Содержание к диссертации
Введение
Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Краткий обзор технических средств, приемов и методов заготовки и приготовления сенажа 9
1.2 Состав и физико-механические свойства растительности субальпийских лугов как объекта машинного приготовления кормов 22
1.3 Анализ факторов, влияющих на полевые потери и качество кормов, приготавливаемых из трав 34
1.4 Выводы. Цели и задачи исследования 38
Теоретические исследования 40
2.1 Моделирование рациональной технологии заготовки трав субальпийских лугов с учетом особенностей погодных и хозяйственных условий 40
2.2 Расчет потребности в технических средствах и персонале для заготовки сенажа из трав в горных условиях 46
2.3 Исследование факторов, влияющих на продолжительность естественной сушки трав в валке 49
2.4 Обоснование технологии и средств механизации скашивания трав в валок с укладкой его на ленту синтетической пленки 56
2.5 Расчет критической скорости ветра и коэффициента парусности для валка трав, размещенного на ленте синтетической пленки... 63
2.6 Алгоритм расчета параметров приусадебных хранилищ для сенажа и потребности в материалах на их сооружение 67
Программа и методика экспериментального исследования 71
3.1 Общие положения 71
3.2 Методика определения характеристики травяного валка 71
3.3 Методика определения влияния природно-климатических и технологических факторов на продолжительность провяливания трав 75
3.4 Последовательность сооружения приусадебного хранилища для сенажа 79
3.5 Методика приготовления сенажа из трав субальпийских сенокосов в приусадебных хранилищах 80
3.6 Методика определения режима сенажирования в монолите, находящемся в закрытом хранилище 83
3.7 Описание используемых аппаратов и приборов 84
Результаты экспериментальных исследований 87
4.1 Определение влияния природно-климатических и технологических факторов на продолжительность естественного провяливания трав, убираемых на сенаж 87
4.2 Рекомендуемая технология скоростной уборки трав на сенаж... 102
4.3 Определение режима консервации растительной массы в малогабаритном хранилище 106
CLASS Энергетическая оценка предложенной технологии и экономическая эффективность внедрения результатов исследовани CLASS я ПО
5.1 Определение энергетических затрат на приготовление сенажа из трав субальпийских лугов ПО
5.2 Технико-экономическая оценка предложенной технологии и экономическая эффективность результатов исследования 119
Общие выводы и предложения 137
Литература 140
Приложения 149
- Краткий обзор технических средств, приемов и методов заготовки и приготовления сенажа
- Моделирование рациональной технологии заготовки трав субальпийских лугов с учетом особенностей погодных и хозяйственных условий
- Обоснование технологии и средств механизации скашивания трав в валок с укладкой его на ленту синтетической пленки
- Методика определения характеристики травяного валка
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время большая часть поголовья, находящегося в зоне горного скотоводства содержится в крестьянских, малых фермерских и личных подсобных хозяйствах (ЛПХ). По данным Ассоциации крестьянских хозяйств и сельскохозяйственных кооперативов в перечисленных выше формах хозяйств Республики Северная Осетия - Алания содержится 84,4% от общего поголовья КРС, в том числе 48% дойных коров, 84,2% овец и коз. Названные цифры близки к типичным и для других горных регионов Северного Кавказа.
В ряде случаев основным, а иногда единственным источником дохода в семейных крестьянских хозяйствах является производство и реализация продукции приусадебного животноводства - мяса, молока, невыделанных овчин и шкур скота.
По результатам опросов, выполненными службами органов местной администрации в Республике Северная Осетия - Алания, Республике Дагестан, Кабардино-Балкарской Республике и в некоторых других республиках Северного Кавказа, основным фактором, ограничивающим рост поголовья скота в крестьянских хозяйствах и сдерживающим увеличение производства продукции животноводства, названа нехватка кормов и несбалансированность рационов по содержанию питательных веществ. Дефицит кормов особенно обостряется в зимнее время, что приводит к ярко выраженным сезонным колебаниям численности поголовья и продуктивности скота. По мнению специалистов, сложившееся положение во многом является следствием того, что из рациона скота приусадебного содержания фактически выпали наиболее эффективные и дешевые сочные корма зимнего периода, а именно сенаж и силос из однолетних и многолетних трав, силос из кукурузы и подсолнечника.
