Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа Горовой, Сергей Алексеевич

Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа
<
Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Горовой, Сергей Алексеевич. Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Горовой Сергей Алексеевич; [Место защиты: Кубан. гос. аграр. ун-т].- Краснодар, 2011.- 154 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/3447

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса обработки почвы в-междурядьях сада. 7

1.1 Почва и её физико-механические свойства;... 7

1 .2. Системы и технологические операции обработкишочвы 16

1.3. Технические средства для обработки почвы. 20

1.4 Анализ научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по обработке почвы 24

1.5 Выводы 36

1.6 Цель и задачи исследования 36

2 Теоретическое обоснование параметров стойки многофункционального рабочего органа для обработки почвы в междурядьях сада . 38

2.1 Обоснование параметров поперечного сечения стойки. 38

2.2 Сопротивление почвы, возникающее при воздействии на нее стойкой универсального рабочего органа в процессе работы 50

2.3 Расчет силы сопротивления почвы, действующей на рабочий орган многофункционального орудия в процессе работы 56

2:4 Выводы 59

3 Программа и методика экспериментальных исследований 61

3.1 Методы исследования агрофона. 62

3.2 Экспериментальная установка для динамометрирования 65

3.3 Приборы и оборудование 68

3.4 Показатели энергетической оценки и методы их определения ...76

3.5 Методика обработки экспериментальных данных. —79

3.6 Проверка на адекватность аналитической зависимости по критерию Кохрена. 86

4 Результаты и анализ экспериментальных исследований . 90

4.1 Исследования агрофона; 90

4.2 Оптимизация параметров стойки рабочего органа для обработки почвы 95

4.3 Анализ тягового сопротивления рабочего органа многофункционального орудия для обработки почвы 102

4.4 Проверка на адекватность теоретической зависимости 105

5 Экономическая эффективность использования многофункционального орудия 108

Общие выводы 119

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность темы. Обработка почвы в междурядьях сада требует больших затрат энергии. Одним из перспективных направлений развития АПК, определенных правительством России, является снижение энергоемкости процессов сельхозпроизводства. Поэтому снижение тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий является актуальной задачей. Почву обрабатывают с целью поддержания и улучшения ее плодородия, накопления и сохранения в ней запасов влаги, уничтожения сорных растений, возбудителей болезней и вредителей культурных растений, создания необходимой структуры, разупрочнения переуплотненных подпахотных слоев почвы, предотвращения эрозионных процессов, вовлечения в круговорот элементов питания из нижних горизонтов почвы и регулирования микробиологических процессов.

Отвальная обработка почвы в междурядьях сада является одной из самых энергоемких и ресурсозатратных операций. Исследованиями профессора А.Н. Медовника установлено, что на обработку почвы расходуется до 40% энергозатрат на производство плодов. Анализ конструкций почвообрабатывающих орудий показал, что большинство рабочих органов устанавливаются на стойках. Стойки, взаимодействуя с почвой, оказывают дополнительное сопротивление передвижению пахотного агрегата. На долю стоек культиваторов-плоскорезов приходится от 30 до 45% общего сопротивления рабочего органа. Следовательно, оптимизация параметров стойки является одним из перспективных направлений снижения энергоемкости процесса обработки почвы.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ на 2006-2010 гг. ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по государственной бюджетной теме № ГР 012.006.06833.

Цель работы - снижение энергоемкости процесса обработки почвы в междурядьях сада путем обоснования параметров стойки многофункционального рабочего органа.

Задачи исследований

1) Провести анализ конструктивно-технологических параметров орудий для
обработки почвы с целью оптимизации параметров стойки плуга чизельного для
снижения энергоемкости процесса его работы.

  1. Определить аналитическую зависимость рабочей длины стойки многофункционального рабочего органа плуга чизельного от глубины обработки почвы и радиуса изгиба стойки.

  2. Определить аналитическую зависимость горизонтальной составляющей силы сопротивления почвы движению многофункционального рабочего органа от его конструктивных параметров.

  3. Разработать конструктивно-технологическую схему экспериментальной установки для определения горизонтальной составляющей силы сопротивления почвы движению многофункционального рабочего органа.

  4. Определить оптимальные конструктивные параметры стойки многофункционального рабочего органа.

