Введение к работе
Актуальность проблемы. Достижение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, как показывает научный и практический опыт интенсивного земледелия, возможно только при доведении показателей плодородия почв и степени их окультуривания до оптимального уровня: реакция среды 5,5...6,0 рН, содержание гумуса 2,0...2,SX, подвижного фосфора 10...20 мг/100г, обменного калия 12..,25мг/100г почвы.
В течение 1988-92 гг в стране вносилось в среднем за год 480 млн.т. навова и компостов, 13 млн.т. минеральных удобрений в действующем веществе и 35 млн.т.химических мелиорантов. Однако это только на 60 - 70% обеспечивало научно-обоснованную в них потребность.
Комплексная программа повышения плодородия почв предусматривала к 1995 году проведение химической мелиорации на 9,7 млн.га, ежегодное внесение органических удобрений до 600 млн.т., а минеральных - до 16,5 млн.т. Фактические результаты оказались в 2,1...2,5 раза ниже.
Чтобы разорвать порочный круг: " без удобрений - нет урожаев, без урожая - нет средств на их приобретение " необходимы кредиты от государства и предварительные оплаты агрохимических работ, как товаров и услуг, обеспечивающих устойчивое функционирование АПК.
В интенсивном земледелии должно разумно сочетаться применение органических и минеральных удобрений. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса на поля России ежегодно необходимо вносить 850 млн.т.органических удобрений, или в среднем 6,5...7 т/га Для этого необходимо располагать колоссальными объемами удобрений и высокопроизводительной техникой, обеспечивающей выполнение работ с соблюдением требований агротехники и экологии.
Поэтому наряду с увеличением объемов производства и накоплением Есех видов удобрений и мелиорантов повышение эффективности технологий и машин для их внесения ва счет оптимизации конструктивных и технологических параметров агрегатов яеляєтся весьма актуальной проблемой.
Цель исследования - обоснование и разработка системы моделей для оценки эффективности машин и технологий, а также технических средств внесения удобрений, обеспечивающих повышение качества их
- 4 -распределения и снижение энергетических ватрат. Научную новизну работы составляют:
экономико-математические модели технологий и поиск рациональных технике-эксплуатационных параметров агрегатов;
математические модели рабочего процесса роторных рабочих органов и оптимизация их конструктивных и кинематических параметров;
физические модели рабочих процессов машин и их рабочих органов;
показатель идентичности, оценивающий степень точности моделей рабочих процессов;
предложенные в диссертации машины и рабочие органы защищены тремя авторскими свидетельствами и четырьмя положительными решениями о выдаче патентов.
Практическая ценность. Результаты проведенных исследований позволили: разработать систему моделей для оценки эффективности машин для внесения удобрений, обосновать параметры и предложить технологии поверхностного и внутрипочвенного внесения химмелио-рантов, твердых и жидких органических удобрений, предложить классификацию и разработать модели рабочих органов, обеспечивающих оптимальный режим работы с соблюдением требований экологии и агротехники.
Научные положения и рекомендации, изложенные в диссертации, позволяют на стадии проектирования и конструирования изготовить масштабные модели рабочих машин, испытать их в лабораторных условиях, сокращая при этом время и средства на их разработку.
Научно-техническая продукция, созданная в процессе подготовки диссертации, доведена до состояния, пригодного для широкого внедрения в производство и дает значительный экономический эффект.
Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований использованы: при переоборудовании машин ПРТ-10 для поверхностного внесения непылящей извести и извести-пушонки в повышенных дозах, для формирования валков твердых органических удобрений и разбрасывания их модернизированными аппаратами РУН-15А, РУН-Ф-15В; при разработке комбинированного агрегата АВВ-3,6 на базе МЖТ-8 для внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений в дозах 160 - 200 т/га. Рекомендуемые технологии и модели машин испытаны в хозяйственных условиях.
Разработана методика и программы " Статистика ", " Рацио-
- 5 -нальные технико-эксплуатационные параметры ", " Роторы ", " Полет удобрений " расчета на ПЭВМ технико-эксплуатационных, конструктивных, технологических и кинематических параметров машин и их рабочих органов.
Материалы диссертации используются в учебном процессе Пермской сельскохозяйственной академии и в одиннадцати вузах страны, использующих учебное пособие " Сельскохозяйственные машины ", в котором отражены результаты исследований в четырех новых лабора-торнач работах.
Апробация. Начиная с 1964 года материалы диссертации докладывались периодически, а е последнем десятилетии - ежегодно на научных конференциях ПГСХА ( ПСЖ ), СПГАУ ( ЛСХИ ), на координационном совещании в НИПТЙМЗОХ - НЗ РФ по Системе машин для НЗ РФ.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 42 работах.
Защищаемые положения:
теоретические изыскания оптимальных технологических решений процессов внесения удобрений методами моделирования;
разработка и исследования масштабных моделей натурных машин и аппаратов распределения удобрений;
условия и результаты функционирования: машин и аппаратов для поверхностного внесения химмелиорантов;
технологии и агрегатов поверхностного внесения твердых органических удобрений с разделением фаз валкообразования и распределения валков удобрений;
рациональной технологии и агрегатов внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений и химмелиорантов;
- рекомендуемые технологии и модели машин для внесения удоб
рений, их экономическая эффективность и методика расчета
технологических, конструктивных и кинематических парамет
ров машин и их рабочих органов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает введение, шесть разделов, общие выводы, приложения и содержит 254 страницы машинописного текста, 71 рисунок и 48 таблиц. Список литературы включает 327 наименований. В приложениях на 138 страницах приведены данные экспериментальных исследований, программы для ЭВМ, документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований, копии авторских свидетельств и патентов.
- и -
