной конструкции сливных устройств имеют примерно одинаковые значения и находятся в пределах агротехнических требований на машину

В лабораторно-полевых условиях проводилась оценка колееобразования ДМ в зависимости от показателей работы усовершенствованной и серийной систем слива.

Полученные характеристики работы сливных устройств по дальности полета сливной воды, аналогичны данным лабораторных исследований.

( V / 1 1 V V

1 1 N V \ \ /' \

/ / / / \ \ \

- серийное устройство

- усоэершекстгаозанное устройство

Рисунок 11 - Распределение сливаемого слоя осадков устройствами по длине полета струи

Рисунок 12 - Зависимость дальности полета

сливной воды К усовершенствованного сливного устройства от отношения Н/сЗ и угла вылета струи а

Расстояние от следа тележки ДМ до дождевого пятна около 2,0 м, обуславливаемого минимальной дальностью полета струи усовершенствованным устройством, позволяет обеспечить сохранение значения несущей способности почвы в зоне ходовых систем, равного для ДМ, работающей без слива, и составляющего при т = 300 м'/га на глинистой почве 210 кПа, против 195 для серийного сливного устройства. То есть, как видно из графика (рисунок 13-а) увеличение расстояния от колеи до дождевого пятна более 1,5 м практически не оказывает влияния на изменение прочностных характеристик почвы. При этом глубина колеи от ходовых систем при первом проходе ДМ не превышает 0,10 м, против 0,16. ..0,18 м, обуславливаемой дополнительным слоем осадков в 6,0 мм от серийных сливных систем (рисунок 13-6). Коэффициент сопротивления качению тележек ДМ соответственно для рассматриваемых сливных устройств, имел значение 0,12 и 0,24 (Р/~ 2000 и 4000 Н), что хорошо согласуется с теоретическими исследованиями, отклонение не превышает 6... 8%.

О 0,5 1,0 1,5

Расстояние от следа тележки до дождевого пятна К™,, м

0,20 0,15

0,10

0,05

Коэффициент сопротиаления качению/,,

0,12 0.16 0,20 0,24

/ж, =ЯН)

/

Я=/(Ро)

195

200 205 210

Несущая способность почвы Ропп. кПа

Рисунок 13 - Зависимость несущей способности почвы (а), глубины колеи и коэффициента сопротивления качению (б) от положения дождевального пятна при сливе относительно следа тележки

По данным лабораторных и лабораторно-полевых исследований для сравнительной оценки энерго-скоростных показателей усовершенствованной и серийной модификаций ДМ «Фрегат» построена номограмма (рисунок 14), которая позволяет по параметрам работы сливных устройств и привода ДМ (II) определить их энергетические (I, III и IV) и скоростные (V) показатели.

1 ,—\>ГЬГ 1t 5 Ж /

\ \\ II w! /

\V' ' MM 1 I / ✓

N ч / \ M l n Ii 1 j / /

V N \ V)M i - '4- | /

\ ч-; % ]• XM w «? s / 1'

\ ТУ s / ✓ / ti

M r' il 1ГО» ^17 л / I I

> «я— е н » 1 »» >* и с и J , 100 l X Ш * 1 1.11 0.14 C,1l « | «M M • M '»,« «.Ii i.U 1 ■ 0 »

1> "У ^ л 4 6 tt 17 f

" 1 . 1 __ __ __ Л __ I __ __ ___

1 1 E

* шйгкуктннера

Рисунок 14 - Номограмма для оценки тяговых и скоростных показателей ДМ «Фрегат»

По расстоянию от следа тележки ДМ до дождевого пятна слива соответственно для усовершенствованной (пунктирные линии 11-12) и серийной (линия 1) ДМ, определяется глубина колеи, за тем усилия, развиваемые толкателями (линии 12-13 и 2-3), соответствующие этому коэффициенты сопротивления качению (линии 14 и 4), давление в гидроцилиндре привода (линии 15-16 и 5-6) и энергоемкость полива (линии 17-18 и 7-8). При этом время цикла работы гидроцилиндра и величина поливной нормы для различного давления в трубопроводе и расходах ДМ - 40 л/с (усовершенствованная), 68 (серийная) определяется линиями 9-19 и 9-10 (применительно к последней тележке, работающей при наименьшем давлении на входе в гидроцилиндр).

Оснащение машины усовершенствованными системами слива обеспечивает снижение энергетических затрат на передвижение с 4000 до 2000 Н, или на 50%. Отмеченное в совокупности с измененной кинематикой гидропривода позволяет при снижении давления в концевой части трубопровода ДМ с 0,40 до 0,30 МПа сохранить цикличность гидропривода, как и для серийной модификации, в пределах 4,5....5,0 циклов в минуту, при продолжительности рабочего и холостого хо-ов10...12с. При этом из-за увеличения отношения длин плеч силового рычага привода меньшается максимальная скорость движения машины - с 0,82 до 0,65 м/мин, что несколько казывается на увеличении минимальной поливной нормы - с 130 до 163 м'/га, против 222 м'/га, рисущей, за счет увеличения расхода, для базовой модификации ДМ. Это обеспечивает возмож-ость расширения зон применения усовершенствованной машины, особенно для условий Нечер-оземья.

Энергоемкость полива усовершенствованной ДМ, при нормативной годовой загрузке, снижа-тся с 560 до 350 кВт-ч/га.