  5. Апробировать плуг чизельный с оптимизированными параметрами стойки для обработки почвы в производственных условиях и рассчитать экономическую эффективность его внедрения.

Объект исследования - технологический процесс обработки почвы в междурядьях сада по контуру залегания корневой системы и многофункциональный рабочий орган для его осуществления.

Предмет исследования - закономерности взаимодействия многофункционального рабочего органа с почвой при ее обработке по контуру залегания корневой системы в междурядьях сада и влияние параметров стойки на тяговое сопротивление.

Методы исследования: математическое описание движения почвы по стойке многофункционального рабочего органа с использованием основных за-

конов механики; экспериментальные исследования с использованием планирования многофакторного эксперимента; методы математической статистики.

Рабочая гипотеза: снижение сопротивления почвы движению рабочего органа чизельного плуга возможно за счет оптимизации параметров стойки многофункционального рабочего органа чизельного плуга. Научную новизну представляют:

- аналитическая зависимость для расчета рабочей длины стойки многофунк
ционального рабочего органа от глубины обработки почвы и радиуса изгиба
стойки;

аналитическая зависимость силы сопротивления почвы от параметров стойки многофункционального рабочего органа плуга чизельного;

математическая модель в виде уравнения регрессии второго порядка, позволяющая определить оптимальные параметры стойки многофункционального рабочего органа.

Практическую значимость работы представляют:

научно обоснованные оптимальные конструктивные параметры стойки многофункционального рабочего органа;

разработанные программы для ЭВМ по определению оптимальных параметров стойки;

- конструктивно-технологическая схема установки для определения тягового усилия рабочего органа.

На защиту выносятся следующие основные положения:

аналитическая зависимость для расчета горизонтальной составляющей силы сопротивления почвы движению многофункционального рабочего органа;

математическая модель в виде уравнения регрессии второго порядка, позволяющая определить оптимальные параметры стойки многофункционального рабочего органа;

оптимальные конструктивные параметры стойки многофункционального рабочего органа для обработки почвы;

- экономическое обоснование эффективности внедрения многофункционального орудия для обработки почвы в междурядьях сада.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке плуга ПЧС-3,6, который внедрен для обработки почвы в междурядьях семечкового сада коллективного сельскохозяйственного предприятия ОАО «Светлогорское» Абинского района Краснодарского края.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на: ежегодных научных конференциях ФГОУ ВПО «Кубанский ГАУ» (г. Краснодар, 2008-2010 гг.); на международной научно-практической интернет-конференции «Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК» ФГОУ ВПО «Орловский ГАУ» (г. Орел, 2008 г.); на научно-практической конференции, посвященной 40-летию образования СКНИИЖ (г. Краснодар, 2009 г.). Разработанный плуг ПЧС-3,6 представлялся на выставках в г. Усть-Лабинске «Золотая Нива 2010», в г. Москве «Золотая осень 2010» (золотая медаль) и «Международный салон инноваций и инвестиций 2010» (бронзовая медаль).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано шесть научных работ, в том числе четыре в изданиях, рекомендованных ВАК, получен один патент на изобретение и три свидетельства о регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 138 страниц машинописного текста, в том числе 38 рисунков, 16 таблиц, 17 страниц приложения. Список использованных источников состоит из 180 наименований.

Анализ научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по обработке почвы

С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения ее плодородия. Именно от плодородия зависит будущий урожай растений. Почва — сложная система, которая живет и развивается шо своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь, комплекс свойств, почвы и процессов, определяющих нормальное развитие растений: Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого-либо составляющего ведет за собой изменение всего состава почвы и потере ценных ее качеств. Деградация почвы - цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведет к снижению ожидаемого урожая. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно своевременно следить за состоянием почвы, не допуская ее сильного истощения или загрязнения, использовать почвозащитные методы обработки почвы [11, 20, 35, 79, 88].

Для оценки состояния плодородия почвы необходимо обратить внимание на ее состав и механические свойства,

Состав почвы. Если рассмотреть подробнее верхний, плодородный слой, то можно обнаружить минеральные частицы, мертвое- органическое вещество растений и животных, включая отходы их жизнедеятельности на разных стадиях разложения, называемое детритом, и разнообразные живые организмы, формирующие сложную пищевую цепь, питающую растения [57].

