автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Технология внесения вермикомпоста при посадке картофеля с разработкой и обоснованием оптимальных параметров дозирующего устройства

кандидата технических наук
Ватухин, Андрей Петрович
город
Саратов
год
2005
специальность ВАК РФ
05.20.01
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Технология внесения вермикомпоста при посадке картофеля с разработкой и обоснованием оптимальных параметров дозирующего устройства»

Автореферат диссертации по теме "Технология внесения вермикомпоста при посадке картофеля с разработкой и обоснованием оптимальных параметров дозирующего устройства"

На правах рукописи

/

ВАТУХИН АНДРЕЙ ПЕТРОВИЧ (/

ТЕХНОЛОГИЯ ВНЕСЕНИЯ ВЕРМИКОМПОСТА ПРИ ПОСАДКЕ КАРТОФЕЛЕЛЯ С РАЗРАБОТКОЙ И ОБОСНОВАНИЕМ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОЗИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "'Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова".

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Емелин Борис Николаевич

Официальные онпоненты:

доктор технических наук,

профессор Дементьев Александр Иванович

кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Матюшин Петр Алексеевич Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока (г.Саратов).

Защита состоится « 24 » ноября 2005 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, д. 60. ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государ зва.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.ГТ. Волосевич

2ооб-4

тъ?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время, несмотря на высокий потенциал продуктивности современных сортов картофеля, фактическая его урожайность остается низкой и составляет в хозяйствах разных форм собственности 9-13 т/га. Анализ динамики накопления валового сбора картофеля по категориям хозяйств в РФ показал, что основное его производство (до 97,6%) приходится на личные, подсобные и крестьянско-фермерские хозяйства, и лишь 2,4% - на специализированные механизированные хозяйства (элитхозы, научно-исследовательские институты). Такой дисбаланс в структуре распределения производства картофеля вызвал дефицит его семенного материала у основных производителей, что с учетом высокого уровня вырождаемости клубней (1...3 года) может привести отдельные регионы страны к необходимости импортирования посадочного материала.

В настоящее время интенсификация производства семенного и товарного картофеля связана с введением в технологии его возделывания новых ростостимулирующих твердых органических удобрений - вермикомпостов (ВК). Наиболее важными агротехническими преимуществами вермикомпоста ( биогумуса ) перед традиционным подстилочным навозом являются : отсутствие семян сорных растений, высокие удобрительные и технологические свойства. Размещение вермикомпоста в прикорневой зоне растения позволяет формировать в структуре урожая (до 50%) фракцию клубней массой 30-70 г., соответствующей семенной, увеличивая тем самым коэффициент размножения.

Специфические особенности (ВК): низкая сыпучесть, высокая влажность, сопровождающаяся адгезионными процессами, а также малые нормы внесения(2,0...6 т/га - рекомендации ВНИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха), при соблюдении агротребований не позволяют эффективно использовать известные в сельскохозяйственном производстве высевающие аппараты посадочных машин.

Следовательно, эффективное применение вермикомпоста на посадках картофеля сдерживается из-за отсутствия науч-

ных данных и технических средств для технологий его локального порционного внесения, что является актуальной задачей, решение которой будет способствовать интенсивному производству картофеля.

Дель исследования - повышение эффективности внесения твердых органических удобрений (вермикомпостов ВК) за счет совершенствования технологического процесса и оптимизации конструктивно-режимных параметров дозирующее-распределительного устройства в составе комбинированной картофелепосадочной машины.

Объект исследования - технологический процесс локального (гнездового) внутрипочвенного внесения вермикомпоста под семенные клубни картофеля комбинированной картофелепосадочной машиной, оснащенной желобчато-ленточным дозирующим устройством.

Предмет исследования. Экспериментальный желобчато-ленточный дозатор вермикомпоста дискретного действия.

Методика исследований. Теоретические исследования выполнялись на основе известных законов и методов теоретической механики и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях в соответствии с действующими ГОСТами, ОСТами и частными методиками при последующей обработке результатов с применением математической статистики и ЭВМ.

Научная новизна. На основе разработанной классификации и проведенных поисковых опытов предложена новая конструктивно-технологическая схема дозирующего устройства к картофелепосадочной машине для дискретной подачи вермикомпоста в посадочные борозды с ориентацией на семенные клубни. Выполнен теоретический анализ рабочего процесса данного устройства. Получены аналитические выражения для определения его оптимальных конструктивно-технологических параметров, установлены экспериментальные зависимости показателей качества выполнения технологического процесса распределения порций удобрений от конструктивно-режимных параметров устройства.

Научные положения, выносимые на защиту:

- теоретическое исследование технологии внутрипочвенно-го внесения ВК с использованием порционного высевающего аппарата сыпучих органических удобрений;

- результаты лабораторных исследований физико-механических свойств вермикомпоста;

- экспериментальные зависимости влияния геометрических и кинематических параметров разработанного устройства на качественное распределение ВК в процессе их порционного высева;

Практическая ценность. Результаты научных исследований послужили основой для обоснования технологического процесса дискретной подачи удобрений дозатором порционного действия с учетом физико-механических свойств вермикомпоста. Результаты стендовых испытаний предложенного устройства использованы при создании макетного образца комбинированной картофелепосадочной машины.

Реализация результатов исследований. Комбинированная картофелепосадочная машина, оснащенная устройством для дискретной подачи вермикомпоста в посадочные борозды прошла производственные испытания и внедрена в СХПК «Борьба» Пугачевского района и ФСО «Родники» Калининского района Саратовской области.

Апробация работы. Результаты исследований по диссертационной работе доложены и одобрены: на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова в 2002-2005 годах; на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной ! 17-й годовщине со дня рождения Н.И. Вавилова (Саратов, 2004 г.); на международной научно-практической конференции, посвященной 100- летию со дня рождения А.Ф. Ульянова (Саратов, 2005 г.); на VI - й международной научной конференции «Современные проблемы земледельческой механики», посвященной 105-й годовщине со дня рождения академика П.М. Василенко (Киев, 2005 г.)

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе получен патент РФ на изобретение. Общий объем публикаций составляет 1,67 п.л., из которых 1,1 п.л. принадлежит лично автору.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, библиографического списка и приложений.

Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 4 таблицы и 8 приложений. Библиографический список включает 95 наименований, из них 2 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе « Аналитический обзор технологий локального внесения удобрений при возделывании картофеля и технических средств для их реализации. Цель и задачи исследования.» выполнен анализ технологий и технических средств локального внесения сыпучих удобрений и на основании рассмотренных агробиологических особенностей картофеля и рекомендаций научных учреждений обосновано значение локально-гнездового способа внесения новых высокоэффективных удобрений - вермикомпостов при посадке картофеля.

Обзор и анализ существующих дозирующих и высевающих систем позволил разработать классификацию дозирующе-распределительных устройств сыпучих материалов, определить перспективное направление по совершенствованию технологического процесса дозирующих устройств, учитывая их синхронную работу с высаживающим аппаратом картофеле- ^

сажалок. !

Анализу технологических процессов высевающих и дозирующих устройств сыпучих материалов посвящены работы П.М. Василенко, Р.Л. Зенкова, В.Г. Кобы, В.В. Красникова. Ю.Д. Виденеева, Ю.С. Эпиктетова, Г.М. Рудакова, М.С. Рун-чева, A.A. Басина, В.Н. Обухова и других. Однако вопросы

дозирования и распределения малых доз вермикомпостов, обладающих специфическими физико-механическими свойствами, остаются мало изученными и требуют исследования.

