автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Влияние ходовых систем тракторов на уплотнение дерново-подзолистой почвы при возделывании картофеля

ж

КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ Ш.ЕНИ М.ГОРЬКОГО

На правах рукописи

МУХАМАДЬЯРОВ ФАРЗУТДИН ФАТКУТИНОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ХОДОВЫХ СИСТЕМ ТРАКТОРОВ НА УПЛОТНЕНИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧЕЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КАРТОФЕЛЯ

Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 1991

Работа выполнена на кафедре "Тракторы и автомобили Кировского сельскохозяйственного института.

Научный руководитель - заслуженный механизатор сельского

хозяйства РСФСР, кандидат технических наук,

профессор ГУРЕВИЧ A.M.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

РСФСР, доктор технических неук, профессор МЕДВЕДЕВ В.И.

кандидат технических наук, доцент БЕЛИНСКИЙ A.B.

Ведущее предприятие - Научно-исследовательский институт

сельского хозяйства Северо-Востока /г.Киров/

Защита диссертации состоится " 8 " января 1992 года в (О часов на заседании специализированного Совета K-I20.24.02 Казанского ордена "Знак Почета" сельскохозяйственного института имени М.Горького по адресу: 420015, г.Казань, ул.К. Маркса д.65 ауд.52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан " I " декабря_ 1991 года.

Учений секретарь специализированного Совета -кандидат технических наук, профессор

^Haiii^-^T Х.СД'АЙНАНОВ

//

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ альность работы. Решение продовольственной проблзмы

невозможно без высокого уровня механизации сельскохозяйственного производства. Это требует выхода на поля большого количества машин, способных своими движителями значительно уплотнять почву. Последнее весьма негативно сказывается на развитии культурных растений, особенно это проявляется на картофеле, который способен давать высокий урожай при плотности почвы 1,05... I, !• Ю3 кг/и3. Принимая во внимание, что равновесная плотность почвы Северо-Восточной зоны Европейской части СССР находится в пределах 1,27.. Л,35'103 1<г/м3, при которой возможно получить урожай в пределах 80$ от максимально возможного, то задача снижения уплотняющего воздействия движителей тракторов на почву является актуальной, решение которой возможно на основе комплексного подхода как к вопросам совершенствования конструкции тракторов, рэглашнтирования режгшов их работы, так и к вопросам использования исходной информации о механических параметрах почвы, определяющих предо с с ее деформирования.

Тома диссертационной работы утвзрвдена ученым советом Кировского СХИ и выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафэдры "Тракторы и автомобили" (номер государственной регистрации 01.86.0065992).

Цель, работы. Выбор рациональных ходовых систем тракторов, оказывающих минимальной уплотняющее воздействие на дерново-подзолистую почву при возделывании картофеля.

Объект иооледонания: дерново-подзолистая по механическому состаеу среднеоуглишютая почва, подготовленная под посев. Объектами воздействия на почву приняты тракторы Т-70С, Т-90С, 1ЯЗ-82Л и МТЗ-102.

Научная новизна; разработана методика, позволяющая с высокой степенью достоверности получать механические параметры почвы, адекватные для описания процесса взаимодействия движителей тракторов о почвой; получены математическая модель уплотнения дерново-подзолистой почвы, подготовленной под посев, и зависимости изменения значений максимального нормального давления под опорными поверхностями ходовых систем тракторов Т-70С, Т-90С, (Л3-82Л и МТЗ-102 ог нагрузочных режимов их работы при движении по деформируемому основанию.

Практическая значимость работы. Предложенные методические

3

и теоретические разработки могут быть использованы для получения мзханичсских параметров почвы и проведения анализа их влияния на ее уплотняпмость. Обоснованы нагрузочные ре пи мы работы тракторов, при которых движители оказывают минимальное уплотняющее воздействие на почву. Для расширения их диапазона предложены мероприятия по совершенствованию конструкции ходовых систем тракторов.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований предложены для использования в картофеле вод ческих хозяйствах Кировской области, а также переданы в СКБ2 Кишиневского и ГСКБ Минского тракторных заводов, где они учитываются при разработке нобых и усовершенствовании существующих моделей тракторов.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава г.Чебоксары 1986 г., Г.Киров 1987, 1988, 1989, 1990 гг., г.Казань 1991 г., на всесоюзной конференции "Земледельческая механика и программирование урожаев" г.Симферополь 1907 г., на всесоюзной научно-практичзской конференции "Состояние и перспективы развития тракторостроения в республике" г.Кишинев 1988 г., на научно-производственных конференциях молодых ученых и специалистов сельского хозяйства Г.Киров 1988 и 1990 гг.