Механический состав почвы во многом определяет способность почвы к впитыванию и удержанию влаги с растворенными в ней питательными веществами, обрабатываемость почвы и степень насыщенности ее кислородом. Для питания растениям необходимы различные минеральные компоненты, такие как нитраты, фосфаты, калий, кальций, магний, железо, марганец и др. Все они входят в состав горных пород и в процессе выветривания попадают в верхние слои почвы [11,61].

Улучшение всех свойств почвы происходит при сочетании минеральной части и органической части— гумуса, который обладает способностью удерживать воду и биогенные элементы, а комковатая агрегированная структура улучшает ее аэрацию, инфильтрацию воды и обрабатываемость почв.

Таким образом, составляющие элементы почвы находятся в тесной взаимосвязи между собой. Неблагоприятный механический состав почвы, недостаток в ней питательных веществ не позволяет развиваться различным почвенным организмам, обеспечивающим постоянное обогащение почвы гумусом. Снижение содержания гумуса в почвах ведет к общей минерализации почвы и, соответственно, снижению плодородия.

Почва является сложным природным образованием. В состав ее входит не только твердая часть, образующая как бы остов почвы, но также и почвенный воздух, почвенная влага и все населяющие ее живые организмы.

Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Твердая фаза почвы содержит минеральные и органические вещества. У большинства почв (исключая торфяники) минеральная часть, образованная в результате длительного разрушения и выветривания различных горных пород и минералов, преобладает над органической. Твердая фаза состоит из частиц различной величины, начиная от камней и кончая частицами меньше 0,0001 мм. Частицы крупнее 3 мм составляют каменистую часть почвы, от 3 до 1 мм - гравийную, от 1 до 0,05 - песок, от 0,05 до 0,001 - пыль, мельче 0,001 - ил и, наконец, менее 0,0001 мм - коллоидную часть. Частицы мельче 0,01 мм называют «физической» глиной, от 0,01 до 1 мм — «физическим» песком. Содержание именно этих частиц определяет так называемый механический состав почвы, т. е. принадлежность почвы к пескам, суглинкам или глинам. Некоторые почвы представляют собой чистые песок, глину или пыль, но обычно встречаются смеси этих частиц. Наилучшим считается механический состав, промежуточный по свойствам песка и глины (приблизительно 40 % песка, 40 % пыли и 20 % глины) [5, 8, 11, 15, 20, 36, 48].

В мелких глинистых частицах содержится основное количество питательных веществ, необходимых растениям: калий, фосфор, кальций, магний, сера, железо, медь. Наиболее ценны по питательности мельчайшие коллоидные частицы, в которых питательные вещества наиболее доступны растениям. Поэтому глинистые, иловатые почвы обычно более плодородны.

Песчаные частицы почвы содержат в большом количестве минерал кварц, который не может обеспечить питание растений. Однако в песке помимо кварца находятся зерна слюды, полевого шпата и другие минералы. Такие пески более плодородны, чем чисто кварцевые. В зависимости от содержания в почве мелких (глинистых) или более крупных (песчаных) частиц почвы делятся на легкие (песчаные, супесчаные, легко- и среднесуглини-стые) и тяжелые (тяжелосуглинистые и глинистые).

Глинистые частицы удерживают и поглощают влагу. Они являются вязкой, цементирующей частью почвы, связывающей более крупные частицы. Почвы, содержащие большой процент глинистых частиц (глины или тяжелые суглинки), как правило, трудно обрабатываются. Они обладают высокой плотностью, вязкостью, плохо просыхают и прогреваются весной.

Песчаные и супесчаные почвы быстрее других прогреваются, поэтому их называют теплыми. Однако при хорошем прогревании они так же быстро и охлаждаются, создавая резкие колебания температуры. Эти почвы легко поддаются обработке, имеют хороший воздушный режим [5, 11, 101, 103]. Благодаря высокой пористости в песчаных и супесчаных почвах происходит свободный обмен между почвенным и атмосферным воздухом. Эти почвы имеют хорошую водопроницаемость, но слабую влагоемкость. Органические вещества в них быстро разлагаются с выделением необходимых для растений питательных элементов, но они не задерживаются в верхнем слое, а вымываются.