Кроме того, лабораторно-полевые исследования показали, что снижение при усовершенство-ании ДМ ее расхода до 40 л/с, а напора на входе до 35 м, за счет предлагаемых технических реше-ий, в целом не оказало существенного влияния на качество ее работы. Остались без изменения та-ие параметры, как радиус полива, а, следовательно, площадь орошения. Оснащение ДМ коротко-руйными насадками несколько увеличило среднюю интенсивность дождя - до 0,6 мм/мин, но меньшило при этом средний его диаметр капель - до 0,75 мм, что, в конечном счете, не отрази-ось на установленных по требованиям эрозионно-безопасных характеристиках технологии поли-а. Равномерность распределения дождя по длине ДМ, характеризуемая коэффициентом эффектив-

ного полива К„|, „ получилась достаточно высокой (К,¡, ,,=0,81), что говорит о правильной обоснованности параметров дождеобразующих устройств и схем их расстановки (рисунок 15).

ОД -.кгЬ 'Ы- л

50 "О 150 зи 250 300

Д'ПшЛМ I. »

О бщ = 40 л/с

0 12 3 4 5

10 11 12 13

Номера таежек

>ср = С ,52

0 12 3 4

7 в в 10 11 12 13 Номег* тележек

Рисунок 15 - Распределение слоя осадков (а), расхода воды (б), интенсивности дождя (в) по длине усовершенствованной ДМ «Фрегат»

Изменения расхода и интенсивности дождя по длине ДМ (рисунок 15) аналогичны данным теоретических исследований.

Увеличение максимальной скорости движения последней тележки усовершенствованной ДМ с 0,82 до 0,65 м/мин и обеспечение при этом за счет снижения расхода минимального слоя осадков за проход не более 17 мм обуславливает, в сравнении с серийной ее модификацией (слой осадков за проход более 20 мм), более широкую зональность применения новой машины, особенно в условиях Нечерноземной полосы.

Все эксплуатационно-технологические показатели для исследуемой ДМ получились достаточно высокими и находятся на уровне серийно выпускаемых «Фрегатов». То есть, усовершенствованная ДМ устойчиво и надежно выполняет технологический процесс

В пятом разделе «Внедрение и экономическая эффективность усовершенствованной ДМ «Фрегат» освещаются вопросы внедрения с оценкой экономической эффективности откорректированной технологии полива и устройств для ее осуществления.

Годовой экономический эффект от внедрения усовершенствованной ДМ «Фрегат» за счет снижения материальных затрат на оросительную сеть и машину составит 78273 руб/га.

ВЫВОДЫ II РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Исходя из значений средневзвешанных площадей для условий Нечерноземной зоны, равных 48,2...64,5 га установлено, что наиболее приемлемой и вписывающейся в указанный диапазон площадей, является 13-ти тележечная дождевальная машина «Фрегат», длиной, в зависимости от ее модификации, 362,2.. .379,2 м и площадью обслуживания 47,1... 51,3 га. При этом из условий водообеспеченности центра Нечерноземной зоны, требуемый расход ДМ «Фрегат должен составлять 40 л/с против 68 для существующей модификации. Снижение расхода машины в 1,7 раза соответствующим образом скажется на улучшении показателей качества дождя, уменьшении потерь напора в трубопроводе и оросительной сети, а так же на повышении се коэффициента загрузки.

2. Доказано, что исходя из экономических соображений и качественных показателей работы, ДМ «Фрегат» должна оснащаться по всей ее длине короткоструйными насадками секторного действия с шагом расстановки 2,44 м и концевым дождевальным аппаратом консоли. При этом максимальная величина интенсивности дождя р, равная 1,04 мм/мин находится в пределах агротехнических требований (не более 1,2 мм/мин), а значения напоров на входе в машину и в ее конце не превышают соответственно 35 и 30 м, что на 23 и 25% меньше указанных показателей (55 и 40 м) для серийного «Фрегата».

3. Установлено, что для обеспечения устойчивых тягово-скоростных показателей ДМ «Фрегат» при снижении напора на ее входе, необходимо укорочение малого плеча силового рычага привода ее тележек с 290 до 230 (увеличение коэффициеота привода тележек К,ф, до 3,5) мм и снижение их сопротивления качению в среднем на 50%.

Для устранения влияния сливаемой воды из гидроприводов ДМ на несущую способность почвы в зоне качения ходовых систем ее тележек и, как следствие уменьшения их колееобразова-ния и сопротивления качению, разработано мелкоструйное сливное устройство направленного действия, включающего присоединительный патрубок с внешней резьбой и раструб, на котором в два ряда расположено 42 отверстия диаметром 2,0 мм. При этом углы положения отверстий раструба по отношению к горизонту составляют: а|=30"...35" (для верхнего ряда отверстий) 02=15°...20° (для нижнего ряда) и в горизонтальной плоскости (факела распыла) — (5=40°. .45°.

4. Определено, что усовершенствованная сливная система ДМ обеспечивает за счет малого сечения элементарного сопла максимальную дальность полета сливной воды на 2,0 м больше соответствующей ее величины для серийного сливного устройства (5,5м против 3,0м). При этом расстояние от дождевого пятна факела распыла до следа тележки соответственно для существующей и рекомендуемой систем слива составляет 0,25 и 2,0 м, а от максимального значения сливаемого слоя осадков 1,5 и 4,0 м. При этом показатели работы нового устройства определялись при значениях Н/а=1400...850.

5. Доказано, что увеличение расстояния от колеи ДМ до дождевого пятна, образуемого слив-ым устройством, более 1,5 м, практически не оказывает влияния на изменение значения несущей пособности почвы и составляющего для суглинка в среднем 210 кПа, против 195 кПа при использовании серийной сливной системы. При этом глубина колеи от колес ДМ соответственно состав-

яет 0,08...0,10 и 0,16...0,18 м, а сопротивление передвижению в среднем 2000 и 4000 Н.

