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:

Горшенин Дмитрий Юрьевич. Повышение эффективности процесса щелевания путем использования многоярусного рабочего органа : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Горшенин Дмитрий Юрьевич; [Место защиты: Волгогр. гос. с.-х. акад.].- Волгоград, 2009.- 165 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2258

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

АГШОТАЦИЯ 4

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА 5

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ТЕРМИНОВ 6

ВВЕДЕНИЕ 7

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 11

1.1. Агротехнические приемы возделывания агрокультур в условиях Среднего и Нижнего Поволжья 11

1.2. Средства и орудия механизации, применяемые при щелевании почвы 16

1.3. Сравнительная оценка эффективности применения

щелерезных агрегатов и использование имеющихся резервов 30

Выводы, цель и задачи исследования 36

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЩЕЛЕРЕЗНОГО ОРГАНА .37

2.1. Особенности взаимодействия щелерезного органа с почвой 37

2.2. Обоснование конструкции и принципа действия щелевателя 57

2.3. Оценка энергоемкости процесса щелевания 70

Выводы 73

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 74

3.1. Программа экспериментальных исследований 74

3.2. Лабораторно-стендовые исследования

3.2.1. Лабораторная установка и оборудование для исследования процесса резания почвы щелевателем 74

3.2.2. Методика многофакторного планирования лабораторных исследований 81

3.3. Полевые исследования 87

3.3.1. Объект исследования и условия проведения исследований...87

3.3.2. Методика определения плотности и влажности почвы 93

3.3.3. Методика определения твердости почвы 96

3.3.4. Методика определения глубины обработки почвы щелевателями 96

3.3.5. Методика проведения тяговых испытаний трактора К-701 с рабочими органами щелевателями

3.3.6. Методика определения влияния щелевания почвы на урожай зерновых культур 101

3.3.7. Методика эксплуатационной оценки работы щелевателя...101

3.3.8. Методика тарировки измерительной аппаратуры 102

3.3.9. Методика обработки данных тяговых испытаний 104

3.3.10. Методика оценки погрешности средств измерения 106

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРЕХЪЯРУСНОГО ЩЕЛЕВАТЕЛЯ В СОСТАВЕ АГРЕГАТА 109

4.1. Результаты лабораторно-стендовых исследований 109

4.2. Результаты полевых исследований 123

4.2.1. Изменение плотности и влажность почвы после прохода трехъярусного щелевателя 123

4.2.2. Изменение твердости почвы после прохода трехъярусного щелевателя 126

4.2.3. Определение влияния трехъярусного щелевателя на деформацию почвы и глубину обработки 128

4.2.4. Результаты тяговых и мощностных испытаний трактора К-701, агрегатированного с трехъярусным щелевателем 131

4.2.5. Определение влияния щелевания почвы на урожай зерновых сельскохозяйственных культур 135

Выводы 137

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРЕХЪЯРУСНОГО ЩЕЛЕВАТЕЛЯ 140

5.1. Расчет экономической эффективности использования трехъярусного щелевателя 140

5.2. Определение экономических показателей использования трехъярусного щелевателя 141

5.3. Определение затрат на изготовление трехъярусного щелевателя 142

Вывод 144

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 145

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147

ПРИЛОЖЕНИЕ 158 

Введение к работе:

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от взаимного влияния многих факторов — сроков посева; количества органических и минеральных веществ как на момент высева, так и в период вегетации растений; обеспеченности влагой; засоренности поля; количества света и тепла в период созревания. Однако среди определяющих факторов все-таки находятся вода, воздух и тепло [1]. При этом урожайность культуры на 25...30% определяется качеством обработки почвы [2].

К сожалению, в связи с отсутствием необходимой техники или ее недостаточным количеством многие технологические операции в растениеводстве в настоящее время выполняются по упрощенным схемам с нарушением агротехники, с высокими затратами ручного труда и большими потерями продукции [3]. Это приводит и к существенному снижению урожайности, и к общему снижению культуры производства сельскохозяйственной продукции.

Однако, благодаря принятию к исполнению национального проекта по сельскому хозяйству «Развитие АПК» наметились позитивные тенденции по оживлению сельскохозяйственного производства. Как известно, проект включает в себя три направления: «Ускоренное развитие животноводства», «Стимулирование развития малых форм хозяйствования» и «Обеспечение доступным жильем молодых специалистов (или их семей) на селе» [4]. При этом по направлению «Ускоренное развитие животноводства» основными целевыми показателями проекта являются: увеличение производства мяса на 7%, молока на 4,5% при стабилизации поголовья крупного рогатого скота (КРС), в том числе коров, на уровне не ниже уровня 2005 г.

