Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследований 10
1.1 . Условия выполнения зимних полевых работ в Северном Казахстане и влияние снега на производственную и хозяйственную деятельность человека 10
1.2.Способы обработки снежного покрова и технологии механизированного снегозадежания... 14
1.3. Анализ исследований по обоснованию основных параметров снегопахов 22
1 4.Обзор использования и исследования в Северном Казахстане снегопахотных агрегатов 36
1.5. Анализ исследований по снегонакоплению на полях 39
1.6 Выводы, цель и задачи исследований 43
Глава 2. Теоретические основы совершенствования снегопахотных агрегатов 46
2.1. О целесообразности выполнения снегозадержания снегопахотньши агрегатами 46
2.2. Обоснование основных параметров прицепного снегопаха 51
2.3. Определение параметров снегопахотного агрегата для совместной работы двух тракторов 58
2.4. Расчет ширины захвата машинно-тракторного агрегата по тяговому сопротивлению снегопаха 66
2.5. Обоснование технологии выполнения снегозадержания широкозахватным снегопахотным агрегатом 67
2.6. Выводы по главе 2 73
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 75
3.1. Задачи и программа экспериментальных исследований 75
3.2. Объекты исследований и условия проведения экспериментов 77
3.3. Планирование экспериментов при определении оптимальных параметров снежных преград, образуемых снегопахами 83
3.4. Технологические и силовые показатели работы снегопахотных агрегатов 92
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 102
4.1. Влияние стерни на накопление снега 103
4.2. Технологические показатели работы серийных и экспериментальных снегопахов 106
4.3. Влияние скорости движения снегопахов на показатели работы 110
4.4. Определение параметров преград, обеспечивающих максимальное снегонакопление 111
4.5. Результаты определения ширины захвата снегопахотных агрегатов 114
Глава 5. Производственная проверка и испытания снегопахотных агрегатов на МИС, экономическая эффективность снегопахов СВС-3 и соединительных устройств 125
5.1 Анализ результатов производственных испытаний снегопахотных агрегатов в Костанайской области 125
5.2. Результаты испытаний снегопахотных агрегатов на Целинной и Павлодарской МИС 126
5.3. Расчет экономической эффективности снегопахов СВС-3 и соединительных устройств 131
Общие выводы и предложения 138
Список использованной литературы 140
Приложение 148
- Условия выполнения зимних полевых работ в Северном Казахстане и влияние снега на производственную и хозяйственную деятельность человека
- О целесообразности выполнения снегозадержания снегопахотньши агрегатами
- Задачи и программа экспериментальных исследований
- Влияние стерни на накопление снега
Введение к работе
Актуальность исследований. Ежегодно на сельскохозяйственных полях Казахстана появляется снежный покров, представляющий важный и полезный природный ресурс.
Снег на полях позволяет улучшить водный и тепловой режим почвы и создать благоприятные условия для развития сельскохозяйственных культур за счет проведения, в первую очередь, снегозадержания.
Сельскохозяйственные предприятия Северного Казахстана за годы освоения целинных и залежных земель превратились в крупных производителей и поставщиков яровой пшеницы и животноводческой продукции для всех регионов Казахстана и бывших республик СССР.
Однако в последние десятилетия за счет реорганизации сельскохозяйственных предприятий, значительного роста стоимости энергетических средств и горючесмазочных материалов существенно сокращены посевные площади, на которых полевые работы выполняются с нарушением технологий возделывания сельскохозяйственных культур* Так, в Костанайской области, имевшей ранее почти 6 млн. гектаров посевных площадей и обеспечивавшей 25 %-ный вклад в Казахстанском миллиарде зерна, посевные площади сокращены до 3 млн. гектаров.
Многие сельхозпроизводители ограничивают количество технологических операций, в первую очередь, за счет невыполнения мероприятий по накоплению почвенной влаги, рыхлению почвы и борьбе с сорняками.