6. По данным лабораторных и лабораторно-полевых исследований усовершенствованной ДМ ыявлено, что из-за увеличения отношения длин плеч силового рычага привода тележек (К„Р|) с ,79 до 3,5 или в 1,25 раза., во столько же раз повышается запас их силы тяги (до 8000 Н, как и для ерийной модификации) и уменьшается максимальная скорость движения, сказывающаяся на неотором увеличении величины минимальной поливной нормы. При этом определено, что энерго-мкость полива машиной при нормативной загрузке снижается до 350 кВт ч/га.

7. Установлено, что оснащение усовершенствованной ДМ короткоструйными насадками сек-орного действия позволило в сравнении с серийной ее модификацией улучшить равномерность аспределения дождя (коэффициент эффективного полива К„|, „ увеличивается до 0,81) и снизить иаметр капель дождя до 0,75 мм. При этом изменения интенсивности дождя и расхода воды по шне ДМ хорошо согласуется с теоретическими данными, расхождение не превышает 6... 8%.

8. Доказано, что все эксплуатационно-технологические показатели ДМ, определенные в производственных условиях, получены достаточно высокими и соответствуют установленным требованиям. При этом порывов и отказов асбестоцементной трубопроводной сети на оросительной системе не наблюдалось. То есть, усовершенствованная ДМ с достаточной надежностью выполняет технологический процесс полива.

9. Годовой экономический эффект от внедрения усовершенствованной ДМ «Фрегат» за счет снижения материальных затрат на оросительную сеть и машину составит 78273 руб/га.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК»

1. Егоров H.H. Энерговодосберегающий «Фрегат» для Нечерноземной зоны (Рязанцев Егоров H.H., Шереметьев A.B.). Журнал «Мелиорация и водное хозяйство», № 2, 2010, с.

Патенты:

2. Патент на полезную модель № 86392 РФ, МПК АО IG 25/09 Многоопорная дождевальная шина кругового действия с гидроприводом (Н.Н.Егоров, А.И.Рязанцев, Н.Я.Кириленко,

.Шереметьев (РФ). №2009124642/22.

влено 30.06.2009; опубл. 10.09.2009 Бюл. № 25.

3. Патент на полезную модель № 86393 РФ, МПК A01G 25/09 Разбрызгивающее устройство слива воды из гидропривода дождевальной машины (H.H. Егоров, А.И. Рязанцев, Н.Я. Ки-

енко, A.B. Шереметьев (РФ). №2009124643/22. влено 30.06.2009; опубл. 10.09.2009 Бюл. №25.

4. Патент на полезную модель № 86394 РФ, МПК A01G 25/09 Многоопорная дождевальная шина кругового действия (H.H. Егоров, А.И. Рязанцев, Н.Я. Кириленко, A.B. Шереметьев (РФ). 2009124644/22. Заявлено 30.06.2009; опубл. 10.09.2009 Бюл. №25.

Публикации в других изданиях:

5. Егоров H.H. Совершенствование технологий полива многоопорными дождевальными машами кругового действия с гидроприводом (Шереметьев A.B.). Государственная власть и кре->янство в конце XIX-начале XXI века. Сб. науч. ст. КГПИ, Коломна, 2009-с. 660...663.

6. Егоров H.H. К обоснованию модификации дождевальной машины «Фрегат» для условий черноземной зоны РФ (Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев A.B.). Современные энерго-ресурсосберегаюшие экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного оизводства. Сб. науч. тр. РГАТУ, 8-ой вып., Рязань. 2009-с. 79...81.

7. Егоров H.H. Совершенствование многоопорной дождевальной техники для повышения ка-ства сельскохозяйственной продукции (Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев A.B.). Ин-вации в товароведении: теория, практика, экспертиза, безопасность. Материалы международной

чно-практической конференции. КГПИ, Коломна, 2009 - с. 143... 145.

8. Егоров H.H. Совершенствование многоопорных дождевальных машин кругового действия я полива площадей со сложным рельефом (Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев A.B.). стник КГПИ - математические и естественные науки, № 1(7), 2009 - с. 140... 147.

9. Егоров H.H. Технологические особенности дождевальной машиной «Фрегат» в услови-Нечерноземной зоны (Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев A.B.). Агропромышленный

мплекс: состояние, проблемы, перспективы. Сборник статей V международной научно-практи-скойконференции; Пенза, 2009-с. 250...253.

Подписано в печать 12.05.2010г. Усл. п.л. 1,0. Тираж 100 экз.

Центр информационно-технического обеспечения ФГОУ ДПО «Коломенский ИППК»

Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследований по влиянию условий Нечерноземной зоны на выбор технических решений по усовершенствованной дождевальной машины «Фрегат».

1.1 Перспективы развития и внедрения ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны.

1.2 Технологические особенности полива ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны.

1.3 Краткий анализ механико-технологических решений по обеспечению работы усовершенствованной ДМ «Фрегат» на пониженном напоре.

1.4 Выводы, постановка цели и задач исследований.

2 Теоретическое обоснование механико-технологических решений по повышению качества полива и снижению энергозатрат дождевальной машиной «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны.

2.1 Обоснование технологии и ДМ «Фрегат» для полива в условиях Нечерноземной зоны.

2.2 Обоснование параметров дождеобразующих устройств и схемы их расстановки при совершенствовании ДМ «Фрегат».

2.3 Обоснование технических решений по усовершенствованию привода и сливных устройств ДМ «Фрегат».

2.4 Обоснование агро-эксплуатационных показателей работы усовершенствованной ДМ «Фрегат».