Публикации. По ре зулг-татам исследований опубликовано 8 печатных работ общим объемом 2 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка использованной литературы из 116 наименований, в том числе 2 иностранных, и приложений. Работа изложена на 242 страницах, из них 176 основного текста. Общее число рисунков 61, таблиц 55.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность теш, изложена общая направленность работы и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дан краткий обзор исследований, устанавливавших влияние движителей тракторов на уплотнение почвы, изменение ее агрофизических свойств и урожая сельскохозяйственных культур, определены цель и задачи исследования.

Анализ работ показал, что картофель является культурой, способной давать высокий урожай на рыхлой, хорошо проницаемой А

для воды, воздуха и тепла почве. Повышение ее плотности на 0,1-Ю3 кг/м3 от оптимального значения вызывает снижение урожайности картофеля на 10. ..15%. Уплотнение почвы в основной происходит при механизированном возделывании сельскохозяйственных культур, так как она, являясь средой для выращивания культурных растений, выполняет функции несущего основания для движителей машинно-тракторных агрегатоз, оказывающих на нее механическое воздействие. Наибольшему уплотнению почва подвергается под ходовыми системами тракторов.

Критериями для оценки уровня влияния движителей тракторов на почву является среднее и максимальное Р/аан значения

нормальных давлений. Максимальное давление движителей на почву в значительной мере превышает среднее и фактически определяет ее осадку. Отношение Рта*/рсл принято называть коэффициентом неравномерности у распределения нормальных давлений под движителями тракторов. Величина J , по мнению авторов В.В.Гуськова, H.A. Забавникова, В. А. Васильева, Ф. А.Опейко, А.С.Антонова, Я. С. Агейкина, Э.Ю.Нугиоа, В.А. Скотникова, И.П.Кссневича, А.М.Кононова, В.А.Русанова, М.И.Ляоко и др., в большей мере зависит от конструктивных особенностей их ходовых систем и режимов работы. Однако, наряду с этим, смена почвенных условий, определяющая сопротивление движению тракторов, оказывает влияние на изменение характера взаимодействия их с почвой и глубины следов при ее уплотнении. •

Ооадка почвы под движителями тракторов, а равно и ее уплотнение наряду с внешней нагрузкой, обусловливается сопротивлением почвы смятию и сдвигу, определяемым из эмпирических зависимостей ее деформирования. Однако весьма ванным является соответствие параметров формул этих зависимостей истинным свойствам почвы, которые можно рассматривать как механические параметры опорного основания. Наличие такой исходной информации дает возможность оценить напряженное состояние почвы и ее уплотняемость.

Для достижения цели поставлены следующие задачи.

1. Получить значения механических параметров дерново-подзолистой почвы, с помощью которых дать аналитическое описание зависимостей ее деформирования.

2. Разработать математическую модель деформирования дерново-подзолистой почвы, подготовленной под посев.

3. Выбрать рациональные нагрузочные режимы работы тракторов Т-70С, Т-90С, МТЗ-82Л и МТЗ-102 путем регламентирования нормальных давлений в зоне контакта их двишгелей с почвой.

4. Определить влияние ходовых систем тракторов Т-70С, Т-90С, МТЗ-Б2Л и ?ЯЗ-102 на измвнонив плотности дерново-подзолистой почвы и урожай картофеля.

5. Разработать рекомендации, направленные на уменьшение уплотняющего воздействия на почву ходовых систем тракторов Т-70С, Т-90С, МТЗ-82Л и МТЗ-102.

Во второй главе представлены теоретические предпосылки к вопросу взаимодействия движителей тракторов с почвой.

