Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследования ... 7
1.1. Краткая история и тенденции развития горного садоводства на Северном Кавказе 7
1.2. Анализ конструкций террас и способов их размещения на террасированных склонах 10
1.3. Факторы, причины возникновения, условия развития и
последствия водной эрозии на террасированных склоновых землях 19
1.4. Обзор основных методов борьбы с водной эрозией на террасированных склоновых землях и средств механизации для их реализации 29
1.5. Выводы по главе, цель и задачи исследования 40
Глава 2. Теоретические исследования фронтальной ротационной косилки . 42
2.1. Природно-климатические и естественно-производственные условия выполнения работ по скашиванию растительности с полотна террас 42
2.2. Агрофизические и агрометеорологические основы управления микроклиматом террасированного склона 51
2.3. Агроэкологическое обоснование рационального способа содержания почвы на террасированных склонах 56
2.4. Агроэкологическое обоснование рациональной технологии
ухода за почвой на террасированных склонах 65
2.5. Обоснование конструктивной схемы фронтальной ротационной косилки 74
2.6. Исследование процесса работы фронтальной ротационной косилки... 76
2.7. Влияние основных параметров фронтальной ротационной косилки на энергоемкость скашивания растительности 79
2.8. Выводы по главе '. 83
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований фронтальной ротационной косилки 85
3.1. Постановка задачи экспериментальных исследований 85
3.2. Аппаратура, установки и приборы для проведения экспериментальных исследований 85
3.3. Методика проведения и обработки результатов экспериментальных исследований 94
3.4. Выводы по главе 96
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований фронтальной ротационной косилки 97
4.1. Результаты статистического анализа результатов экспериментальных исследований 97
4.2. Оптимизация основных параметров фронтальной ротационной косилки 99
4.3. Результаты производственных испытаний фронтальной ротационной косилки 106
4.4. Агротехническая эффективность использования фронтальной ротационной косилки на террасированных склонах в горном садоводстве
4.5. Выводы по главе 113
Глава 5. Экономическая эффективность результатов научных исследований 115
Общие выводы 127
Практические рекомендации 129
Список использованной литературы 130
Приложения
- Краткая история и тенденции развития горного садоводства на Северном Кавказе
- Природно-климатические и естественно-производственные условия выполнения работ по скашиванию растительности с полотна террас
- Постановка задачи экспериментальных исследований
- Результаты статистического анализа результатов экспериментальных исследований
Введение к работе
Общеизвестно, что обеспечение нормативного потребления плодов и ягод наряду со сбалансированным питанием по другим видам продукции является важнейшей социально-экономической задачей. Для организма человека плоды и ягоды являются источником витаминов, минеральных и органических веществ. В частности, в съедобной части большинства плодов содержится 0,4...0,9% минеральных веществ. Причем они включают более 60 элементов, в том числе калий, натрий, кальций, магний, железо, алюминий, марганец, фосфор, серу, кремний, хлор, медь, бор, йод и др. Соли кальция являются строительным материалом для костной ткани, железо входит в состав гемоглобина эритроцитов. В плодах содержится много Сахаров - фруктозы, глюкозы и сахарозы. Например, в яблоках содержится до 12% фруктозы, до 6% глюкозы и до 5% сахарозы. Плоды являются источниками щелочных соединений, нейтрализуют кислоты и способствуют лучшему усвоению организмом белков и поддержанию щелочной реакции крови (рН 7,4).
Кроме этого, плоды многих культур, особенно яблоки, содержат Р-активные соединения - катехины, обладающие активностью витамина Р (цитрина). Недостаток биологически активных веществ в питании приводит к нарушению ферментативной и гормональной деятельности организма и снижению его сопротивляемости болезням.
Плоды имеют также и большое лечебное значение. Свежие плоды и ягоды, продукты их переработки находят применение как средство предупреждения и лечения таких заболеваний, как атеросклероз, авитаминоз, гипертония, нарушение обмена веществ, желудочно-кишечные заболевания. Их применяют также и для диетического питания.
По рекомендации ВНИИ садоводства им. Мичурина, составленном совместно с Институтом питания АМН, для нормального функционирования человеческого организма необходимая годовая норма потребления свежей
плодово-ягодной продукции составляет 91 кг, в том числе плодов - 65 кг, винограда - 10 кг, ягод культурных растений - 4 кг, цитрусовых 5 кг и др.
