Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследований 8
1.1. Выбор обработки почвы и орудия для работы в эрозионно-опасных зонах 8
1.1.1. Выбор системы обработки почвы 8
1.1.2. Анализ дисков почвообрабатывающих орудий 11
1.2. Требования, предъявляемые к качеству обработки почвы дисковыми орудиями 22
1.3. Анализ исследования дисковых рабочих органов 23
1.4. Выводы и задачи исследований 31
ГЛАВА 2. Результаты теоретических исследований работы дискового лущильника с плоским многоугольным диском 33
2.1. Обоснование выбора многоугольной формы диска 33
2.2. Исследования технологического процесса взаимодействия плоского диска с почвой 38
2.2.1. Моменты и сила резания почвенно-растительного пласта 38
2.2.2. Сдвиг почвенного пласта 53
2.2.3. Скоростная характеристика работы плоского диска 58
2.2.4. Траектория движения диска в почве 59
2.3. Коэффициент качества подрезания сорной растительности 61
2.4. Выводы по второй главе 66
ГЛАВА 3. Программа и методика экспериментальных исследований 67
3.1. Программа исследований 67
3.2. Лабораторная установка (почвенный канал) 67
3.3. Методика выполнения отсеивающего эксперимента 68
3.4. Методика проведения классического эксперимента по определению сохранности стерни на поверхности поля и количества заделки растительных остатков 71
3.5. Методика выполнения планируемого многофакторного эксперимента 73
3.6. Методика выполнения замеров в лабораторно-полевых исследованиях 77
3.7. Выводы по третьей главе 82
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований 83
4.1. Результаты испытания макетов плоских дисков 83
4.2. Результаты отсеивающего эксперимента 84
4.3. Результаты классического эксперимента 85
4.4. Результаты планируемого эксперимента 88
4.5. Результаты лабораторно-полевого эксперимента 92
4.6. Сопоставление теоретических и экспериментальных исследований ...95
4.7. Выводы по четвертой главе 96
ГЛАВА 5. Обоснование экономического эффекта 98
5.1. Расчет экономического эффекта 98
5.2. Выводы по пятой главе 105
Общие выводы и предложения 106
Список использованной литературы 108
Приложения 120
- Требования, предъявляемые к качеству обработки почвы дисковыми орудиями
- Сдвиг почвенного пласта
- Методика проведения классического эксперимента по определению сохранности стерни на поверхности поля и количества заделки растительных остатков
- Сопоставление теоретических и экспериментальных исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Обработка почвы – важный аспект в выращивании сельскохозяйственных культур, она влияет на урожайность.
Выбор системы обработки почвы осуществляется исходя из зональных условий, она должна быть почвозащитной, энергосберегающей, экономически оправданной и безвредной для окружающей среды. Выполнение этих требований связано с правильным выбором и оптимальным сочетанием применяемых машин.
По данным Министерства природных ресурсов Российской Федерации в Омской области насчитывается более 3 млн. га земель, предрасположенных к развитию эрозионных и дефляционных процессов. Эрозионные процессы наиболее сильно проявляются в степной и южной лесостепной зонах. За последние десять лет произошло снижение валовых запасов гумуса в пахотных почвах до 10-15 % от первоначального, особенно на юге.
Для обработки таких почв применяют плоскорезы, культиваторы, а также глубокорыхлители, однако рабочий процесс этих машин является энергоемким. Следовательно, разработка ресурсосберегающих технологических процессов и технических средств, позволяющих остановить прогрессирующую деградацию почвы от ветровой эрозии и снижению эксплуатационных затрат является актуальной.
Цель диссертационной работы – повышение качества обработки почвы в эрозионно-опасных зонах за счет применения плоского многоугольного дискового рабочего органа.
Объект исследования – технологический процесс взаимодействия плоского многоугольного дискового рабочего органа с почвой и растительными остатками.
Предмет исследования – закономерности процесса взаимодействия плоского многоугольного дискового рабочего органа с почвой и растительными остатками.
Рабочая гипотеза – применение лущильников оборудованных плоскими многоугольными дисками в зонах подверженных ветровой эрозии позволит выполнять обработку почвы с меньшими энергетическими затратами и сохранять на поверхности поля защитный покров из стерни и мульчи.