Изменение максимального нормального давления в зоне контакта ходовых систем тракторов с почвой связано прежде всего о переменой нагрузочного режима их движения. При этом происходит перераспределение положения центра давления Хд относительно середины опорной поверхности движителей гусеничных траоторов, а в результате измзнение коэффициента его смещения Д^-р1 , и

изменение коэффициента перераспределения нагрузки ¡гб^осям ]) колесных тракторов.

Применительно к гусеничным тракторам математическая зависимость смещения центра давления при услрвии равномерного их движения по'деформируемому основанию без уклонов выражается форму-

С1)

где Пкр - высота точки прицепа, м;

Оз - эксплуатационный вес трактора, Н;

Хдй- положение центра тяжести относительно середины опорной поверхности, м;

И/ - момент сопротивления движению трактора, определяемый из выражения

/ (2) где Ркач - сила сопротивления на преодоление внутренних потерь в ходовой системе, Н;

Рс - сила сопротивления движению, вызванная образованием следов, Н;

- радиус делительной окружности звездочки, м.

Для получения & определим работу . затраченную на

уплотнение почвы вследствие образования следа длиной ¿_, , шириной д и глубиной 2К р

Заменяя сопротивление почви смятию Р зависимостью, полученной в МВТУ им. Баумана, запишем

с,

где С - сцепление почвы, кЛа; /(с - модуль сцепления;

- исходная плотность почвы, кг/ы3; /?/, ~ характеристика движителя;

П и - площадь и пзркметр опорной поверхности движителя, м;

- модуль трения;

Ц - показатель экспоненты деформации. Интегрируя выражение (4) и произведя необходимые преобразования, определим работу на образование следов двумя гусеницами трактора

Г * "" с 5)

Исходя из этого, зависимость (I) примат вид

---'-------/Сдо

V (о)

Оптимальным положением центра даачения Ад будет то, при котором коэффициент его смещения й = О, то есть при \л 0. Однако фиксированное положение центра тяжести трактора делает это условие трудновыполнимым. Поэтому наличие крюювой нагрузки при прочих равных условиях вызывает смещение Хл в сторону ее приложения, а в результате увеличение нормальных давлений в зоне контакта движителей с почвой.

Взаимодействие ходовых систем колесных тракторов с почвой обусловливается нагрузкам» У, и У3 , соответственно приходящимися на их передние и задние колеса. Коэффициент 71 перераспределения нагрузки по осям для условия равномерного движения при отсутствии уклонов определяют из выражения

7) - Уп - ХеС^Нг+ММи-ОэТ

Уз ' (7)

где Же*. - коэффициенты нагрузки передних и задних ко-

лес при статическом положении трактора;

1л< - расстояние между осями кож с, м. Раскрывая значения момента сопротивления движению А/у тракторов с учетом механических параметров опорного основания, зависимость (7) можно записать в следующем виде

(8)

где /V - динамический радиус качения колеса, м;

дз - ширина следов задних колес, м;

Л - площадь опорной поверхности задних колес, м2. Из уравнения (8) следует, что увеличение тягового усилия вызывает рост нагрузки на задних колесах при одновременном снижении на передних, а это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение .

Полученные таким образом зависимости (б) и (8) указывают, что емзна почвенных условий, от которых зависят размеры следов от движителей тракторов, будет оказывать влияние на характер изменения коэффициентов Л и 71 • Их взаимосвязь с коэффициентом неравномерности распределения нормального давления можно получить проведением экспериментальных исследований.

Процесс деформирования почвы под действием внешних нагрузок можно моделировать путем погружения в нее штампов. Такое исследование является весьма удобным вариантом для проверки адекватности модели деформирования почвы реальным процессам при ее уплотнении, поэтому с целью наиболее полного учета механизма ее разрушения, а такче влияния параметров почвы на ее деформируемость рассмотрим ход осадки прямоугольного штампа. В этом случае возможны два предельных варианта "поведения" почвы. I - погружение штампа сопровождается вытеснением почвы в боковых направлениях и ее плотность у остается практически первоначальной на протяжении всего процесса деформирования. Разрушение почли происходит по схеме обпего сдвига, что наиболее вероятно при болшцх значениях ее влажности

и/.