Для достижения производства плодов и ягод, обеспечивающего потребление по установленной норме, необходимо на порядок увеличить объемы производства. Весь прирост можно получить как за счет реконструкции существующих, так и путем закладки новых интенсивных насаждений на площади около 1,5 млн. га. Реализация этих планов потребует отвода дополнительных площадей земельных ресурсов в наиболее благоприятных для садоводства (по климатическим условиям) регионах страны.
Наиболее благоприятные почвенно-климатические условия для развития интенсивного горного садоводства имеются в южных районах России. Здесь издавна выращивают высококачественные плоды лучших сортов основных плодовых культур. Однако в этих районах ощущается острый недостаток в пахотных землях. В то же время здесь имеются огромные площади земельных угодий на склонах, причем в большинстве своем эти склоны используются в качестве временных сенокосов. На наш взгляд, часть этих склонов вполне можно освоить под плодовые насаждения.
Интенсивное ведение горного садоводства невозможно без совершенствования почвозащитных мероприятий, так как эрозионные процессы на склонах проявляются наиболее ярко, причем на процесс эрозии склоновых земель влияет огромное количество факторов: расположение местности (зона), климатические условия, характеристики почв, рельеф местности, содержание и обработка почвы и др. Указанное исключительное разнообразие факторов, влияющих на эрозионные процессы, предопределяется большим разнообразием природных ландшафтов Северного Кавказа.
В КБР имеются большие резервы для освоения горных склонов под горное садоводство. В частности, здесь насчитывается пригодных для садоводства земель более 17 тыс. га.
Освоение имеющегося резерва земельных угодий на склонах под сады на научной основе с использованием накопленного передового опыта горного садоводства на Северном Кавказе и в других регионах Российской Федерации применительно к зонам, микрозонам, конкретным участкам позволит заметно увеличить производство высококачественных плодов.
Одним из наиболее эффективных методов освоения горных склоновых земель под сады является террасирование. Однако практика освоения склоновых земель под плодовые насаждения часто приводит к таким нежелательным последствиям, как водная эрозия почвы.
Следует подчеркнуть,, что сложные природные условия в горной зоне, расчлененный рельеф, интенсивное механическое воздействие на почву, применение на склонах технологий и машин равнинного садоводства приводят к усилению эрозионных процессов и снижению почвенного плодородия. Садоводство на склонах требует еще значительных затрат ручного труда из-за отсутствия специальных машин и технических средств.
Таким образом, сегодня и на ближайшую перспективу крупной проблемой горного садоводства и важным резервом в решении продовольственной проблемы является эффективное использование склоновых земель горных регионов под плодовые насаждения. Поэтому разработка противоэрозионных ресурсосберегающих технологических процессов и технических средств для их выполнения, значительно снижающих трудоемкость основных работ в горном садоводстве и предотвращающих эрозионные процессы, является актуальной проблемой.
Проблема разрабатывалась в соответствии с тематическим планом НИР Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии №18/97 от 12.03.1997 г. и государственными контрактами с Департаментом науки и технической политики МСХ РФ №№178.2.26.99, 179.2.26.99, 180.2.26.99.
Краткая история и тенденции развития горного садоводства на Северном Кавказе
В течение сотен тысячелетий горные районы юга Евразии непрерывно заселялись, а сельскохозяйственные угодья охватывали высокопродуктивные ландшафты гор и предгорий [29, 52, 92]. Развитые здесь ремесла, охота, животноводство, а также садоводство, были связаны с использованием склоновых земель.
По свидетельству многих исследователей [31, 52, 60] садоводство в горных районах возникло несколько тысяч лет тому назад. На Евро-Азиатском континенте оно ранее всего сложилось в Бактрии и Согдиане, размещавшихся в предгорьях и нижних поясах гор Западного Тянь-Шаня и Памира, на территории современных Таджикистана и Узбекистана. Второй очаг зарождения культуры плодовых растений находился в древних Ассирии и Финикии, третий - в Китае и Индии.
Данные археологических раскопок и сохранившиеся памятники культуры и земледелия говорят о том, что садоводство в далеком прошлом находилось на высоком по тому времени уровне развития.
Террасный метод освоения склонов возник на ранних этапах развития земледелия и находил широкое применение в садоводстве. В Китае история устройства террас насчитывает не менее 4000 лет. Террасы под плодовые и полевые культуры применяются с давних времен в Турции, Италии, Индии, Иране и многих других горных районах мира. В странах бывшего СССР террасное садоводство имеет многовековую историю на Украине, в Грузии, Армении, Таджикистане и др. История развития садоводства в России так же свидетельствует о том, что эта отрасль имеет здесь глубокие корни. Есть сведения о московских государевых и монастырских садах на Волого дщине, Смоленщине и даже на Соловках [52].
