Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Трубилин Евгений Иванович. Механико-технологическое обоснование и разработка энергосберегающей технологии использования соломы на удобрение : ил РГБ ОД 71:97-5/153

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ МЕ
ХАНИЗАЦИИ УБОРКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЗЕРНОВОЙ
ЧАСТИ УРОЖАЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР 10

  1. Плодородие почв. Пути сохранения и улучшения плодородия почв 10

  2. Экологические предпосылки в разработке технологии и технических средств уборки незерновой части урожая зерновых культур 27

  3. Существующие технологии уборки и использования незерновой части урожая зерновых культур в условиях Кубани и перспективы их совершенствования 33

  4. Современная структура технических средств механизации уборки незерновой части урожая в условиях Кубани и ее анализ 45

  1. Структура парка зерноуборочных и соломоуборочных средств 46

  2. Классификация зерноуборочных комбайнов по способу утилизации незерновой части урожая 50

1.5. Цели и задачи исследований 55

2. ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

  1. Программа исследований 60

  2. Общая методика исследований 61

  1. Методика изучения физико-механических свойств соломы зерновых культур ириса 62

  2. Методика определения энергетических показателей процесса резания соломы зерновых культур и риса 64

  3. Методика качественной оценки работы измельчителей соломы при уборке 71

  4. Методика лабораторно-полевых исследований 80

  1. Почвенно-климатические и погодные условия в годы проведения полевых опытов 81

  2. Методика исследований и агротехника в полевых опытах... 81

  3. Методика экологической оценки влияния сжигания пожнивных остатков на физико-механические свойства и плодородие

почвы, зоофауну и фитогенные микроорганизмы 84

2.6.4. Методика комплексной оценки эффективности новых тех
нологий и технических средств заделки измельченной соломы зерновых
культур в почву 85

2.7. Методика опытно-производственной проверки технологии
уборки незерновой части урожая зерновых культур 91

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СОВРЕМЕН
НЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
МАШИН ДЛЯ УБОРКИ ЗЕРНА И НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРО
ЖАЯ 92

3.1.Принципы многоуровневого системного подхода при обос
новании технологии использования незерновой части урожая 92

  1. Организационно-технологические условия уборки зерновых колосовых в Краснодарском крае 96

  2. Обоснование и синтез графовой модели технологических процессов уборки зерновых колосовых культур 107

  1. Математическая модель оптимизации технологических комплексов машин 116

  2. Результаты математического моделирования процессов

уборки зерновых-колосовых культур в Краснодарском крае 123

  1. Анализ процесса резания соломы и его энергетических показателей 131

  2. Предпосылки и пути снижения энергоемкости технологии уборки незерновой части урожая 146

  1. Совершенствование технологического процесса измельчения НЧУ и поиск путей снижения энергоемкости измельчителей 146

  2. Совмещение технологических операций в технологии уборки НЧУ и минимализация технологии заделки измельченной соломы в почву 153

4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КОНСТРУК
ТИВНОЙ СХЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ИЗМЕЛЬЧИ
ТЕЛЯ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ 156

  1. Экологические аспекты разработки и использования измельчителей в технологиях уборки зерна и незерновой части урожая 156

  2. Обоснование технологических схем измельчителей незерновой части урожая по многокритериальному подходу 158

4.3.Обоснование технологической схемы и параметров работы
дискового разбрасывателя 174

4.4. Энергетические затраты на измельчение незерновой части
урожая и обоснование конструктивных параметров нового измельчите
ля 183

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО
ВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ 207

5.1. Результаты лабораторно-полевых исследований 207

  1. Физико-механические свойства соломы зерновых-колосовых культур и риса, возделываемых в Краснодарском крае 207

  2. Влияние заделки измельченной НЧУ зерновых культур на плодородие почвы 218

  3. Влияние удобрения почвы НЧУ зерновых культур на рост

и развитие озимой пшеницы 222

5.1.4. Влияние удобрения почвы соломой на урожайность сель
скохозяйственных культур в условиях Кубани 233

5.2. Результаты экологического обоснования различных техно
логий уборки и использования незерновой части урожая зерновых
культур 242

  1. Экологические последствия сжигания соломы и стерни зерновых культур и изменение плодородия почвы 242

  2. Влияние сжигания стерни и соломы зерновых культур на зоофауну и фитопатогенные микроорганизмы и обоснование экологически безопасных путей использования соломы 257