П - процесс деформирования почвы происходит только за счет изме-В

нения ее плотности £ и вытеснения почвы в боковых направлениях не происходит. Разрушение почвы осуществляется по схеме честного сдвига. Рассмотрим второй вариант, так как для почвы, подготовленной под посев, он наиболее вероятен.

На рисунке I представлено начальное положение слоя почвы иХ • При погружении штампа на величину 2 слой почвы переместится на величину Ы^Л) , который будет иметь уже другую толщину

¿Х-¿и .

X

<к

и-

■¿и

и <ш

шЖ

¿и

/1

т

& 1 I

б?

штамп

\ У/////

л

1

I

¿¡М

чТ

I V«

6«

Рис Л. Схема деформирования почвы штампом

Если в начальный момент плотность почвы была равна, то к моменту Ь она станет равна ) • Полагая, что вытеснения почвы в боковых направлениях не происходит, то можно записать

или

(9)

(Ю)

Рассмотрим равновесие слоя почвы, используя второй закон Ньютона

(И)

9

или

где 6Г - норшльное напряжение, кПа;

Сс - реакция боковой поверхности на перемещение слоя почвы,

кПа.

Предположим, что перемещение слоя почвы происходит медленно и инерционная составляющая сопротивления деформированию мала, тогда уравнение (II) примет вид

-^Г^ХЧи) , (12)

ШГ (' 4x1 (13)

Таким образом, из уравнения (13) следует, что падение напряжения аб'г в почве определяется трением сдвигаемого столба почвы относительно всего почвенного массива. При этом можно рассматривать несколько представлений боковых реакций Се

Одно из них можно выразить законом Кулона, когда величина 0С не зависит от смещения почвы

С»)

где б^г - боковое напряжение.

Из анализа работ Герсеванова Н.М., Бабкова В.Ф., Флорина В. А. следует, что в интервале давлений, реальных для транспортных средств, боковое напряжение может быть представлено линейной функцией

бе-бг ^з-Ск , (15)

где - коэффициент бокового давления;

С* - капиллярное давление, кПа. Тогда уравнение (13) примет вид

</х

или

задаваясь функцией а , можно определить функцию^ . Если

ю и

функция 6%= ^(р*,*) задана, например в результате специальных испытаний почвы, то'из уравнения (17) можно определить распределение плотности почвы по глубине

\ М^г_ГЛ. (X

^ 1 (19) Если зависимость напряжении сдвига Сс определяется выражением З.Джанози и В.Ханомото

то (12) запишется в виде

или

I,

зтся в виде

<1x1'

-Л кУ&я

(20)

(21)

(22)

Зависимость (22) позволяет определить изшнение плотности почвы от величины ее смецзния ¿/ и глубины погружения деформирующего тела Н^.

Тагам образом, предложенная модель дает возможность получить деформационную характеристику почвы, учитывающую основные параметры почвенного основания С , Т^у7, ^ и провести анализ их влияния.на уплотняемость почвы и функцию распределения по

ее глубине.

В третьей главе изложены программа и методика экспериментальных исследований. Даны характеристики используемых приборов и оборудования. Программа включала лабораторные и полевые исследования. В лабораторных экспериментах, проведенных на специально изготовленных установках, были определены механические параметры почвы, получены закономерности распределения нормальных напряжений и плотности почвы по глубине. В полевых опытах определено напряженное состояние почвы, ее деформация и изменение плотности от воздействия ходовых систем тракторов, движущихся с различным™ значениями тяговой нагрузки и в зависимости от числа их проходов по одному следу.

Для регистрации экспериментальных данных использовали мес-дозы мембранного типа, тензоизмерительную аппаратуру, состоящую из усилителя Т0ПА5-3.01, осциллографа К-12-22, виброизмерительную аппаратуру ВИ6-5 МДД с комплектом датчиков давления и перемещения. Запись деформации почвы под движителями тракторов в динамике осуществляли с помощью модернизированного прибора УРДП-АЭД.

Оценку уровня влияния ходовых систем тракторов на уплотнение почвы и урожай картофеля проводили по модельным и производственным опытам, поставленным в трехгодичной повторности. Модельные были проделаны по стандартной методике. Производственные состояли из двух частей, в которых сравнивали между собой воздействие колесных и гусеничных тракторов. Тракторы МТЗ-62Л и НТЗ-102 работали в агрегате с машинами шириной захвата 2,8 м, а тракторы Т-70С и Т-90С - 5,6 м, используя специально изготовленную восъмирядную картофелесажалку.