В дореволюционной России промышленных садовых насаждений на склоновых землях фактически не.было. Сады на горных склонах встречались на маленьких разрозненных участках и имели в основном потребительское значение [60].
Большие работы по освоению склоновых земель под плодовые насаждения проводились в 60...70-х гг. Сады на склонах получили в то время большое распространение во многих регионах России.
Не стал исключением и Северный Кавказ, который явился важным районом горного садоводства России. Мягкий климат, обилие осадков и света способствовали тому, что данный регион стал самым перспективным для развития промышленного товарного плодоводства.
Горное садоводство на Северном Кавказе возникло, как и в других районах, в глубокой древности.
О далеком прошлом садоводства в этом регионе говорят результаты археологических раскопок, проведенных в 1929 г. МИ. Ермоленко [60].
Осваивать склоны под сады на больших площадях на Северном Кавказе начали 30...40 лет назад. В одном лишь Дагестане за период с 1955 по 1964 год в высокогорных районах площади под садами увеличились более чем на 1500 га. Террасный способ освоения склонов под сады начали применять в конце 50-х годов.
Первые работы по механизированному террасированию на Северном Кавказе были начаты в 1957 г. станцией Сочинской НИЛОС в Кисловодском лесхозе Ставропольского края в зеленой зоне г. Кисловодска.
К сожалению, в последние годы состояние промышленного садоводства резко ухудшилось. Достаточно отметить, например, что только за период с 1991 по 1998 гг. площади садов в общественном секторе КБР уменьшились в два раза. Раскорчевка садов продолжается. Вследствие острой нехватки ядохимикатов, удобрений, баснословного роста цен на энергоносители и сельскохозяйственную технику резко снизилась урожайность садов в общественном секторе (средняя урожайность за 1991-1995 годы составила всего 22,2 ц/га, а в 1994 и 1995 годах соответственно всего 12,3-21,3 ц/га). Валовое производство плодов сократилось в целом с 94 тыс. тонн в 1991 году до 74,6 тыс. тонн в 1995 году, а в масштабах Российской Федерации производство плодов и ягод на душу населения снизилось с 19 до 14 кг. В настоящее время наметившаяся тенденция сохраняется.
В других республиках региона картина аналогичная. К тому же, в связи с распадом союзных структур российское садоводство осталось без заводов, производственных мощностей по производству специализированной техники, результатом чего является на сегодня слабая механизация технологических процессов и трудоемких операций в садоводстве.
Разгосударствление, акционирование, замена одной формы собственности другой, видимо, необходимы в определенных размерах при естественном течении процесса. Принудительные же действия приводят и привели к перепрофилированию хозяйств, полной потере специализации и, как следствие этого - к списанию и раскорчевке плодовых насаждений на многих тысячах гектаров даже в лучших климатических зонах России. Площади под садами отводятся под другие культуры, якобы спасительные для других отраслей сельского хозяйства. Причем раскорчеванные по тем или иным причинам сады не восстанавливаются, объемы закладок, призванные поддержать площади насаждений хотя бы на достигнутом уровне, уже давно не выполняются.
Природно-климатические и естественно-производственные условия выполнения работ по скашиванию растительности с полотна террас
Зональность. Северный Кавказ по своему географическому положению занимает обширную территорию Российской Федерации. Северная часть данной территории находится в пределах равнины, по которой проходит ряд холмов Средне-Русской равнины. По мере продвижения к югу высота низменности постепенно убывает, понижаясь у побережья Каспийского моря до 28 м. Рельеф местности в Северных частях и у побережья Каспийского моря носит относительно плоский характер, а у предгорий - волнистый. К югу они переходят в предгорные равнины, которые отличаются холмистым рельефом.
В Центральной части Северного Кавказа можно выделить три основные зоны, в которых развивается промышленное горное садоводство: предгорная, горно-лесная и горно-степная.
Территория КБР может быть разделена на три основные зоны: равнинно-степную на северо-востоке, предгорную в форме вытянутой полосы с северо-запада на юго-восток, и на горную в пределах территориальных границ.
Равнинно-степная зона характеризуется сглаженным рельефом с высотами до 400 м над уровнем моря. В пределах горной зоны пояс холмов с абсолютными высотами порядка 400...600 м. К горной зоне относится территория, имеющая высотные отметки до 5000 м при сильно расчлененном рельефе.