Исходя из результатов анализа и в соответствии с поставленной целью исследования в работе предусмотрено решение следующих задач:

- на основе тенденций в создании конструкций дозирую-ще~распределительных устройств сыпучих удобрений разработать их классификацию;

- провести поисковые опыты по обоснованию перспективной конструктивно-технологической схемы дозатора;

- изучить физико - механические свойства вермикомпостов, как объектов порционного локального внесения в почву;

- провести теоретическое исследование технологического процесса предложенного дозирующе-распределительного устройства с обоснованием основных его конструктивно - режимных параметров;

- выполнить лабораторно-полевые исследования по определению оптимальных оценочных показателей технологического процесса дозирующе-распределительного устройства, зависящих от его конструктивно - режимных параметров;

- на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработать макетный образец комбинированной посадочной машины, оснащенной дозирующе-распределительным устройством вермикомпоста, и провести его производственные испытания;

- определить расчетные показатели экономической эффективности разработанной технологии посадки картофеля с локально-гнездовым способом внесения вермикопмоста.

Во втором разделе «Поисковые опыты» приведено описание и анализ рабочего процесса трех предложенных дозирую-ще-распределительных устройств (на одно из них получен патент РФ № 2213440). Это позволило определить перспективную конструктивно-технологическую схему дозирующего устройства (рисунок 1) картофелепосадочной машины, обеспечивающего порционное внесение вермикомпоста в посадочную борозду.

В разделе так же приведены методики и результаты исследований физико-механических свойств вермикомпоста, которые были использованы при теоретическом исследовании и обосновании разрабатываемого устройства.

В третьем разделе «Теоретическое исследование технологического процесса порционного внесения вермикомпоста при посадке картофеля» приведены: описание конструктивно-технологической схемы устройства; теоретический анализ его рабочего процесса; обоснованы основные конструктивно-режимные и технологические параметры.

Конструктивно-технологическая схема предлагаемого устройства состоит из бункера 1 (рисунок 1) с выгрузными окнами для удобрений, в нижней части которого в подшипниковых опорах установлен подающий лопастной шнек 2 и желобчато-ленточный дозатор. Последний образован сварной рамой, на которой установлен питательный ковш 3, примыкающий к выгрузным окнам бункера 1. В нижней части ковша установлен отсекатель 4 удобрений. К выгрузным окнам ковша 3 примыкают дозирующие транспортеры 5. Они установлены на валах рамы с возможностью перемещения встречно в одной плоскости с одинаковой скоростью. Каждый транспортер образует цепной контур 6, размещенный на ведущих 7 и ведомых 8 звездочках соответствующих валов рамы. К

Рис. I. Схема устройства для порционного высева вермикомпоста: 1 - бункер удобрений; 2 - шнек подающий; 3 ковш питательный; 4 -отсекатель удобрений; 5 - транспортеры дозирующие; 6 - контуры цепные; 7 - звездочки ведущие; 8 -звездочки ведомые; 9 - лепты несущие; 10-скребки; 11 - желобки удобрений; 12 —успокоители подпружиненные; 13-заслонки

звеньям цепных контуров закреплены несущие упругие ленты 9 со скребками 10, между которыми располагаются желобки 11 объемного дозирования удобрений. Транспортеры 5 образуют зоны загрузки А и выгрузки Б, а на прямолинейных участках их смежные ветви со скребками имеют зону транспортирования. Плотный контакт смежных ветвей транспортеров обеспечивается подпружиненными успокоителями 12.

Звенья цепных контуров 6 в зоне выгрузных окон питательного ковша 3 на ведомых звездочках 8 поворачиваются относительно осей шарниров, в результате желобки 11 трансформируются (увеличиваются), что обеспечивает приращение объема последних. Приращение объема желобков позволяет обеспечить сжатие порций удобрений формующими гранями скребков при контактировании транспортеров 5 на их вертикальных участках. Обжатие порций оказывает существенное влияние на равномерность интервалов между центрами гнезд и компактность последних вдоль посадочной борозды.

Технологический процесс внесения ВК разрабатываемым устройством можно разделить на следующие фазы:

- первая - создание потока удобрений, обеспечивающего поддержание постоянства оптимального уровня удобрений в питательном ковше дозатора;

- вторая - заполнение желобков удобрениями;

- третья - снятие верхнего слоя удобрений по вершинам скребков;

- четвертая - формирование порции удобрений и ее обжатие;

- пятая - транспортирование удобрений к месту сбрасывания;

- шестая - сбрасывание порций ВК непосредственно в раскрытую сошником борозду.

Из приведенной схемы процесса внесения видно, что все его фазы тесно связаны между собой и в конечном итоге определяют количественную и качественную равномерность подачи удобрений в борозду.

В разрабатываемом устройстве величина подаваемой порции удобрений будет равна

Чд ^з-ро-У^, 0)

где к3 - коэффициент заполнения дозирующих желобков; Уж -объем обоих дозирующих желобков, м\

Коэффициент к3 определяется отношением фактической массы qф удобрений в желобках к расчетной Яр

(2)

Яр

В работе транспортеры 5 в зоне выгрузных окон питательного ковша 3 выполняют процесс подобно желобкам катушечных

высевающих аппаратов. Поэтому, согласно методике технологического расчета катушечных высевающих аппаратов, разработанной Семеновым А.Н., наименьшее значение глубины желобка Ьж (рисунок 2) вычисляется из выражения:

Ьж ^ л/Ьк "Ск . (3) где Ьж - глубина желобка, м; д/Ьк • ск -

средний эквивалентный поперечный размер комка фракционного состава удобрений (определен при изучении физико-механических свойств вермикомпоста).

Свободное выпадение комков из же-

Рис. 2 Схема зоны загрузки tu — шаг цепного контура, мм; 1.ж - длина желобка, мм; h ц - расстояние ог центров шарниров цепного контура до нижне! о основания скребка, мм; h ж - глубина желобка, мм; b - ширина верхнего основания скребка, мм; b'- ширина нижнего основания скребка, мм радиус окружности по верхнему основанию скребка, мм; г2 - радиус окружносж по нижнему основанию скребка, мм; aZ2 - угловой шаг )вез-дочки, рад (aZ2 = 2я//2); т2 - половина углового шага звездочки, рад (т2 = п/¿2)

лобка обеспечивается в том случае, когда его ширина Ьж относится к глубине, по крайней мере, так же, как ширина комка относится к его толщине.

С учетом сказанного

Ьж^Ьк. (4)

Длина желобка Ьж, исходя из технологических параметров сошниковой группы, определится шириной раскрытой борозды В, а так же внутренними поперечными размерами питательного ковша

(5)

Специфическая особенность функционирования исследуемого дозатора - трансформация желобков на соответствующих фазах процесса, которую характеризуем коэффициентом трансформации е

8 = (6) V

где Уж к - объем обоих желобков на криволинейной ветви (в зоне выгрузных окон питательного ковша), м3; Ужп - объем обоих желобков на прямолинейной ветви (в зоне транспортирования), м3; Условие, необходимое для нормального взаимодействия граней скребков с удобрениями

е(Г1, (7)

где П - доля общего объема системы, занимаемая газовой фазой , (определена при изучении физико-механических свойств ВК).

Объем желобков на криволинейных ветвях определится следующим соотношением

Уж к = (8К - 8С ), (8)

где 8К - площадь поперечного сечения части кольца с центральным углом 4т2, м2; 8с - площадь поперечного сечения скребка (в основании скребка лежит равнобокая трапеция), м2.

