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:

Жердев Михаил Николаевич. Совершенствование процесса обработки почвы за счет использования сепарирующих рабочих органов : Дис. ... канд. с.-х. наук : 05.20.01 Курск, 2005 150 с. РГБ ОД, 61:05-6/437

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Аннотация 5

Введение 7

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 13

1.1. Исторические развитие и задачи обработки почвы 13

1.2. Вред сорной растительности 16

1.3. Причины засоренности полей 21

1.4. Химические способы борьбы с сорняками и афобиологические последствия гербицидных нагрузок в технологиях 24

1.4.1 Сроки и скорость нейтрализации химических средств в почве 24

1.4.2. Влияние химических препаратов на экологию и здоровье человека 25

1.4.3. Механизм действия химических реагентов 26

1.4.4. Технологические качества урожая при интенсивном применении гербицидов в период вегетации 27

1.4.5. Мифация экологически вредных веществ в продуктах переработки урожая сельскохозяйственных культур 29

1.5. Механические способы борьбы с сорняками 33

Цель и задачи работы 42

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СЕПАРАЦИИ ПОЧВЫ И СОРНЯКОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЯХ 44

2.1. Агрофизические и технологические основы повышения качества обработки почвы и борьбы с сорняками методом сепарации... 44

2.2. Показатели сепарирующей способности почвообрабатывающих машин 53

2.3. Параметры технологического процесса ротационного катка - сепаратора 56

Выводы

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 60

3.1. Программа исследований 60

A. Лабораторные опыты 60

Б. Полевые и технологические опыты 60

B. Специальные опыты 61

3.2. Характеристика условий исследования 61

3.3. Характеристика объектов исследования

3.3.1. Каток-сепаратор тяжелый прицепной ЗКСП-1,5Т 69

3.3.2. Рабочий процесс сепарирующих рабочих органов 71

3.3.3. Каток-сепаратор прицепной КСП-1, 5 с балластным ящиком 76

3.3.4. Культиватор паровой КПС-4Г с катком-сепаратором 76

3.3.5. Культиватор тяжелый КТ-3,9Г с катком-сепаратором 77

3.3.6. Культиватор противоэрозионный КПЭ-3,8 с игольчатым сепаратором 78

3.3.7. Навесные катки-сепараторы КСН-6,2 78

3.3.8. Штанговые рыхлители к отвальным плугам

3.4. Приборы и аппаратура 82

3.5. Регистрация опытных данных и их математическая обработка 83

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 84

4.1. Характеристика технологии 84

4.2. Результаты испытаний машин и анализ качественных показателей их работы 86

4.3. Показатели качества работы агрегатов УПК-4Г и УПК-4П на основной и предпосевной подготовке почвы 92

4.4. Агротехнические показатели штанговых плугов 94

4.5. Технологические исследования 97

4.6. Энергетическая оценка машин 104

4.7.Оценка коэффициента сепарации мелкозема по глубине пахотного горизонта 106

4.8. Моделирование сепарирования почвы на меченых почвенных фракциях 108

4.9. Влияние скорости движения катка-сепаратора на глубину обработки почвы 109

5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПО

5.1. Реализация результатов исследования 110

5.2. Технико-экономические предпосылки безгербицидной технологии и машин для сепарации почвы и сорняков 116

5.3. Оценка эффективности отдельных машин с сепарирующими рабочими органами 118

5.4. Рациональные схемы технологии обработки почвы с применением сепарирующих рабочих органов 123

Выводы и рекомендации для производства 125

Литератур а 127

Приложени я 1  

Введение к работе:

Актуальность темы. В настоящее время в практику земледелия США, Германии, Голландии, Франции, Италии, Бельгии и других зарубежных стран широко внедряют экологически чистые энергосберегающие технологии производства продуктов питания. Они направлены на охрану здоровья граждан этих стран, увеличение продолжительности жизни людей, сохранение экологической безопасности окружающей среды [149, 150]. Экологически чистые технологии выращивания урожая сельскохозяйственных культур в фермерских хозяйствах зарубежных стран предусматривают альтернативное применение безопасных способов борьбы с сорняками, постепенное сокращение и полное исключение гербицидов и других химических средств из технологического баланса. Гербицидная технологическая нагрузка (грамм / на гектар) является основным показателем экологической опасности в сельскохозяйственном производстве и привлекает внимание ученых, экологов, медицинских работников, технологов, экономистов. Она влияет прежде всего на репродуктивное здоровье человека и рождаемость детей, [65,66]. В этой связи производство и применение в сельском хозяйстве синтетических препаратов, в том числе, гербицидов, всегда было и остается противоестественным коммерческим явлением, опасным и недостаточно изученным средством воздействия на растительные организмы, окружающую среду и человека.

