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:

Хизов Андрей Викторович. Снижение воздействия ходовой системы гусеничного трактора Т-4А на почву : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Саратов, 2007 159 с. РГБ ОД, 61:07-5/2676

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА: ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ..! 1

Состав почвы, физико-механические свойства и процессы, происходя
щие в ней при воздействии движителей 11

Характеристика условий благоприятного развития сельскохозяйствен
ных культур в Саратовской области 22

Основные составляющие, входящие в систему гусеничный

движитель-почва 24

Профиль поверхности как опорное основание взаимодействия

системы движитель - почва 26

Динамические аспекты воздействия ходовых систем на почву 32

Существующие системы подвески гусеничных энергонасыщенных

тракторов 39

Влияние конструктивных особенностей гусеничного трактора на

уплотнение почвы 43

Анализ теоретических зависимостей по воздействию движителя на

почву 47

Основные выводы, цели и задачи исследований 51

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ПОЧВЫ

ДВИЖИТЕЛЕМ ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА 54

Постановка задачи 54

Феноменологическая модель пространственной почвенной среды 58

Аналитическое описание скорости перемещения реологической

ячейки от действия сосредоточенной силы 60

Зависимость изменения плотности почвы от количества ее

нагружений опорными катками движителя гусеничного трактора 65

ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ 73

Программа экспериментальных исследований 73

  1. Объект и условия проведения исследований 73

  2. Лабораторные исследования 77

  1. Определение микропрофиля и напряжений под опорными катками экспериментальной установки в грунтовом канале 81

  2. Определение твердости песка в грунтовом канале в зависимости от

количества воздействий опорными катками 82

3.4 Полевые исследования 83

  1. Определение величины деформации почвы после прохода трактора 83

  2. Определение плотности сложения и влажности почвы 83

  3. Определение твердости почвы 86

  4. Определение макроагрегатного состава почвы 87

  5. Определение размеров следа движителя 88

3.5 Проведение тяговых испытаний серийного и модернизированного

гусеничного трактора Т-4А 89

  1. Тарировка измерительной аппаратуры 91

  2. Обработка данных тяговых испытаний 93

  3. Определение погрешности средств измерений 95

  4. Обработка экспериментальных данных 97

  5. Методика определения урожая зерновых культур 98

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И

ИХ АНАЛИЗ 100

  1. Лабораторные исследования 100

  2. Изменение величины деформации почвы после прохода серийного и модернизированного тракторов 108

  3. Изменение плотности почвы по следам движителей гусеничных тракторов 112

  4. Изменение твердости почвы по следам движителей гусеничных тракторов 113

  5. Воздействие движителей тракторов на макроагрегатный состав почвы 115

  1. Изменение размеров следа движителя после прохода трактора 117

  2. Результаты тяговых испытаний трактора 119

  3. Влияние уплотнения почвы движителями на изменение урожайности

зерновых культур 121

4.9 Экономическая оценка эффективности использования
модернизированного трактора Т-4А 122

  1. Методика расчета экономической эффективности использования модернизированного трактора Т-4А 122

  2. Определение экономических показателей модернизированного трактора Т-4А 124

  3. Определение затрат на модернизацию подвески опорных катков

трактора Т-4 А 125

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 127

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 129

ПРИЛОЖЕНИЯ 145

Введение к работе:

Актуальность темы. В настоящее время в мире средняя доля пахотной земли на человека составляет 0,5 га В нашей стране в 1950 г она составляла 1,06 га, в 1977 г - 0,87 га и сегодня составляет не более 0,7 га В связи с этим принята программа «Сохранение и восстановление плодородия почв, земель сельхозназначения и агроландшафтов» как национального достояния России на 2006-2010 годы

Министр сельского хозяйства Р Ф А В Гордеев на заседании Правительства в 2005 году заявил, что ежегодно безвозвратно в России убывает 30-40 тыс тракторов (5-6 %), а пополняется в среднем на 1 % в год

Механическое воздействие ходовых систем на почву приводит к ее уплотнению, и как следствие - к снижению урожайности

Юшин А А установил, что увеличение плотности почвы на 0,1 г/см3 сверх оптимальных значений приводит к снижению урожайности ячменя на 0,122 а озимой пшеницы на 0,62 0,82 ц/га

Для выполнения работ по возделыванию сельскохозяйственных культур предпочтение отдается гусеничным тракторам, так как их движители по сравнению с колесными имеют меньшее удельное давление на почву, их применение в технологических операциях снижает кратность прохода по одному следу и позволяет уменьшать уплотнение почвы, сокращая потери урожая

В Саратовской области насчитывается более 20 тысяч тракторов различных марок На гусеничный парк тракторов приходится 43 % , из них 2319 единиц составляют тракторы Т-4А, которые успешно выполняют технологические операции на полях области

Находящийся в эксплуатации парк устаревших машин в области при сегодняшних темпах производства будет заменен новыми в лучшем случае через 10-15 лет Однако и их ходовые системы по уровню воздействия не отвечают агротехническим требованиям

Работа проводится в соответствии с комплексной темой № 7 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н И Вавилова «Повышение эффективности использования мелиоративных земель» раздел 7 4 «Разработать экологически совместимые почвощадящие ходовые системы рабочих органов сельскохозяйственных и мелиоративных машин»

