Введение к работе
Актуальность работы. Новая прогрессивная технология восстановления дубрав на вырубках предполагает сплошное понижение пш:й до уровня поверхности почвы с последующей предпосадочной обработкой почвы и уходами за культурами при помощи дисковых орудий.
Однако, оставшаяся в почве часть пня и корни является препятствием для работы почвообрабатывающих орудий, а также истэчншсом обильного зарастания вырубки порослью.
Дисковые орудия способны эффективно преодолевать препятствия, но они недостаточно полно уничтожают поросль, что требует многократности проходов агрегата по одному следу. Повысить полноту уничтожения нежелательной растительности сферическими дисками зирудняет малая исследованносгь процесса резания ими силыюзакустарешшх почв, насыщенных корнями.
Остается необоснованным, с точки зрения резания корней и поросли, тип диска, а также его геометрические н технологические параметры. Недостаточно изучен вопрос о предпочтительности применения вырезных или цельнокрайных дисков на нерагкорчеванных вырубках, с точки зрения сиповых показателей при переезде через препятствие.
Все это, с учетом незаменимости дисковых орудий при обработке почвы на кераскорчеванных вырубках, делает тему работы весьма актуальной.
Диссертационная тема входит в состав научной тематики кафедры и выполнена по договору с федеральной службой лесного хозяйства РФ.
ЇЇДь_І!3!2!Шг!і Целью настоящей работы является повышение производительности и качества обработки почзы дисковыми рабочими органами на вырубках с пониженными пнями, заросших порослью древесно-кустарниковых пород.
В соответствии с поставленной целью были намечены следующие задачи: -провести теоретические и экспериментальные исследования процесса разрушения поросли сферичеекгэи диском. Выявить влияние геометрических и технологических параметров листа, а таїсже пространственного положении поросли относительно режущей ісромки да энергетические показатели процесса;
провести теоретичесхие и экспериментальные исследования процесса преодоления дисковыми рабочими органами препятствий в виде пней различной высоты. Выявить влияние геометрических параметров дисков на силовые показатели, качество обработки почвы, в том числе на величины огрехов, при преодолении препятствий;
разработать конструкцию устройства, слособств)тащуго увеличению уничтожаемое нежелательной поросли древесно-кустарниковых пород и в связи с этим уменьшению количества проходов бороны по одному следу, снижению затрат на ГСМ и другие материальные средства;
- провести сравнительные испытания дискового почвообрабатывающего орудия, снабженного разработанным устройством к без него, при установке различных типов дисков, с изменением технологических параметров. Выявить изменение качественных показателей обработки почбы и уничтожения поросли, а также приспособленность устройства к работе на вырубках;
- определить лесокультурную и экономическую эффективность применения почвообрабатывающего орудия, снабженного устройством, способствующим увеличению уничтожаемости нежелательной поросли.
Объекты исследований. Объектами исследований являлись процессы резания почвенных древесных включений и преодоления препятствий сферическим диском.
Предмет исследований. Выявление зависимостей силы резания почвенных древесных включений, а также силовых показателей при переезде через препятствие от всех основных технологических и конструктивных параметров сферического диска.
Методика исследований. Поставленные задачи решались посредством теоретических и эксперименталышх исследований.
В рамках теоретических исследований рассмотрен процесс резания почвенных древесных включений сферическим диском. Создана программа для расчета силы резания образцов древесины и ее составляющих на ЭВМ.
Экспериментальные исследования были проведены в полевых и лабораторных условиях, в грунтовом канале.
Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартной программы Microsoft Excel для персонального компьютера. Экономическая эффективность была определена в соответствии с ГОСТ -23728-88.
Научная новизна. Заключается в развитии теории резания почвенных древесных включений и преодоления препятствий сферическим диском, позволяющей на стадии проектирования лесных дисковых почвообрабатывающих орудий оптимизировать конструктивные и технологические параметры их рабочих органов, что дает возможность повысить эффективность обработіси почвы на сильнозакустарен-ных не раскорчеванных вырубках.
Получены математические зависимости, описывающие взаимосвязь, как силы резания почвенных древесных включений, так и отдельных ее составляющих от всех основных технологических и конструктивных параметров сферического диска, а также от параметров перерезаемого образца.
Обоснованы оптимальные, с точки зрения снижения нагрузок ітри переезде через препятствие, параметры дисковых рабочих органов борон.
Предложена конструкция уюіадьівающего поросль устройства, повышающего полноту уничтожения поросли малоценных мягколиственных пород. Новизна технического решения подгнерждена положительным решением на выдачу патента на изобретение.
Практическая ценность. Проектно-конструкторские бюро и хозяйства, эксплуатирующие лесные дисковые почвообрабатывающие орудия получили рекомендации по выбору оптимального типа, а тшоке конструктивных и техіюлогичесюїх параметров сферических дисков для условий не раскорчеванных вырубок, заросших порослью мягколиственных пород. Создано устройство, позволяющее дисковому орудию более интенсивно уничтожать нежелательную поросль, что повышает эффективность почвообрабатывающего орудия
Ащойацня. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференции профессорско-преподавательского состава Воронежской государственной лесотехнической академии(1993-1998 гг.).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано семь работ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит пз введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений.
Общий объем работы состашіяег 221 страницу, из них 181 страница основного текста и АО страниц приложений. Работа включает 60 иллюстраций, 9 таблиц и 103 наименования использованных источников.