Сопротивление почвы, возникающее при воздействии на нее стойкой универсального рабочего органа в процессе работы

Єтойки; применяемые в современных почвообрабатывающих орудиях имеют различные формы поперечных сечений: На основании анализа различных типов стоек можно; выделить следующие фигуры в поперечном сечении: плоскость с прямолинейными границами (квадрат, прямоугольник, ромб), плоскость с криволинейными выпуклыми границами (эллипс, окружность) или плоскость с криволинейными вогнутыми границами: Движение частицы почвы на элементарном пути ds при любой; форме поперечного сечения стойки можно представить как движение её- по поверхности; трёхгранного клина. Для определения составляющих абсолютной скорости движения частицы почвы по поверхности стойки изобразим І векторный треугольник скоростей (рисунок 2.1) [67]: Каждая из типові стоек при; взаимодействии с почвой по-разному воздействует на двигающиеся по ним частицы почвы (рисунок 2.2), так как динамика абсолютной скорости движения частицы почвы по разным типам поверхностей неодинакова.

Стойка, двигаясь в почве, сообщает почвенным частицам определенные скорость и ускорение, на что затрачивается энергия и приводит к увеличению тягового сопротивления рабочего органа. Поэтому необходимо стремиться к уменьшению скорости, сообщаемой почвенным частицам движущимися элементами рабочих органов почвообрабатывающих машин. Абсолютная скорость va (рисунок 2.1) частицы почвы, движущейся по поверхности стойки складывается из двух составляющих переносной v„ и относительной v0: \а=\п+\о, (2.1) Из треугольников ADB и CDB можно определить проекции переносной (v„) и абсолютной (vj скоростей движения на нормаль \DB\: \DB\=vacos(p; \DB\=vncosBh (2.2) где ер — угол трения, град; /?i - угол между нормалью и переносной скоростью, град. Сравнивая эти выражения можно установить абсолютную скорость движения почвы в этой точке поверхности стойки.

Таким образом, абсолютная скорость почвы зависит от переносной скорости движения стойки рабочего органа, угла между нормалью и переносной скоростью ф\) и косинуса угла трения (ср). Следовательно, для уменьшения величины этой скорости необходимо уменьшить трение и выбрать такую форму поперечного сечения стойки рабочего органа, чтобы угол Р\ имел наибольшее значение, так как с увеличением этого угла его косинус уменьшается. Относительная скорость (v0) так же может быть установлена из этих же треугольников как разность отрезков [4 -С): v0=v„ sinfl rvа sing). (2.2) Тогда с учётом выражения (2.1) получим: v0 =vnsmj3{ с =vn(sinpx -fcosft), (2.3)

Из этого выражения следует, что при определённых условиях {fi\ = 0) относительная скорость (скорость скольжения) может быть минимальной и тогда частицы почвы перемещаются вместе со стойкой рабочего органа без скольжения по ней. Такое положение способствует налипанию почвы на стойку и образованию уплотнённого ядра почвы, которое перемещается вместе со стойкой.

На рисунке 2.3 приведена зависимость абсолютной скорости движения почвы [67] в зависимости от изменения угла ф\) между переносной скоростью и нормалью и угла трения (ф). При этом переносная скорость принята равной 8 км/ч. Из рисунка видно, что на абсолютную скорость наибольшее влияние оказывает величина угла ф\), а, следовательно, профиль поперечного сечения стойки рабочего органа.

На рисунке 2.4 приведены зависимости изменения абсолютной и относительной скоростей движения почвы от угла ф\) и переносной скорости движения. Коэффициент трения при этом принят равным / = 0,55, что соответствует легким суглинистым почвам, а переносная скорость изменялась в диапазоне 8-12 км/ч. Из рисунка видно, что абсолютная скорость изменяется от нуля до своего максимального значения. При этом минимальным значениям скорости соответствует большое значение угла/?. Абсолютная скорость определяет энергоёмкость процесса обработки почвы.

Желательным является, чтобы абсолютная скорость была наименьшей. В свою очередь относительная скорость должна быть наибольшей, так как только в этом случае будут отсутствовать предпосылки залипання стойки рабочих органов.

Для рассматриваемых случаев (рисунок 2.4) уже при угле /?, = зо относительная скорость равна нулю, т.е. частицы почвы не проскальзывают по поверхности стойки, налипают на стойку и трение пары сталь-почва переходит в трение пары почва-почва.