.Методы исследований. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики, статистики и моделирования.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях на основе общепринятых и частных методик, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием методов статистики на ПК.
Научная новизна:
-
Определены конструктивные и технологические параметры плоского многоугольного дискового рабочего органа.
-
Определены зависимости сил, действующих на диск со стороны почвы, от технологических параметров рабочего органа.
-
Получена регрессионная модель зависимости качества обработки почвы от угла атаки, глубины обработки и скорости движения агрегата.
Положения, выносимые на защиту:
рациональные конструктивные и технологические параметры многоугольного диска;
зависимости сил, действующих на многоугольный диск со стороны почвы, от технологических параметров;
результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния угла атаки, глубины обработки и скорости движения дискового лущильника на качество обработки почвы в эрозионно-опасных зонах.
Практическая значимость. Теоретические и практические исследования, наряду с опытным образцом плоского шестиугольного диска, позволяющего выполнять обработку почвы в зонах подверженных ветровой эрозии, могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями для разработки новых рабочих органов почвообрабатывающих машин.
В процессе исследований был разработан плоский шестиугольный диск для обработки почвы в эрозионно-опасных зонах, на который Российское агентство по патентам и товарным знакам выдало патент на полезную модель № 87859 от 29.10.2009 г.
Апробация результатов исследований. Основные положения и результаты исследований докладывались:
на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов, посвященной 90-летнему юбилею ФГОУ ВПО ОмГАУ в 2008 г.
на международном научно-техническом форуме реализации Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы; ОмГАУ, 26.02.2009 году;
на V Международной научно-практической конференции (17-18 марта 2010 г.), АГАУ, г. Барнаул;
на IX региональной научно-практической конференции молодых ученых вузов Сибирского федерального округа : Инновации молодых ученых аграрных вузов агропромышленному комплексу Сибирского региона. ОмГАУ, г. Омск, 2 июня 2011 г.
на научно-практической конференции «Актуальные вопросы научного обеспечения производства сельскохозяйственной продукции в Сибири», г. Новосибирск, 16-17 июня 2011 г.
Работа выполнена в период 2008-2011 гг. в Омском государственном аграрном университете на кафедре «Сельскохозяйственные машины и МЖ» в соответствии с программой НИР ОмГАУ на 2005-2015 гг. по теме «Совершенствование технологических процессов зональных сельхозмашин, повышение их агроэкологической эффективности» (номер государственной регистрации 01.2.00102130).
Реализация результатов внедрения. Переоборудованный серийный лущильник ЛДГ-15 с плоскими шестиугольными дисками в 2009 году прошел испытания на полях «Учебно-опытного хозяйства № 1» г. Омска. В 2011 г. дисковые рабочие органы прошли сравнительные испытания на ФГУ Сибирской машиноиспытательной станции.
Публикации. Материалы, отражающие содержание диссертационной работы, опубликованы в печатных работах: из них 6 статей в журналах рекомендованных ВАК, получено 2 патента на полезные модели и вышла 1 монография.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и приложений.
Работа содержит 135 страниц машинописного текста, 7 таблиц, 52 рисунков и 5 приложений на 15 страницах. Список использованной литературы включает 127 наименований, в том числе 1 иностранный источник.