Технологические карты возделывания сельскохозяйственных культур, применяемые ранее в Северном Казахстане, предусматривали двухкратную нарезку в зимний период снежных валков на всех сельхозугодьях, что не всегда выполнялось из-за больших объемов полевых работ. Механизированное снегозадержание, как технологическая сельскохозяйственная операция, в сравнении с другими операциями, отличается нефиксированными сроками выполнения полевых работ, целиком и полностью зависящими от сроков выпадения и количества зимних осадков.
Существующая технология механизированного снегозадержания, применяемая на большей части территории Казахстана и России, базируется на способе образования снежной преграды с помощью двух отвалов.
В результате анализа существующей технологии и применяемых агрегатов установлено, что значительно возросла энергоемкость механизированного снегозадержания.
Так, в годы освоения целинных и залежных земель применяли снегопахотный агрегат, состоящий из трактора ДТ-54А и двух риджерных снегопахов, нарезающих валки на расстоянии 8-Ю м.
В настоящее время на снегозадержании используются, в основном, агрегаты, состоящие из двух снегопахов СВУ-2,6А или СВШ-10, образующих два валка на расстоянии 4-5 м и трактора К-701, имеющего мощность, превышающую мощность двигателя трактора ДГ-54А в 5 раз.
В сравнении с другими технологическими операциями на снегозадержании наблюдается низкий коэффициент использования тягового усилия трактора из-за отсутствия надежных способов агрегатирования прицепных снегопахов на снежном покрове со значительной вариацией толщины снега.
При проектировании средств механизации, в основном, создаются снегопахотные навесные агрегаты, отличающиеся значительной металлоемкостью, что увеличивает энергетические затраты и стоимость снегозадержания.
При рассмотрении вопросов взаимодействия преград со снеговоздушным потоком недостаточное внимание уделено процессу образования самой преграды, от которой зависит снегонакопление на полях.
В связи с этим возникает необходимость оптимизации параметров снегопахотных агрегатов, обеспечивающих благоприятные условия для снегонакопления с наименьшими энергетическими и материальными затратами.
Поэтому целью ,, настоящих , исследований является повышение производительности и: эффективности снегопахотных агрегатов на основе совершенствования снегопахов и способов их агрегатирования.
Работа выполнялась по Всесоюзной проблеме «Разработать и внедрить энергосберегающие технологические процессы, обеспечивающие снижение топливно — энергетических затрат на 8-10% при возделывании и уборке зерновых культур в различных почвенно — климатических зонах страны» № государственной регистрации 01880090074.
Нами выполнен этап «Разработать и внедрить технологический процесс механизированного снегозадержания широкозахватными агрегатами типа «Невод» по а.с. СССР № 1218938 «Снегопахотный агрегат», обеспечивающий повышение производительности агрегатов в 2 раза и снижение топливно — энергетических затрат на 30%».
В качестве объекта исследования принят технологический процесс нарезки снежных валков снегопахами плужного типа.
Предметом исследования были закономерности изменения высоты образуемых снежных преград и снегоемкости, тягового сопротивления снегопаха при различном состоянии снежного покрова и изменяемых параметрах снегопахотных агрегатов.
На основании анализа литературных и патентных источников информации с учетом предварительных поисковых опытов нами была выдвинута следующая научная гипотеза: «Высокопроизводительный снегопахотный агрегат должен состоять из нескольких тракторов, перемещающихся по полю параллельно, соединенных с прицепными снегопахами, образующих валки на расстоянии, соответствующем зоне действия снежной преграды по ширине захвата снегопаха и с максимальным расстоянием по ходу движения снегопахов относительно друг друга и энергетических средств, обеспечивающих их расположение на разной глубине снега».