Показатели энергетической оценки и методы их определения

Программа экспериментальных исследований состоит из двух полевых опытов: - оптимизация параметров стойки многофункционального рабочего органа; - производственные испытания с целью определения агротехнических и технико-экономических показателей выполнения технологической операции обработки почвы. За критерий оптимальности приняты наименьшие показатели тягового сопротивления орудия [1].

На первом этапе исследования решалась задача по оптимизации параметров процесса обработки почвы многофункциональным рабочим органом, для этого необходимо определить: - физико-механические свойства агрофона сада; - оптимальную величину угла заострения стойки многофункционального рабочего органа в процессе безотвальной обработки почвы; - оптимальную величину радиуса изгиба стойки многофункционального рабочего органа в процессе безотвальной обработки почвы; - силу сопротивления почвы, действующую на стойку и на многофункциональный рабочий орган в целом;

На втором этапе исследования решалась задача, связанная с определением эксплуатационных и энергетических показателей, а именно: - технико-экономических показателей макетного образца и серийной машины для безотвальной обработки почвы; - оптимальной скорости движения агрегата относительно почвы, с целью получения наилучших показателей параметра оптимизации. 3-1 Методы исследования агрофона

Методы определения метеорологических условий. Метеорологіг ї ские условия: температура; относительная влажность воздуха, осадки, скхурость ветра должны быть взяты с метеорологической станции, располо се5нной вблизи места проведения полевых, эксплуатационных испытаний.

Методы определения характеристики почвы. Тип почвы и назва ее по механическому составу должны быть взяты из почвенной карты хоззійсгш или района, где проводятся испытания. По величине комков почву делят на фракции согласно ГОСТ 20915-75.

Для учета агрегатного состава почвы по диагонали обработанного участка отбираем совком пять проб почвы, массой не менее 2,5 кг, из слоя толщиной равной глубине хода рабочих органов.

Отобранную пробу почвы высушиваем до воздушно-сухого состояния и просеиваем через набор сит с отверстиями 10; 7,5; 3; 2; 1; 0,5 и 0;25лім без встряхиваний, наклоняя их в разные стороны, постепенно снимая одно за другим, по мере прохода через каждое сито всех мелких почвенных агрегатов. Комки почвы свыше 10 мм с верхнего решета распределяем вручлую на три фракции [38, 71].

Все фракции взвешиваем и подсчитываем их процент к массе навески. Твердость почвы определяем почвенным твердомером в тех же местах что и влажность, на одинаковой глубине. Таблица 3.1 - Разделение почвы на фракции Наименование фракции Размер фракции, ivnvt Мелкоглыбистая 10,1- Глыбистая 50,1-1 Крупноглыбистая св. 100. сем При снятии каждой диаграммы самопишущим твердомером пров&] качество ее записи и исправность работы записывающего устройства. Осы записывающего устройства должно совпадать с нулевой линией. Отклоз не должно превышать ±1мм. Твердость почвы Р определяем по формуле р- К д S С3.1) где Р — твердость почвы, кг/см2; hep — величина средней ординаты диаграмм твердости, см; 2. q - масштаб пружины, кг/см ; .2 S - площадь поперечного сечения плунжера, см где F - площадь диаграммы, мм2; I - длина диаграммы, мм. Среднюю ординату определяем планиметрированием диагр . вычисляем среднее арифметическое по результатам пяти опытов [17, "_ - -. Пробы на влажность отбираем буром в местах, расположенные гго гонали участка в пятикратной повторности. Глубину отбора проб устанавливаем равной границам глубл щ-- _ ботки почвы [38].

Влажность почвы определяем по среднему образцу, для чег- -- глубляем на определенную глубину обработки почвы. Вынутый бу зец почвы из данного слоя высыпаем в тару, тщательно перемешиЕь: - и отбираем в алюминиевые бюксы. Отобранную навеску массой 30 - 40г закрываем плотно крышкой, упаковываем в специальный ящик и отправляем в лабораторию для взвешивания по ГОСТ 20915-75

Проверка на адекватность теоретической зависимости

Определение метеорологических условий. Метеорологические условия: температура, относительная влажность воздуха, осадки, скорость ветра определяла метеорологическая станция, расположенная в поселке Светлогорский, Абинского района. Метеорологическая станция находится в непосредственной близости от места проведения полевых испытаний. Зафиксировали следующие показатели: - осадков нет; — среднесуточная температура tmax= 34,8 tmjn =19,3 Определение характеристики почвы. По природно сельскохозяйственному районированию земельного фонда России территория хозяйства относится к степной и лесостепной зоне, предкавказской лесостепной провинции,-расположенной на карте хозяйства под номером 131, (рисунок 4.1).