Объем желобков на прямолинейных ветвях, согласно схеме (рисунок 2), равен

УЖ|1=2ЬЖ(8П-8С), (9)

где 8П - площадь прямоугольника со сторонами 21ц и Ьж, м2.

к • ^ж. - к • - к

Введем обозначения — = кс ; - kh, - п.ц.

tir t|| t.

е = -

(И)

(12).

1Ц 1ц 1ц

Учитывая принятые соотношения, выражения (8) (9) примут вид

Ужх=^к^1[4х2{а&2+2к11 + кь)-кс-\]. (10)

^жп = Цк^цС^-кс). Выражение (6) с учетом (10) и (11) примет вид _4т2(с1£г2+2кц+кь)-4 3-кс

Важным моментом в процессе удаления лишних удобрений является расположение отражающей поверхности отсекателя относительно радиуса Я2 (рисунок 3), проходящего через его кромку, которая характеризуется углом 9.

Отсчет угла 9 проведен от радиуса к отражающей поверхности, и в том случае, когда направление отсчета совпадает с направлением вращения звездочки, он считается положительным (+9), в противоположном направлении вращению - отрицательным (-9), при

радиальной установке 9 = 0.

Отражающая поверхность действует на частицу удобрений с силой N. нормальной к плоскости грани. Составляющие Т и О направлены соответственно по отражающей поверхности и в направлении противоположном окружной скорости частицы.

Рис 3 Схема к обоснованию параметров отсекателя удобрений

Силой Т = N • частицы будут сдвигаться по отражающей поверхности отсекателя.

Силе Т противодействует сила трения Р = N • (где =/'- коэффициент внешнего трения удобрений), следовательно, частицы удобрений будут сдвигаться силой

(13)

Из проделанного анализа уравнения (13) можно сделать вывод, что радиальная установка отражающей поверхности отсекателя не способствует уплотнению удобрений в желобке и приемной камере, следовательно, не будет оказывать негативного влияния на стабильность дозирования удобрений.

Определим установочные параметры отсекателя О и

Согласно схеме (рисунок 3)

= 180 - 2У . (14)

у>е0, (15)

где V - угол наклона отражающей поверхности отсекателя к горизонтали, град; Ео - угол естественного откоса вермиком-поста, град.

Ширина отражающей поверхности отсекателя м) согласно схеме и учитывая выражение (14), после математических преобразований определится равенством

Ц = (16)

сову

При повороте желобка из позиции выгрузных окон приемной камеры в позицию за отсекателем, до взаимодействия скребков по их вершинам, возникает опасность обрушения удобрений (в виде призмы в основании которой - кольцевой сегмент радиуса Я?), которое определяется числом зубьев ведомой звездочки г2.

Выражение, характеризующее допустимое число зубьев ведомой звездочки, имеет вид

- '-=-г—, (17)

" о 25 - ^ - - - ~ 111"8ШФ 2л 2пС п

где Сп - вес выделенной призмы, Н; Рс - сила сцепления в плоскости скольжения, Н; Рц| - центробежная сила, действующая на выделенную призму, Н.

При уплотнении порций (четвертая фаза техпроцесса) текущим размером является угол поворота звеньев С, (рисунок 4) относительно точки О'. В следствие того, что шаговый многоугольник звездочки является правильным, угол С, равен шаговому углу а72 ведомой звездочки.

Точки 1 и 2 боковой грани скребка, совершая вращательное движение относительно точки (У по радиусам г0 и г соответственно, определяют толщину сминаемого слоя удобрений в этих точках.

В результате эпюра нормальных давлений удобрений на грань скребка будет иметь форму трапеции.

Максимальные значения элементарных давлений на грань в точках 1 и 2 равны

Р| =Ч'го 'С (18)

Р2=Ч'К- ^ (19)

где q - коэффициент объемного смятия удобрений, Н/м'\

Равнодействующая Р элементарных нормальных давлений на грани скребка равна площади эпюры этих давлений

Р = 0.5ЧЬжЬжС(г0 + г). (20)

Точка приложения равнодействующей Р определяется величиной х

-• (2|)

2Р| +Рз , 2 Р| +2р2

Рис. 4 Схема сил, действующих на формующие грани скребков

Сила Р будет создавать крутящий момент М0У относительно оси шарнира (точки (У) цепного контура, величина которого равна

М0,=Р(г0+х). (22)

Момент М<_/ будет вызывать дополнительное натяжение цепи, что требует в этой зоне установки со стороны цепных контуров направляющих.

В четвертом разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены: программа, общая и частная методики экспериментальных исследований; описание и конструкция лабораторной установки (рисунок 5).

Программой предусматривалось определение влияния основных конструктивно-режимных параметров устройства и технологических свойств удобрений на оценочные критерии технологического процесса.

Экспериментальные исследования проводились с целью определения ряда зависимостей, которые не удалось выявить аналитическим путем.

Из априорной информации и проведенной поисковой серии опытов было установлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на оценочные показатели технологического процесса являются: скорость движения дозирующих транс-

7

Рис. 5 Схема лабораторной установки: 1- рама;

2- мотор-редуктор; 3- редуктор; 4- транспортер ленточный; 5- приводной барабан транспортера; 6- натяжной барабан транспортера; 7- ковш питательный; 8 - дозирующее устройство; 9- т вез дочка приводная; 10- гитара; 11- кронипейн; 12-сборник удобрений; 13-цепные передачи

портеров, скорость движения агрегата (скорость движения ленты транспортера 4), объем дозирующих желобков, время нахождения желобков под загрузкой, коэффициент трансформации желобков. Кроме того, существенное значение на технологический процесс оказывают физико-механические свойства ВК.

Лабораторная установка позволяла моделировать рабочий процесс и изменять в заданных пределах конструктивные и режимные параметры дозирующего устройства.

Определение параметров качества выполнения технологического процесса проводилось в соответствии с отраслевым стандартом, путем измерение интервала между центрами смежных гнезд и их длины, сбора и взвешивания каждой порции удобрений, распределенных на ленте транспортера 4.

Полученные результаты заносились в ведомости специальной формы и обрабатывались методом математической статистики с использованием программ ЕХЕЬ и 5ТАТ18Т1КА 6.0.

В пятом разделе «Результаты и анализ экспериментальных исследований» представлены результаты проведенных в соответствии с разработанной методикой лабораторно-стендовых исследований и дан их анализ.

Экспериментальные исследования включали серию одно-факторных экспериментов по установлению влияния конструктивных, режимных параметров устройства и технологических свойств удобрений на качественные показатели распределения.

В лабораторных условиях определяли:

- массовую подачу удобрений, оцениваемую коэффициентом заполнения кз дозирующих желобков, а ее нестабильность - коэффициентом вариации

-плотность распределения интервалов между центрами сформированных гнезд ВК, которая имеет числовые характеристики: математическое ожидание (среднее арифметическое), среднее квадратичное отклонение и коэффициент вариации.

Опыты проводились при длине загрузочного окна Ь=180 мм, что соответствовало числу зубьев ведомой звездочки г2 ~ 12 и коэффициенту трансформации е= 0,5. При этом уровни варьи-

рования скорости транспортеров задавались исходя из технической характеристики картофелепосадочной машины и агротехнических условий.