Дело в том, что сенаж и силос, как правило, приготавливаются и хранятся в типовых горизонтальных силосохранилищах (ГСХ) большого объема,
расположенных при животноводческих фермах и комплексах. Приобретение этих кормов или получение их в счет оплаты услуг владельцами крестьянских хозяйств носит эпизодический характер. Кроме того, использованию подвозного сенажа или силоса препятствуют, во-первых, организационные сложности и существенные транспортные расходы, связанные с регулярной доставкой корма от мест хранения до усадьбы ЛПХ. Во-вторых, нарушается условие неразрывности временной цепи «бурт - кормушка», в соответствии с которой извлеченный из бурта сенаж и силос не подлежат хранению и должны быть скормлены скоту в течение непродолжительного времени, так как при плюсовой температуре корм быстро окисляется, а при минусовой - промерзает.
Подсчитано, что потребность единичного ЛПХ в травяном сенаже или силосе в зимний период составляет от 5 до 40 т. Заготовить указанные объемы корма возможно путем закладки его в малообъемные приусадебные хранилища. Однако типовых проектов малообъемных хранилищ для сенажа и силоса на настоящее время нет. Соответственно нет и технологий ускоренного приготовления ограниченной массы сочных кормов, не определены и не известны оптимальные режимы закладки небольших объемов растительных материалов, хотя очевидно, что газо-, влаго- и теплоперенос, определяющие характер течения микробиологических процессов в малых объемах корма, будут существенным образом отличаться от процессов, протекающих в боль-шеобъемных хранилищах. Нет и отработанного комплекса технических средств для скашивания, подбора, измельчения и транспортировки естественных трав горных лугов и пастбищ, отсутствует и оборудование для приготовления корма в приусадебных хранилищах малого объема.
Исходя из изложенного, сформулированы следующие цели и задачи исследования.
Целью работы является разработка технологического процесса и усовершенствование технических средств для скоростной уборки трав субальпийских лугов на сенаж с закладкой его в малообъемные приусадебные хра-
нилища.
Задачи исследования:
выполнить моделирование рациональной технологии заготовки трав субальпийских лугов с учетом особенностей погодных и хозяйственных условий;
разработать алгоритм расчета потребности в технических средствах для скоростной уборки трав субальпийских лугов на сенаж применительно конкретных условий хозяйственной деятельности;
определить и дать математическое описание факторов, влияющих на продолжительность естественной сушки трав в валке;
разработать устройства к сеноуборочным машинам для скашивания трав в валок с одновременной укладкой его на ленту полиэтиленовой пленки и определить оптимальные параметры такого валка;
разработать и предложить технологию скоростной уборки естественной растительности горных лугов и пастбищ на сенаж;
разработать алгоритм расчета объема, формы и конфигурации малообъемного хранилища для сенажа, а также расчета потребности в материалах на его сооружение;
определить характер течения процесса консервирования массы, заложенной в малообъемное хранилище;
выполнить энергетический анализ предложенной технологии и определить ее экономическую эффективность.
Объектом исследования явились технология, средства механизации и оборудование для производства сенажа из растительности субальпийских лугов.
Предмет исследования составили закономерности технологических процессов и качественные характеристики технических средств уборки трав субальпийских лугов на сенаж с закладкой его в хранилища ограниченного объема.
Методологическая и теоретическая основа исследования представ-
лена научными трудами отечественных и зарубежных ученых, посвященных разработке технологий и средств механизации приготовления сенажа и силоса, проф. О.Г.Ангилеева, А.АЗубрилина, А.М.Семенихина, М.Д.Шмидта, П.Мак-Дональда, М.Д.Нэша Л.Г.Боярского, Г.А.Богданова, П.Т.Колесникова, Г.М.Кукта, Е.И.Резника, Ю.В.Валушиса, Д.Рихтера и других.