Требования, предъявляемые к качеству обработки почвы дисковыми орудиями
Обычно поверхностную обработку выполняют в два приема. Первый раз - немедленно вслед за уборкой предшествующей культуры. Второй -после прорастания корнеотпрысковых сорняков, во взаимно перпендикулярном направлении. Качество обработки почв, подверженных ветровой эрозий, дисковыми орудиями оценивают по следующим показателям: отклонение средней фактической глубины обработки почвы от заданной не более 1,5 см. выровненность поверхности поля: высота гребней не должна превышать 5 см, а длина профиля на отрезке 10 м должна быть не менее 10,5 м; подрезание сорняков должно быть полным. степень сохранения стерни не менее 80-85 %; сохранность на поверхности поля растительных остатков и мульчи. Основными геометрическими параметрами сферических дисков будут диаметр D и радиус кривизны г [48, 108]. С ними взаимосвязан угол s\, равный половине центрального угла дуги диаметрального сечения диска (рис. 1.3.1). Каждый из этих параметров имеет технологическое значение. Диаметр диска D значительно влияет на вертикальную слагающую реакцию почвы, поэтому с увеличением диаметра ухудшается его заглубляемость в почву. Для заглубления дисков большого диаметра требуется дополнительная нагрузка в виде балласта. Диаметр диска зависит от заданной максимальной глубины обработки почвы а и должен быть, по крайней мере, больше удвоенного ее значения. Практическое соотношение между D и а: Радиус кривизны г определяет крошащую и оборачивающую способности диска. Чем меньше радиус кривизны, тем интенсивнее крошится и оборачивается пласт. Как видно из рисунка 1.3.1, диаметр D зависит от радиуса кривизны г: Следовательно, задавшись двумя параметрами, третий можно определить по формуле (1.2). Дисковые плуги снабжают дисками диаметром 610.. .810 (прицепные) и 580.. .710 мм (навесные); лущильники - 450.. .610; бороны - 450.. .660 мм; игольчатые диски изготавливают диаметром 350,450 и 520. Угол Є\ принимает значения: для плугов 31...37, лущильников 26...32 и борон 22...26. На технологические свойства диска большое влияние оказывает его заточка, характеризующаяся, прежде всего углом заточки или заострения і, а также связанным с ним , задним, затылочным углом или углом зазора е2. Заточку дисков для работы на легких и средних почвах выполняют с наружной стороны со следующими значениями угла заточки: - для борон и лущильников / = 10.. .20; -для плугов г= 15...25. Диски, предназначенные для работы на твердых почвах, затачивают с внутренней стороны.
Так как лезвие диска представляет окружность с постоянным углом заострения, то фаска имеет форму усеченного конуса, образующие которого наклонены к плоскости основания под углом со = і + є\, где є\ - передний угол, равный половине центрального угла дуги диаметрального сечения диска (рис. 1.3.1). Кроме того, различают еще угол резания а = і + є2. Большое технологическое значение имеет задний, затылочный угол е2-От его размера зависит расход энергии на обработку почвы, и даже работоспособность диска. Этот угол - переменный и изменяется по высоте диска. Для нормальной работы диска на глубине необходимо, чтобы затылочный угол на уровне поверхности поля был положительным. К числу технологических параметров относят угол между плоскостью вращения диска и направлением поступательного движения орудия (угол атаки) и угол отклонения плоскости вращения диска от вертикали или угол между осью вращения диска и горизонталью. Чем больше угол атаки, тем лучше подрезаются сорняки, интенсивнее и глубже рыхлится почва, и заделываются семена сорняков. Угол атаки для дисковых плугов 40...45, лущильников 10...35 и борон 10...220 [24, 38, 48, 49, 52, 55, 58, 59, 113]. Дисковые лущильники при углах атаки 10..20 можно использовать как односледные дисковые бороны. Установка дисков с наклоном оси вращения к горизонтальной плоскости предусматривается в плугах под углом 15...25, авдискаторах 10... 11. В процессе работы каждый диск вырезает в почве пласт (стружку), образуя желобчатое дно борозды (рис. 1.3.2). Между желобами образуются гребни высотой h. По высоте этих гребней судят о качестве обработки почвы [48]. Высота гребней h зависит от диаметра диска D, расстояния между дисками b и угла атаки 9. Из трех перечисленных параметров регулируемым является только угол атаки в, который влияет на изменение значения высоты гребней h. Из треугольника ОАВ (рис. 1.3.2) следует, что Так как условию задачи удовлетворяет только второй корень, а также то, что из треугольника EFK (рис. 1.3.2) сторона с = Ъ ctg#, получим Из выражения (1.3) следует, что с увеличением угла атаки высота гребней уменьшается. Качество обработки считается нормальным, если h 0,5 а для лущильников и h 0,4 а для плугов [47, 48]. Для определения угла атаки в, обеспечивающего требуемое качество работы дисковых орудий, можно пользоваться номограммой (рис. 1.3.3), представляющей собой геометрическое выражение формулы (1.3) [68, 69, 104, 106, 107, 108].