Результаты этих исследований представлены графическими зависимостями на рисунках 6, 7, 8. Из рисунка 6 видно, чго качественное заполнение дозирующих желобков при влажности вермикомпоста 55% соответствует скорости движения транспортеров в интервале 0,2...0,4 м/с. При дальнейшем увеличении скорости (уменьшении времени нахождения желобков под загрузкой) происходит уменьшение коэффициента заполнения и увеличение коэффициента вариации. Это может быть объяснено тем, что удобрения, вследствие своей инерционности, не успевают заполнять объемы желобков. Экспериментальные зависимости коэффициента заполнения кз и коэффициента вариации уч определяются уравнениями регрессии: к3(1)Тр) = 112,5<-182,5< +

+ 2,95 +102,37514 - 24,325иТР'

У(1(г)ТР) = -916.6666666^р +14505г4> -

- 8.0 - 750,8333334^ +159.5я)ХР Результаты экспериментальных исследований влияния глубины желобка на показатели массовой подачи удобрений представлены графическими зависимостями (рисунок 7).

Анализ зависимостей показывает, что с уменьшением глубины желобка неравномерность вносимых доз возрастает. При этом наиболее интенсивный спад качественных показателей к3 и уч наблюдается при |1Ж ( Ю мм. Это объясняется тем, что размер Ьж становится соизмеримым с размером частиц (комков) удобрений, в результате часть их выхватывается кромкой отсекателя из дозирующих полостей желобков.

Уравнения регрессии зависимостей к3 = .ДЬЖ) и =ДЬЖ) получены в виде:

к3(ьж)--0.00004Иж3 - 0.0008ЬЖ + 0,18 + 0,069ЬЖ, (25) Яу01ж)-~О.ОО5Ьж3 +0.238ЬЖ + 26.6-3.82ЬЖ. (26)

Рисунок 6 - Зависимости коэффициен га заполнения к, желобков и коэффициента вариации уч от скорости транспортеров

к, V, %

1,0 14 1

0,9 12 ' - 1

0,8- 10 V V— - W = 55% -

180 мм

0.7 8 1г и,р= 0,36 м/с

0,6 6 — иГ-ч 1

0,5 4 !

0.4- 2 |

5 10 15 20

Рисунок 7 - Зависимости коэффициента заполнения к, желобков и ко >ффнциента вариации \'ч от глубины желобка

Рисунок 8 - Зависимости коэффициента заполнения к, желобков и коэффициент вариации уч 01 влажности вермикомпооа

Анализ зависимостей кз = У(W) и уч = / (W) (рисунок 8), свидетельствует о том, что с увеличением влажности ВК от 55 до 70% происходит снижение коэффициента заполнения. Это объясняется тем, что с ростом влажности увеличивается начальное сопротивление их сдвигу т0, что вызывает интенсивное вовлечение в движение вышележащие слои удобрений и приводит к их уплотнению в питательном ковше, образованию новых структурных агрегатов.

Экспериментальные исследования показали что верхняя граница влажности, соответствующая удовлетворительному коэффициенту кз и неравномерности массовой подачи удобрений не должна превышать 50...55%.

Экспериментальные зависимости кз и у0 =_/(\\/) оп-

ределяются уравнениями регрессии:

к3^) = 0.166666666■ 10"6\У4 -0.00004333333334\У1 + 2.567187501 + 0.00370833333W2 -0.130916667\¥

/4

■ (27)

Р,% 30

Уч(\у) = -0.00001458333333\Г + + 0.003166666666Ш' - 97.0820312-, -0.24635416662 + 8.270833329№'

(28)

25 20 15 10 5

и,- 1.4 м/с

и,- 2,0 м/с

! 'Г А

С ■О —О

\ Ъ

^ мм

23,6 27,0 30,4 33.8 37,2

Рис. 9 Вероятностные кривые распределения интервалов между цен I рами гнезд в зависимоеги от скорости агрегата (ленты транспорта 4)

Для определения оптимальной скорости движения посадочной машины по результатам исследований были построены вариационные кривые распределения интервалов между центрами гнезд вдоль ленты транспортера 4 при шаге посадке 30 см (рисунок 9), анализируя которые можно сделать вывод, что наилучшие показатели соответствуют скорости агрегата в диапазоне 0,5... 1,4 м/с (количество нормальных интервалов (1п = ±0,Нп)-Р = 78%).

В шестом разделе «Полевые испытания и технико-экономическая эффективность использования комбинированной картофелепосадочной машины» приводятся программа и методика полевых испытаний и расчет экономической эффективности применения макетного образца комбинированной картофелепосадочной машины.

Программа и методика полевых исследований были составлены с учетом основных положений, изложенных в ГОСТ 28306 - 89 «Машины для посадки картофеля. Методы испытаний», ОСТ 70.5.1 - 82 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Программа и методы испытаний», ОСТ 70.5.2 - 85 «Испытания сельскохозяйственной техники. Картофелесажалки. Программа и методы испытаний».

По результатам проведенных исследований, был изготовлен макетный образец 2-х рядной посадочной машины. Машина создана на основе узлов и деталей серийных картофелесажалок СН-4Б и КСМ-4А.

Весной 2005 г. агрегат испытывали в ФСО «Родники» Калининского района и СХПК «Борьба» Пугачевского района Саратовской области, где почвы - черноземы - суглинистые.

При производственных испытаниях производительность машины составила 0,62 га/ч основного времени, фактический высев ВК - 4,2 т/га, количество клубней в контакте с В К 89...93 %, длина гнезда удобрений варьировала в интервале 12... 16 см, урожайность 230 ц/га.

Основные технико-экономические показатели применения технологии внесения вермикомпоста при посадке картофеля отражены в выводах.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ технологических процессов существующих дозаторов дискретного действия для сыпучих материалов и поисковые опыты позволили предложить технологию порционного внесения вермикомпоста в почву одновременно с посадкой картофеля, при которой на 20...30% снижается доза вносимых удобрений по сравнению со сплошным и ленточным способами их внесения.

2. Поисковыми опытами, на трех предложенных конструкциях дискретного дозирования, установлена перспективная схема устройства для порционной подачи вермикомпоста в посадочные борозды. Установлены значения показателей физико-механических свойств ВК, оказывающие влияние на технологический процесс дозирующего устройства: липкость 1,6...8,1 г/см2 , коэффициент внутреннего трения 0,76...0,89, коэффициент объемного смятия ц=0,004...0,015 МПа/см и другие.

3. В результате теоретического анализа работы желобчато-ленточного дозатора дискретного действия получены:

- уравнения, описывающие изменение объема порций удобрений в желобках, для зон загрузки и последующего транспортирования;

- зависимости, позволяющие определить основные параметры отсекателя порций удобрений, и установить их оптимальные значения;

- уравнения для определения оптимальны^ геометрических параметров элементов предложенного дозатора.

4. Экспериментальными исследованиями определены оптимальные параметры предложенного дозатора вермикомпоста: скорость движения дозирующих транспортеров - 0,2...0,4 м/с, глубина желобков 12...20 мм, влажность вермикомпоста до 50...55%, которым соответствуют коэффициент заполнения 0,85... 0,92 и коэффициент вариации 5... 6%.

5. Произведены полевые испытания макетного образца комбинированной картофелепосадочной машины, оснащенной дозаторами для порционного внесения в борозду вермикомпо-

ста, в ходе которых подтверждена обоснованность предлагаемой технологии применения этого органического удобрения. Установлены: производительность машины 0,62 га/ч основного времени; затраты труда при этом составили 3,15 чел.-ч/га.

6. Результаты производственных испытаний и последующие расчеты показали эффективность применения комбинированной картофелепосадочной машины: годовой экономический эффект на 1 га посевной площади составил - 10790 руб.; срок окупаемости капиталовложений - 0,5 сезона.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Ватухин А II Аппарат для порционного локального внесения органических удобрений при посадке картофеля /' Гезисы докладов научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова, ФГОУ В1Ю «Саратовский ГАУ им. 11.И. Вавилова». 2002,- с.14-16 (0,1 п.л.).