В качестве методов исследований при выполнении работы использовались метод системного анализа и исследований операций, метод натурного моделирования, методы сравнений и аналогий, методы математической обработки результатов наблюдений, а также вычислительная техника и графические средства персональных компьютеров.
Рабочей гипотезой исследования явилось предположение, что возможно низкозатратное, энерго- и трудосберегающее приготовление качественного сенажа из растительности горных лугов и пастбищ с закладкой его в малообъемные приусадебные хранилища крестьянских, фермерских и личных подсобных хозяйств. Названного можно достигнуть путем выполнения комплекса технологических и технических мероприятий, учитывающих особенности выполнения работ в горных условиях и включающих: а) скоростное выполнение всех работ, начиная от скашивания массы до герметизации хранилища, в течение одного светового дня за счет рационального выбора технологии и правильной организации рабочего процесса; б) сооружение малообъемного приусадебного хранилища рациональной конструкции.
Научная новизна выполненной работы заключается в моделировании операций уборки трав субальпийских лугов с учетом статистической вероятности выпадения атмосферных осадков и технического состояния кормоубо-рочных машин; разработке алгоритма потребности в технических средствах для уборки трав на сенаж; определении влияния природно-климатических и технологических факторов на продолжительность провяливания растительности субальпийских лугов, уложенной в валки; составлении алгоритма расчета объема, формы и конфигурации малообъемных приусадебных хранилищ для сенажа; установлении оптимальных параметров валка травы, уложенной на
ленту полиэтиленовой пленки; энергетической оценке полевых и приусадебных работ заготовки трав на сенаж с закладкой в малообъемные хранилища. Научные положения и результаты, выносимые на защиту:
обоснование комплекса машин, средств механизации и оборудования для приготовления сенажа из растительности горных лугов и пастбищ, и разработка алгоритма их рационального подбора применительно конкретных условий хозяйствования;
обоснование типоразмерного ряда и разработка алгоритма расчета приусадебных хранилищ для травяного сенажа;
пути снижения энергетических затрат на приготовление сенажиро-ванных кормов из трав в условиях горной зоны.
Практическая значимость и реализация работы представлена:
рекомендациями по скоростной уборке трав субальпийских лугов на сенаж с закладкой их в малообъемные приусадебные хранилища;
устройствами к однобрусной косилке, косилке-плющилке и зернобобовой жатке, позволяющими выполнять скашивание трав в валок с одновременной укладкой его на ленту полиэтиленовой пленки;
рабочими диаграммами рационального распределения сменного времени выполнения полевых операций по двум вариантам скоростной уборки трав на сенаж, выполняемыми в течение одного светового дня;
технологическими и конструктивно-техническими решениями приготовления сенажа, нашедшими применение в крестьянских и фермерских хозяйствах горной зоны РСО-Алания.
Краткий обзор технических средств, приемов и методов заготовки и приготовления сенажа
Принятая технология заготовки трав на сенаж зависит от состояния материально-технической базы хозяйства, урожайности культур, природно-климатических и других условий и состоит из следующих операций: скашивание трав в прокосы или валки; провяливание с ворошением и сгребанием в валки; оборачивание валков; подбор с измельчением провяленной массы и погрузкой ее в транспортные средства; транспортирование массы и ее выгрузка в хранилища; разравнивание; уплотнение; укрытие и герметизация хранилищ. Велико и значение подготовительных работ, сущность которых заключается в составлении плана заготовки, подготовке требуемой техники, очистки полей от камней, кротовин, других посторонних предметов, которые могут вызвать поломку машин или снижение темпов уборки, а также в подготовке хранилищ к закладке сенажа. Скашивание травы на сенаж выполняют косилками прицепными К-14; К-2,Ш; КПП-2; КТП-6, полунавесными КДП-4,0; КДП-4Г, навесными КНУ-6М; КС-2,1; КСХ-2,1Б, КСГ-2,1; КЗН-2,1; КФН-2,1; КСП-2,1, а также жатками ЖНТ-2,1 и переоборудованными навесными жатками ЖВН-6 [9]. Техника, выпускаемая для уборки трав на равнинах, на склонах свыше 8-10 использоваться не может, так как это связано с риском опрокидывания агрегата. Вследствие этого процесс заготовки кормов на склонах на сегодняшний день механизирован крайне слабо и сопровождается значительными затратами ручного труда.