Понятно, что без развития кормовой базы животноводства такое увеличение просто невозможно. В условиях Среднего и Нижнего Поволжья существенное значение для поддержания и развития кормовой базы животноводства имеет использование многолетних трав и фуражного зерна. При этом во всей совокупности аргоприемов одной из важнейших операций, например, для многолетних трав, является щелевание, которое предусматривает нарезку вертикальных щелей на поле без выноса нижележащих слоев почвы на ее поверхность. Основное назначение щелевания - это улучшение водопоглощающей способности почвы и защита почвы от водной эрозии.

В процессе щелевания должны соблюдаться следующие требования [5]:

• глубина щели - до 0,40 м с допустимым отклонением ± 0,05м;

• ширина щели —0,025...0,05 м;

• расстояние между щелями - 1,4 м (при влажности почвы не выше 24%). Кроме того, качество сформированной щели должно быть таким, чтобы стенки щелей обеспечивали хорошее впитывание влаги, а вспушенность поверхности поля от прохода ножей-щелерезов не препятствовала бы работе сенокосилок.

Обычно количество рабочих органов щелевателя определяет загрузку тракторов при скоростном режиме до 2,5 м/с с условием обеспечения удельной производительности 0,75 га/ч на 1 м ширины захвата. При этом на щелевании используются в основном тракторы тягового класса 3.

К сожалению, процесс щелевания сопровождается частыми остановками для очистки ножей, что вызвано обволакиванием рабочих органов корневищами растений и их залипанием. В результате увеличивается тяговое сопротивление орудия, высота прищелевого валика и снижается производительность агрегата в целом.

Современные почвообрабатывающие орудия по способу переоборудования в щелерезы условно можно разделить на две группы: установка дополнительных приспособлений - ножей-щелерезов на плоскорезы-глубокорыхлители и на последний корпус отвальных плугов; установка ножей-щелерезов вместо рабочих органов плугов, плоскорезов-глубокорыхлителей и др.

Наиболее приемлем для переоборудования плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-250 [6,7], у которого на раму вместо плоскорежущих лап крепят рабочие органы щелевателя. Установка двух ножей на боковых грядилях рамы позволяет нарезать щели на глубину 0,45-0,5 м, а одного на центральном грядиле - до 0,65 м.

С трактором тягового класса 5,0 возможно использование двух спаренных глубокорыхлителей КПГ-2-150: на орудии, ширина захвата которого составляет 4 м, а межщелевой интервал 0,8 м, срезаются лапы вместе с башмаками, а снизу привариваются долота. Аналогичное переоборудование глубокорыхлителей КПГ-250 в щелеватель позволяет достичь ширины захвата орудия 3 м.

В настоящее время применяется достаточно широкий спектр орудий, предназначенных для щелевания: комбинированные агрегаты УНС-5 и УНС-3; плоскорез-щелеватель комбинированный ПЩК-3,8; агрегат почвообрабатывающий комбинированный АПК-6; щелерез-кротователь РЩН-2-140; рыхлитель-щелеватель РЩ-0,80; щелеватель ЩН-4; агрегаты подпахотные KOS-2,1, KOS-3,0, KOS-4,1, (Польша); плоскорез-рыхлитель ППР-2,5.2; плуги чизельные ПЧ-4,5, ПЧ-2,5, ПЧК-4,5; плуги-рыхлители ПРПВ-5-50, ПРПВ-8-50, ПБ-5, ПБ-9; комбинированный плуг-рыхлитель ПРК-7-40; агрегаты чизельные АЧП-2,5, АЧП-3 и АЧП-4,5 [8]. Однако сам процесс щелевания базируется на неизменных принципах, состоящих в глубоком проникновении в почву, как правило, одного рабочего органа, поэтому и качество получаемой щели также остается неизменным [9-13]. Этот же фактор ограничивает и снижение тягового сопротивления орудия.

Целью исследования является повышение эффективности процесса щелевания путем распределения функций рабочего органа щелевателя по нескольким ярусам. Объект исследования: процесс щелевания почв в условиях Среднего и Нижнего Поволжья.

Предмет исследования: рабочий орган щелевателя пассивного типа, имеющий многоярусную конструкцию.

На защиту выносятся следующие научные положения:

• математическая модель процесса щелевания при распределении функций рабочего органа щелевателя по нескольким ярусам;

• параметры и конструктивное исполнение трехъярусного щелевателя пассивного типа;

• результаты лабораторных и полевых испытаний трехъярусного щелевателя, агрегатируемого с трактором тягового класса 5,0 (на примере К-701). 


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