2 Ватухин Л.П. Аппарат для порционного локального внесения органических удобрений /Кмслин Ь.Н., Ватухин А.II //Информационный листок ЦПТИ, Саратов, 2002. №49. (0,17/0,1 п.л.).

3 Емечии Б.Н, Ватухин А П., Саятш И В, Саяпин В.В 11орционный высевающий аппарат сыпучих удобрений. Пат. РФ 2213440, МКИ С1, А01С 7/12, 2002.

4. Ватухин А.II. Устройство для внутрипочвенного гнездового внесения |вердых органических удобрений к картофелепосадочным машинам типа КСМ /Емслин Б.Н., Ватухин А.П. // Информационный листок ЦН'ГИ, Сара-гов, 2002.№27 (0,25/0,13 п л.).

5 Ватухин А II Биогумус при механизированной посадке картофеля /Емелин Б.Н., Ватухин А.П.. Саяпин О.В.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им Н.И. Вавилова», 2004.-е. 33-36 (0,15/0,07 пл.).

6. Ватухин А //. I [ерспективы применения локально-гнездового способа внесения вермикомпостов при посадке картофеля в условиях дефицита семенного фонда /Ватухин А.П., Емелин Б.II.// Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Ф. Ульянова. Секция «Механизация сельского хозяйства» Часть I. Саратов, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2005.-с. 34-37(0,15/0,1 п.л.).

7 Ватухин А П Разработка механического желобчато-ленчатого высевающего аппарат трудносыпучих органических удобрений// Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-

летию со дня рождения профессора А.Ф. Ульянова. Секция «Механизация сельского хозяйства». Часть 1. Саратов, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», 2005,- с. 37-39 (0,15 п.л.).

8. Ватухин А.П. Устройство для дискретного внесения твёрдых органических удобрений к картофелепосадочным машинам типа КСМ/ Емелин Б.Н., Ватухин А.Г1.// Информационный листок ЦНТИ, Саратов, 2005. №11 (0,25/0,13 п.л.)

9. Ватухин А.П. К обоснованию геометрических параметров дозатора-распределителя вермикомпоста (ВК) к картофелепосадочной машине/ Емелин Б.Н., Ватухин А.П. // Материалы У1-Й международной научной конференции «Современные проблемы земледельческой механики», посвященной 105-й годовщине со дня рождения академика П.М. Василенко. Киев. НАУ, 2005. - с. 56-63 (0,25/0,2 п.л.).

10. Ватухин А.П. Экспериментальная картофелепосадочная машина для одновременного внесения вермикомпостов. // Материалы У1-й международной научной конференции «Современные проблемы земледельческой механики», посвященной 105-й годовщине со дня рождения академика П.М. Василенко. Киев, НАУ, 2005.-е. 53-56 (0,2 п.л.).

Подписано в печать 22 10 2005 Формат 60x84 1 Vie Бумага офсетная. Гарнитура Times _Печ л 1,0 Тираж 100 Заказ 103/106_

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им Н И Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл, 1

да 21 О 5 в

РНБ Русский фонд

2006:4 17338

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ватухин, Андрей Петрович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ЛОКАЛЬНОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Агротехническое обоснование направления совершенствования технологии локального внесения вермикомпостов при посадке картофеля

1.2 Обзор и анализ технологий и технических средств для локального внесения твёрдых органических удобрений

1.2.1. Технологии внесения твердых органических удобрений

1.2.2. Классификация, обзор и анализ конструкций дозирующе-распределительных устройств машин для локального внесения удобрений

1.3. Обоснование темы, цель и задачи исследования

1.4. Выводы по разделу

2. ПОИСКОВЫЕ ОПЫТЫ

2.1. Технические решения при разработке перспективной конструктивно-технологической схемы дозирующего устройства

2.2. Исследование физико-механических свойств вермикомпоста

2.2.1. Программа исследования

2.2.2. Методика проведения исследования

2.2.3. Физико-механические свойства вермикомпоста

2.3 Выводы по разделу

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОРЦИОННОГО ВНЕСЕНИЯ ВЕРМИКОМПОСТА (ВК) ПРИ ПОСАДКЕ КАРТОФЕЛЯ

3.1. Конструктивно-технологическая схема порционного дозирующераспределительного устройства

3.2. Анализ формирования порций удобрений

3.2.1. Анализ объёмной подачи желобков

3.2.2. Обоснование допустимой высоты слоя удобрений в питательном ковше ДРУ

3.2.3. Параметры отсекателя удобрений

3.2.4. Обоснование максимального числа зубьев ведомой звездочки

3.2.5. Анализ уплотнения (формирования) порций удобрений

3.3. Анализ процесса распределения удобрений вдоль посадочной борозды

3.4 Выводы по разделу

4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Программа экспериментальных исследований

4.2. Общая методика экспериментальных исследований

4.2.1. Программа исследований

4.2.2.Описание экспериментальной установки и порядок проведения исследований

4.3. Методика определения показателей качества выполнения технологического процесса

4.3.1 Методика проведения однофакторных экспериментов

4.4. Выводы по разделу

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЛАБОРАТОРНО-СТЕНДОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Результаты исследования влияния конструктивно-режимных параметров дозирующе-распределительного устройства и технологических свойств вермикомпоста на оценочные показатели процесса распределения

5.1.1. Влияние влажности вермикомпоста на оценочные показатели массовой подачи экспериментальным ДРУ

5.1.2. Влияние глубины желобков Ъж дозирующих транспортеров на оценочные показатели

5.1.3. Влияние скорости движения дозирующих транспортеров итР на оце-ф ночные показатели

5.2. Выводы по разделу

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА КОМБИНИРОВАННОЙ КАРТОФЕЛЕПОСАДОЧНОЙ МАШИНЫ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ

6.1. Программа и методика лабораторно-полевых исследований

6.1.1.Описание экспериментальной комбинированной картофелепосадочной машины

6.1.2. Результаты агротехнической оценки исследуемой посадочной машины

6.2. Экономическая эффективность результатов исследования

6.2.1. Расчет показателей экономической эффективности

6.2.2. Показатели экономической эффективности проведенного исследования

6.3. Выводы по разделу

Введение 2005 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Ватухин, Андрей Петрович

Известный ученый, академик Д. Н. Прянишников говорил: « Выращивать картофель - это то же, что получать три колоса там, где раньше рос один». [1].

Широкий диапазон использования клубней, как продукта питания, а также в качестве сырья для многих отраслей пищевой и технической промышленности - ценнейшее свойство картофеля.

Основной показатель качества и ценности картофеля - его химический состав, показывающий содержание в нем полезных для жизнедеятельности человека веществ. Важным пищевым компонентом картофеля являются углеводы (крахмал, сахар, пектиновые вещества и др.), входящие в состав сухих веществ. Их содержание в клубнях колеблется, в зависимости от сорта, степени зрелости, почвенных и климатических условий, от 14 до 36% [2].

Особую ценность представляет белок картофеля, так как по своему качеству он превосходит белок многих других растений.