Выводы по разделу.

3 Программа и методика исследований усовершенствованной дождевальной машины «Фрегат».

3.1 Исследования показателей работы усовершенствованных конструкций гидропривода и сливных устройств ДМ «Фрегат».

3.2 Выбор участка и подготовка ДМ «Фрегат» для проведения лаборатор-но-полевых и производственных исследований.

3.3 Оценка показателей работы усовершенствованной ДМ «Фрегат» в полевых условиях.

3.4 Математическая обработка результатов исследований.

3.5 Методика планирования эксперимента.

3.6 Подготовка приборов и оборудования.

4 Результаты исследований.

4.1 Исследования усовершенствованных конструкции гидропривода и сливных устройств ДМ «Фрегат» в лабораторных условиях.

4.2 Оценка энерго-скоростных и качественных показателей полива усовершенствованной ДМ «Фрегат» в лабораторно-полевых условиях.

4.3 Исследования эксплуатационно-технологических показателей усовершенствованной ДМ «Фрегат» в производственных условиях.

Выводы по разделу.

5 Внедрение и экономическая эффективность усовершенствованной ДМ

Фрегат».

Применяемые в Нечерноземной зоне страны серийные дождевальные машины «Фрегат» имеют показатели качества дождя по его интенсивности, крупности капель и равномерности распределения не соответствующие их значениям, предусмотренные агротребованиями эрозионно-безопасной технологии орошения. Это приводит к поверхностному стоку и глубинной фильтрации воды, заболачиванию почвы и подъему уровня грунтовых вод.

Нечерноземная зона является зоной достаточного и избыточного увлажнения с обеспеченностью среднегодовыми атмосферными осадками до 70.90%, однако орошение необходимо и обязательно на протяжении всего вегетационного периода. Особенно орошение необходимо в тех случаях, когда обеспеченность осадками составляет не более 60.70% (1 раз в 4 года) и не более 40.50% (1 раз в 15.20 лет).

Оценка существующих технических решений оросительных систем с ДМ «Фрегат» показывает, что применительно к природно-хозяйственным условиям Нечерноземной зоны они, в большинстве случаев, нерациональны. В первую очередь это касается напоров и расходов машин, которые при их однопозиционной работе завышены. Исходя из размеров удельной водопо-требности орошаемых культур, в том числе и в пиковый период водопотреб-ления, рабочие расходы ДМ «Фрегат» могут быть снижены на 20.50 %, напоры - на 30.35 % [1].

Оптимизация расходов и напоров ДМ «Фрегат» позволит существенно улучшить технические и эксплуатационные параметры оросительных сетей.

Предложения по совершенствованию оросительных систем включают следующее:

1) определение оптимальных параметров режима орошения с учетом почвенно-рельефных, физико-географических и реально складывающихся погодных условий;

2) совершенствование ДМ «Фрегат» для обеспечения оптимальных параметров режима орошения;

3) совершенствование насосной станции в соответствии с изменившимися параметрами водоподачи.

Совершенствования ДМ «Фрегат» возможны в изменении схемы расстановки, состава и частичной замене дождевателей, переоборудовании гидропривода тележек, их ходовых систем и сливных устройств. При этом снижаются расход машины и требуемый напор на ее гидранте, которые и учитываются при модернизации насосной станции.

Исходя из указанного, целью настоящей работы является повышение эффективности и надежности работы ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны РФ посредством разработки энерговодосберегающих технологий полива с обоснованием типа дождеобразующих устройств и схемы их расстановки, а так же усовершенствованной конструкции гидропривода тележек и его сливных устройств.

Объектом исследования является усовершенствованная технология полива ДМ «Фрегат» в условиях Нечерноземной зоны на основе оптимизации ее расходно-напорных характеристик с обоснованными конструкциями дождеобразующих устройств, гидропривода тележек и его сливных устройств.

При выполнении диссертационной работы проводились теоретические и экспериментальные исследования.

Теоретические исследования заключались в определении параметров усовершенствованной технологии полива ДМ «Фрегат», а также в обосновании дождеобразующих устройств и схемы их расстановки, конструкции гидропривода тележек и его сливных устройств.

Экспериментальные исследования в лабораторных, лабораторно-поле-вых и производственных условиях выполнялись на макетных и экспериментальных образцах ДМ «Фрегат» и ее усовершенствованных узлов.

Исследования проводились с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента и вероятностно-статистической оценки результатов работы.

Научную новизну работы составляют:

- обоснование технологии полива ДМ «Фрегат» для условий Нечерноземной зоны;

- обоснование типа дождеобразующих устройств ДМ «Фрегат» и схемы их расстановки;

- обоснование и разработка усовершенствованных конструкций гидропривода ДМ и его сливных устройств;

- результаты исследований усовершенствованной ДМ «Фрегат» в лабораторных, лабораторно-полевых и производственных условиях.

Научная новизна технических решений по работе подтверждена патентами на полезные модели № 86392 (приложение А), № 86393 (приложение Б), № 86394 (приложение В).

Практическая ценность работы заключается в том, что применение усовершенствованной ДМ в условиях Нечерноземной зоны позволяет:

- обеспечить энерговодосберегающие и экологически безопасные технологии полива;

- повысить сезонную загрузку ДМ;

- увеличить срок службы оросительной сети;

- повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Усовершенствованные технологии полива ДМ «Фрегат» и технические решения для ее осуществления внедрены в ЗАО «Макеево» Зарайского района Московской области.

Основные результаты исследований доложены, рассмотрены и одобрены на научных конференциях Коломенского ИППК (г.Коломна), Коломенского ГПИ (г.Коломна), Рязанского ГАТУ (г.Рязань).

