Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА L СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 10
/1 1,1. Агротехника возделывания картофеля 10
1,1.1, Характеристика корневой системы картофеля 10
Задачи междурядной обработки картофеля 14
Агротехнические требования к междурядной обработке картофеля,,, 20
1.4. Анализ существующих рабочих органов для междурядной
обработки картофеля 22
1.4.1, Классификация существующих рабочих органов для
междурядной обработки 22
\{/ 1,4,2, Обзор технических средств для гребневания и ухода
за посадками картофеля 32
1.4.3. Обзор окучников с дисковыми рабочими органами 34
1.5. Обоснование темы и задачи исследования 36
ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
Формирование борозд и гребней различными рабочими органами 41
Схема ротационного рабочего органа и обоснование его основных
параметров 43
w* 2.2.1- Обоснование диаметра дискового рабочего органа 44
2.2.2. Геометрические параметры экспериментального
рабочего органа 47
2.3. Координаты точек поверхности сферического диска
в пространстве 54
2-4. Основные параметры взаимодействия сферического диска
с почвой 58
2.4.1. Геометрические размеры пласта почвы, отделяемого
'<* сферическим диском 58
2.4.2. Координаты центра тяжести сечения почвенного пласта 62
Кинематика сферического диска 64
Кинематика движения почвы по поверхности сферического диска.... 67
Определение координат граничных точек диска при
взаимодействии с почвой 69
х 2.7.1. Координаты точек входа и выхода диска из почвы 69
Оценка степени воздействия дискового рабочего органа на почву 70
Определение угловых параметров режущей кромки при взаимодействии диска с почвой 74
2.10- Построение модели движения почвы по диску 76
Определение граничной точки на кромке диска, в которой начинается зона схода почвы с диска 76
Построение траектории движения почвы по поверхности сферического диска 78
2.11. Движение почвы после схода с диска 80
2.11.1. Анализ исследований по определению разброса почвы
различными рабочими органами 80
2.11.2, Определение дальности отбрасывания почвы диском 82
2.12. Исследование уплотняющего действия рабочего органа на почву.... 83
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 83
^ ГЛАВА III. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 84
ЗД. Программа и задачи экспериментальных исследований 84
I А. Методика лабораторных исследований 85
3.2. Цель и программа лабораторных исследований 85
Б. Методика полевых исследований 88
Задачи и программа полевых исследований 88
Устройство экспериментальной установки 89
/^ 3.5, Методика проведения полевых исследований 91
3.6. Обработка результатов эксперимента 96
ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 98
А. Результаты лабораторных исследований 98
4.1. Обоснование геометрических параметров рабочего органа 98
Выбор параметров рабочего органа по геометрическим характеристикам взаимодействия с почвой 98
Выбор параметров рабочего органа по дальности отбрасывания почвы 99
Исследования уплотняющего воздействия рабочего органа
на почву и корневую систему 101
4.2. Исследование границ распространения корневой системы
картофеля 102
Б. Результаты полевых исследований 107
4.3. Исследование формообразующих свойств рабочих органов 107
Параметры гребня, образованного дисковым и отвальным окучниками 107
Оценка толщины рыхлого слоя почвы на вершине гребня, образованного дисковым и отвальным окучниками 107
Исследование перемещения почвы 109
Исследование агротехнических показателей работы 115
4.5.1. Взаимодействие рабочего органа с почвой 115
Исследование крошения почвы 115
Исследование плотности почвы в гребне 116
Взаимодействие рабочего органа с культурными растениями ..118
Взаимодействие рабочего органа с сорными растениями 119
4.6. Анализ структуры урожая, полученного при обработке картофеля
отвальными и дисковыми окучниками 121
4.7. Энергетическая оценка экспериментального орудия 123
_ 6 -
ГЛАВА V. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕЖДУРЯДНОЙ
ОБРАБОТКИ КАРТОФЕЛЯ КУЛЬТИВАТОРОМ С
ДИСКОВЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ 126
Результаты производственных испытаний и внедрения культиватора с дисковыми рабочими органами 126
Технико-экономические показатели использования культиватора
с дисковыми рабочими органами в производстве 129
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 134
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 136
ЛИТЕРАТУРА 138
ПРИЛОЖЕНИЯ 154
Введение к работе
Главной задачей сельскохозяйственного производства является повышение эффективности всех его отраслей, обеспечение страны продовольст-
. вием и сырьем для перерабатывающей промышленности. Решение этих задач
возможно только при наличии прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и эффективной почвообрабатывающей техники. Ведущее место здесь принадлежит разработке и внедрению новых машин с прогрессивными рабочими органами, которые могут обеспечить качественное выполнение технологического процесса при снижении его энергоемкости за счет более эффективного способа воздействия на почву.