В современном земледелии и растениеводстве затраты на гербициды, технику и технологию их внесения составляют от 2 до 4,5 тыс.рублей на гектар. Однако их действие не всегда обеспечивает уничтожение сорняков и высокий урожай. Многолетний опыт применения гербицидов в нашей стране показал, что эта экологически опасная технология получения урожая так и не вывела ведущие отрасли растениеводства на высокие экономические рубежи, а сейчас для многих хозяйств она является весьма дорогостоящей и неприемлемой.

Первой исходной научной теоретической и практической базой для разработки новых современных технологий является, прежде всего, экологическая безопасность и чистота урожая зерновых культур, сахарной свеклы, картофеля, овощей, кормов и продуктов питания.

Второй предпосылкой является экономическая составляющая, предусматривающая снижение затрат труда, энергии и средств на производство сельскохозяйственной продукции [1], [2], [3], [4], [9], [17], [55], [71], [109], [147]. Учеными и производственниками накоплен значительный отечественный и зарубежный опыт экологически безопасной борьбы с сорняками механическими и другими способами и средствами.

В последние десятилетия в ряде регионов России возникла опасность разрушения и недостаточного воспроизводства энергетических ресурсов и сельскохозяйственной техники. В основных отраслях АПК сформировался труднопреодолимый дисбаланс спроса и предложения научно-технических новшеств. Чтобы преодолеть такого рода несбалансированность на региональном уровне необходимо активизировать научные поисковые исследования и спрос на научно-технические новшества, отвечающие современным требованиям и состоянию отраслевой экономики в области механизации земледелия и растениеводства.

Повышение уровня механизации сельскохозяйственного

производства, и прежде всего, при возделывании основных полевых культур должно обеспечивать экологическую безопасность, снижение энергоемкости производства сельскохозяйственной продукции и ее рентабельность и осуществляться на основе применения технологий и машин многофункционального профиля. Мировая практика ведения сельского хозяйства и научные исследования показывают, что задача получения высоких и устойчивых урожаев (65-70 центнеров зерна с гектара) функционально связана с уровнем механизации земледелия и требует затрат 340-350 кВт-ч механической энергии на гектар посевной площади. Применительно к уровню 1990 года, в ЦЧР максимальная энергоемкость технологических процессов в земледелии составляла около 65 — 70 кВт-ч на гектар посевной площади, что в 4-5 раз меньше чем в аграрном секторе ведущих стран мира, а в настоящее время она стала еще ниже.

Соответственно у нас был ниже и урожай основных полевых культур. При этом удельные затраты энергии на единицу производимой продукции ( кВт-ч /на ц урожая) у нас и за рубежом примерно равнозначны. Однако при низких урожаях на наших почвах и малом энергопотреблении невозможно развивать экономику в АПК. Энергосберегающие технологии предусматривают рациональное использование энергетических и материальных средств, при котором достигается максимальный урожай и рентабельность производства сельскохозяйственной продукции [120, 121].

В настоящей работе разработаны и предложены принципы обработки почвы и механической борьбы с сорняками под основные культуры в экстрематьных и нормальных условиях Центрально -Черноземного региона, установлены закономерности синтеза технологий сепарации почвы и сорняков и системы машин с высокими качественными эксплуатационно-технологическими показателями. Она направлена на получение рациональной структуры обрабатываемого слоя и снижение засоренности полей.

Работы выполнена в рамках реализации региональной научно технической программы "Реконструкция и развитие сельскохозяйственного машиностроения на промышленных предприятиях Курской области на 1998-2005 г.г.". Цель и задачи работы

Цель исследования - повышение качества и эффективности технологии обработки почвы и механической борьбы с сорняками в экстремальных и нормальных условиях Центрально-Черноземного региона.

Задачи работы сводятся к следующему:

1. Разработке научных предпосылок и обоснованию схем обработки сухих глыбистых почв сепарирующими рабочими органами в условиях недостаточного увлажнения.

2. Изысканию и синтезу технологических процессов механической борьбы с сорняками агротехническими средствами и снижению гербицид ной нагрузки на гектар посевной площади.

3. Выбору конструктивно-технологических схем и обоснованию комплекса машин, обеспечивающих повышение качества обработки почвы, снижение засоренности полей в условиях дефицита влаги.