По результатам исследований опубликовано 9 работ, из которых 3 патента на полезную модель, 1 в журнале «Мелиорация и водное хозяйство», входящего в перечень ВАК.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов и приложений. Работа изложена на 147 стр., из которых основной текст содержит 124 стр. машинописного текста, в том числе 61 рисунок, 16 таблиц и список использованной литературы, который включает 100 наименований, из них 5 на иностранном языке.

Общие выводы и рекомендации производству

1. Исходя из значений средневзвешанных площадей для мелиорированных земель Нечерноземной зоны, равных 48,2.64,5 га установлено, что наиболее приемлемой и вписывающейся в указанный диапазон площадей, является 13-ти тележечная дождевальная машина «Фрегат», длиной, в зависимости от ее модификации, 362,2.379,2 м и площадью обслуживания 47,1. 51,3 га. При этом из условий водообеспеченности центра Нечерноземной зоны, требуемый расход ДМ «Фрегат должен составлять 40 л/с против 68 для существующей модификации. Снижение расхода машины в 1,7 раза соответствующим образом скажется на уменьшении интенсивности дождя, потерь напора в трубопроводе и оросительной сети, а так же на повышении ее коэффициента загрузки.

2. Доказано, что исходя из экономических соображений и качественных показателей работы, ДМ «Фрегат» должна оснащаться по всей ее длине коротко струйными насадками секторного действия с шагом расстановки 2,44 м и концевым дождевальным аппаратом консоли. При этом максимальная величина интенсивности дождя, равная 1,04 мм/мин, находится в пределах агротехнических требований (не более 1,2 мм/мин), а значения напоров на входе в машину и в ее конце не превышают соответственно 35 и 30 м, что на 23 и 25% меньше указанных показателей (55 и 40 м) для серийного «Фрегата».

3. Установлено, что для обеспечения устойчивых тягово-скоростных показателей ДМ «Фрегат» при снижении напора на ее входе, необходимо укорочение малого плеча силового рычага привода ее тележек с 290 до 230 мм (увеличение Knpi до 3,5) и снижение их сопротивления качению в среднем на 50%.

Для устранения влияния сливаемой воды из гидроприводов ДМ на несущую способность почвы в зоне качения ходовых систем ее тележек и, как следствие уменьшения их колееобразования и сопротивления качению, разработано мелкоструйное сливное устройство направленного действия, включающее присоединительный патрубок с внешней резьбой, на котором в два ряда расположено 42 отверстия, диаметром 2,0 мм. При этом углы положения отверстий раструба по отношению к горизонту составляют: ai =30.35° (для верхнего ряда отверстий) и а2=15.200 (для нижнего) и факела ее распыла в горизонтальной плоскости - (3=40.45°

4. Определено, что усовершенствованная сливная система ДМ обеспечивает за счет малого сечения элементарного сопла максимальную дальность полета сливной воды на 2,5 м больше соответствующей ее величины для серийного сливного устройства. При этом расстояние от дождевого пятна факела распыла до следа тележки соответственно для существующей и рекомендуемой систем слива систем составляет 0,25 и 2,0 м, а от максимального значения сливаемого слоя осадков 1,5 и 4,0 м. Отмеченные показатели работы нового устройства определяются оптимальными значениями отношений H/d=1400.850 и углов вылета струй: а7 =30.35° (для верхнего ряда отверстий) и а2 =15.20° (для нижнего ряда).

5. Доказано, что увеличение расстояния от колеи ДМ до дождевого пятна, образуемого, сливным устройством, более 1,5 м, практически не оказывает влияния на изменение значения несущей способности почвы и составляющего для суглинка в среднем 210 кПа, против 195 кПа при использовании серийной сливной системы. При этом глубина колеи от колес ДМ соответственно составляет 0,08.0,1 и 0,16.0,18 см, а сопротивление передвижению в среднем 2000 и 4000 Н.

6. По данным лабораторных и лабораторно-полевых исследований усовершенствованной ДМ выявлено, что из-за увеличения отношения длин плеч силового рычага привода тележек Knpi с 2,79 до 3,5 или в 1,25 раз, во столько же раз повышается запас их силы тяги (до 800 Н), как и для серийной модификации, изменяется максимальная скорость движения, сказывающаяся на некотором увеличении величины поливной минимальной поливной нормы. При этом определено, что энергоемкость полива машиной при нормативной годовой загрузке снижается до 350 кВт-ч/га.

7. Установлено, что оснащение усовершенствованной ДМ коротко-струйными насадками секторного действия позволило в сравнении с серийной ее модификацией улучшить равномерность распределения дождя (коэффициент эффективного полива КЭфП увеличивается до 0,81) и снизить диаметр капель дождя до 0,75 мм. При этом изменения интенсивности дождя и расхода воды по длине ДМ хорошо согласуется с теоретическими данными, расхождение не превышает 6.8%.

8. Доказано, что все эксплуатационно-технологические показатели ДМ, определенные в производственных условиях, получены достаточно высокими и соответствуют установленным требованиям. При этом порывов и отказов асбестоцементной трубопроводной сети на оросительной системе не наблюдалось. То есть усовершенствованная ДМ с достаточной надежностью выполняет технологический процесс полива.

9. Годовой экономический эффект от внедрения усовершенствованной ДМ «Фрегат» за счет повышения качества полива и снижения материало-емких затрат составит 75318 рублей.