Сдвиг почвенного пласта
Зная величины параметров, входящих в уравнение (2.62), найдем конечное уравнение силы сопротивления почвы сдвигу где /- коэффициент трения почвы о сталь. Зависит главным образом от механического состава и влажности почвы. По данным профессора Г. Н. Синеокова [108], коэффициент трения песчаных сыпучих почв по стали изменяется в пределах от 0,25 до 0,35, песчаных связных - от 0,50 до 0,70, среднесуглинистых - от 0,35 до 0,50, тяжелых суглинистых и глинистых - от 0,60 до 0,90. Тяговое сопротивление (2.12) в скалярном виде Выполнив вычисления по формуле напряженном состоянии благодаря установке дисков на валу батареи лущильника со смещением режущих граней относительно друг друга на 30 (рис. 2.2.9). Рассмотрим влияние параметров угола атаки и скорости движения агрегата на скорость и величину перемещения почвенных частиц [92]. Возьмем два двухгранных клина с углами у\ и у2, движущиеся с одинаковой скоростью Vn (рис. 2.2.14). Рисунок 2.2.14. К определению абсолютной скорости перемещения почвенных частиц Под действием движущего клина частица почвы будет перемещаться по направлению, отклоненному от нормали к рабочей плоскости на угол трения ф. Абсолютная скорость перемещения почвенных частиц будет равна Vn - поступательная скорость движения клина, м/с; у - угол постановки рабочей плоскости к направлению движения; Ф - угол трения почвы о рабочую поверхность клина. Если ї\ їг, то и sin7, sinу2, а следовательно и скорость перемещения точки mi будет меньше скорости перемещения ТОЧКИ П12, то
Для определения зависимости влияния рабочего органа на скорость перемещения почвенных частиц возьмем два двухгранных клина с равными углами ух = у2, но придадим первому клину большую поступательную скорость движения: Vn Vn . Тогда, исходя из зависимости (2.83) и (2.84), получим Va Va , то есть чем выше поступательная скорость движения клина, тем большую скорость получают почвенные частицы. Значит, с увеличением угла установки диска к направлению движения и при увеличении поступательной скорости движения агрегата скорость движения частиц будет возрастать. Следовательно, частицам будет сообщаться большая кинетическая энергия, что в свою очередь вызовет увеличение тягового сопротивления дискового орудия [17]. Для исследования деформации почвы диском был выбран экспериментальный метод решения. Результаты исследований показали, что с увеличением угла атаки и скорости движения дисковой батареи - увеличивается перемещение частиц в боковом и продольном направлениях. Таким образом, величина сдвига почвенного пласта с увеличением скорости движения при углах атаки до 21-25 возрастает более интенсивно в боковом направлении, чем в продольном, а при углах атаки 25-30 происходит пропорциональное увеличение величины сдвига пласта как в горизонтальном, так и в поперечном направлении. Для определения траектории движения диска с углом атаки в выберем произвольную точку М, расположенную на лезвии диска и определим (2.82), получили график зависимости тягового сопротивления (рис. 2.2.13) от угла атаки. Из графика видно, что тяговое сопротивление лущильника, оборудованного шестиугольными дисковыми рабочими органами, будет в 2,2-2,4 раза меньше чем у лущильника, оборудованного круглыми дисками. Это достигается резанием почвенно-растительной массы в напряженном состоянии благодаря установке дисков на валу батареи лущильника со смещением режущих граней относительно друг друга на 30 (рис. 2.2.9). Рассмотрим влияние параметров угола атаки и скорости движения агрегата на скорость и величину перемещения почвенных частиц [92]. Возьмем два двухгранных клина с углами у\ и у2, движущиеся с одинаковой скоростью Vn (рис. 2.2.14). Рисунок 2.2.14. К определению абсолютной скорости перемещения почвенных частиц Под действием движущего клина частица почвы будет перемещаться по направлению, отклоненному от нормали к рабочей плоскости на угол трения ф. Абсолютная скорость перемещения почвенных частиц будет равна Vn - поступательная скорость движения клина, м/с; у - угол постановки рабочей плоскости к направлению движения; Ф - угол трения почвы о рабочую поверхность клина. Если ї\ їг, то и sin7, sinу2, а следовательно и скорость перемещения точки mi будет меньше скорости