5.3. Эффективность новых энергосберегающих технологий за
делки измельченной соломы зерновых культур в почву 264

5.4.Агро-зоотехническое обоснование требований к машинам
для уборки зерновых колосовых и риса, обеспечивающих эффективное
использование незерновой части урожая 279

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗ
РАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМ
ПЛЕКСОВ МАШИН 287

6.1. Результаты опытно- производственных испытаний 287

  1. Характеристика условий сельскохозяйственных культур 288

  2. Состав технологических комплексов машин 289

  3. Агроэкономическая эффективность технологий использования соломы при возделывании различных сельскохозяйственных культур 293

6.2. Технико-экономическая эффективность новых технологий и
технологических комплексов машин 300

  1. Эффективность технологических комплексов машин 300

  2. Эффективность новых технологий использования незерновой части урожая в качестве органического удобрения 305

7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 311

  1. Выводы 313

  2. Предложения производству 319

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 321

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МАТЕРИАЛЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТА
ТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 347

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 364

Введение к работе:

Количество и качество производимой растениеводческой продукции зависят от агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, направленных на эффективное использование земельных ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы, охрану окружающей среды от загрязнения. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур находится в прямой зависимости от полноценного использования плодородия почвы, обобщенным показателем которого является количественное содержание в ней органического вещества и прежде всего наиболее деятельной его части гумуса. Однако за последние 50 лет среднегодовые потери гумуса в почвах Краснодарского края приближаются к 5 млн. т. (около 1,2 т/га). Даже на государственных сортоучастках при достаточном внесении минеральных удобрений и более высокой культуре земледелия не удалось избежать потерь гумуса, [7, 72, 73, 82, 98].

В почвах Краснодарского края в среднем за год содержание гумуса снижается на 0,03%. Если учесть, что накопление гумуса идет крайне медленно (сотни и даже тысячи лет), а разрушение значительно быстрее (десятки лет), то проблема сохранения его запасов в почве является актуальной и достаточно сложной. Чтобы предотвратить дальнейшие потери гумуса, необходимо вносить повышенные дозы органических удобрений, шире внедрять противоэр-розионные мероприятия, прекратить сжигание стерни, проводить запашку растительных остатков, [118, 122].

В качестве дополнительного источника удобрения весьма эффективны измельченная солома колосовых и стебли других с.-х. культур.

Многолетними исследованиями научных учреждений Краснодарского края доказана высокая эффективность механизированной технологии использования соломы на удобрение. Она позволяет приостановить деградацию кубанских черноземов, улучшает экологическую обстановку за счет отказа от выжигания стерни, способствует повышению урожайности сельскохозяй-

ственных культур на 15-20% и эффективности производства. При этом используется на удобрение та часть получаемого урожая соломы, которая остается после заготовки для нужд сельскохозяйственных предприятий и на другие цели, [162, 172, 178].

Однако широкое внедрение технологии сдерживается из-за отсутствия высокопроизводительных и надежных машин для качественного измельчения и равномерного распределения соломы по полю. Использование измельчителя ПУН-5 с зерноуборочным комбайном СК-5 "Нива" приводит к снижению его производительности на уборке до 20%, сокращению срока службы, увеличению удельного расхода топлива на 10-15%, отнесенного к 1 тонне намолоченного зерна, а также к дополнительным потерям урожая. На комбайнах Дон-1500 с приспособлениями ПКН-1500 также имеет место некоторое превышение расхода топлива. Все это требует создания новых машин для измельчения и разбрасывания соломы и на их основе совершенствования технологии использования соломы на удобрение, [38, 41, 42, 55, 66, 112, 182].

Несмотря на проведенные исследования по данной проблеме, до сих пор остаются нерешенными многие важные вопросы. В частности, не отработана энергосберегающая и экологически безопасная технологическая схема приспособления к зерноуборочным комбайнам для эффективного использования соломы по различным технологиям (в том числе и на удобрение), не уточнены агротехнические требования к измельчителям, учитывающие новые подходы к степени измельчения соломы при ее использовании на удобрение, не определено влияние измельченной и расщепленной соломы на урожайность основных сельскохозяйственных культур, возделываемых в Краснодарском крае. Недостаточно глубоко обоснованы технологические комплексы машин для уборки зерна и незерновой части урожая.

Решение этих задач возможно только при системном подходе, объединяющим весь комплекс вопросов, связанных с анализом и разработкой новых технологий использования НЧУ зерновых культур, технических средств для

их реализации и эффективностью измельченной НЧУ при возделывании сельскохозяйственных культур.