1. Рязанцев А.И., Савушкин Г.С., Зилотин М.А. Направление совершенствования оросительных систем с дождевальными машинами «Фрегат» для условий Нечерноземной зоны. Сборник трудов молодых ученых Рязанской ГСХА. Рязань, 2006 - с.83.,.85.

2. Орошение и осушение в странах СНГ (краткий обзор по материалам производственной программы ООН 1997г.). Перевод Пинаевой С.Б., ЦНТИ «Мелиоводинформ», 1999 38с.

3. О широком развитии мелиорации земель для получения высоких и устойчивых урожаев зерновых и других сельскохозяйственных культур. Постановление майского (1966 г.) Пленума ЦК КПСС. М., Управление делами Совета Министров СССР, 1966 - с.94.

4. Колганов А.В., Колбачев Е.Б., Щедрин В.М. Пути организованного развития мелиорации и водного хозяйства России в период экономических реформ. М., ЦНТИ «Мелиоводинформ», 1998 - с. 117.

5. Штепа Б.Г. Прогрессивные способы орошения. М.: ЦБНТИ Минвод-хоза СССР, 1975-с. 12

6. Обеспечение воспроизводства плодородия земель сельскохозяйственного назначения на 2001.2010 г.г. М., ГП СНУ «Госэкомелиовод» 1999 - с.32.

7. Лыч Г.М., Кулеш С.В., Жуков А.Е. Обоснование целесообразности дождевания на осушенных торфяниках.//«Гидротехника и мелиорация», №10, 1973.

8. Стельмах Е.А., Сидоров И.В., Черенков Н.Д. Увлажнение пойменных земель Нечерноземной зоны. М., Россельхозиздат, 1985 - с.9. 10.

9. Ландес Г.А., Фроликов П.И. Экономическая эффективность орошения широкозавхатными дождевальными машинами. Широкозахватные дождевальные машины «Фрегат» и «Волжанка». Сборник научных трудов ВНИИМиТП, том V, Коломна, 1974.

10. Винникова Н.В., Митрюхин А.А., Перевезенцев Л.А., Беловол Н.А. Совершенствование и опыт эксплуатации многоопорных широкозахватных дождевальных машин, работающих в движении. М., ЦБНТИ, 1985 - с.88.

11. Оценка затрат материалов технических и трудовых ресурсов на полив, FAO, Irrig and Drain Roma, 1982, №35.

12. Sourell H., Scheibe D. Beregnungsmaschinen und Dusenwagen in Kos-tenverglaich / Landtechnik, 1999, Jg.54,№2.S.76.77.

13. Беляева T.B. Совершенствование некоторых способов полива в США. М., 1975 - с.68.

14. Дождевальная машина с поливом в движении по кругу и линейные дождевальные установки, серия VXP, фирмы «Jrrifrance» проспект с выставки «SIMA 2001» (Франция) Ceter linearirrigators VXP. - Paulhan., 2000 - c.7.

15. Дождевальная машина с поливом в движении по кругу. Перевод с английского 31-84, Коломна, 1984.

16. Дождевальная машина «Фрегат». Руководство по эксплуатации. -М., 1972.

17. Гусейн-заде С.Х, Перевезенцев Л.А. и др. Многоопорные дождевальные машины. М., Колос, 1984 - с. 190.

18. Краковец В.М., Никулин С.Н., Справочник оператора «Фрегат» и «Волжанка». М., Колос, 1976 - с.240.

19. Лисунов В.И., Цымбаленко С.В., Льгов В.Г., Фокин Б.П., Кокурин И.С., Многоопорные дождевальные машины и их эксплуатация. Ставрополь 1988-С.72.

20. Зубец В.Н., Мурашко А.И., Шебеко В.Ф. Мелиорация земель, строительство и эксплуатация осушительно-увлажнительных систем. «Проблемы полесья», вып. 5, Мн. 1978 с. 125.

21. Маслов Б.С., Станкевич B.C., Чернюк В.Я. Осушительно-увлажни-тельные системы. М., Колос, 1973 - с.71.

22. Данильченко Н.В. О целесообразности снижения расхода и напора ДМ «Фрегат». Сборник научных трудов ВНИИМиТП, Коломна, 1987.

23. Предложения по частичному изменению конструкции отдельных узлов ДМ «Фрегат», обеспечивающих возможность ее применения на оросительных системах с сетью из асбестоцементных трубопроводов. Рекомендации ВНИИМиТП, Коломна, 1976.

24. Дождевальная машина «Valley», фирмы «Valmont Industries Inc». Valley, Nebraska 68064, USA -1980.

25. Лебедев Б.М. Дождевальные машины. M., Машиностроение, 1977- с.241.

26. Исаев А.П. Гидравлика дождевальных машин. М., Машиностроение, 1973 - с.96.

27. Меняйло В.П. Оптимизация применения дождевальных машин в условиях восточной Сибири. Автореф. диссерт. канд. тех. наук. М., 1983.

28. Сидоренко A.M. Параметры широкозахватных дождевальных машин кругового действия.// «Гидротехника и мелиорация», № 6, 1987.

29. Гринь Ю.И. и др. Низконапорная дождевальная машина «Фрегат» Проспект НПО «УкрНИИГиМ», Киев, 1987 с.З.

30. Рязанцев А.И., Гаврилица А.О. Оптимизация широкозахватных дождевальных машин кругового действия для сложных почвенно-рельефных условий. Кишинев, Штинца, 1991-С.207.

31. Рыжко Н.Ф. Повышение качества работы ДМ «Фрегат»./ Научные труды ВолжНИИГиМ «Техническое совершенствование оросительных систем». -М., 1984.