перемещения ТОЧКИ П12, то Для определения зависимости влияния рабочего органа на скорость перемещения почвенных частиц возьмем два двухгранных клина с равными углами ух = у2, но придадим первому клину большую поступательную скорость движения: Vn Vn . Тогда, исходя из зависимости (2.83) и (2.84), получим Va Va , то есть чем выше поступательная скорость движения клина, тем большую скорость получают почвенные частицы. Значит, с увеличением угла установки диска к направлению движения и при увеличении поступательной скорости движения агрегата скорость движения частиц будет возрастать. Следовательно, частицам будет сообщаться большая кинетическая энергия, что в свою очередь вызовет увеличение тягового сопротивления дискового орудия [17]. Для исследования деформации почвы диском был выбран экспериментальный метод решения. Результаты исследований показали, что с увеличением угла атаки и скорости движения дисковой батареи - увеличивается перемещение частиц в боковом и продольном направлениях. Таким образом, величина сдвига почвенного пласта с увеличением скорости движения при углах атаки до 21-25 возрастает более интенсивно в боковом направлении, чем в продольном, а при углах атаки 25-30 происходит пропорциональное увеличение величины сдвига пласта как в горизонтальном, так и в поперечном направлении. Для определения траектории движения диска с углом атаки в выберем произвольную точку М, расположенную на лезвии диска и определим
Методика проведения классического эксперимента по определению сохранности стерни на поверхности поля и количества заделки растительных остатков
Классический эксперимент состоит из двух частей. В первой части проводится исследование по сохранности стерни на поверхности поля в зависимости от конструкционно-технологических параметров: угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата. Для оценки сохранности на поверхности поля подрезанной растительности, с целью приближения условий проведения опыта к полевым, на поверхности почвенного канала была имитирована стерня, усеянная сорной растительностью. После появления и набора сил всходов сорной растительности проводили исследование на полноту подрезания и сохранения на поверхности почвы стерни, выполняя замеры массы подрезанной растительности и стерни. По полученным данным выполнили расчет полноты подрезания и сохранности стерни по формуле где тубр - масса подрезанной растительности, кг; m - общая масса растительности, кг. Рисунок 3.4.2. Подготовка почвенного канала для проведения опыта по качеству заделки растительных остатков Во второй части предусмотрены опыты по оценке заделки растительных остатков и соломы в почву по массовой доле. Для чего на поверхности почвенного канала по ходу дисков была рассыпана, в виде прямоугольника, приготовленная мульча из соломы (рис. 3.4.2). Размеры прямоугольников были выбраны таким образом, чтобы их длины были равны, а ширина равнялась захвату дисков. Перед засыпкой на выбранный прямоугольник мульча была взвешена на весах. После прохода подрезания и сохранности стерни по формуле где тубр - масса подрезанной растительности, кг; m - общая масса растительности, кг. Рисунок 3.4.2. Подготовка почвенного канала для проведения опыта по качеству заделки растительных остатков Во второй части предусмотрены опыты по оценке заделки растительных остатков и соломы в почву по массовой доле. Для чего на поверхности почвенного канала по ходу дисков была рассыпана, в виде прямоугольника, приготовленная мульча из соломы (рис. 3.4.2). Размеры прямоугольников были выбраны таким образом, чтобы их длины были равны, а ширина равнялась захвату дисков. Перед засыпкой на выбранный прямоугольник мульча была взвешена на весах. После прохода дисков остатки мульчи были собраны и проведено повторное взвешивание тост. По отношению массы заделанной мульчи в почву к общей массе находим показатель заделки растительности Полученные данные заносили в таблицу (приложение 3). Для описания закономерностей заделки измельченных растительных остатков проводится планируемый эксперимент, с помощью которого появляется возможность выявить влияние трех факторов на заделку растительных остатков, таких как угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата.