В настоящее время, несмотря на высокий потенциал продуктивности современных сортов картофеля, фактическая урожайность этой культуры составляет в хозяйствах России разных форм собственности 9-13 т/га, при среднемировом уровне 15 т/га [3]. Одна из причин такого положения -низкое качество семенного картофеля, который из-за биологических особенностей в наибольшей степени, чем другие сельскохозяйственные культуры подвержен вирусным, вироидным и микоплазменным заболеваниям, что приводит к так называемому вырождению посадочного материала (снижению урожайности, росту заболеваемости и потере сортовых качеств). Основным способом борьбы с вырождением являются постоянная сортосмена и сортообновление.

Анализ динамики накопления валового сбора картофеля по категориям хозяйств в РФ показал [4], что основной процент (до 97,6%) производства приходится на крестьянско-фермерские и личные подсобные хозяйства, а лишь 2,4% - на специализированные механизированные хозяйства (элитхозы, научно-исследовательские институты). Такой дисбаланс в структуре распределения производства картофеля вызвал дефицит его семенного материала у основных производителей, что с учетом высокого уровня вырождаемости клубней (1.3 года) может привести отдельные регионы страны к необходимости импортирования этого продукта.

Создание и поддержание ресурсов картофеля на уровне, обеспечивающим продовольственную безопасность страны, с учетом ситуации, сложившейся в условиях дефицита финансовых и материальных ресурсов, требует повышения эффективности использования потенциала хозяйств всех категорий.

Учитывая положение в картофелеводческой отрасли страны Минсельхоз РФ выделил среди важнейших приоритетов - создание необходимых условий и развитие инфраструктуры для обеспечения частного сектора, включая фермерские хозяйства и владельцев приусадебных участков, высококачественным (сертифицированным) посадочным материалом высоких репродукций лучших сортов.

Основная цель семеноводства - сохранить качество посадочного материала и получить наибольшее число клубней (максимально увеличить коэффициент размножения) [5].

В настоящее время интенсификация производства картофеля связана с введением в технологии его возделывания новых ростостимулирующих твердых органических удобрений - вермикомпостов (ВК), получаемых на основе культуры некоторых форм дождевых червей.

Одним из важнейших агротехнических преимуществ вермикомпоста (биогумуса), перед традиционным подстилочным навозом является отсутствие в нём семян сорных растений и высокие удобрительные и технологические свойства. Готовый вермикомпост, полученный на основе навоза КРС, представляет собой субстрат, состоящий из органических и минеральных веществ, не имеющий запаха, от темно-серого до черного цвета. [6] Диапазон значений рН от слабокислых до слабощелочных. Это способствует созданию в почве условий, повышающих устойчивость растений к болезням. При этом вермикомпост содержит биологически ■щ активные вещества, ускоряющие прорастание семян, а также улучшающие приживаемость рассады овощных культур после её высадки в открытый грунт. [7]

По внешнему виду компосты, получаемые разными способами, почти не различаются, но в вермикомпостах в десятки раз больше доступных для растений форм питательных веществ, поэтому они по эффективности значительно превосходит традиционные органические удобрения. В них содержится огромное количество микроорганизмов кишечника червя, в том числе продуцирующих биологически активные вещества. Они обладают азотфиксирующими свойствами, подобно клубеньковым бактериям бобовых культур, и способствуют более экономичному использованию почвенного ^ азота, а также полноценному прохождению окислительновосстановительных реакций в растительной клетке [6, 8].

Благодаря набору высокомолекулярных веществ, вермикомпост обладает определёнными буферными свойствами, позволяющими на должном уровне поддерживать влажность и кислотность почвы [9]. Специалисты Великобритании считают, что содержащиеся в вермикомпостах микроорганизмы способствуют переводу токсичных форм тяжелых металлов в малоподвижные соединения и сокращению их влияния на растения на 6070% [9]. В связи с этим особое значение вермикомпосты имеют для почв, утративших способность к самоочищению из-за сильного загрязнения их остатками пестицидов, выбросами и отходами промышленных предприятий. $ Например, внесение вермикомпоста в норме 5-7,5т/га снижает в почве содержание радионуклидов на 30% [10].

Высокие адаптогенные свойства вермикомпоста, обусловленные проявляемой им ростостимулирующей и фунгистатической активностью, в настоящий момент хорошо известны. Добавление вермикомпоста в грунт, или в подкормку обеспечивает не только значительное увеличение урожая сельскохозяйственной продукции [11,12], но и улучшение её качества за счет подавления широкого спектра патогенной микрофлоры, в частности фитопатогенных грибов [13].

При применении вермикомпоста обнаружено существенное подавление популяций патогенных микроорганизмов, нематод и насекомых-вредителей, которые поражают растения.[14]

Рост и развитие растений, качество и урожайность сельскохозяйственной продукции зависит от химического состава вермикомпоста и его насыщения микроорганизмами, синтезирующими и выделяющими биологически важные и физиологически активные соединения.

Также рядом научно - исследовательских учреждений установлено, что размещение вермикомпоста в прикорневой зоне картофельного растения позволяет формировать в структуре урожая до 52% фракцию клубней массой 30-70 г , то есть соответствующую семенной [15, 16].

Приведенные выше преимущества ВК позволяют, при применении его в картофелеводческой отрасли, достигать основной цели ее семеноводства -сохранение сортовых качества клубней и увеличение коэффициента их размножения.

Сотрудниками ВНИИ картофельного хозяйства установлены агротехнические требования на выполнение технологического процесса применения ВК, которые предусматривают определённые дозы внесения удобрений( 1,8-5 т/га) в оптимальные сроки, пределы отклонения их от установочных, а также допустимая неравномерность распределения удобрений [17].

Одним из факторов, ограничивающих эффективность ВК, является несовершенство способов и технологий его внесения. В связи с этим возникает задача выбора наиболее рациональных путей реформирования приемов эффективного применения органических удобрений.

Результаты многолетних исследований и производственный опыт научно-исследовательских учреждений и специализированных картофелеводческих хозяйств, свидетельствуют о целесообразности перехода к более удобной и рациональной технологии — локально-гнездовому внесению удобрений при посадке картофеля. Указанная технология позволяет повысить эффективность использования органических удобрений в 1,5-2 раза по сравнению с сплошным и ленточным способами внесения, уменьшает дозы внесения на 20-30%. При этом также достигается основная цель весенних полевых работ - получение дружных и полноценных всходов, обеспечивающих необходимую густоту стояния растений и максимальное сокращение численности сорняков в начальный период.

Изложенное ставит перед создателями сельскохозяйственной техники задачу - совершенствование функционирования технологического процесса посадочного агрегата, формирующего эффективное внесение органических удобрений.

В связи с этим объектом данного исследования является технологический процесс посадки картофеля с одновременным локальным внесением вермикомпоста, равномерность распределения которого достигается применением нового дозирующе-распределительного устройства.

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований на защиту по данной работе выносятся:

- теоретическое исследование технологии внутрипочвенного внесения ВК с использованием порционного дозирующе-распределительного устройства;

- результаты лабораторных исследований физико-механических свойств вермикомпоста;

- экспериментальные зависимости влияния геометрических и кинематических параметров разработанного устройства на качественное распределение ВК в процессе их порционного высева.

Заключение диссертация на тему "Технология внесения вермикомпоста при посадке картофеля с разработкой и обоснованием оптимальных параметров дозирующего устройства"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ технологических процессов существующих дозаторов дискретного действия для сыпучих материалов и поисковые опыты позволили предложить технологию порционного внесения вермикомпоста в почву одновременно с посадкой картофеля, при которой на 20.30% снижается доза вносимых удобрений по сравнению со сплошным и ленточным способами их внесения.