Равнинная зона сложена мощной толщей рыхлых осадочных пород - чередующимися слоями глины, песков, галечника и конгломератов. Породы сверху перекрыты почти сплошным плащом пролювиально-делювиальных суглинков, мощность которых на севере и востоке республики превышает 20 м, уменьшаясь в сторону предгорий [22].
Необходимо учитывать, что каждая плодовая культура в горах имеет свою зону экологического оптимума. Эта зона для яблони находится на высоте 450...650 м над уровнем моря. Зоны экологического оптимума с увеличением континентальное климата поднимаются выше в горы.
Изменение климатических характеристик в горных районах в большой степени подчинено орографическим факторам, среди которых первостепенную роль отводится экспозиции микросклонов.
При исследовании климатических условий КБР следует учитывать, что каждая метеостанция характеризует помимо локальных и фоновые черты климата региона. Поэтому данные метеостанций с определенной степенью точности могут характеризовать климатические условия не только какой-то локальной точки, но и некоторой прилегающей к ней области. Размеры этой области могут значительно варьировать в зависимости от условий рельефа. Почти все метеостанции горных районов Кавказа расположены в долинах рек на различных высотах над уровнем моря. Метеостанции по КБР расположены на высоте от 250 м (Терек) до 813 м (Каменномостское, Нижний Чегем).
Климат КБР формируется под влиянием таких основных климатообра-зующих факторов, как географическая широта, рельеф местности, направление господствующих ветров, подстилающая поверхность и др. Взаимосвязь и взаимодействие этих факторов определяет существование в регионе большого разнообразия природы: от жарких сухих степей на северо-востоке и востоке до вечных снегов и ледников на западе и юго-западе в высокогорьях Большого Кавказа.
Запасы солнечной энергии, выражаемые величиной радиационного баланса 50...55 ккал/см2 в год на равнинах, в горах (до высоты 2000...2500 м) годовые значения меняются незначительно, а по мере поднятия вверх быстро уменьшаются до 25 ккал/см в год (на высоте 3000...3500 м). В зоне вечных снегов годовые суммы радиационного баланса близки к нулю или отрицательны. Продолжительность солнечного сияния в равнинной и невысокой предгорной части составляет около 2000...2400 часов в год.
Расположенные на границе умеренного и субтропического климатических поясов, Кавказские горы являются важным климаторазделом.
Немаловажную роль в формировании климата играет и подстилающая поверхность: почвенный покров, растительность. Солнечная радиация, как известно, поглощается главным образом не атмосферой, а поверхностью почвы, которая преобразует лучистую энергию солнца в тепловую энергию и нагревается. Вследствие этого от структуры, цвета почвы зависит количество поглощаемой солнечной радиации. Растительный покров в сильной степени задерживает солнечную радиацию, поступающую на поверхность почвы. Количество радиации, задерживаемой покровом, зависит от характера растительности, высоты растений, густоты растительного покрова и т.д.
Следует отметить, что изменение средней годовой температуры приземного воздуха за весь период инструментальных исследований (с 1891 г.) на территории бывшего СССР можно охарактеризовать как слабое потепление (коэффициент линейного тренда составляет 0,65С/100 лет) [22].
Нужно отметить, что максимум осадков может наблюдаться в любой из месяцев года. Тем не менее, на большей части территории КБР он наблюдается в июне месяце. Кроме того, максимум может охватить до 3...4 месяцев.
Постановка задачи экспериментальных исследований
В соответствии с поставленными задачами по обоснованию основных параметров и режимов работы фронтальной ротационной косилки следует, на наш взгляд, приблизиться к естественным условиям, в частности, к условиям горного садоводства КБР, и провести необходимые экспериментальные исследования. Местами проведения исследований были выбраны: террасированный склон в ФГУП «Кенже» Кабардино-Балкарской Республики; ОПХ «Затишье» Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного садоводства.
В программу исследований входило: исследование влияния основных параметров фронтальной ротационной косилки на энергоемкость скашивания растительности; - экспериментальное определение в лабораторных условиях основных параметров и режимов работы фронтальной ротационной косилки.
Для исследования энергоемкости срезания растительности ротационным режущим аппаратом создана экспериментально-лабораторная установка (рис. 3.1). На роторе 1 с вмонтированными подшипниками, опирающимися на вал 2, закреплен режущий элемент 3, а с противоположной стороны установлен противовес 4. Под ротором 1 на валу 5 электродвигателя 6 закре 86 плена втулка 7 с прижимной муфтой 8. Электродвигатель 6 имеет возможность свободного вертикального перемещения в пазах стойки 9.