В качестве модели выбран симметричный ортогональный композиционный план второго порядка с матрицей планирования эксперимента, представленной в таблице 3.5.1. эксперимента предусмотрено получить модель [25, 64, 70, 112]: Для исключения систематических ошибок, вызванных внешними условиями при проведении эксперимента, проводилась рандомизация опытов по таблице случайных чисел. Число повторностей каждого опыта при проведении планируемого эксперимента рассчитывается по формуле (3.14) для вероятности 0,95 [26, 64, 70] где Sy - среднее квадратическое отклонение; т - величина, составляющая для данного случая 5% от у; у - среднее арифметическое. По результатам расчетов число повторностей каждого опыта принято четыре. Для каждого опыта рассчитывается дисперсия: где yug - результат g - ои повторности; уи - среднее арифметическое и - ой повторности; Для определения возможности проведения регрессионного анализа рассчитывается однородность дисперсий дисков остатки мульчи были собраны и проведено повторное взвешивание тост. По отношению массы заделанной мульчи в почву к общей массе находим показатель заделки растительности Полученные данные заносили в таблицу (приложение 3). Для описания закономерностей заделки измельченных растительных остатков проводится планируемый эксперимент, с помощью которого появляется возможность выявить влияние трех факторов на заделку растительных остатков, таких как угол атаки, глубина обработки и скорость движения агрегата. В качестве модели выбран симметричный ортогональный композиционный план второго порядка с матрицей планирования эксперимента, представленной в таблице 3.5.1. эксперимента предусмотрено получить модель [25, 64, 70, 112]: Для исключения систематических ошибок, вызванных внешними условиями при проведении эксперимента, проводилась рандомизация опытов по таблице случайных чисел. Число повторностей каждого опыта при проведении планируемого эксперимента рассчитывается по формуле (3.14) для вероятности 0,95 [26, 64, 70] где Sy - среднее квадратическое отклонение; т - величина, составляющая для данного случая 5% от у; у - среднее арифметическое. По результатам расчетов число повторностей каждого опыта принято четыре. Для каждого опыта рассчитывается дисперсия: где yug - результат g - ои повторности; уи - среднее арифметическое и - ой повторности; Для определения возможности проведения регрессионного анализа рассчитывается однородность дисперсий параллельных опытов по критерию Кохрена [25]:
Сопоставление теоретических и экспериментальных исследований
В результате теоретических и экспериментальных исследований получены зависимости параметров, характеризующие работу орудия. При сопоставлении теоретических и экспериментальных результатов видно, что они согласуются между собой. Тяговое сопротивление (рис. 4.6.1), полученное в результате теоретических расчетов и полевых исследований на СибМИС, практически не зависят от физических свойств почвы. Согласно проведенным теоретическим и экспериментальным исследованиям, качество подрезания сорной растительности подчиняется следующей закономерности (рис. 4.6.2). Однако имеются расхождения в фактических величинах, которые можно объяснить следующим образом: в теории принималась идеаль зависимости имеют одни и те же тенденции изменения, повторяют одни и те же закономерности, и их расхождение не превышает ±5 %. На основании выполненных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Определены пределы варирования величин, входящих в уравнение регрессии. 2. Получено регрессионное уравнение (4.2) заделки растительных остатков, описывающее технологический процесс работы лущильника с шестиугольными дисками. 3. Установлены оптимальные значения технологических параметров: угол атаки - 25, глубина обработки - 8 см и скорость движения агрегата - 9 км/ч. 4. Обработка почвы выдерживает агротребования, отклонение по глубине обработки составило 2 %, гребнистость на поверхности поля не более 4 см, сохранность стерни на поверхности поля 86-94 %, а измельченной соломистой массы 60 %. 5. Шестиугольный диск имеет большую производительность по сравнению с круглым, он лучше заглубляется и разрезает почвенно-растительную массу, затрачивая меньше энергии, благодаря установке дисков со смещением друг относительно друга на 30. 6. Сопоставление расчетных и опытных данных по тяговому сопротивлению и качества подрезания сорной растительности соответствует экспериментальным с погрешностью, не превышающей 5 %. Экономическая эффективность является одним из основных показателей оценки любого технологического процесса в сельском хозяйстве.
