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:

Васильев Сергей Иванович. Совершенствование метода и технических средств для горизонтального измерения твердости почвы при внедрении технологии координатного земледелия : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Кинель, 2007 167 с. РГБ ОД, 61:07-5/2750

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

РЕФЕРАТ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 10

1.1 Анализ показателей, характеризующих физическое состояние

почвы 10

  1. Анализ методов определения твердости почвы 29

  2. Обзор существующих технических средств для определения твердости почвы 36

  3. Технологии координатного земледелия 44

  4. Выводы 46

2. ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 48

  1. Программа исследований .- 48

  2. Общая методика исследований 49

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ

ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
ТВЕРДОМЕРА, И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЕГО
РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ 51

  1. Изучение особенностей технологического процесса горизонтального измерения твердости почвы, в условиях применения технологий координатного земледелия 51

  2. Обоснование параметров наконечника 61

  3. Обоснование конструктивно-технологической схемы

твердомера 69

3.4. Выводы по главе 77

4. МЕТОДИКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 79

  1. Цель и задачи экспериментальных исследований 79

  2. Методика определения оптимального значения угла при вершине

наконечника 80

4.3. Методика двухфакторного опыта по определению влияния
параметров физического состояния почвы, на величину
горизонтальной твердости почвы 84

  1. Тарировка лабораторной установки 84

  2. Методика проведения эксперимента 85

4.4. Методика многофакторного эксперимента по определению

зависимости точности определения твердости почвы от
параметров наконечника и режимов его работы 88

  1. Планирование полнофакторного эксперимента 88

  2. Тарировка лабораторной установки 90

  3. Методика проведения эксперимента 92

4.5. Методика сравнительных лабораторных испытаний разработанных
твердомеров с твердомером Ревякина 95

  1. Тарировка лабораторных установок 95

  2. Методика сравнительных лабораторных испытаний разработанных твердомеров 96

4.6. Методика сравнительных полевых испытаний разработанного
твердомера с твердомером Ревякина 100

  1. Методика проведения эксперимента 100

  2. Методика тарировки экспериментального твердомера 107

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 109

5.1. Результаты тарировки лабораторных установок 109

5.2. Результаты эксперимента по определению угла

при вершине наконечника 112

5.3. Результаты исследования зависимости достоверности определения
удельного сопротивления почвы от геометрических параметров
наконечника 114

5.3.1. Результаты двухфакторного эксперимента по определению

влияния параметров физического состояния почвы, на

величину твердости почвы 114

5.3.2. Результаты полнофакторного эксперимента по обоснованию
геометрических параметров наконечника, полученные в
почвенном канале 116

5.4. Зависимость точности измерения твердости почвы от скорости
движения наконечника 120

  1. Результаты сравнительных лабораторных испытаний предлагаемого твердомера с твердомером Ревякина 122

  2. Результаты полевых испытаний предлагаемого твердомера 126

5.7. Выводы 136

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 137

  1. Расчет стоимости изготовления устройства для определения твердости почвы (твердомера) 137

  2. Расчет эксплуатационных затрат на проведение одной серии измерений твердости почвы ....139

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 143

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 145

ПРИЛОЖЕНИЯ 156

РЕФЕРАТ

Диссертационная работа изложена на 167 страницах, содержит 5 таблиц, 55 рисунков, список литературы из 125 наименований, в том числе 8 на иностранных языках и 12 страниц приложений.

В диссертации обоснована актуальность проблемы совершенствования методов и технических средств для горизонтального измерения твердости почвы с целью повышения эффективности применения технологий координатного земледелия.

Разработаны и теоретически обоснованы конструктивные схемы устройств для горизонтального непрерывного измерения твердости почвы.

Теоретически и экспериментально установлены и обоснованы параметры и технологические режимы работы устройств для горизонтального измерения твердости почвы:

1. Трехканального твердомера горизонтального действия с
внутренним расположением плунжеров;

2. Одноканального твердомера горизонтального действия
повышенной точности.

Даны рекомендации по применению разработанных устройств при использовании технологий координатного земледелия.

Экономический эффект от применения трехканального (основного) устройства составляет 2280,5 руб., годовая экономия затрат труда 220 чел.-ч., срок окупаемости 1,8 года.

Введение к работе:

Актуальность темы. Проведение агротехнических мероприятий в современном сельском хозяйстве производится без точного изучения исходного состояния почвы: твердости, влажности и т.д. Это приводит зачастую к переуплотнению почвы, нарушению ее структуры, потере влаги, а также перерасходу ТСМ и удобрений, так как в этом случае не учитывается неоднородность участка почвы.

В настоящее время в мировом сельском хозяйстве активное развитие получают технологии точного и координатного земледелия, при использовании которых производится индивидуальный подход к обработке небольших отдельных участков поля в зависимости от их исходного состояния.