Научная новизна. В результате теоретических и экспериментальных исследований разработана математическая модель для определения основных технологических характеристик образуемых снежных преград (снегоемкость, эффективная высота валков, отношение высоты валка к глубине снега) в зависимости от ширины захвата снегопаха и расстояния между отвалами. Практическая значимость работы. V На основании полученных закономерностей доказана возможность и целесообразность создания снегопахотных агрегатов шириной захвата не менее 60 м Конструктивные элементы разработанных снегопахотных агрегатов защищены 5 а.с. на изобретение в СССР. 2 Для повышения эффективности разработанных агрегатов предложено изобретение «Способ снежной мелиорации» ( а.с. СССР №1741625 от 12.01.1990 г.) Внедрение. Опытные образцы прицепных снегопахов были изготовлены на Тогузакском механическом заводе в количестве 50 штук и использовались на снегозадержании в Костанайском и Боровском районах Костанайской области. Широкозахватные агрегаты использовались в трех совхозах Костанайской области. Снегопах СВС-3 и соединительные устройства для составления снегопахотных агрегатов прошли государственные испытания и рекомендованы к использованию в Северном Казахстане.
Апробация. Основные положения диссертационной работы представлены и доложены на заседаниях НТС ЦелинНИИМЭСХ, на заседаниях кафедр МТП КГУ и «ЭМТП и ОТ» ОГАУ, на научных конференциях ЦелинНИИМЭСХ, КСХИ и КГУ, на координационных совещаниях по разработанным научно-исследовательским работам. Снегопахотные агрегаты неоднократно демонстрировались на ВДНХ СССР и РК.
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 23 статей в трудах ЦелинНИИМЭСХ, КСХИ, КГУ, в журнале «Техника в сельском хозяйстве». Составлен отчет о выполнении научно-исследовательской работы по проблеме снижения топливно — энергетических затрат на снегозадержании.
Конструктивные элементы снегопахотных агрегатов и способ их применения защищены 6 а.с. на изобретения.
Объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и предложений, списка использованных источников (106 наименований) и 13 приложений.
Работа содержит 147 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 38 рисунков
Условия выполнения зимних полевых работ в Северном Казахстане и влияние снега на производственную и хозяйственную деятельность человека
В условиях Северного Казахстана земледелие базируется на агротехнических мероприятиях по накоплению почвенной влаги, созданию благоприятных условий для развития сельскохозяйственных культур за счет уменьшения плотности почвы и борьбы с сорняками, а также защиты верхнего слоя почвы от ветровой эрозии.
При возделывании сельскохозяйственных культур повсеместно наблюдается дефицит влаги, которая существенно влияет на количество и качество основной продовольственной культуры — яровой пшеницы.
Основной источник влаги — атмосферные осадки, общее количество которых составляет 250-350 мм, причем 70-100 мм осадков выпадает в течение зимы, позволяющий образовывать снежный покров до 30 см[1,2,3].
Однако из-за продолжительных метелей и поземки 30-50% снега сносится в балки, лесополосы, в поселки, усложняя жизненные условия сельских жителей, заметая дороги, хозяйственные постройки. Снежный покров образуется, в основном, в ноябре с возможными колебаниями от 21 октября до 15 декабря (в районе г. Костаная). Продолжительность залегания снежного покрова от 137 до 145 дней. [4,5]
Средний годовой ход высоты снежного покрова составляет в середине декабря — 0,1 м, в конце января — ОД м с значительной вариацией глубины снега. Так, например, в зимний период 2004 года, на многих полях Костанайской области отсутствовал до середины февраля снежный покров, что и сказалось на урожайности сельскохозяйственных культур.
Важное значение для увеличения на полях снега имеют метели и поземки, общее количество которых может достигать 80 дней, во время которых снеговоздупшый поток, взаимодействующий с шероховатой снежной поверхностью, аккумулирует часть снега, увеличивая толщину снежного покрова и запасы влаги в почве.
Средняя скорость ветра в Северном Казахстане колеблется от 4,4 до 5.5 м/сек. Поэтому особенностью почвообработки в Северном Казахстане является стремление максимально сохранить на поверхности поля стерню, создающую ветроустойчивый поверхностный слой и обеспечивающую задержание снега в первые месяцы зимы.