4. Оценке энергозатрат и эффективности внедрения технологии и машин в производство.

Объект исследования - технологические процессы обработки почвы и борьбы с сорняками многофункциональным агрегатами и сепарирующими рабочими органами.

Предмет исследования - закономерности сепарирования почвы и сорняков в обрабатываемом слое.

Методы исследования — в работе использованы ГОСТы, ОСТы, отраслевые нормативы, типовые методы испытания новой техники в системе машиноиспытательных станций, частные методы оценки технологии и обоснования средств механизации обработки почвы, специальные приемы и оборудование для получения исходной научной информации. Научная новизна:

- предложены и разработаны технологические процессы глубокой и поверхностной обработки почв путем сепарации верхнего слоя и углубления пахотного горизонта в условиях засухи;

- установлены закономерности сепарирования почвы и сорняков на операциях основной и предпосевной обработки почвы;

- обоснован комплекс машин и рабочих органов для обработки сухих глыбистых почв в условиях ЦЧР.

На защиту выносятся:

1, Энергосберегающая технология обработки глыбистых почв и уничтожения сорняков, по новому раскрывающая закономерности формирования качественных показателей обрабатываемого пласта и снижения засоренности полей в почвенно-климатических условиях Центрально-Черноземного региона.

2. Комплекс машин и рабочих органов для реализации энергосберегающей технологии обработки почвы и результатов их испытаний.

Практическая значимость работы

Сельскохозяйственному производству предложены более эффективные энергосберегающие технологии обработки почвы и комплекс машин и рабочих органов для их осуществления. Разработанные технологии решают проблему крошения пласта на ценные агрономические функции по всей глубине пахотного слоя, рационального распределения в нем почвенных фракций, вычесывания вегетирующих и нитевидных проростков сорняков на поверхность поля, снижают затраты на подготовку почвы в засушливых экстремальных условиях ЦЧР. Реализация результатов исследования

Результаты исследований использованы при разработке региональной научно-технической программы "Реконструкция и развитие сельскохозяйственного машиностроения на промышленных предприятиях Курской области на 1998-2005 г.г.". Они реализованы в конструкциях машин, выпускаемых АО "Элеватормельмаш", АО "Станкостроительный завод". Комплексы включены в зональную систему машин Курской области на 2002-2005 г.г. Они внедрены в ОПХ МИС и хозяйствах Курской области. Подготовлены и изданы рекомендации для специалистов АПК.

Апробация

Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и одобрены в МСХ РФ в 2002-2003 г.г., в АПК и правительстве Курской области в 2000-2004 г.г., на семинарах специалистов и ученых Курской области и ЦЧ МИС в 1998-2004 г.г., на научно-практических конференциях Курского государственного технического университета, на научно-практических конференциях и заседаниях головного научно-технического центра "СЕЛЬХОЗМАШ" Курской области в 1999-2003 г.г., в Мантуровском и Конышевском районах области.

Публикации

По материал исследований опубликовано семь работ.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы и рекомендации для производства. Она изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков, 29 таблиц и приложения. Список литературы включает 152 наименования.  

Подобные работы
Мударисов Салават Гумерович
Повышение качества обработки почвы путем совершенствования рабочих органов машин на основе моделирования технологического процесса
Рахимов Ильдар Раисович
Совершенствование рабочих органов машин для основной обработки почвы на основе моделирования процесса взаимодействия клина с почвой
Арсланов Фанис Рашидович
Повышение эффективности обработки резаного картофеля путем совершенствования технологического процесса и основных рабочих органов вакуумной барабанной сортировки
Мякотина Ольга Михайловна
Совершенствование технологического процесса предпосевной обработки почвы дисковым комбинированным орудием
Орешкин Михаил Вильевич
Совершенствование технологического процесса обработки черноземных почв почвозащитными орудиями
Стрельцов Сергей Борисович
Совершенствование технологического процесса почвозащитной обработки почвы с разработкой и обоснованием параметров противоэрозионного орудия
Худяков Владимир Васильевич
Повышение эффективности процесса отвальной обработки почвы на склонах за счет разработки и обоснования параметров противоэрозионного орудия
Афонин Александр Евгеньевич
Повышение эффективности использования отвальных плугов путём совершенствования рабочих органов
Сулейманов Сулейман Абдулвахидович
Совершенствование технологии щелевания почвы в условиях Республики Дагестан с использованием рабочего органа автоколебательного действия
Паршков Андрей Викторович
Совершенствование технологического процесса и органа вторичной сепарации картофелеуборочной машины

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