Развитие и внедрение данных технологий требует опережающего развития и совершенствования методов и технических средств, позволяющих производить массовые измерения свойств почвы непосредственно при работе сельскохозяйственных агрегатов, а также позволяющих составлять карты распределения твердости по площади участка почвы.

Существующие на данное время методы и технические средства для определения твердости почвы либо не позволяют эффективно применять технологии координатного земледелия (так как требуют высоких затрат ручного труда и времени), либо обладают низкой достоверностью результатов измерений.

Кроме этого, при проведении испытаний сельскохозяйственных машин и полевых опытов, особые требования предъявляются к однородности почвенного участка. При этом оценка однородности участка поля является одной из самых трудоемких и длительных подготовительных мероприятий. Как правило, в этом случае, пользуются рекогносцировочным посевом, на проведение которого затрачивается около года времени, тогда как внедрение технологий координатного земледелия требует быстрого получения результатов массовых измерений однородности почвы и построения карты земельного участка.

Таким образом, актуальной задачей для аграрного производства является совершенствование методов и технических средств позволяющих обеспечить непрерывное послойное измерение твердости почвы и тем самым эффективно применять технологии координатного земледелия.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА».

Цель исследования. Совершенствование метода и технических средств для горизонтального измерения твердости почвы при внедрении технологии координатного земледелия.

Объект исследования. Процесс взаимодействия почвы с рабочими органами твердомеров при горизонтальном измерении ее твердости в пахотном слое.

Предмет исследования. Параметры процесса взаимодействия почвы с рабочими органами твердомеров и факторы, определяющие точность и достоверность результатов измерений.

Научная новизна. Конструктивные схемы устройств для горизонтального измерения твердости почвы, позволяющие повысить точность и достоверность результатов измерений твердости почвы; Аналитические зависимости, раскрывающие механизм взаимодействия почвы с рабочими органами твердомера; Параметры рабочих органов твердомера, являющиеся специфическими для процесса горизонтального измерения твердости.

Новизна конструктивных решений подтверждается положительным решением о выдаче патента на изобретение «Устройство для непрерывного измерения твердости почвы» [Заявка № 2005139670/28(044231)].

Практическая ценность работы заключается в разработке устройства, позволяющего производить горизонтальное непрерывное измерение твердости почвы одновременно в нескольких слоях, применение которого совместно с измерительным комплексом позволяет производить массовые измерения твердости почвы, и тем самым эффективно использовать технологии координатного земледелия, и снизить затраты труда и времени на проведение измерений и составление карт твердости почвы.

Достоверность результатов исследований подтверждается лабораторными и полевыми опытами по определению твердости почвы с использованием твердомеров конструкции Ревякина и других контрольно-измерительных приборов, а также актами испытаний.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы для построения карты твердости почвы участка поля ФГУ «Поволжская МИС», а также для разработки устройства для горизонтального непрерывного измерения твердости почвы.

Апробация работы. Основанные результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО «Самарской ГСХА» (2003 – 2006 гг.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2006 г.).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 1 работа без соавторов, 1 работа в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ. Общий объем 2,13 п.л., из них автору принадлежит 1,13 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 125 наименований и приложений. Диссертация изложена на 167 с., содержит 5 таблиц, 55 рис. и 8 приложений.

Подобные работы
Макевнин Александр Васильевич
Совершенствование методов и средств контроля и учета энергопотребления мобильными сельскохозяйственными агрегатами
Михайлова Ольга Валентиновна
Совершенствование физических методов и технических средств, обеспечивающих оптимизацию процессов в технологии инкубации яиц
Шварц Анатолий Адольфович
Повышение эффективности механизированных технологий обработки почвы в условиях склонового земледелия Центрального Черноземья
Глазунов Геннадий Петрович
Одноэтапная технология и технические средства для очистки семян зерновых в зоне сухого земледелия
Гайфуллин Гаяз Закирович
Механико-технологические основы разработки и совершенствования рабочих органов машин для почвозащитного земледелия
Багиров Адил Мамед оглы
Совершенствование комбинированного чизель-культиватора для предпосевной обработки почвы в орошаемом земледелии
Ожигова Нина Михайловна
Совершенствование теории и методов технологического воздействия при уборке сои в условиях Амурской области
Кузьмин Александр Викторович
Методы снижения повреждаемости клубней картофеля и совершенствования картофелеуборочных машин
Челядинов Валентин Дмитриевич
Методы и средства повышения эффективности работы системы испарительного охлаждения и доувлажнения воздуха в теплице
Лучинский Александр Романович
Методы и средства подготовки семян к предпосевной обработке низкоэнергетическими электромагнитными полями.

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