Как видно из данных таблицы, значительная часть полей имеет правильную форму, что, безусловно, способствует применению широкозахватных агрегатов. 93, % полей имеют длину гона, превышающую 1000 м, а 42,6 % имеют длину гона, превышающую 2000 м[6]
Большая часть территории Северного Казахстана представлена обширными равнинными полями, 90,5% которых имеют уклон до 1 , около 8% полей имеют уклон от 1 до 3 , что позволяет с наибольшей эффективностью использовать энергонасыщенные тракторы высоких тяговых классов, имеющих ограничение по давлению на почву при выполнении весенних, летних и осенних полевых работ.
Одним из важных средств повышения урожайности сельскохозяйственных культур является накопление влаги в почве путем проведения снегозадержания. Этот агротехнический прием имеет особо важное значение для сельскохозяйственных предприятий Костанайской области, поля которых не получают необходимое количество влаги в весенний и летний период. Основная задача земледельцев при проведении снегозадержания - всемерное уменьшение сдувания снега и увеличение высоты снежного покрова. Потеря воды вследствие сдувания снежного покрова в пониженные части рельефа составляет в среднем 50%, а в условиях с более напряженным ветровым режимом сдувание снега может быть еще больше. Интенсивность переноса снега ветром, определяющая эффективность снегозадержания, зависит от скорости ветра и физико — механических свойств снега,
К важным характеристикам снега, влияющим на эффективность снегозадержания, относится толщина, плотность и структура снега. По структуре снежный покров разделяется на свежевыпавший, уплотненный и старый (или фирновый). Свежевыпавший снег обычно имеет малую плотность (до 0,15 г/см3), и практически легко сдувается ветром. Поэтому для образования валков рекомендуется использовать уплотненный или старый снег, образующий глыбы, не раздуваемые ветром. Размеры снежного валка, образуемого снегопахом СВУ-2,6А, зависят от толщины снега. Сплошной валок образуется при толщине снега не менее 0,1м. При толщине снега более 0,3м и повышенной плотности (0,3 г/см3) происходит забивание снегопаха глыбами снега, что снижает эффективность снегозадержания. При плотности снега до 0,2 г/см3 и при сильном ветре (более 12 м/сек) снегозадержание не рекомендуется проводить, так как валки сравнительно легко раздуваются.
При поземках и метелях основная масса переносится в слое 0,1-0,2м.. Поэтому установка препятствия в виде снежного валка уменьшает несущую способность воздушного потока и приводит к осаждению большей части переносимого снега. Наши наблюдения показывают, что в процессе переноса снега часть его отлагается у валков, а другие снежные частицы, имеющие малую плотность и расположенные на возвышенности, легко уносятся воздушным потоком.
Вопрос о целесообразности использования снега в сельском хозяйстве был поставлен еще в 1871 году известным русским ученым А.И. Воейковым, который в своей статье «Влияние снеговой поверхности на климат» указал на важную роль снега в природе, его влияние на климат, почву, водные ресурсы и земледелие [7]. Ученый особенно выделял роль снега для земледелия России. Он писал в своей статье, что «распределение снега в значительной степени находится в зависимости от воли человека; целесообразным распределением естественных и искусственных препятствий человек может изменить распределение снега согласно своему желанию».
О целесообразности выполнения снегозадержания снегопахотньши агрегатами
Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в Северном Казахстане зависит, в первую очередь, от наличия в почве влаги, основным источником которого являются осадки. Так как в летний период основная масса осадков не проникает глубоко в почву, быстро выветривается, то основным источником накопления почвенной влаги являются осадки в осенний и зимний периоды, когда практически исключено испарение.
Для нормального развития сельскохозяйственные культуры ежегодно нуждаются в среднем в 250 мм влаги в почвенном слое 0—150 см, что свидетельствует о значительном дефиците влаги в зоне, где среднегодовая норма осадков составляет 250-300 мм [ 59 ]. Поэтому среди технологических операций применяются агротехнические приемы по накоплению в почве влаги в осенний период, по задержанию на поверхности поля большого количества снега и уменьшению испарения почвенной влаги в весенний и летний периоды. По данным Юмагулова Г.П. [ 60 ], снегозадержание увеличивает запасы снеговой воды под кукурузу в 1.9 раза. За 4 года наблюдений к периоду уборки кукурузы в метровом слое почвы на участках, где проводилось снегозадержание, отмечалось содержание влаги на 0,3 — 16,8 мм больше по сравнению с участками без снегозадержания.
