Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ІЗ
1.1. Необходимость и целесообразность применения почвозащитной технологии 13
1.2. Требования агрономической науки к посеву зерновых . 15
1.3. Научные предпосылки к дальнейшему совершенствованию сошников для подпочвенно-разбросного посева 25
1.4. Влияние параметров распределительных устройств на распределение
семян по площади поля 31
1.5. Обоснование и оценка факторов, влияющих на равномерность распределения семян при подпочвенно-разбросном посеве 41
1.6. Выводы, цель и задачи исследований 45
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЩОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАСПРЩЕЛЕНИЯ СЕМЯН ПОДПОЧВЕННО-РАЗБРОСНЫМ СОШНИКОМ 49
2.1. Изыскание формы образующей распределителя семян для подпочвенно- разбросного сошника 49
2.1.1. Обоснование криволинейного участка образующей распределителя 50
2.1.2. Определение длины горизонтального участка образующей распределителя 55
2.2. Обоснование параметров направителя семян для подпочвенно-разбросного сошника 59
2.3. Расчёт траектории и величины скорости движения семян по семяпроводной системе сеялки-культиватора СЗС-2,1 64
2.4. Обоснование необходимости эксцентричной установки распределителя относительно вертикальной оси стойки-семяпровода 73
2.5. Определение конфигурации горизонтальной поверхности распределителя 79
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 86
3.1. Программа экспериментальных исследований 86
3.2. Методика экспериментальных исследований 87
3.2.1. Определение влияния угла наклона стойки-семяпровода на перераспределение зернового потока внутри стойки 88
3.2.2. Определение характера распределения семян по ширине захвата сошника. 91
3.2.3. Определение скорости движения
семян по семяпроводной системе 97
3.2.4. Определение эффективности направителя семян и обоснование его параметров 102
3.2.5. Проведение многофакторного эксперимента по оптимизации параметров распределительного устройства сошника 106
3.2.6. Проведение лабораторно-полевых опытов ИЗ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Ц5
4.1. Определение физико-механических свойств семян зерновых культур 115
4.2. Влияние угла наклона стойки-семяпровода на перераспределение зернового потока внутри стойки 119
4.3. Влияние угла наклона стойки-семяпровода на характер распределения семян по ширине захвата сошника . 123
4.4. Определение скорости движения семян по семяпроводной системе 128
4.5. Влияние установки направителя на качество распределения семян 133
4.6. Выбор оптимальных параметров распределителя для широкозахватного подпочвенно-разбросного сошника 138
4.7. Результаты лабораторно-полевых экспериментов и хозяйственных испытаний 144
4.7..I. Условия и результаты полевых опытов 1981 года 152
4.7.2. Условия и результаты полевых опытов 1982 года 154
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ СОШНИКОВ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО 160
5.1. Экономическая оценка применения экспериментальных сошников 160
5.2. Внедрение результатов исследований
в производство 161
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 165
ЛИТЕРАТУРА 169
ПРИЛОЖЕНИЕ 182
- Необходимость и целесообразность применения почвозащитной технологии
- Изыскание формы образующей распределителя семян для подпочвенно- разбросного сошника
- Программа экспериментальных исследований
- Определение физико-механических свойств семян зерновых культур
- Экономическая оценка применения экспериментальных сошников
Необходимость и целесообразность применения почвозащитной технологии
Борьба с эрозией почв рассматривается как важнейшая государственная задача в системе мер по дальнейшему развитию сельского хозяйства.
Установлено, что ежегодный экономический ущерб от водной и ветровой эрозии почв в нашей стране достигает 10 млрд.рублей /103/.
В 30-х годах ветровая эрозия почвы, по свидетельству американских экономистов, разрушила сельское хозяйство основных зерновых провинций Канады и многих районов США. Миллионы гектаров плодородных земель в течение нескольких лет были превращены в бесплодные пески. Трагедия заключалась в том, что разрушение почв происходило очень быстро, иногда буквально в течение нескольких часов, в то время как восстановление плодородия - процесс весьма длительный и трудоёмкий. Например, для восстановления слоя почвы 2,5 см требуется при хорошем растительном покрове от 300 до 1000 лет и более /12,49/.