2. Поисковыми опытами, на трех предложенных конструкциях дискретного дозирования, установлена перспективная схема устройства для порционной подачи вермикомпоста в посадочные борозды. Установлены значения показателей физико-механических свойств ВК, оказывающие влияние на технологический процесс дозирующего устройства: липкость 1,6.8,1 г/см , коэффициент внутреннего трения 0,76.0,89, коэффициент объемного смятия я=0,004.0,015 МПа/см и другие.

3. В результате теоретического анализа работы желобчато-ленточного дозатора дискретного действия получены:

- уравнения, описывающие изменение объема порций удобрений в желобках, для зон загрузки и последующего транспортирования;

- зависимости, позволяющие определить основные параметры отсекателя порций удобрений, и установить их оптимальные значения;

- уравнения для определения оптимальных геометрических параметров элементов предложенного дозатора.

4. Экспериментальными исследованиями определены оптимальные параметры предложенного дозатора вермикомпоста: скорость движения дозирующих транспортеров - 0,2.0,4 м/с, глубина желобков 12.20 мм, влажность вермикомпоста до 50. .55%, которым соответствуют коэффициент заполнения 0,85.0,92 и коэффициент вариации 5.6%.

5. Произведены полевые испытания макетного образца комбинированной картофелепосадочной машины, оснащенной дозаторами для порционного внесения в борозду вермикомпоста, в ходе которых подтверждена обоснованность предлагаемой технологии применения этого органического удобрения. Установлены: производительность машины 0,62 га/ч основного времени; затраты труда при этом составили 3,15 чел.-ч/га.

6. Результаты производственных испытаний и последующие расчеты показали эффективность применения комбинированной картофелепосадочной машины: годовой экономический эффект на 1 га посевной площади составил - 10790 руб.; срок окупаемости капиталовложений - 0,5 сезона.

Библиография Ватухин, Андрей Петрович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Лорх А. Г. Картофель. -М.: Московский рабочий, 1955. 155с., ил.

2. Вольпер И. М., Магидов Я. И. Картофель. История, применение, употребление. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 144с., ил.

3. Бабенко A.C., Карначук P.A., Якимов Ю.Е. Использование вермикомпоста для получения оздоровленного семенного картофеля. // Материалы 2-й международной конференции « Дождевые черви и плодородие почв» Владимир, 2004. - с. 197-199.

4. Анисимов Б. А. Картофель 2000 2005: итоги, прогнозы, приоритеты. //Картофель и овощи. - 2001. - №3. - с. 2 - 3.

5. Зайцева Н. Д., Максимова С. А., Черникова М. Ф. Лучшие сорта картофеля. М.: Колос, - 1975. - 156с.

6. Терещенко П.В. Развитие вермикультуры в России.// Известия ТСХА 2001, №1,С. 182-184.

7. Гоготов И.Н. Характеристика биогумусов и почвогрунтов, производимых некоторыми фирмами России // Материалы 1-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». -> Владимир, 2002. С. 96 - 99.

8. Мельник И.А., Карпец И.П. Получение и применение биогумуса. // Садоводство и виноградарство 1991 - №6. - С. 7 - 9.

9. Гоготов И.Н. Роль биоудобрений в плодородии почв. // Материалы 2-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». -Владимир, 2004. С. 139 - 141.

10. Терещенко П.В. Парадоксальные свойства вермикомпоста в системе «почва растение». // Материалы 2-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». - Владимир, 2004. - С. 179 - 180.

11. Гришко Ю.В., Киру С.Д. Влияние внесения вермикомпоста на развитие и урожай картофеля. // Материалы 2-й международнойконференции «Дождевые черви и плодородие почв». Владимир, 2004. - С. 190-191.

12. Кузьмина Н.В., Никифорова О.В., Верховцева Н.В. Влияние вермикомпостов на свойства дерново-подзолистой почвы и продуктивность агроценоза. // Материалы 2-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». Владимир, 2004. - С. 193 - 194.

13. Терещенко H.H., Бубина А.Б. К вопросу о природе ростостимулирующих и фунгистатических свойств вермикомпоста. // Материалы 2-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». Владимир, 2004. - С. 181 - 182.

14. Clive A. Edvards, Norman Q. Aranson. Вермикомпосты могут, подавлять насекомых вредителей и появление болезней. // Материалы 2-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». -Владимир, 2004. С. 219 - 221.

15. Петрова Г. В., Елманов И. В., Матвеев А., В. «Гуми» и биогумус повышают урожай. //Картофель и овощи. 2002. - №3. - с. 30.

16. Коршунов A.B. Размещение. Севообороты. Применение удобрений/ Интенсивная технология производства картофеля. М.: Московский рабочий, 1987. - 30 е., ил.

17. Тимирязев К.А. Физиология растений как основа рационального, земледелия. Избр. Соч., т. 2 М.,1948.

18. Физиология картофеля/ Под ред. Б.А. Рубина. М.: Колос, 1979. -272 е., ил.

19. Малаков Ю.Д. Эффективное применение органических удобрений. // Тракторы и с.^-х. машины 2000 - №7. - С. 20 - 22. V

20. Земледелатель 1991/ Сост. С. Розенов, Е. Никулин. М.: Прогресс, X.: Лебен унд Умвельт, 1990. 284 е., ил.

21. Авдонин Н.С. Научные основы применения удобрений. М.: Колос, - 1972,-320 с.

22. Гилис М.Б. Рациональные способы внесения удобрений. М.: Колос, - 1975, - 240 е., ил.

23. Бобко Е.В. О расположении и передвижении удобрений в почве // Избр. соч. М. Изд. е.-х литер. 1963. С.136 141.

24. Пряшшшков Д.М. Агрох1м1я. Ки1в, ДержсГпьпоспвидав, 1964, с. V608.

25. A.c. 1583003 СССР, МКИ А 01 В 49/06. Устройство для нарезки щелей с одновременным внесением в них органических удобрений/К.В. Петроградов (СССР). № 442070/30-15; Заявлено 06.04.08; Опубл. 07.08.90, Бюл. №29. - 3 с.

26. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства: Учебное пособие. М.: ФГНУ «Росинформагротех». — 4.1. -2003.- 340 с.

27. Герасимов Е.В. Обоснование способа, параметров и режимов машины для локального внесения навоза в почву: Автореф. дис. канд. техн. наук. Нальчик, 2002. - 17с.

28. Вопросы сельскохозяйственной механики /под ред. Мацепуро М.Е./, т. 14, Минск: Урожай, 1964. - С. 79-212.

29. Наумов Ю.В. Обоснование параметров и режимов работы ротационного рабочего органа для внутрипочвенного внесения твердых органических удобрений. Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1999. -19с.

30. Старовойтов В.И. Перспективы механизации и технологии производства. //Картофель и овощи. 2001. - №3. - с. 30.

31. Мельников В.А. Машины для возделывания картофеля. М.: Сельхозгиз, 1959. - 317 е., ил.

32. Листопад Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. > М.: Колос, 1976. - 752 е., ил.

33. Патент РФ 2110169, А01С 9/00, 9/02 Сажалка картофеля/ Старовойтов В.И., Прокопович М.П., Ковалев М.П., Майстренко Н.З., Черников В.И. № 96121320/13; Заявлено 30.10.96; Опубл. 10.05.98, Бюл. №15.-4 с.

34. Патент РФ 2130244, С16А01С 7/12 Высевающий аппарат/ Скурятин Н.Ф., Шмайлов В.В. №97105146/13; Заявлено 02.04.97; Опубл. 20.05.99, Бюл. №14.-5 с.