Различная эффективность снегозадержания в разные годы вынуждает рассмотреть влияние некоторых факторов на накопление почвенной влаги в зимний период года.
Среди факторов, влияющих на динамику влагонакопления, следует выделить количество твердых осадков, выпадающих в зимний период, количество дней с метелями и поземками, скорость ветра и его направление, сроки нарезки снежных валков, технология нарезки валков и используемые снегопахи.
Основная цель снегозадержания — накопление на поверхности поля к концу зимы не менее 37 и не более 55 см снега ( в зависимости от количества почвенной влаги в осенний период года). Источником накопления снега на поверхности поля являются твердые осадки, выпадающие в течение зимы в количестве 60-100 мм и отложение снега во время метели и поземки. В зимний период на поверхности поля может накопиться без снегозадержания в среднем не более 24 см снега, что явно недостаточно для весеннего промачивания почвы глубиной до 1 м. Основная цель снегозадержания - накопление необходимого количества почвенной влаги в весенний период года. При этом следует учесть, что пределом WBC является водоудерживающая способность почв, равная наименьшей полевой влагоемкости, которая для определенных типов почв является величиной постоянной. Из баланса следует, если осенняя влажность почв значительная, то дополнительные мероприятия, предусматривающие увеличение влаги на поле за счет метелей, могут не проводиться. Так как на количество снежной влаги, получаемой за счет осадков, механические средства снегозадержания не влияют, рассмотрим факторы, позволяющие накопить больше снега при метелях после нарезки снежных валков.
Как следует из механики метелей [32], во время активной деятельности ветров на поверхности поля наблюдаются зоны аккумуляции и дефляции снега, которые необходимо учитывать при нарезке снежных валков.
Взаимодействие снежного потока с поверхностью образованных валков приводит к изменению количества снега в потоке и в снежном валке, расположенном на пути продвижения метели. Так, если поверхность валка не отличается повышенной прочностью, то происходит разрушение валков и снижение эффективности снегозадержания. Наши замеры показывают, что при выполнении снегозадержания на стерновом фоне в ноябре и в первой половине декабря полезная высота валков за счет их разрушения может быть уменьшена на 50%.
Создание на поверхности поля большого количества снежных преград должно быть ограничено зоной аккумуляции, размеры которой определяются степенью насыщенности снежного потока, и равны в среднем не менее 30м. Увеличение размеров зоны аккумуляции может привести к повышению затрат на проведение полевых работ с последующим снижением «работоспособности» образованных валков.
Шероховатость снежной поверхности зависит от расположения на поверхности поля препятствий и углублений, размера, формы и ориентации снегосборной территории, расположения валков относительно зон аккумуляции и выдувания. Применительно к снегозадержанию следует отметить, что количество снежной массы, переносимой и откладываемой во время метели, определяется насыщенностью метелевого потока снегом, скоростью ветра, ее уменьшением в дефлируемом слое, зависящем от параметров шероховатости. Как утверждают некоторые исследователи [38] изменение скорости воздушного потока над снежной поверхностью прямо пропорционально шероховатости.
Задачи и программа экспериментальных исследований
Программой исследований предусматривалось проведение следующих работ: - исследование изменения высоты валка, отношения высоты валка к толщине снежного покрова и расстояния между валками при движении одноотвальных и двухотвальных снегопахов на полях с различной глубиной снежного покрова; - проверка на адекватность теоретических расчетов геометрических параметров снежных преград; - проектирование и изготовление макетных образцов прицепных, навесных одноотвальных, двухотвальных и четырехотвальных снегопахов, жестких, шарнирных и тросовых сцепок; сравнительные испытания предложенного снегопаха СВС-3 и соединительных устройств СУ-60 с прицепными снегопахами СВУ-2,6 в хозяйственных условиях, на Целинной и Павлодарской МИС; - определение влияния образованных снежных преград на накопление снега на полях.