В настоящее время водной эрозии подвержено 31$, а ветровой - 34$ суши. Ежегодно в мировой океан смывается до 60 млрд. тонн почвенного материала. Так, по данным В.А.Ковда /145/, при сохранении темпов потери почвы на планете на таком уровне, какими они были до настоящего времени, к концу XX века можно потерять до I млрд.га земли, а в прошлом уже утрачено около 2 млрд. га. Коммунистическая партия и Советское правительство уделяют большое внимание охране земли и повышению её плодородия.
В настоящее время вопросам рационального использования почв и сохранения почвенных ресурсов уделяют большое внимание все социалистические страны, где развитию эрозии способствуют геоморфологические и почвенно-климатические условия.
В комплексе мероприятий по предотвращению эрозии почв, наряду с организационно-хозяйственными, агролесомелиоративными, биологическими и гидротехническими, большое значение имеют агротехнические, как наиболее доступные, высокоэффективные и менее дорогостоящие.
Большое значение в нашей стране, получила разработанная учёными ВНИИЗХ под руководством академика ВАСХНШІ А.И.Бараева почвозащитная система земледелия, отмеченная Ленинской премией.
В настоящее время, по данным МСХ СССР, комплекс почвозащитных мероприятий применяется на площади около 84 млн.га, в том числе в степных районах РСФСР 13 млн.га /145/.
Основой почвозащитной системы явилась плоскорезная обработка почвы с сохранением на поверхности поля 65...85$ стерни.
На поле, обработанном осенью плоскорезом с сохранением стерни, в два раза больше задерживается зимой снега, лучше аккумулируются атмосферные осадки, почва меньше промерзает и весенние талые воды почти полностью поглощаются. В результате запасы продуктивной влаги перед посевом, как правило, бывают значительно большими, чем при обычной вспашке, что обеспечивает более высокие урожаи /11,12,13,17,20,29,53,54,68,78,86,91, 97,103,104,133,173/.
В комплексе противоэрозионной техники важное место занимают сеялки-культиваторы СЗС-2,1, выполняющие за один проход четыре технологических операции. По результатам проведённых испытаний на машиноиспытательных станциях, наряду с бесспорными преимуществами этих сеялок, установлено, что они неполностью соответствуют агротехническим требованиям, предъявляемым к посеву зерновых. В связи с чем важным моментом в деле повышения урожайности зерновых культур является дальнейшее изучение и совершенствование технологического процесса работы и конструктивных параметров сеялок-культиваторов /29,31,48, 56,69,73,79,97,116,122,135,138/.
Изыскание формы образующей распределителя семян для подпочвенно- разбросного сошника
Форма распределителя семян является одним из самых важных вопросов при рассмотрении процесса распределения семян, так как именно от формы распределителя в основном зависит его способность обеспечить рассев семян по всей ширине захвата сошника, что является необходимым условием для равномерного распределения семян по площади поля. Следовательно, рабочая поверхность распределителя должна быть такой, при взаимодействии с которой семена минимально теряли свою кинетическую энергию.
Анализ процесса взаимодействия семян с поверхностью распределителя и результатов исследований распределительных устройств показал, что наиболее приемлемой конструкцией распределителя для подпочвенно-разбросного сошника является тело вращения с криволинейной образующей /88,59,71,97,121/. В связи с этим задача о выборе поверхности распределителя сводится в первую очередь к обоснованию конфигурации образующей .
Программа экспериментальных исследований
При выполнении исследовательской работы очень важным является правильный выбор пути решения поставленных задач. Этот момент является наиболее сложным и трудоёмким и от него во многом зависит эффективность и достоверность исследований
Общим методом любого исследования, как процесса познания окружающего, нас мира, является материалистическая, диалектика, только благодаря диалектическому методу можно проникнуть в сущность изучаемого явления и правильно использовать выявленные закономерности.
В этой части работы мы приводим описание ряда частных методик, с помощью которых проводились экспериментальные исследования процесса распределения семян, а также определение некоторых других величин и параметров, необходимых для решения поставленных задач.
Главными задачами исследования являются изучение факторов, влияющих на равномерность распределения семян и на этой основе обоснование оптимальных параметров распределительного устройства сошника для подпочвенно-разбросного посева.