35. Амельянц А.Г. Исследование рабочего процесса и обоснование параметров бункерного раздатчика для порционной и непрерывной выдачи кормов репродукторному поголовью свиней: Дисс.канд. техн. наук. -Саратов, 1980.-179 с.

36. Прохоренко В.Д. Исследование рабочего процесса и обоснование параметров мобильного порционного раздатчика кормов свиноматкам: Автореф. дис.канд. техн. наук. Саратов, 1976. 27с.

37. Проватов Н.М. Исследование и обоснование оптимальных параметров кормораздатчика с объемными дозаторами для раздачи комбикормов на свиноводческих фермах: Автореф. дис.канд. техн. наук. -Москва, 1974. 24с.

38. Сторижко И.И. Исследование процесса дозирования сыпучих пищевых продуктов в расфосовочно-упаковочных автоматах дозаторах с мерными стаканами: Автореф. дис.канд. техн. наук. Киев, 1967. - 28с.

39. A.c. 1115689 СССР, МКИ А 01 К 5/02. Кормораздатчик/В.М/ Нисифоров и В.Г. Коба (СССР). № 3560328/30-15; Заявлено 02.03.83; Опубл. 30.09.84, Бюл. №36. - 5 с.

40. A.c. 2142077 СССР, МКИ А 01 К 5/02. Кормораздатчик/В.М. Нисифоров (СССР). № 3830193/30-15; Заявлено 21.12.84; Опубл. 07.07.86, Бюл. №25.-3 с.

41. Патент РФ 2213440, АО 1С 7/12 Порционный высевающий аппарат сыпучих удобрений/ Емелин Б.Н., Ватухин А.П., Саяпин И.В., Саяпин В.В.- № 2002101004/13; Заявлено 08.01.2002; Опубл. 10.10.2003, Бюл. № 28 -4 с.

42. Заявка Российской Федерации, МПК АО 1С 7/16. Порционный высевающий аппарат сыпучих удобрений/ заявители Емелин Б.Н., Ватухин А.П., Саяпин И.В., Саяпин О.В. инк.; пат. поверенный Егорова A.B. № 2004111332/12(012110); заявлено 13.04.2004.

43. Емелин Б.Н., Ватухин А.П. Устройство для дискретного внесения внесения твердых органических удобрений к картофелепосадочным машинам типа КСМ: Информационный листок №11-2005. Саратов: ЦНТИ, 2005.

44. Физико-механические свойства растений, почв и удобрений. М.: Колос, 1970.-432с. сил.

45. Физико-механические свойства растений, почв, удобрений. Под ред Булгакова А.И. М.: Колос, 1970. - 275с.

46. Методика изучения физико-механических свойств сельскохозяйственных растений. М.: ВИСХОМ, 1960. - 272 с.

47. Зенков P.JI. Механика насыпных грузов. М.: Машгиз, 1952. - 215с.

48. Черничкин A.C. Определение длины разгрузочного окна для трубчатых конвейеров. // Механизация и электрификация сельского хозяйства 1984 - № 11с. 40-42.

49. Павловский И.В. Основы проектирования машин для внесения удобрений в почву. М.: Машиностроение, 1965. - 120 с.

50. Красников В.В. Физико-механические свойства с.-х. грузов/Саратовский СХИ им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1982. - 100 с.

51. Дубинин В.Ф., Павлов П.И. Физико-механические и перегрузочные свойства сельскохозяйственных грузов./ В.Ф. Дубинин, П.И. Павлов. -Саратов.: Сарат. гос. с.х. акад.- 1996. 100с.

52. Чичкин В.П. Овощные сеялки и комбинированные агрегаты. -Кишинев: Штиинца, 1984. 392 е., ил.

53. Мельников C.B. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978. - 560 с.

54. Семенов А.Н. Зерновые сеялки. М. - Киев. 1959. - 318 с.

55. Готовцев A.A., Котенок И.П. Проектирование цепных передач: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 336 е., ил.

56. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1965. 608 с.

57. Зенков P.JI. Бункерные устройства. М.: Машиностроение, 1977.221 с.

58. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. М - Ленинград: Сельхозгиз, 1955. - 764 е., ил.

59. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979. - 272е., ил.

60. Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Стройиздат, 1981. - 319 е., ил.

61. Богомягких В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов. Издательство Ростовского университета, 1973.- 152 е., ил.

62. Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1971.-40 е., ил.

63. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон A.C. Теоретическая механика в примерах и задачах. Том 1. М.: Наука, 1971.-512 с. с ил.

64. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 1. М.: Машиностроение, 1968. - 831 е., ил.

65. Дерягин Б.В. Новый закон трения и скольжения. В кн.: Доклады АН СССР. М., 1934.

66. Постников Н.М., Беляев Е.А., Кан М.Н. Картофелепосадочные машины. М.: Машиностроение, 1981. - 229 с.

67. Глухих Е.А. О повышении равномерности раскладки клубней.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1984, № 7.- С. 55.

68. Кукта Г.М. Испытания сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1964. - 283 е., ил.

69. Завалишин B.C., Мацнев М.Г. Методы исследований по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 1982. - 231с.

70. Веденяпин Г.П. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1967. - 242с.

71. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973. - 336с 75. Догановский М.Г., Козловский Е.В. Машины для внесенияудобрений. М.: Машиностроение, 1972. - 272 е., ил.155 ;

72. ОСТ 10 7.1 2000. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для внесения твёрдых минеральных удобрений, известковых материалов и гипса. М.: Минселхозпрод Росии, 2000. — 45с.

73. Испытания сельскохозяйственной техники.// С.В. Кардашевский, J1.B. Погорелый, Г.М. Фудиман и др. М.: Машиностроение, 1979. - 288с.

74. Розанов Ю.А. Теория вероятностей, случайные процессы и математическая статистика. М.: Наука, 1985. - 320с.

75. Боровиков В. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001. - 656с., ил.

76. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1974. - 564 е., ил.

77. Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова JI.A., Решетникова И.О. и другие. Математическая статистика. М.: Высшая школа, 1981. - 371 е., ил.

78. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

79. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. М.: Колос, 1980.- 168 с.

80. Плишкин A.A., Шайхов М.К. К исследованию рабочих органов для основного внесения минеральных удобрений при безотвальной системе земледелия// Материалы науч. техн. совета, вып. 26. М.: ВИСХОМ, 1969. -С.168-177.

81. Васильев В.А. Филипова Н.В., Справочник по органическим удобрениям — М.: Госагропромиздат, 1988. 255с.

82. Методика определения экономической эффективности исследования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. — М.: Колос, 1980.- 112с.

83. Антоневич B.C. Экономическое обоснование новой сельскохозяйственной техники. М.: Экономика, 1971. - 216с.

84. Сборник нормативных материалов на работы, выполняемые машинно-техническими станциями (МТС). М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001.- 190с.

85. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. М.: ЦНИИТЭИ, 1988. - 326с.

86. Технология производства и рационального использования компостов в интенсивном земледелии (на примере возделывания картофеля). -М.:ВИМ, 1992.-24

87. Рунчев М.С., Губарев Е.А., Вялков В.И. Комплексная механизация внесения удобрений. -М.: Россельхозиздат, 1986. 345с., ил.

88. Методические указания о порядке разработки, согласования и утверждения исходных требований на сельскохозяйственную технику. — М.: ВИМ, 1988,- 160 с.

89. Ralf Lenge. Hangausgleich fur Gullererteiler. // Top agrar 1994-№ 3-C. 40-41.

90. Gerd Theißen. Nicht schon, aber schon tief. // Profi 1997- № 7 - C. 72-75.