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:

Митин Алексей Александрович. Разработка и обоснование параметров машины для комбинированной основной обработки почвы с одновременным разуплотнением подпахотного горизонта : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01.- Оренбург, 2000.- 204 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/1599-5

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯпттмммпипіїиттмінмтпіпнмтміпатшманмммімм 11

  1. ПОЧВЕВДО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОЗДЕЛЬШАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В СУХОСТЕПНЫХ РЕГИОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА И ЗАВОЛЖЬЯ 11

  2. ПАХОТНЫЕ И ПОДПАХОТНЫЕ ГОРИЗОНТЫ, ИХ ФОРМИРОВАНИЕ И ВЛИЯНИЕ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ 16

  3. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗАСУШЛИВЫХ РЕГИОНАХ ЮЖНОГО УРАЛА И ЗАВОЛЖЬЯ 31

  4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ПОЧВОЙ ПАХОТНОГО ИПОДПАХОТНОГО ГОРИЗОНТОВ 38

  5. РАВНОВЕСИЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН И УСТОЙЧИВОСТЬ ИХ ХОДА 47

  6. ВЫВОДЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 51

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ
МАШИНЫ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ОСНОВНОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ...........м.«...<...мМ..».м...«»..«.ммм....м.мнн..м.ммэ5

  1. анализ и обоснование технологии комбинированной основной обработки почвы 55

  2. Разработка схемы плуга-рыхлителя-разуплотнителя 58

  3. обоснование параметров джойнтера 63

  4. анализ и математическое моделирование процесса подпахотной обработки почвы 69

2.4.1 Условия работы разуплотнгапеля. 69

  1. Математическая модель процесса разуплотнения подпахотного горизонта 72

  2. Оптимизация параметров универсального разуплотнителя 77

2.5 Обоснование основных параметров плуга-

РЫХЛИТЕЛЯ-РАЗУПГОТНИТЕЛЯ 85

2.5. J Построение модели работы плуга-рыхлителя-
разуплотнителя
85

2.5.2 Уравнения движения системы 88

  1. Математическая модель работы орудия в продольно-вертикальной плоскости 88

  2. Математическая модель движения машины в горизонтальной плоскости 97

2.5.3 Условия работы и обоснование основных
параметров плуга-рыхлителя-разуплотнителя
99

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
104

  1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 104

  2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ 106

  3. ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛУГА-РЫХЛИТЕЛЯ-РАЗУПЛОТНИТЕЛЯ 114

  4. ОБРАБОТКА ОШТНЫХ ДАННЫХ И ОЦЕНКА ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЙ 122

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

4.1 ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТЮВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
ПЛУГА-РЫХЛИТЕЛЯ-РАЗУГОЮТНИТЕЛЯ 127

  1. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТГОВПЛУГА-РЫХЛИТЕЛЯ-РАЗУПЛОТНИТЕЛЯ НА ЕГО ТЯГОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. 134

  2. ИСІІШАНИЯІШУГА-РЬІХЛИТЕЛЯ-Р^

  1. Агротехнические показатели работы 138

  2. Энергетические показатели работы 141

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ ПЛУГА-РЫХЛИТЕЛЯ-
РАЗУПЛОТНИТЕЛЯ 144

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 156

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 158

ПРИЛОЖЕНИЯ 172

Введение к работе:

В современных условиях обработка почвы остается важнейшим элементом зональных систем земледелия, обеспечивающим не только регулирование продуктивности пашни, энергетических затрат, но и сохранение верхнего слоя почвы от эрозии, улучшение влагонакопления, повышение плодородия почвы, эффективное использование удобрений и освоение новых технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Основная обработка почвы является наиболее важным агротехническим приёмом в земледелии.