Для выполнения работ по уборке трав на горных склонах в настоящее время промышленностью выпускаются низкоклиренсные колесные тракторы с передними и задними ведущими мостами марки Т-40АНМ и МТЗ-82Н. Эти тракторы предназначены для работы как на склонах с крутизной до 20 при движении не выше третьей скорости, так и на участках с относительно ровным микрорельефом. Исследования, проведенные в Северо-Кавказском НИИ горного и предгорного сельского хозяйства, показали что применение этих машин на склонах обеспечивает увеличение производительности труда в сравнении с конно-ручной заготовкой в 4-5 раза и снижение приведенных затрат в 1,3-2,0 раза [32]. Скашивание трав на склонах с крутизной до 20 производится навесной косилкой горно-равнинной модификации КСГ-2,1. В дополнение к равнинной косилке КС-2,1, горная косилка КСГ-2,1 имеет промежуточный редуктор, двухсекционный брус коробчатого сечения для навески машины на низкоклиренсный трактор Т-40АНМ и контрпривод, позволяющий вынести режущий аппарат на 255 мм вправо за пределы колес трактора. Это сделано с целью, чтобы трактор с уширенной колеей не мял нескошенную траву. Привод режущего аппарата осуществляется от ВОМ трактора через карданную и ременную передачи.
На склонах до 15 скашивание можно производить навесной ротационной косилкой КРН-2,1, агрегатируемой с тракторами Т-40АНМ и МТЗ-82Н. В местах, недоступных для работы трактора с косилками КСГ-2,1 и КРН-2,1 и на склонах с крутизной до 25, скашивание трав производится ручными моторизованными косилками марки КМР-1 отечественного производства и МФ-70 производства Чехии [35]. Основные параметры известных моделей косилок приведены в таблице 1 приложения А. Растения срезают в требуемой фазе вегетации на высоте 5-7 см. При увеличении высоты скашивания растений снижается масса собираемого корма на 1,5-3 ц/га при повышении среза на 1 см. При более низком скашивании масса зачастую загрязняется землей и, главное, повреждаются ростовые почки, что приводит к снижению урожая трав второго укоса. В предгорных районах целесообразно скашивание трав непосредственно в валки, так как в жаркую погоду при скашивании в расстил велика опасность пересыхания скошенной массы. Кроме того, этим устраняется лишняя операция по сгребанию массы, и, как следствие, снижаются потери листьев и других мелких вегетативных частей растений [15]. Производственные испытания косилочного агрегата Т-40АНМ + КСГ-2,1, произведенные Северо-Кавказским НИИ горного и предгорного сельского хозяйства, показали, что на качество работы косилок и их производительность на горных склонах большое влияние оказывают крутизна склона и направление движения агрегата по склону. Исследованиями установлено, что высота среза травы режущим аппаратом косилки КСГ-2,1 зависит от направления движения. При движении агрегата вдоль склона вверх обеспечивается минимальная высота среза. Она увеличивается при движении агрегата поперек склона и достигает максимальной величины при движении вдоль склона вниз. При этом с увеличением крутизны склона растет и высота среза, вызывая повышение потерь скашиваемой массы. Кроме того, работа тракторного агрегата вдоль склона не рациональна по техническим причинам, так как увеличиваются затраты мощности трактора, труднее обеспечить соблюдение правил техники безопасности и исключить колею, вызывающую эрозию почвы. Поэтому за основное направление движения принято движение поперек склона [33]. Скашивание травы желательно выполнять в утренние часы (с 5 до 8-9 ч), так как в это время растения содержат наибольшее количество каротина. Кроме того, в этот период открыты устьица растений, способствующие испарению влаги, что создает благоприятные условия для провяливания массы.