Экспериментальные работы выполнялись в несколько этапов, предусматривающих изыскание- возможностей повышения производительности и работоспособности снегопахотных агрегатов. На первом этапе исследований определялись перспективные способы агрегатирования путем апробации в полевых условиях навесных и прицепных снегопахов, состоящих двух и четырех отвалов, агрегатируемых с помощью серийных навесных и прицепных сцепок СН-75, СП-16, бесколесных сцепок СЗР 02.000 (сцепка для сеялок СЗС-2,1), макетных образцов жестких сцепок с шириной захвата 5-10 метров и гибкого троса, расположенного между тракторами. На втором этапе исследования проводились на макетных образцах снегопахов, позволяющих образовывать валок одним или двумя отвалами. Снегопах с двумя отвалами, образующих валок, имел три способа соединения с прицепным устройством. Первый способ предусматривал шарнирное соединение отвала с прицепом в одной точке, второй — соединение отвала с прицепным устройством в двух точках, третий - жесткое соединение отвалов друг с другом, позволяющих иметь формируемую камеру постоянного сечения.
Экспериментальные исследования проводились в характерных для Северного Казахстана условиях, имеющих ровные поля с наличием на поверхности поля снежного покрова со средней глубиной снега от ОД до 0,2 м в совхозах «Воронежский», «Затобольский», «Новонежинский», «Казахстанец» Костанайского, Федоровского и Семиозерного районов Костанайской области. Лабораторно-полевыхеи хозяйственные испытания проводились по методике, разработанной нами, позволяющей определить эффективную высоту валка и снегоемкость снежных преград, образуемых снегопахами.
Следующий этап — исследование макетных образцов снегопахотных агрегатов, состоящих из двух тракторов, перемещающихся по полю параллельно, соединенных друг с другом с помощью жестких сцепок с ассиметричными точками присоединения гибкого троса, расположенного между тракторами по параболе. При этом определялись агротехнические и эксплуатационные показатели и уточнялись параметры снегопахотного агрегата, разрабатывались устройства для соединеия с гибким тросом прицепных снегопахов. Для повышения проходимости энергетических средств исследовались снегоочистители, имеющие отвалы серийного снегопаха. Проводились исследования по обоснованию технологии снегозадержания с использованием снегопахотных агрегатов с шириной захвата до 70 м.
Завершающий этап — государственные испытания универсального снегопаха СВС-3, соединительных устройств СУ-60 для агрегатирования с двумя тракторами до 13 снегопахов, позволяющих иметь ширину захвата 70 м. В течение ряда лет в Костанайской области использовались 3 широкозахватных агрегата на полях совхозов Костанайской области.
В нашей работе в качестве объекта исследований выбран технологический процесс работы снегопахов плужного типа, отличающихся способами образования валков и способами их агрегатирования.
Учитывая важность сроков нарезки валков, влияющих на снеговоздушный поток во время метели, общее количество которых уменьшается от начального периода зимы, основным показателем, влияющим на эффективность снегозадержания, следует признать производительность МТА, которая зависит, в первую очередь, от ширины захвата.
Энергетическим средством для широкозахватных агрегатов являются мощные колесные тракторы тягового класса 50 КН, выполняющих 85% полевых работ на снегозадержании.
Вместе с тем, применение гусеничных тракторов для снегозадержания, имеющих лучшие сцепные качества в сравнении с колесными тракторами, ограничено на участках с глубоким снежным покровом из-за низкого дорожного просвета (в сравнении с К-701) Дня агрегатирования серийных и экспериментальных снегопахов испьпывались серийные сцепки СП-16 и СН-75, бесколесные сцепки СЭР 02.000 (для сеялок СЗС-2,1) и комбинированные сцепные устройства, состоящие из жестких сцепок разной ширины захвата, соединенные друг с другом с помощью гибкого троса, расположенного по типу «невод» (см. рис. 3Л ,3.2,3.3,3.4).