Применение новых шестиугольных дисков вместо круглых позволило достигнуть снижения металлоемкости в производстве рабочих органов, а также снизить тяговое сопротивление орудия и улучшить защемления и резания почворастительной массы. В результате этого увеличивается производительность агрегата и снижаются затраты горючесмазочных материалов во время работы агрегата. Расчет сравнительной экономической эффективности работы орудия выполнен на основе расчета производительности почвообрабатывающего агрегата в зависимости от используемых рабочих органов (плоский круглый диск и плоский шестиугольный диск), на один гектар в агрегате с трактором одной марки [14, 57, 65, 117, 21]. В ходе расчета принят для обозначения круглого диска индекс (0), а для шестиугольного - (1). Для оценки экономической эффективности при работе трактора с орудием, в зависимости от типа применяемых дисков, определены следующие показатели [14, 57, 21]. (3 - коэффициент использования ширины захвата орудия, (3 = 0,96 [101]; V - скорость движения агрегата, км/ч; г - коэффициент использования рабочего времени, г = 0,8...0,85 [101]. В связи с тем, что круглые диски по сравнению с шестиугольными при равных условиях эксплуатации забиваются ная форма поперечного сечения пласта по винтовой линии. В реальности же форма поперечного сечения будет иметь сколы на боковых поверхностях борозды, что зависит от множества факторов: прямолинейности движения агрегата, равномерности хода (ускорения и замедления) и др. Расхождения фактических и теоретических величин находятся в 5 % интервале, что не превышает ошибки опытов. Таким образом, теоретические и экспериментальные зависимости имеют одни и те же тенденции изменения, повторяют одни и те же закономерности, и их расхождение не превышает ±5 %. На основании выполненных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Определены пределы варирования величин, входящих в уравнение регрессии. 2. Получено регрессионное уравнение (4.2) заделки растительных остатков, описывающее технологический процесс работы лущильника с шестиугольными дисками. 3. Установлены оптимальные значения технологических параметров: угол атаки - 25, глубина обработки - 8 см и скорость движения агрегата - 9 км/ч. 4. Обработка почвы выдерживает агротребования, отклонение по глубине обработки составило 2 %, гребнистость на поверхности поля не более 4 см, сохранность стерни на поверхности поля 86-94 %, а измельченной соломистой массы 60 %. 5. Шестиугольный диск имеет большую производительность по сравнению с круглым, он лучше заглубляется и разрезает почвенно-растительную массу, затрачивая меньше энергии, благодаря установке дисков со смещением друг относительно друга на 30. 6. Сопоставление расчетных и опытных данных по тяговому сопротивлению и качества подрезания сорной растительности соответствует экспериментальным с погрешностью, не превышающей 5 %. Экономическая эффективность является одним из основных показателей оценки любого технологического процесса в сельском хозяйстве. Применение новых шестиугольных дисков вместо круглых позволило достигнуть снижения металлоемкости в производстве рабочих органов, а также снизить тяговое сопротивление орудия и улучшить защемления и резания почворастительной массы. В результате этого увеличивается производительность агрегата и снижаются затраты горючесмазочных материалов во время работы агрегата. Расчет сравнительной экономической эффективности работы орудия выполнен на основе расчета производительности почвообрабатывающего агрегата в зависимости от используемых рабочих органов (плоский круглый диск и плоский шестиугольный диск), на один гектар в агрегате с трактором одной марки [14, 57, 65, 117, 21]. В ходе расчета принят для обозначения круглого диска индекс (0), а для шестиугольного - (1). Для оценки экономической эффективности при работе трактора с орудием, в зависимости от типа применяемых дисков, определены следующие показатели [14, 57, 21]. (3 - коэффициент использования ширины захвата орудия, (3 = 0,96 [101]; V - скорость движения агрегата, км/ч; г - коэффициент использования рабочего времени, г = 0,8...0,85 [101]. В связи с тем, что круглые диски по сравнению с шестиугольными при равных условиях эксплуатации забиваются больше, для круглых дисков