В процессе экспериментальных исследований необходимо определить влияние угла наклона стойки на характер распределения семян по сечению стойки и по ширине захвата сошника, необходимо определить также скорость перемещения семян по семяпроводной системе, установить зависимость равномерности распределения семян по ширине захвата сошника от основных параметров распределительного устройства, определить целесообразность установки направителя семян и обосновать его параметры.
Используя результаты теоретического анализа процесса работы распределителя и результаты экспериментальных исследований, необходимо разработать конструкцию подпочвенно-разбросного сошника для проверки полученных результатов-в полевых условиях.
Определение физико-механических свойств семян зерновых культур
Использование в лабораторно-экспериментальных исследованиях семян различных зерновых культур вызвало необходимость определения их некоторых физико-механических характеристик.
При проведении исследований в опытах были использованы семена сортов зерновых культур, наиболее распространённых в зоне Среднего Поволжья, и в Куйбышевской области в частности: пшеница - "Безенчукская 129" и "Кутулукская", ячмень - "Одесский 36" и "Безенчукский", овёс - "Мирный" и "Астор".
Наибольший интерес при изучении физико-механических свойств семян сортов зерновых культур, районированных в Куйбышевской области, представляло определение их геометрических характеристи.
Проведённые измерения выборок семян различных культур и сортов зерновых позволили составить вариационные ряды размеров семян, в результате обработки которых было установлено, что распределение геометрических размеров семян зерновых подчиняется нормальному закону.
Полученные данные позволили определить длину, толщину . и ширину семян, а также и вариационные показатели (табл.Пі).
На основании проведённых измерений и обработки полученных данных были построены вариационные кривые распределения размеров семян зерновых (рис.4.1, 4.2).
Анализ полученных результатов показал, что геометрические размеры семян зерновых культур подвержены незначительной изменчивости, о чём свидетельствуют значения коэффициентов вариации. Расчёт же значений эквивалентного диаметра для семян овса, пшеницы и ячменя, проведённый по выражению (2.4), показал, что для всех сортов исследуемых зерновых культур данная величина имеет вполне определённое значение и колеблется в узких пределах 4,6...5,02 мм. В связи с этим с достаточной точностью для полученных расчётных зависимостей и дальнейших рассуждений можно принять величину эквивалентного диаметра семян пшеницы, ячменя и овса, равную 5 мм.
Экономическая оценка применения экспериментальных сошников
Экономическая оценка использования экспериментальных сошников, проводилась согласно ГОСТ 23728-79, ГОСТ 23729-79, ГОСТ 23730-79 и ОСТ 70.2.18-73...ОСТ 70.2.20-73.
При расчёте технико-экономических показателей сравнивались три трёхсеялочные агрегаты, состоящие из трактора ДТ-75М, сцепки СЗРОЮООМ-02 и трёх сеялок СЗС-2,1, оборудованных: а) серийными сошниками; б) базовыми сошниками (конструкции Гниломедова В.Г.); в) экспериментальными сошниками.
При расчёте дополнительного дохода за счёт повышения урожайности яровой пшеницы было принято, что средняя урожайность зерновых в Куйбышевской области составляет 15 ц с га /105/, а средняя прибавка урожайности от использования базовых сошников - Ъ%, экспериментальных - 19,8$ (табл.П17).
Все необходимые исходные данные для расчёта экономической эффективности приведены в таблице ПІ8.
В результате проведённых расчётов и анализа полученных экономических показателей (табл.П20, 5,1) было установлено, что все сравниваемые агрегаты имеют одинаковые показатели по производительности и затратам труда на вьполнение объёма работ.
Прямые эксплуатационные затраты у экспериментального агрегата на 9% выше, чем у серийного и на 0,4$ выше, чем у базового, что обусловлено дополнительными затратами на изготовление экспериментальных рабочих органов. Следствием этого является и то, что удельные капиталовложения у экспериментального агрегата на 12,2$ выше, чем у серийного и на 0,6$ выше, чем у базового.
Использование же экспериментальных сошников на посеве яровой пшеницы позволяет, за счёт значительного улучшения качественных показателей посева, повысить в среднем урожайность зерновых на 3 ц с. га по сравнению с серийными сошниками, что позволяет получить дополнительный доход 31,5руб/га.
Годовой экономический эффект от внедрения одного трёх-сеялочного агрегата, оборудованного экспериментальными сошниками, составит при нормативном годовом объёме работ 241 га 6174,5 рубля.