В четвертой главе представлены результаты лабораторных экспериментов. Проведена оценка сходимости в теоретических и экспериментальных исследованиях.

Получены основные механические параметры почвы, адекватные для описания процесса взаимодействия движителей тракторов с почвой. Для почвы с исходными значениями = 1220 кг/м3 и \(/ = - 18,7$ они имеют следующие значения: сцепление [С ) - 13 кИа; модуль сцепления С А* ) * 12; модуль трения ( Ку ) = 297; угол внутреннего трения ( у? ) = 38°: экспонента деформации (/? ) = ^ 0,735; модуль деформации ( Лц ) - 2-Ю-2 и; коэффициент бокового давления ( ^ ) = 0,37.

Экспериментами установлено, что разработанная математическая модель уплотнения дерноьо-подзолистой почвы, подготовленной под посев, в значительной мере описывает реальные процессы ее деформирования. Анализируя влияние параметров , С у на изменение плотности почвы, приходим к выводу, что они являются определяющими при рассмотрении процесса ее деформирования. Незначительное уменьшение тангенса угла внутреннего трения почвы (рис.2а) способствует су те ст венному возрастанию ее плотности при воех равных прочих условиях. Аналогичная ситуация происходит при измзнении параметров С (рис.26) и (рис.2в).

В пятой главе приведены результаты полевых экспертентов.

При исследовании процесса деформирования почвы движителями

5

, 0,371--

'1 р,т.

0570-----------

С>,69.. ~~~~

О 0,361-)-(-1--1-1

р 4Ш 4580 '£0° ^ 'й2° ИГМ31бЕ0

Рис.2. Влияние механических параметров почвы на изменение ее плотности: а - ; б - С ; в -

тракгороЕ установлено, что вертикальная деформация ее внутренних слоев, также как и образование следов, по из ре передвижения тракторов осуществляется пропорционально те купим нагрузкам в зоне контакта ходовых систем с почвой.

Увеличение тяговой нагрузки тшкгоров вызывает возрастание деформации почвы во всех ее слоях, обусловленное перераспределением центра давления гусеничных тракторов и нагрузки на оси колесных, а также образованием напряжений сдвига, которые в рыхлой почве способствуют созданию более компактной структуры почвы. При этом большая величина ее деформации отпечена поД колесными тракторами.

В результате исследования напряженного состояния почвы под опорными поверхностями движителей тракторов получены виратеиил,

13

устанавливающие взаимосвязь коэффициента неравномерности с коэффициентами А и 71 ■ Применительно к тракторам Т-70С и Т-90С уравнение имеет вид

1=Аг+Уг'* (23)

где А г - неравномерность расцределения нормальных давлений при

X. - о;

Уг - интенсивность изменения / . Значения параметров уравнения (23), характеризующих взаимодействие с почвой трактора Т-70С, принимают значения Аг ^ 2,8, Уг -12, а трактора Т-90С - Аг = 2,6 и Уг - 9.

Для тракторов МТЗ-82Л и МТЗ-102 получено уравнение следующе-

^Ас-Х-?1, ш

где Ак ~ неравномерность распределения нормальных давлений в момент отрыва передних колес;

Ук - интенсивность изменения ^ .

Коэффициенты зависимости (24) для тракторов МТЗ-82Л и МТЗ-102 соответственно Ак равны 5,4 и 6,2, а Ук - 6,5 и 7.

Полученные благодаря выражениям (23) и (24) значения Ртах в зоне контакта движителей тракторов с дерново-подзолистой почвой позволяют заключить, что допустимое воздействие согласно требованиям ГОСТа 26955-86 в пределах всего диапазона тяговых усилий имеет только трактор Т-90С. Использование трактора Т-70С рекомендуется в агрегате с сельскохозяйственными машинами, имеющими тяговое сопротивление не более 16 кН, а трактора МТЗ-82Л - не более 10 кН. Воздействие движителей трактора МТЗ-102 на почву превышает допустимое значение.