Моделирование рациональной технологии заготовки трав субальпийских лугов с учетом особенностей погодных и хозяйственных условий
Массовой заготовке трав субальпийских лугов препятствуют, в частности, нехватка специальной сеноуборочной техники, сложности ее эксплуатации в условиях пересеченного рельефа, но, главным образом, трудности получения сена кондиционной влажности в горных условиях с обильными ночными росами и частыми атмосферными осадками. Попадание скошенных трав под дождь, многократное намокание и просушивание резко снижает их кормовую ценность, ведет к большим полевым потерям, а зачастую и к порче корма.
Нами выполнено обоснование и моделирование технологии скоростной уборки трав субальпийских лугов на сенаж, снижающей время нахождения скошенных трав на лугу, а следовательно, уменьшающей вероятность попадания их под осадки и связанной с ними потерей качества.
Для этого по отчетам гидрометеорологических наблюдений Пятигорского зонального гидрометеоцентра [67] была оценена вероятность Ф выпадения осадков интенсивностью свыше 3 мм в период весенне-летнего сенокоса в зоне субальпийских лугов и пастбищ Скалистого, Бокового и Водораздельного хребтов РСО-А во многом типичных для всего северного склона Большого Кавказского хребта. В качестве ограничивающего принято условие недопущения попадания скошенной массы трав под дождь с интенсивностью свыше 3 мм. Получению качественного сена могут препятствовать частые осадки и меньшей интенсивности, примером чего является период сеноуборки 2005 года с практически ежедневными дождями с интенсивностью менее 3 мм, что повсеместно не позволило заготовить качественное сено. Кривые вероятности выпадения осадков с интенсивностью свыше указанной в мае и июне месяцах по данным наблюдений, выполненных в период с 1986 где D - порядковое число дня после выпадения последнего дождя указанной выше Рисунок 2.1 - Вероятность повторного выпадения дождя интенсивностью 3 мм и выше в субальпийской зоне Скалистого, Бокового и Водораздельного хребтов РСО-А в мае (кривая 1) и июне (кривая 2) месяце
С учетом приведенной вероятности выпадения осадков нами выполнена оценка надежности двух вариантов заготовки сенажа из трав субальпий ских лугов в сопоставлении с традиционной уборкой их на сено в рассыпном и прессованном виде. Расчет выполнялся для участков с урожайностью зеленой массы 38 ц/га. Перечень используемой в моделировании техники и коэффициенты ее готовности (надежности) представлены в таблице 2.1. и валки при переменной и неустойчивой погоде типичной для сенокосного периода, приведена на рисунке 2.2. Как видно из анализа рисунка, травы в валке, сформированном косилкой-плющилкой КПРН-3,0А, достигают влажности в 50%, пригодной для закладки на сенаж, на третий день после их скашивания. В то же время масса, уложенная в прокос, достигает указанной влажности на второй день. Но при этом необходимо выполнить дополнительную операцию - сгребание провяленной травы в валки. Дополнительная операция уменьшает надежность технологической линии, но, за счет сокращения времени провяливания трав, снижает вероятность попадания корма под дождь с интенсивностью 3 мм и более. Рисунок 2.2 Динамика температуры воздуха Тв и влажности трав субальпийского луга, скошенных в прокосы (Wn) и в валки (WB). Погода в дни наблюдения: () - солнечная, @ - переменная облачность, (п) - пасмурная, П - осадки Надежность технологии уборки трав комплектом машин, обеспечивающих требуемую последовательность выполнения работ, при соблюдении условия исключения попадания скошенных трав под осадки определяется по формуле n - число разнотипных машин в технологической цепи; Ф — вероятность выпадения осадков интенсивностью свыше 3 мм. Так, для первого укоса трав, убираемых на сенаж с укладкой их в валок косилкой-плющилкой, надежность выполнения работ без попадания корма под дождь согласно формулы (2.3) с учетом формулы (2.1) составит Рм = Wi2 (l+ М)5 -0,05/)2 ), где Р2, Р$, Р\2 — коэффициенты готовности, согласно таблицы 2.1.1, соответственно косилки-плющилки КПРИ-3,0А (Р2 = 0,97), подборщика-измельчителя КПИ-Ф-2,4 (Р5 = 0,96), прицепа тракторного 2ПТС-4М {Рп = 0,98); D — число дней нахождения скошенной травы в поле (/) = 3 дня).