Почвы сухостепных регионов Южного Урала и Заволжья имеют малый запас гумуса Стандартные плуги с отвальными корпусами, обрабатывая почву, выносят на поверхность поля нижние малоплодородные слои, верхний же, более плодородный слой, заделывают на дно борозды. Это обуславливает медленное развитие культурных растений, особенно в начальный период вегетации, что резко снижает урожайность, особенно зерновых культур. В связи с этим необходимо верхний слой пахотного горизонта до 16 см обрабатывать отвально без перемещения его на дно основной борозды, а нижний - рыхлить без оборота

Такая обработка, сохраняя достоинства отвальной вспашки, менее энергоёмка, и обеспечивает лучшую водопроницаемость почвы. Она обеспечивает наиболее благоприятные условия для произрастания культурных растений, накопления гумуса, а также, вследствие мульчирования, эрозионную устойчивость дневной поверхности поля.

Подобную ярусную основную обработку почвы можно выполнить различными почвообрабатывающими орудиями. В этой

связи очевидна целесообразность разработки комбинированной машины.

Определяющим фактором повышения урожайности зерновых культур в сухостепных регионах Южного Урала и Заволжья является продуктивная влага в почве.

Однако в связи с применением тяжелой техники и многократного воздействия ее на почву происходит уплотнение почвы, ухудшение её физических свойств, снижение водопоглащающей способности и ухудшение плодородия.

В дополнение к этому, почвы Южного Урала и Заволжья на протяжении многих лет обрабатываются на одну и ту же глубину, в связи с чем, формируется уплотненный подпахотный горизонт (плужная подошва), который не дает возможности влаге проникать в более глубокие слои и там аккумулироваться. Кроме того, этот слой обуславливает засоление пахотного горизонта, чем и объясняется большое количество солонцов и солончаков в этих регионах. Все это приводит к резкому снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Поэтому разуплотнение подпахотного горизонта играет огромную роль в устранении выше указанных недостатков.

В связи с выше изложенным, тема создания машины для комбинированной основной послойной обработки почвы и разуплотнения подпахотного горизонта является актуальной и имеет важное народнохозяйственное и практическое значение.

Учитывая актуальность поставленной проблемы, её связь с повышением плодородия почв, охраной окружающей среды и экономической эффективностью, перед диссертационной работой поставлена цель исследования: совершенствование технологического процесса основной обработки почвы, разработка схемы и обоснование конструктивно-технологических параметров комбинированного

орудия - іілуга-рьіхлителя-разуїшотнителя, обеспечивающих улучшение качества обработки пахотного и подпахотного горизонтов почвы и снижение энергетических затрат.

В качестве объекта исследования принят процесс комбинированной основной послойной обработки почвы с одновременным разуплотнением подпахотного горизонта и плуг-рыхлитель-разуплотнитель для его осуществления.

Предмет исследования. Получение математической модели комбинированной машины для основной послойной обработки почвы с одновременным разуплотнением подпахотного горизонта.

Научная новизна работы.

  1. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработана конструктивная схема и модель функционирования комбинированной почвообрабатывающей машины - плуга-рыхлителя-разуплотнителя, на основе которой определены оптимальные её параметры.

  2. Получена математическая модель процесса разуплотнения подпахотного горизонта» обуславливающая возможность выбора оптимальных конструктивных параметров и режимов работы универсального разуплотняющего рабочего органа, обеспечивающих минимальную энергоёмкость процесса требуемого качества в зависимости от свойств почвы;

  3. Получен основной закон построения лемешно-отвальной поверхности джойнтера представленной в виде направляющей кривой и тангенциальной зависимости движения прямолинейной образующей по направляющей, обуславливающей минимальную энергоёмкость отвальной обработки верхнего слоя пахотного горизонта;

Практическая ценность,

  1. Разработана технология основной послойной обработки почвы и разуплотнения подпахотного горизонта, применение которой обеспечивает повышение плодородия, улучшение влагонакоп-ления почвы и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур;

  2. Для выполнения предлагаемой технологии создан плуг-рыхлитель-разуплотнитель, агрегатируемый с тракторами тяговых классов 3-4 (патент на изобретение РФ № 2131653);

  1. Разработана конструктивная схема комбинированного пяуга-рыхлотеля-разуплотнителя и определены оптимальные его параметры обеспечивающие улучшение качества обработки почвы и снижение энергетических затрат при выполнении основной обработки почвы;