Исследованиями деформации почвы при многократных проходах тракторов по одному следу установлено, что ее осадка в основном • осуществляется во время первого прохода (рис.3), а после пятого она практически не происходит. Математически эта зависимость описывается выражением

Л^гт4-^-^-^ (25)

где - деформация почвы после первого прохода трактора, мм;

«¿г - интенсивность приращения деформации почвы от последующих проходов Д, .

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа изменения плотности почвы от воздействия движителей тракторов указывают, 14

Рис.3. Деформация почвы в слое 0,05...0,15 м в зависимости от кратности проходов П„ трастора МТЗ-102

что существует значимая разница средних ее значений при возрастании крюковой нагрузки и не существует значимой разницы при многократных проходах тракторов по одному следу после первого прохода.

Эксперименты, проведенные в двухгодичной повторности, по исследованию влияния естественных климатических факторов на изменение плотности почвы, подвергшейся воздействию движителей тракторов, разуплотнения почвы не выявили.

В шестой глава приведены результаты модельных и производственных опытов по влиянию движителей тракторов на уплотнение почвы и урожай картофеля.

В модельных опытах установлено, что ходовые системы тракторов, воздействуя га почву, уплотняют ее, это, в свою очередь, угнетающе влияет на рост и развитие картофеля, а в результате на его урожайность. Ранжирование тракторов по уровню влияния на почву осуществляется следующим образом: Т-90С, Т-70С, М13-82Л и МГЗ-102. Минимальное воздействие выявлено от ходовой системы трактора Т-90С. Максимальное - от движителей тракторов МГЗ-82Л и МТЗ-102.

Производственные опыты подтвердили результаты мзделирован-ных, выявив существенное снижение урожайности картофеля в рядках, контактирующих о движителями трактора Т-70С, по отношению к рядкам, обрабатываемым трактором Т-90С. Я наоборот, не выявили значимого различия урожайности картофеля при возделывании его

тракторами МТЗ-82Л и МТЗ-102.

Применение тракторов Т-90С и Т-70С на возделывании картофеля, по отношению к тракторам Ш"3-82Л и ЮЗ-102, установило следующие преимущества.

1. Возможность начинать полевые работы на 5...7 дней раньше, чем с колесными тракторами, так как даже при повышенной влакности почвы буксование их не превышает допустимого значения.

2. Во время уборки картофеля на переувлажненных, рыхлых, суглинистых почвах, когда колесные не могут быть использованы из-за повышенного буксования, тракторы Т-70С и Т-900 достаточно эффективно обеспечивают рабочий процесс агрегатируемых с ниш; сельскохозяйственных машин.

3. При работе тракторы Т-70С и Т-90С повреждают растения значительно меньше, чем колесные, так как их механизм управления позволяет на всех технологических операциях соблюдать прямолинейность движения.

Применение тракторов Т-90С и Т-70С в картофелеводстве дает возможность его возделывания по восьмирядной технологии. Производительность машинно-тракторных агрегатов при этом возрастает в 1,5 раза, а площадь, контактирующая с движителями тракторов, уменьшается в 2 раза.

В седьмой главе приведены результаты технико-экономической оценки, выполненной согласно ГОСТу 23728-88 "Техника сельскохозяйственная. №тоды экономической оценки".

Проведен расчет годового экономического эффекта от внедрения в технологию возделывания картофеля в качестве энергетических средств новых моделей тракторов - Т-90С и ИТ3-102 по сравнению с базовыми Т-70С и М13-82Л. От использования трактора Т-90С в расчете на одну тонну картофеля он составляет 7,14 рублей. Применение трактора МТЗ-102 экономического эффекта не выявило.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Движители тракторов, воздействуя на почву, значительно уплотняют ее. Степень уплотняющего воздействия почвы ходовыми системами тракторов в большей мере зависит от нагрузочных режимов их работы.