На валу 2 ротора 1 закреплен тахометр 14, подающий электрический сигнал на тахометр 15. Варьирование частотой вращения вала электродвигателя 6 осуществляли изменением питающего напряжения при помощи автотрансформатора 16.
Исследуемые растения закреплялись в каретке 17. Каретка представляет собой две пластины толщиной 20 мм и размерами 100 х 100мм. В пластинах выполнены сквозные отверстия диаметром 3 мм через каждые 10 мм. Всего отверстий 100. Растения вставлялись в указанные отверстия и затем пластины сдвигались друг относительно друга в горизонтальной плоскости, чем достигался зажим исследуемого материала. Перемещение каретки осуществлялось при помощи ленточного транспортера 18, приводимого в движение червячным редуктором 19 через ременную передачу. Редуктор приводился во вращение электродвигателем 20. Методика определения потребного передаточного числа ременной передачи для обеспечения необходимой подачи каретки следующая.
При проведении исследований по оценке физики твердой фазы почвы (дисперсного агрегатного состава, физических, физико-механических свойств) нами использованы эксикатор (рис. 3.2), весы технические, набор сит (рис. 3.3). Твердость почвы определялась по известной методике с помощью плотномера Ревякина (рис. 3.4).
Для определения строения пахотного и подпахотного слоев использован цилиндр-бур с указанием глубины погружения для отбора почвенных проб (рис. 3.5) и почвенный бур (рис. 3.6).
При исследовании энергоемкости срезания растительности ротационным режущим аппаратом использовали три сменных ротора диаметрами 0,25; 0,45 и 0,65 м с массами соответственно 1,1; 3,7 и 7,7 кг.
Второй этап проведения экспериментальных исследований начинается с включения электродвигателя 20 подачи каретки 17. При этом автоматически выключается электродвигатель 6 и снимается напряжение с обмоток электромагнита 10. Под действием возвратной пружины 13 электродвигатель 6 возвращается в исходное положение. При этом муфта 8 отходит от ротора 1, который продолжает вращательное движение уже под действием сил инерции.
Третий этап начинается в момент соприкосновения режущего элемента 3 с растениями, зажатыми в каретке 17. На этом этапе под действием сил сопротивления срезанию растительности частота вращения ротора 1 начинает уменьшаться. Значение частоты вращения ротора 1 визуально регистрируется по тахометру 15.
Энергоемкость резания растительности с использования созданной экспериментально-лабораторной установки с учетом значений частоты вращения ротора в начале и в конце процесса резания, которые определяются визуально по тахометру 15, определяется по выражению.
Для оценки агротехнической эффективности террасирования и мульчирования почвы были заложены и проведены опыты в КСХП "Кенже" на террасированном склоне крутизной 10... 12 в следующих вариантах: мульчирование почвы междурядий растительностью (вариант 3), террасирование склона без мульчирования полотна террасы (вариант 2). Данные варианты сравнивались с участками нетеррасированного склона (контроль, вариант 1). Каждый вариант охватывал участок склона от водораздела до делювиального шлейфа и имел длину не менее 80 м. Ширина участков от 30 до 60 м.
Склон юго-западной экспозиции занят под насаждения яблони сорта Старкримсон закладки 1987 г. Опыт заложен весной 1999 г. Скашивание травы на полотне террасы осуществляли фронтальной косилкой. Почвы склона представлены среднесмытыми лесными почвами с укороченным горизонтом А+В. С глубины 25...30 см залегает иллювиальный горизонт ВС с повышенной плотностью.
Для оценки испытываемых мероприятий проводили измерение параметров водно-физического состояния почвы [33], смыв почвы и сток ливневых осадков точечным устройством [45], урожай и качество плодов яблони по методике, используемой в сортоизучении [117].
Кроме этого при проведении исследований использованы существующие методы [13, 14, 30, 83, 88] по оценке физики твердой фазы почвы (дисперсного агрегатного состава, физических, физико-механических свойств).
Параметры водно-физического состояния почв определяли по горизонтам через 10 см до глубины 40 см. Такая глубина отбора образцов диктуется средней мощностью почвенного покрова с малой долей или без включения обломков горных пород. При этом объемную массу почвы определяли с помощью цилиндрических колец с внутренним объемом полости, равном 100 см3 [37]. Твердость измеряли плотномером Ревякина, а влажность - методом высушивания образцов до постоянного веса в сушильных шкафах при температуре 105С.
