Введение к работе
Актуальность работы. При анализе природно-климатических условий Самарской области установлено, что запасов влаги, поступающих в корнеобитаемый горизонт в виде осадков недостаточно. В связи с этим, для получения высоких урожаев зерновых культур необходимо производить дополнительный полив.
Анализ состояния мелиоративного комплекса в области показал предельный износ дождевальных машин и оросительных систем. В области из 147,3 тыс. га орошаемых площадей качественный полив осуществляется всего на 49,5 тыс. га. При этом, в основном, используются широкозахватные дождевальные машины, недостатком которых является применение конструктивных элементов (дождевальных аппаратов, трубопроводов) из цветных металлов. Значительная длина трубопровода и сложность рельефа снижает ресурс машин и качество полива.
Установленные на машинах дождевальные аппараты не удовлетворяют современным агротехническим требованиям, так как имеют низкую равномерность полива при ветре, значительные потери воды на испарение и снос. В середине и конце трубопровода формируется дождь большой крупности капель, с высокой интенсивностью и значительным воздействием на почву и растения, не позволяя выдавать оптимальные поливные нормы без стока.
Анализ конструкций дождевателей, применяемых на широкозахватных дождевальных машинах показывает, что использование дождевальных дефлекторных насадок, изготовленных из полимерного материала, является перспективным направлением, так как по большинству показателей полива и эксплуатации они имеют лучшие или средние значения.
Работа проводилась в соответствии с перспективными направлениями развития ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ (ПНР-2) «Модернизация инженерно-технического обеспечения АПК», разделом «Разработка и совершенствование машин и технологий для оросительных и мелиоративных систем», по теме №4 «Дождевальные аппараты и насадки».
Цель исследований. Повышение эффективности полива широкозахватными дождевальными машинами с разработкой и применением дождевальных дефлекторных насадок.
Объект исследования. Процесс формирования дождя дождевальной машины, оснащенной дефлекторной насадкой кругового действия.
Предмет исследований. Качественные показатели дождя дождевальной насадки (интенсивность дождя, крупность капель, дальность полета, эффективность полива и др.).
Методика исследований предусматривала разработку теоретических положений по определению конструктивных параметров дождевальной дефлекторной насадки, места ее установки, а так же качественных показателей дождя.
Теоретические исследования выполнялись на основе известных теоретических положений, законов гидравлики и математического анализа. С целью проверки достоверности основных положений теории проводились лабораторные и экспериментальные исследования на основе методик РД 70.11.1-89
«Машины и установки дождевальные. Программа и методика испытаний»,
ВТР-0-81 «Руководство по определению экономической эффективности новой поливной техники». Обработка результатов осуществлялась методами математической статистики с применением ЭВМ.
Научная новизна работы. Уточненные аналитические зависимости по определению радиуса захвата дождем, интенсивности и крупности капель дождя; конструктивно-технологическая схема расстановки и конструкция дождевальных насадок; рациональные конструктивные параметры дождевальных насадок широкозахватной дождевальной машины.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Полученные результаты исследований послужили основой для разработки дождевальной дефлекторной насадки кругового действия, и которые рекомендуются для использования на стадии разработки и эксплуатации широкозахватных дождевальных машин.
Дождевальные насадки кругового действия, установленные на дождевальную машину «Волжанка», повышают показатели полива, снижают энергетические воздействия капель на почву, при этом дождевальные насадки имеют низкую вероятность засорения.
Три дождевальные машины «Волжанка» с разработанными дождевальными насадками, установленными по учащенной схеме, используются в хозяйствах Самарской и Саратовской областей.
Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях в ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2004-2009 гг.), ФГОУ ВПО «Саратовском ГАУ» (2006-2009 гг.), второй Международной научно-технической конференции (Самара, 2005 г.), Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня рождения профессора А.Г.Рыбалко (Саратов, 2006 г.), Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Д.Г.Вадивасова (Саратов, 2008 г.).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 работах, в том числе одна статья опубликована в издании, рекомендованном ВАК. Общий объем публикаций составляет 2,85 п.л., из которых 1,05 п.л. принадлежит автору. Без соавторов опубликованы 4 научные статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 157 наименований и приложения. Работа изложена на 151 с., содержит 25 табл. и 58 рис.