32. Рязанцев А.И. Механизация полива широкозахватными дождевальными машинами кругового действия в сложных условиях». Рязань, «Ря-заньагропром», 1991 — с. 130.

33. Рязанцев А.И. Модернизация ДМ «Фрегат» для работы на пониженном напоре./ Научно-технический отчет ВНИИМиТП, Коломна, 1984.

34. Рязанцев А.И., Ценципер M.JL, Многоопорная дождевальная машина кругового действия.// А.С. № 4438661 СССР, бюл. №43, 1988.

35. Рязанцев А.И. Механико-технологическое совершенствование дождевальной техники. Коломна: ФГОУ Коломенский ИППК Минсельхоза РФ, 2003 - с.246.

36. Рязанцев А.И. Как уменьшить глубину колеи.// «Техника в сельском хозяйстве», № 11, 1980.

37. Сапунков А.С., Рязанцев А.И. «Фрегат» на поливе: определение режима работы, оснащение уширенными колесами.// «Степные просторы», №12, 1976.

38. Рязанцев А.И., Колесо движителя многоопорных дождевальных машин кругового действия//А.С. № 1069721 СССР, бюл.№4, 1984.

39. Рязанцев А.И., Короленко В.А. Проходимость ДМ «Фрегат» на пневматических шинах.// «Гидротехника и мелиорация», №11, 1980.

40. Рязанцев А.И. Повышение проходимости сеялки СУК-24А и дождевальной машины «Фрегат».// «Техника в сельском хозяйстве», №9, 1976.

41. Манерко Н.Я., Копий А.Ф., Зубенко М.С. Некоторые предложения по совершенствованию дождевальной техники.// «Гидротехника и мелиорация», №11, 1986.

42. Луцкий В.Г., Рязанцев А.И. Оптимизация параметров движителей широкозахватных дождевальных машин «Фрегат» и «Волжанка». / Сборник научных трудов ВНИИМиТП, Коломна, 1975.

43. Дождевальная машина «Plant Model 5YD»./ Проспект австралийской фирмы «Jeffery End Co.».

44. Rolland J.L. Mechanized Sprinkler Irrigaion./FAO Irrigaion and Drainage Paper. Roma, 1988, №35.

45. The UWO M-F 3090 Datetronik/ Power Farming, 1990, vol. 67 В, p.31/

46. Барабаш А.А., Осипов B.H. и др. Экономико-экологический эффект шагающего движителя дождевальных машин.// «Мелиорация и водное хозяйство», №2, 1993.

47. Ульянов А.Ф., Корытов М.Г. Разработка фронтальной многоопорной дождевальной машины шагающего типа.// «Гидротехника и мелиорация», №11, 1979.

48. Рязанцев А.И., Ерохин Б.М., Пономарев А.Г., Самоходная тележка// Пат. РФ № 2021702, бюл.№20, 1994.

49. Дождевальная машина «Vodomatik»// проспект французской фирмы «Irrigfrance».

50. Егоров Ю.Н., Рязанцев А.И. Повышение проходимости многоопорных дождевальных машин посредством заравнивания колеи. М., Росинфор-магротех, 2002 - с. 17.

51. Richtez R., Hoffmann В, Probleme des Einsatzen von Fahrzeugen auf landwirtschaftlich genutztem Boden. Agratechnik, 1981, 31, № 9, c.419.421.

52. Салдаев A.M. Способы снижения колееобразования под опорами широкозахватных дождевальных машин. ВНИИОЗ, Волгоград, 1994-С.139.205.

53. Рязанцев А.И., Гаврилица А.О., Способ повышения проходимости дождевальных машин//А.С. №1665980 (СССР), бюл.№28, 1991.

54. Саму Абдель Хей Вахба. Влияние искусственных структурообразо-вателей на механические и водные свойства песчаных почв: Автореф. дис. канд. с.х. наук. М., 1981.

55. Рязанцев А.И., Способ повышения проходимости многоопорных дождевальных машин// А.С. №1386114 (СССР), бюл.№13, 1988.

56. Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Киселев А.В, Многоопорная дождевальная машина кругового действия// Пат. на полезную модель № 31483 РФ, бюл.№23, 2003.

57. Рязанцев А.И., Ольгаренко Г.В., Экологически безопасная многоопорная дождевальная машина кругового действия// Пат. на полезную модель № 48247 РФ, бюл.№28, 2005.

58. Кокурин И.С. Пути улучшения проходимости дождевальной машины «Фрегат»/ Научные труды Ставропольского СХИ, вып.,43, том.5. Ставрополь, 1980.

59. Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Киселев А.В, Многоопорная дождевальная машина кругового действия// Пат. на полезную модель № 37590 РФ, бюл.№13, 2004.

60. Рязанцев А.И., Никитин А.Г., Евтюхин В.М. Малоэнергоемкие дождевальные машины кругового действия. М., ЦБНТИ Госконцерн «Водстрой», вып.2, 1991 - с.5. 17.

61. Машина дождевальная «Фрегат». Руководство по эксплуатации ДН-ОО.ОООРЭ.М., 1981-c.ll.

62. Протокол межведомственных испытаний трех типов устройств для слива воды из систем гидродвигателей опорных тележек ДМ «Фрегат». Энгельс, ВолжНИИГиМ, 1985.

63. Чубиков М.Е., Лизин П.Д. и др. Разбрызгивающее устройство сливной системы гидропривода опорных тележек дождевальной машины «Фрегат». Саратов, Саратовский ЦНТИ, 1985.

64. Гринь Ю.И., Файнштейн З.Л. Сливная система гидропривода тележки дождевальной машины//А.С. №1454321 (СССР), бюл.№14, 1989.