Настоящая работа направлена на решение важной научной проблемы: повышения плодородия почвы на основе разработки и освоения в сельскохозяйственном производстве Краснодарского края новых технологий и технологических комплексов машин для использования соломы зерновых культур в качестве одного из основных источников сохранения и повышения плодородия почв. Работа, на наш взгляд, достаточно актуальна и имеет важное народнохозяйственное значение для такого крупного аграрного региона, как Кубань.

Для решения поставленной проблемы были обоснованы задачи исследований, намечены пути и методы их решения. При этом было проанализировано современное состояние и перспективы уборки зерна и незерновой части урожая, технические средства для их выполнения, экологические аспекты исследуемой проблемы, проведены теоретические и экспериментальные исследования.

Объектом исследований являлась технология уборки и использования незерновой части урожая зерновых культур и технические средства для их осуществления, в первую очередь измельчители.

Научные выводы по изучаемой проблеме получены на основе теоретических, и лабораторно-полевых исследований, широкой производственной проверки технологии в хозяйствах Краснодарского края. В качестве центрального направления в работе выбрано обоснование нового, подтвержденного патентом, рационального технологического процесса использования соломы на удобрение и комплекса машин к нему. В работе использованы современные методы исследований: математическое моделирование, графовые модели, планирование эксперимента и др.

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете и сельскохозяйственных предприятиях Краснодарского края.

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Кубанского госагроуниверситета (1985-1995 г.г.), на секции НТС по механизации и электрификации сельского хозяйства департамента сельского хозяйства и продовольствия Краснодарского края (приложение 1), на секции уборки зерновых культур Всероссийского семинара-совещания (г. Новокубанск, 1994 г., КубНИИТиМ).

Результаты исследований по использованию незерновой части урожая зерновых и крупяных культур и выбору технологических комплексов машин были одобрены и рекомендованы к практическому использованию в ГСКБ ПО "Ростсельмаш" (приложение 2).

На защиту выносятся следующие основные положения:

графовая и математическая модели функционирования и оптимизации технологических комплексов машин для уборки и утилизации соломы;

аналитические зависимости процесса резания соломы;

технологическая схема приспособления к зерноуборочным комбайнам для измельчения и разбрасывания незерновой части урожая по полю;

экологические аспекты процесса уборки незерновой части урожая во взаимосвязи с агроценозом, почвой и биотой;

агробиологическая эффективность измельченной и заделанной в почву соломы;

физико-механические свойства новых районированных и перспективных сортов зерновых культур и риса, возделываемых в Краснодарском крае;

многокритериальный метод разработки и выбора основных конструктивных элементов создаваемых машин;

энергетические показатели работы различных типов измельчителей;

частные методики исследования технологий и технических средств для измельчения незерновой части урожая;

агротехнические требования к измельчителям соломы;

технико-экономические показатели комплексов машин и технологий уборки и использования незерновой части урожая.

Подобные работы
Паша Петр Григорьевич
Обоснование технологии и разработка рабочих органов поточной линии для сушки табака вертикальными гирляндами
Чома Михай
Обоснование технологий и разработка средств механизации производственных процессов в свиноводстве ВНР
Афанасьев Вячеслав Николаевич
Обоснование и разработка технологий и технических средств для производства экологически безопасных, биологически активных удобрений на основе отходов животноводства и птицеводства
Детистова Ольга Ивановна
Разработка технологии и обоснование средств механизации приготовления силосованных кормов в малообъемных хранилищах
Петросян Ашот Закарович
Обоснование технологии и разработка рабочих органов карусельной установки для сушки свежеубранных листьев табака
Спевак Николай Владимирович
Совершенствование технологии производства компостов с разработкой и обоснованием параметров устройства для измельчения твердых органических удобрений
Данилин Андрей Владимирович
Совершенствование технологии производства вермикомпоста с разработкой и обоснованием параметров измельчающего устройства
Сипко Николай Иванович
Разработка процесса подпрессовки тюков и обоснование технологии подготовки соломистого сырья к транспортировке
Пономарев Андрей Григорьевич
Обоснование и разработка широкорядной гребневой машинной технологии возделывания и уборки картофеля
Денисов Роман Анатольевич
Совершенствование технологии производства вермикомпоста с разработкой и обоснованием оптимальных параметров устройства для формования гряд и распределения подкормки

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net