  2. Разработанный универсальный разуплотняющий рабочий орган обеспечивает минимальную энергоёмкость процесса подпахотного рыхления требуемого качества в зависимости от свойств почвы;

  3. Отвальная обработка верхнего слоя пахотного горизонта почвы джойнтером, с разработанной лемешно-отвальной поверхностью, удовлетворяет агротехническим требованиям и обуславливает минимальную энергоёмкость;

  4. Разработан комплекс дополнительных устройств для присоединения рабочих органов к раме плуга (патент на изобретение РФ № 2120708), который обеспечивает возможность их крепления в различных позициях в зависимости от выполняемого орудием варианта основной обработки почвы;

  5. IInyr-рыхлитель-разуплотнитель является универсальным почвообрабатывающим орудием, позволяющим в соответствии с агротехническими требованиями по девяти различным ва-

риантам дифференцированно вести обработку почв, различных по механическому составу, твердости, влажности и засоренности, согласно сложившимся климатическим условиям.

Внедрение. Опытные образцы плуга-рыхлителя-разуплотнителя были изготовлены и в 1998... 1999 гг. использованы для основной обработки почвы в агросоюзе «Куюргазинский» Ку-юргазинского района Республики Башкортостан, в Сельхозартели (СХА) (колхозе) «Озёрный» Светлинского района Оренбургской области и в Учебном хозяйстве Оренбургского государственного аграрного университета.

Документация на плуг-рыхлитель-разуплотнитель передана на завод «Оренбургсельхозремонт» для промышленного его производства в соответствии с договором № 17-ПР.

Апробация. Основные положения диссертационной работы представлены и доложены на заседании кафедры «ЭМТП и ОТ» ОГАУ (1996-1999 гг.), на ежегодных научных конференциях сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства ОГАУ (1997-1999 гг.), на региональной конференции молодых ученых и специалистов (Оренбург, 1997-1999 гг.), на межвузовской научно-практической конференции «Решение проблем стабилизации сельскохозяйственного производства на современном этапе развития» (Оренбург, 1999 г.).

Материалы диссертации были представлены на областном конкурсе им. А. Д. Сахарова на лучшую научно-исследовательскую работу среди молодых учёных и специалистов (1998-99 гг.) и отмечены дипломами П и Ш степени (приложение А) (Оренб(ург, 1998-99 гг.).

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 10 работ, в т.ч. два патента на изобретение РФ (приложение А).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, обпщх выводов и предложений, списка использованных источников (129 наименований) и приложений. Работа изложена на 171 странице и включает 20 таблиц, 33 рисунка и 7 приложений.

Подобные работы
Артамонов Валерий Николаевич
Обоснование пневмомеханического способа и разработка параметров основных рабочих органов машины для сбора семян кормовых растений аридной зоны
Ревенко Николай Александрович
Обоснование параметров и разработка эффективных двухступенчатых криволинейных жалюзийных пылеотделителей для зерноочистительных машин сельскохозяйственных предприятий
Тончева Нина Николаевна
Разработка и обоснование параметров устройства для транспортирования кочанов в срезающем аппарате капустоуборочной машины
Токушев Жанузак Ережепович
Технология, теория и расчет орудий для разуплотнения пахотного и подпахотного горизонтов почвы
Икоева Эмма Юрьевна
Разработка и обоснование параметров привода безредукторного молочного сепаратора для фермерских хозяйств
Катков Павел Иванович
Обоснование параметров и разработка рабочих органов плуга с активными отвалами
Царев Вениамин Михайлович
Разработка и обоснование параметров сепарирующего устройства для отделения почвенных примесей от корнеплодов моркови при машинной уборке
Ужик Владимир Федорович
Разработка и обоснование параметров устройства для массажа вымени нетелей
Мамедова Лариса Владимировна
Обоснование параметров и разработка лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга для культурной вспашки на повышенных скоростях
Катусов Дмитрий Николаевич
Совершенствование технологического процесса сепарации ферментированных органических удобрений при вермикультивировании с разработкой и обоснованием параметров сепарирующего устройства

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