65. Коваленко П.И., Гринь Ю.И. Дождевальная машина «Фрегат» низконапорной модификации.// «Гидротехника и мелиорация», №9, 1987.

66. Рязанцев А.И. Резервы снижения энерговодосбережения и обеспечения экономической безопасности при дождевании.// «Мелиорация и водное хозяйство», №4, 2000.

67. Протокол приемочных испытаний низконапорной ДМ «Фрегат», переоборудованной по варианту НПО «Ставмелиорация». Ставрополь, 1990.

68. Протокол № 33-14-85«В» предварительных испытаний низконапорной дождевальной машины «Фрегат» ДМУ-А362-50. Херсон, 1985 - с.41.

69. Алексейчик Н.В. Использование машинно-тракторного парка на торфяно-болотистых почвах. Ленинград, Колос, 1978 - с.26. .27.

70. Данильченко Н.В., Аванесян И.М. Рекомендации по режимам орошения сельскохозяйственных культур в Московской области. Коломна, 1982.

71. Данильченко Н.В., Ландес Г.А. и др. Сборник нормативов сезонной нагрузки выработки и загрузки полевых машин. Коломна, 1971.

72. Ольгаренко Г.В., Рязанцев А.И. и др. Методические рекомендации оптимизации параметров и схем расстановки дождеобразующих устройств экологически безопасных и энергосберегающих широкозахватных дождевальных машин с поливом в движении по кругу. М., 2009.

73. Альтшуль А. Д. Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. -М., Строймашиздат, 1975.

74. Егоров Н.Н., Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев А.В., Многоопорная дождевальная машина кругового действия// Пат. на полезную модель № 86394 РФ, бюл.№25, 2009.

75. Рязанцев А.И., Никитин А.Г., Разбрызгивающее устройство для слива воды из гидропривода дождевальной машины// А.С. № 1664193 (СССР), бюл. №27, 1991.

76. Рязанцев А.И., Медяников А.А., Разбрызгивающее устройство для слива воды// Свидетельство на полезную модель №12500 (РФ), бюл.№3, 2000.

77. Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я, Зилотин М.А. Разбрызгивающее устройство для слива воды из гидроцилиндра дождевальной машины// Пат. на полезную модель № 54721 РФ, бюл.№21, 2006.

78. Егоров Н.Н., Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев А.В. Разбрызгивающее устройство для слива воды из гидроцилиндра дождевальной машины// Пат. на полезную модель № 86393 РФ, бюл.№25, 2009.

79. Рязанцев А.И., Шикибин А.Г., Каштанов В.В. Модернизация слива воды из гидроцилиндра дождевальной машины «Фрегат»./ Сборник научных трудов РГСХА. Рязань, 1996 - с.47. .52.

80. Рязанцев А.И., Каштанов В.В. Технология полива и параметры рабочих органов шлангового дождевателя./ Сборник научных трудов РГСХА. -Рязань, 2003 -С.41.43.

81. Рязанцев А.И., Каштанов В.В. Методические рекомендации по выбору критериев эффективности полива, производимого дождевальными аппаратами и насадками. / Сборник научных трудов РГСХА. Рязань, 2003 -С.34.35.

82. Рязанцев А.И. Тягово-сцепные свойства дождевальных машин и агрегатов на осушаемых землях. Мелиорация земель в нечерноземной зоне./ Сборник научных трудов Горьковского СХИ, том 113. Горький, 1977 -С.34.40.

83. Рязанцев А.И. Способ подготовки дождевальных машин к работе// А.С. №1706467 (СССР), бюл. №37, 1992.

84. Егоров Н.Н., Рязанцев А.И., Кириленко Н.Я., Шереметьев А.В. Многоопорная дождевальная машина кругового действия// Пат. на полезную модель № 86392 РФ, 2009.

85. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и установки поливные. Программа и методика испытаний. Руководящий документ Р.Д. 10.11.3.89 к ОСТ 479. Госстандарт, Госагропром СССР, 1989.

86. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и установки дождевальные. Программа и методика испытаний. Отраслевой стандарт. ОСТ 1011.1.2000.-М., Госстандарт, 2000.

87. Дьяконов В. Mathcad 2000, Учебный курс. С-Пб., Питер, 2001.

88. Орлова И.В. Экономико-математические методы и модели. Выполнение расчетов в среде Exel. Практикум, Учебное пособие для ВУЗов. М., ЗАО «Финстатформ», 2000.

89. Гутер Р.С., Овчинский Б.В., Элементы численного анализа и математической обработки результатов опытов. М., Физматгиз, 1962.

90. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М., Колос, 1973.

91. Кассандрова О.Н., Лебедева В.О. Обработка результатов наблюдений. Учебное пособие М., Наука, 1970.

92. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М., Наука, 1979.

93. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М., Высшая школа, 1998.

94. Мельников С.В., Анисимов В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследовании сельскохозяйственного процесса. — Ленинград, Колос, 1972.

95. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных, Пер. с анг. Ленинград, Судостроение, 1980.

96. Иванов А.З., Круг Г.К., Филатов Г.Ф. Специальные вопросы планирования эксперимента. Учебное пособие МЭИ. М., 1990.

97. Джонсон М., Лирн Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных, Пер. с анг. М., Мир, 1980.

98. Налимов В.В. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей. М., Металлургия, 1982.

99. ГОСТ 11.003-71 Равномерно распределенные случайные числа.

100. Шумаков Б.Б. Новые подходы к определению водопотребления и режимов орошения сельскохозяйственных культур.// «Мелиорация и водное хозяйство», №2, 1994 с.4. .7.