2. Получены математические выражения для определения максимального нормального давления в зона контакта движителей тракторов с почвой от нагрузочных режимов их работы при движе-16

нии по деформируемому основанию. Из них следует, что допустимое воздействие на дерново-йодзолисту» почву, подготовленную под госев, в пределах всего диапазона тяговых усилий имеет только трактор Т-90С. Трактор Т-70С рекомендуется использовать в агрегате с сельскохозяйственными машинами, имеющими тяговое сопротивление мзнее 16 кН, а трактор МГЗ-82Л - не более 10 кН. Применение трактора ОТ3-102 является нерациональным.

3. Создана установка и отработана методика определения механических параметров почвы ненарушенного сложения, которые адекватны для описания процесса взаимодействия с ней движителей тракторов. Основными механическими параметрами почвы являются: С - сцепление почвы, - угол внутреннего трения, /7 - экспонента деформации. Аз - модуль деформации сдвига, - коэффициент бокового давления. Установлено, что значения указанных параметров практически незашсиш от формы и разшра деформатора.

4. Разработана математическая модель уплотнения дерново-подзолистой почвы, подготовленной под посев, которая в значительной мзре описывает реальные процессы деформирования почвы. Анализ показал, что напряженное состояние почвы и измэнение ее плотности при приложении нагрузки оценивается механическими параметрами почвы. .Важным параметром внешнзго воздействия является соотношение ■ деформатора, что рекомендуем учитывать на стадии проектирования движителей, принимая его возможно большим.

5. Полевыми модельными опытами, а также экспериментами, проведенными в производственных условиях, установлено, что воздействие ходовых систем тракторов на почву отрицательно влияет на ее агрофизические свойства, а в результате - на урожай картофеля. По степени влияния наиболее рациональной является ходовая система трактора Т-90С, затем следует Т-70С, МТЗ-82Л и

МГ 3-102.

6. Целесообразно использование тракторов Т-90С и Т-70С в агрегате с машинами, предназначенными для возделывания картофеля по восьмирчдной технологии, позволяющими уменьшить суммарную площадь поля, контактирующую о движителями тракторов, в два раза.

7. Экспериментальными исследованиями при многократных проходах тракторов по одному следу установлено, что определяющее воздействие оказывает первый проход. Уплотнение почвы при по-

следующих цроходах носит экспоненциальный характер.

8. В результате экспериментальных исследований, проведенных в двухгодичной повторности, получены данные, что разуплотнения почвы под действием естественных климатических факторов, а такие за вегетацию картофеля пе происходит.

9. Снижение уплотняющего воздействия движителей тракторов на почву можно получить путец проведения следующих мероприятий: Т-90С - уменьшить углы наклона набегающей и рабочей ветвей гусеницы до 3...5°; сместить положение центра тяжести трактора вперед относительно середины опорной поверхности на величину не менее 74 мм; отказаться от установки упоров задней каретки, ограничивающих ее динамический ход.

Т-70С - увеличить длину опорной поверхности движителей трактора на 30...40Й; оси крайних опорных катков установить выше промежуточных на 12...15 мм.

1.ГГо-02Л и Ш'3-102 - увеличить площадь опорной поверхности их движителей за счет применения шин более широкого профиля (16,9/?38), а таете шин с низким внутришиншм давлением воздуха ( 0,1 ЫПа). Для этого ширину междурядий картофеля с це-

ль» уменьшения травмирования ботвы нужно принимать переменной. Междурядья, по которым проходят движители тракторов, должны иметь ширину 0,8 м, а смежные - 0,6 м.

10. Внедрение в картофелеводство трактора Т-90С позволило получить годовой экономический эффект в размере 170,рублей с каждого гектара по сравнению с трактором Т-70С. Применение трактора MTS-I02 относительно МГЗ-В2Л при четырехрядной технологии возделывания картофеля экономического эффекта не выявило.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Мухамадьяров Ф.Ф. Восьмирядка Дудникова//Сельский меха- . низатор. 1964.—№ 12,-С. 14.

2. Гуревич А.М., Мухамадьяров Ф.Ф. Методика исследования уплотняющего воздействия на почву ходовых систем тракторов при возделывании картофеля// Интенсификация сельскохозяйственного производства: Тез. докл. научно-практической конференции. -Че-б око ары,-1986.—С. 25-27.

3. Мухамадьяров Ф.Ф. Восьшрядная картофелесажалка//Инфор-мационний листок: Кировский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды. Киров,-1986.4с.