Цель работы Снижения уплотняющего воздействия на почву гусеничным движителем трактора Т-4А за счет равномерного распределения давления под опорными катками

Объект исследования - процесс взаимодействия гусеничного движителя трактора Т-4А с почвой

Предмет исследования — закономерности воздействия гусеничного движителя трактора Т-4А на физико-механические свойства почвы, процесс деформации, уплотнения и волнообразования в почве

Методы исследований. Предусматривали разработку аналитических зависимостей по определению скорости перемещения почвенных частиц при воздействии движителя трактора и изменение плотности почвы с учетом ее реологических свойств и кратности воздействия на основе феноменологической модели

Теоретические исследования выполнялись на основе известных законов и положений физики почв, классической механики и математики Для выяснения достоверности положений теории провели лабораторные и полевые исследования в соответствии с действующими ГОСТами, методическими рекомендациями ведущих НИИ и разработанных частных методик Результаты исследований обрабатывались на ПЭВМ с применением программ MathCAD, Excel, Statistic

Научная новизна. Получены аналитические зависимости движения почвенной частицы под действием нагрузки, а также изменение плотности почвы после воздействия на нее движителя с учетом реологических свойств Разработана конструкция изменения ходовой системы трактора Т-4А, позволяющая

снижать воздействие движителя на почву за счет равномерного распределения давления под опорными катками

Практическая ценность Применение модернизированного трактора Т-4А позволяет снизить деформацию почвы в корнеобитаемом слое по сравнению с серийным на 33 %, плотность на 8,6 % твердость на 11,2 %, глубину колеи на 22,4 %, снизить потери урожая яровой пшеницы на 0,8 ц/га, озимой на 0,9 ц/га Экономический эффект составил 21593 рубля на трактор (в масштабе цен 2006 года)

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена теоретическими исследованиями, выполненными с применением математических методов и обработанных с помощью современных средств вычислительной техники, а также обоснование каждого вывода Предлагаемая измененная ходовая часть модернизированного трактора Т-4А испытана и внедрена в коллективное сельскохозяйственное предприятие «Новая Красавка» Лысогор-ского района

Апробация работы. Основные положения работы были доложены, обсуждены, апробированы и получили положительную оценку

- на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспи
рантов Саратовского ГАУ в 2005-2007 г г ,

- на второй Международной научно-практической конференции (г Самара,
Самарская государственная сельскохозяйственная академия, 2005 г)

- на расширенном заседании кафедры «Мелиоративные и строительные маши
ны» СГАУ им НИ Вавилова в 2007 г

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 научных работах В том числе одна статья в издании, поименованном в «Перечень » ВАК, в 3-х сборниках международных научно-практических конференций, и б-ти сборниках научных работ, из которых 4-ре работы - без соавторов Получено положительное решение на выдачу патента на полезную

модель Общий объем публикаций составляет 2,39 пл, из которых 1,37 пл принадлежит лично соискателю

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы и приложений Работа изложена на 153 страницах машинописного текста, в том числе содержит 8 таблиц, 40 рисунков, приложения (документы о проверке и внедрении результатов исследования) Список литературы включает 149 наименований, из них 9 на иностранном языке

На защиту выносятся следующие научные положения:

  1. Теоретическое описание процесса уплотнения почвы на основе феноменологической модели

  2. Обоснование конструкции, крепления опорных катков ходовой системы гусеничного трактора для снижения воздействия на почву

  3. Рекомендации по использованию предлагаемой разработки при конструировании новых ходовых систем и модернизации существующих и экономическая оценка

Подобные работы
Емельянов Александр Михайлович
Пути снижения техногенного воздействия гусеничных движителей уборочных машин на переувлажненные почвы
Иванов Сергей Анатольевич
Снижение негативного воздействия движителей комбинированного посевного агрегата на базе трактора ЛТЗ-155 на почву
Егоров Виталий Петрович
Обоснование основных параметров рыхлителя подпахотного слоя почвы для снижения стока талых вод со склонов
Балатон Ене
Разработка и исследование способов снижения тягового сопротивления глубокорыхлителя в условиях песчано-суглинистых почв Венгрии
Истомин Сергей Викторович
Снижение вредных выбросов при эксплуатации дизелей путем воздействия на рабочий процесс двигателя и совершенствования средств очистки отработавших газов
Лопарев Аркадий Афанасьевич
Воияние конструктивных и эксплутационных факторов ходовой систем тракторов МТЗ-80, МТЗ-82 на свойства дерново-подзолистых суглинистых почв
Ерохин Алексей Владимирович
Технология и система удаления из помещений отработавших газов двигателей внутреннего сгорания трактора с эжекторным устройством для снижения их температуры
Молоканов Сергей Васильевич
Повышение эффективности использования МТА с колесными тракторами класса 1,4 за счет применения пневмогидравлической навесной системы
Рыжов Юрий Николаевич
Оптимизация конструктивных параметров системы "фрикционное сцепление - гидроусилитель - тормозок" с целью повышения эксплуатационных качеств трактора : на примере трактора Т-130
Григорьев Игорь Владиславович
Снижение отрицательного воздействия на почву колесных трелевочных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования

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