Пропашные и технические культуры в общей структуре растениеводства занимают большое место. Особая роль отводится производству карто-
^ феля. Роль картофеля в решении продовольственной проблемы очень велика,
так как это одна из важнейших сельскохозяйственных культур, обладающая высокой питательной ценностью и продуктивностью. Картофель обладает некоторыми преимуществами в агроэкономическом отношении по сравнению с другими растениями, что позволяет возделывать его в различных климатических зонах; обеспечивает высокую окупаемость удобрений; в условиях орошения требует меньшего расхода воды; дает более высокий выход сухого вещества на единицу площади; по количеству белка, биологическая
^ ценность которого достигает 80 %, уступает только сое и гороху; является
важным носителем витаминов Bi, В2, ниацина, С, важных минеральных веществ и микроэлементов.
Обладая названными преимуществами, картофель как сельскохозяйственная культура не дает той урожайности, которая заложена в нем селекционерами. Из совокупности причин этого можно выделить такие как медленное внедрение передовых приемов агротехники и технологии возделывания и отсутствие необходимого набора высокопроизводительных машин по его возделыванию.
Отличительная особенность технологии возделывания пропашных культур заключается в том, что при возделывании проводится ряд операций по уходу за растениями в течение вегетационного периода. В частности к этим операциям относится междурядная обработка. Для картофеля междурядные обработки сочетаются с неоднократным окучиванием растений.
В сельскохозяйственных машинах, которые применяются для этого, широкое применение нашли различные рабочие органы. Однако они недостаточно качественно и эффективно выполняют необходимые операции. Одни рабочие органы часто забиваются и не могут обеспечить однородный состав разрыхленного слоя. Существующие орудия с пассивными рабочими органами не обеспечивают требуемого качества крошения почвы, в результате чего условия произрастания клубней резко ухудшаются. Другие, например фрезерные рабочие органы принудительного вращения, приводят к излишнему распылению почвы, имеют сложный привод и высокую металлоемкость.
В этом отношении перспективной представляется разработка бесприводных ротационных рабочих органов, позволяющих обеспечить требуемое качество рыхления почвы и снижение энергетических затрат на обработку, упростить привод рабочих органов и металлоемкость конструкции машины в целом.
Данная работа посвящена разработке, исследованию и обоснованию параметров дисковых рабочих органов, обеспечивающих междурядную обработку посадок картофеля с образованием гребней, а также применение их в качестве сменных рабочих органов на культиваторе-окучнике.
Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований по общесоюзной комплексной научно-технической программе О.С.Х.103 по теме: «Разработать и внедрить интенсивные технологии и машины с комбинированными рабочими органами для выполнения совмещенных операций в земледелии, обеспечивающие повышение производительности труда на 15-20%, снижение трудовых и эксплуатационных затрат 15-20%» (номер государственной регистрации 01813000770).
Исходя из изложенного, и с учетом современных требований к диссертационным работам, на защиту выносятся следующие основные положения:
- схема, конструкция и параметры рабочего органа, представляющего
собой два сферических диска, которые расположены на одной оси с возмож-
«І,
\ ностью изменения угла атаки, угла наклона к вертикали, а также расстояния
между ними;
аналитические зависимости для оценки эффективности воздействия рабочего органа на почву и определения основных конструктивных и технологических параметров рабочего органа;
агротехнические и качественные показатели работы орудия с новыми рабочими органами и их влияние на формирование урожайности картофеля;
* - результаты экспериментальных исследовании и производственной
проверки разработанных рабочих органов, экспериментального орудия и их технико-экономическая эффективность.
Основные аспекты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Казанской ГСХА в 1991 — 1993 г. г., 2003 г.;
на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского ГАУ, 1993 г;
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Марийского ГТУ в 1994-1999 г.г., 2002-2003 г.п;
на научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Марийского ГУ, 2000 г.
Похожие диссертации на Разработка и обоснование параметров ротационного рабочего органа для междурядной обработки картофеля