Результаты статистического анализа результатов экспериментальных исследований
Анализ сведений по косилочным устройствам, приведенных в различных литературных источниках, а также результаты теоретических исследований фронтальной ротационной косилки позволили заключить, что основными факторами, оказывающими влияние на энергоемкость скашивания растительности ротационным режущим аппаратом, являются скорость поступательного движения, диаметр и окружная скорость ротора.
Табличное значение t-критерия Стьюдента согласно [84] равно 2,201. Сравнивая расчетные и табличные значения t-критерия Стьюдента приходим к выводу, что все коэффициенты регрессии значимы, что свидетельствует о том, что выбранные факторы оказываю непосредственное влияние на исследуемый процесс и, следовательно, они выбраны верно.
Расчетное значение F-критерия Фишера оказалось равным расц=2,003. Согласно [84] табличное значение F-критерия Фишера равно 2,042. Сравнивая расчетное и табличное значения F-критерия Фишера можно сделать вывод о том, что полученная математическая модель адекватно описывает исследуемый процесс.
Расчетное значение критерия Кохрена оказалось равным 0,143. Табличное значение критерия Кохрена равно GmaQn = 0,5466. Сравнивая табличное и расчетное значения критерия Кохрена приходим к выводу, что гипотезу об однородности можно принять.
Значения полученных в результате оценки на значимость коэффициентов регрессии позволяют записать математическую модель поверхности отклика в виде следующего полинома второго порядка: 100 Ym - 1227,211 - 238,312X1 + U5,61X2 - 211,823X3 - 105,25X 2 + + 409,25XjX3 - 126,25X2X3 -94,873Xl2 - 104,998X22 - 77,56X32 (4.1) С целью определения значений точек поверхности отклика в промежуточных точках факторного пространства следует перейти к реальным координатам этого пространства. Для этого используем формулы перехода от кодированных координат к реальным: Xi = (Vp-60)/10, X2 = (VM- 1,5)/0,05, Х3 = (Dp - 0,45)/0,2 . (4.2) (4.3) (4.4) Подставив в уравнение (4.1) значения Xi, Х2, Х3, определяемые формулами (4.2)...4.4), после несложных преобразований получим энергоемкость скашивания растительности А (Дж), выраженную через параметры Vp, VM и DP А = 763,143 + 30,566VP + 3316,008VM - 9717,155DP - 21,05VPVM + + 204,625VpDp - 1262,5VrJ)p - 0,949VP2 - 419,992VM2 - 1939D2 . (4.5) С целью исследования функции (4.1) на экстремум, определим стационарные точки поверхности отклика из системы уравнений: dY. т dXx dY„ dX2 dY„ dX, = -238,312 -105,25X2 + 409,25X3 -189,746X, = 0 = 115,61 -105,25 -126,25 3 - 209,996X2 = 0 = -211,823 + 409,25 - 126,25X, - 155,12Z3 = (4.6) 101 Решениями системы уравнений (4.6) являются следующие значения: Xj = 0,736; Х2 = -0,324; Х3 = 0,84 С целью определения оптимальных значений окружной скорости ротора, скорости передвижения и диаметра ротора подставляем найденные оптимальные значения в кодированном виде в выражения (4.2)...(4.4). В результате этого находим, что: Vp = 67,36м/с; VM = =1,338м/с; Dp = 0,618м.
Далее зависимость энергоемкости скашивания растительности от исследуемых параметров представляем с помощью линий уровня, полученных из уравнения нелинейной множественной регрессии.
Кроме этого, почти концентрические окружности, обозначающие линии уровня У(Х],Хз) (рис. 4.2) указывают на то, что окружная скорость и диметр ротора оказывают почти одинаковое влияние на энергоемкость скашивания растительности.
На плоскостях линий уровня показаны точки оптимальных параметров, в которых энергоемкость скашивания растительности минимальна и составляет 1032,037 Дж.
С целью проверки в производственных условиях результатов теоретических и экспериментальных исследований в лабораторных условиях, правильности выбора оптимальных значений основных параметров, надежности и работоспособности опытного образца и совершенствования конструктивных, кинематических и технологических параметров фронтальной ротационной косилки (рис. 4.4, 4.5) она была испытана в условиях садового участка СКНИИГПСв2001г.