Влияние стерни на накопление снега
Известно, что стерня, оставленная на поверхности поля при безотвальной обработке почвы, способствует лучшему накоплению снега в начальный период зимы. Снег при этом имеет рыхлую структуру и небольшую плотность. Поэтому при работе снегопаха СВУ-2,6, отвалы которого приспособлены для сгребания более плотных снегоотложений и образования глыбистой поверхности, на стерневых фонах образуют валок рыхлой структуры, имеющий треугольную форму.[86,87]
Дл я определения влияния стерни на накопление снега был заложен полевой опыт на полях с разным количеством стерни. Для замера глубины снега на поле устанавливались учетные линейки в виде стержней, позволившие проследить динамику снегонакопления на полях с количеством 400 штУм, 200 шт./м и 5 шт/м.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что увеличение количества стерни сопровождается ускорением сроков проведения снегозадержания. Так, на поле с количеством стерни 300-400 шт/м первое снегозадержание можно проводить 8 января, а на полях, обработанных глубокорыхлителем КПГ-250, слой снега свыше 8 см формируется к концу января. Следует отметить, что на полях, не имеющих стерни, условия для нарезки снежных валков в зи мние месяцы не успевают сформироваться.
Из таблицы следует, что наибольшие колебания толщины снега наблюдаются на полях, почти не имеющих стерни, где коэффициент сдувания снега колеблется от 0,22 до 0,82. На стерневом поле без обработки глубина снега с 8 января соответствует замерам зимних осадков на метеостанции.
Замеры высоты валков, образованных снегопахами с разной жесткостью выходного формирующего окна,свидетельствуют о том, что существенного различия в размерах валков при глубине снега до 17см не обнаружено.
После первых метелей заметно уменьшается высота образованного валка. Так, полезная высота валка при постоянном сечении формирующей камеры составляла 16,7см, а при работе снегопахов вразвал - 16см. После метели соответственно уменьшилась высота до 10,5 см, а при установке отвалов вразвал — до 8,1 см. Таким образом, при установке отвалов с формирующей камерой постоянного сечения полезная высота уменьшается на 37%, а при установке отвалов для работы вразвал полезная высота валков снижается на 41-50%. Основная причина - развальные валки расположены на краю участка и испытывают наибольшее воздействие снеговоздушного потока. Вторая причина — невысокая плотность снежного валка, который формируется на поле с плотностью снега от 0,15 до 0,25 г/см3.
На первом этапе исследований анализировались потенциальные возможности различных способов составления широкозахватных агрегатов из навесных и прицепных снегопахов. Установлено, что навесные снегопахи значительно чаще передают на трактор динамические нагрузки, возникающие от мерзлых неровностей микрорельефа поля и больших колебаний снежного покрова по глубине.
Для уменьшения воздействия динамических нагрузок на отвалы снегопахов во время движения необходимо снегопахам представить возможность совершать колебательное движение вокруг точек присоединения. Это возможно при использовании в качестве сцепки гибкого троса и снегопахов, разгребающих снег.
При сравнительных испытаниях прицепных снегопахов СВУ-2,6А, СВС-3 и СВС-1,5, имеющих параметры отвалов снегопаха СВУ-2,6, установлено, что шарнирное соединение отвалов приводит к большей вариации ширины захвата, высоты валка и тягового сопротивления снегопахов. При этом уменьшается тяговое сопротивление и общая вые ота валка.
Отношение высоты валка, образованного снегопахом СВУ-2.6А, имеющего формируемую валок камеру постоянного сечения, к глубине снега находится в пределах от 2,1 до 2,7 и зависит от глубины снега и скорости движения.
На работе снегопаха с полужестким соединением отвалов с прицепным устройством коэффициент Кв находится в пределах от 1,9 до 2,5. Шарнирное соединение отвалов в одной точке приводит к колебанию коэффициента от 1,8 до 2,6. Следует отметить, что одноотвальный снегопах, изготовленный на базе одного отвала СВУ-2.6А, имеет коэффициент Кв в пределах от 1,5 до 2,5.
Похожие диссертации на Параметры и режимы работы снегопахотных агрегатов