По мощности гумусовых горизонтов и степени эродированности дерново-карбонатные почвы отнесены к мощным слабосмытым (А+В колеблется от 61 до 66 см), среднемощным слабосмытым слаборазмываемым и слаборазмытым (А + В колеблется 42...57 см), маломощным сильносмытым слаборазмытым (А + В составляет 28см). По степени выщелоченности дерново-карбонатые почвы делятся на типичные (вскипание от действия 10% соляной кислоты отмечается по всему профилю) и выщелоченные (вскипание ниже гумусового профиля).

По величине комков почву делили на фракции по ГОСТ 20915-75. Для учета агрегатного состава почвы по диагонали обработанного участка взяли совком пять проб почвы массой по 2,5 кг из слоя толщиной 20 см равного глубине хода рабочих органов и сортировали почву на решетах. Определение влажности почвы. Отбор проб почвы для определения абсолютной влажности W проводили по ГОСТ 20915-75. Обработку данных проводили по разработанной программе в среде «MathCAD» [147] для операционных систем Windows ХР, Windows-2000. Определили закономерность изменения влажности (рисунок 4.2), в зависимости от глубины залегания исследуемого уровня, получено уравнение регрессии W(x)=18,979 10 +21,74Ы0-9-4,14-10-3х, (4.1) ех Параметры влажности почвы при проведении полевого опыта определяли по разработанной программе [147].

Аналогично рассчитывали значение влажности весовой по всему периоду испытаний W = 11,8 %, Vw = 10,62 % - с коэффициентом вариации, среднеквадратичное и максимальное отклонение SS = 1,849 и S = 0,592 и средняя относительная ошибка выборки Sxp= 1,925 %. влажность, % 11.16 10,42 9, 1 1 1——_±.__1 L_ 8,94 0,06 0,09 0,012 0,015 0,018 0,021 глубина, м. Рисунок 4.2 - Закономерность изменения влажности в зависимости от глубины исследуемого уровня. Определение твердости почвы. Твердость почвы определяли почвенным твердомером в тех же местах, что и влажность, на одинаковой глубине по ГОСТ 20915-75. Твердость почвы Р в килограммах на квадратный сантиметр определяли по формуле S где hep- величина средней ординаты диаграмм твердости, см q - масштаб пружины, кг/см ; S - площадь поперечного сечения плунжера, см . (4.2) Среднюю ординату определяли методом планиметрирования диаграммы и подсчитывали по формуле K=J (43) где F - площадь диаграммы, мм2; - длина диаграммы, мм, Обработали полученные результаты по разработанной программе в среде «MathCAD» [149], для операционных систем Windows ХР, Windows-2000, определили закономерность изменения твердости почвы (рисунок 4.3) в зависимости от глубины залегания исследуемого уровня, получили уравнение регрессии Р(х)= (4 4) -348,74.10-3х2+9,7844-10 3ех+1,5185х По разработанной программе проводили вычисления и получили параметры твердости почвы на момент полевых испытаний Р = 15,6 кПа, Vp = 13,179 % - коэффициент вариации, среднеквадратичное и максимальное отклонение соответственно SS = 70,932 и S = 2,253, средняя относительная ошибка выборки Sxp= 3,415 %.

Для горизонта 30...40 см значение твердости определяли аналогично, т.е. на данной глубине взяли пробы почвенным твердомером.

После планиметрирования диаграммы, получили результаты Р = 24.713 (средняя), Vp = 22,577 % - коэффициент вариации, SS = 436,931 и S = 5,582 — среднеквадратичное и максимальное отклонение, средняя относительная ошибка выборки Sxp = 5,822 % Sx= 1,452

Похожие диссертации на Обоснование параметров рабочего органа плуга чизельного для обработки почвы в междурядьях садов Предгорной зоны Северного Кавказа