Обоснование технологии и средств механизации скашивания трав в валок с укладкой его на ленту синтетической пленки
Скашивание трав субальпийских лугов в валки существенно отличается от известной и повсеместно применяемой технологии укладки в валки зерновых культур. Дело в том, что мощность хлебного валка устанавливается, исходя из параметров хлебостоя - урожайности, соотношения массы зерна и соломы, числа растений на квадратном метре, высоты оставляемой стерни и других. При этом оговаривается условие - хлебный валок должен лежать на стерне [63, 34].
Это обеспечивает хорошее обдувание валка воздухом и быстрое высыхание растений, а также сводит до минимума неблагоприятное воздействие влажности почвы. При скашивании трав с укладкой их в валок приведенные выше условия не оговариваются из-за относительно низкого среза трав в 3...5 см. Травяной валок фактически сброшен на землю, влажность которой вследствие выпадения частых осадков и обильных ночных рос зачастую достаточно велика. В результате процесс сушки растягивается во времени, а зачастую, невозможен.
Чтобы ускорить сушку, валки оборачивают вручную или с помощью валкооборачивателей. Разовое оборачивание валков считается обязательным, а в случае попадания массы под дождь рекомендуется многоразовое выполнение этой операции [78]. Выполнение дополнительной технологической операции - оборота валков - связано со значительными трудовыми и материальными затратами, не говоря уже о резко возросших механических потерях растительной массы.
Чтобы избежать этого и обеспечить ускоренное провяливание трав в валке нами предложено выполнять укладку формируемого валка на ленту синтетической (полимерной) пленки. При этом, согласно предварительных расчетов, будет достигнута лучшая сохранность кормовых качеств трав, а также равномерное и ускоренное высушивание их за счет: - изоляции растительной массы от неблагоприятного воздействия влаги почвы; - лучшего продувания валка, размещенного над стерней; - роста температуры и активной поверхности сушки вследствие альбедо пленки и большей площади контакта массы с нагреваемой солнцем поверхностью ленты.
Предвидимыми недостатками приема являются дополнительные расходы, связанные с приобретением синтетической пленки и дооборудованием сеноуборочной техники устройствами для укладки валка на ленту пленки, а также возможное сдувание массы с поверхности пленки или оборачивание ленты при сильном ветре, вследствие низкого коэффициента трения травы о пленку, а также повышенной парусности валка.
Нами предложено усовершенствование типовых сеноуборочных средств: однобрусных косилок КС-2,1, КСГ-2,1 и КРН-2,1, оборудованных приспособлением ПБ-2,1 для укладки скашиваемых трав в одинарный валок или приспособлением ПБА-4 для укладки трав в спаренный валок; зернобобовых жаток ЖРБ-4,2 и ЖНТ-2,1; косилок-плющилок валковых КПВ-3,0 и КПРН-3,0А, позволяющее использовать их для скашивания трав в валки с укладкой последних на ленту синтетической пленки.
Оборудование навесной однобрусной косилки КСГ-2,1 приспособлением для формирования валка и устройством для укладки его на ленту синтетической пленки выполнено следующим образом. На раме 1 косилки с режущим аппаратом 2, закреплен валкообразователь ПБ-2,1 3 оснащенный дополнительной секцией 4, установлен кронштейн 5 оси 6 крепления рулона 7 ленты синтетической пленки (рисунок 2.7).
Ленту 8 синтетической пленки рулона 7, надетого на ось 6, соединенную с рамой косилки 1 при помощи кронштейна 5 заводят под полосы дополнительной секции валкообразователя 4 или лента прижимается к стерне, а свободный конец ее фиксируется к почве штырем 9. Трава, срезаемая режущим аппаратом 2 косилки 1, попадает на полосы валкообразователя 3, где, за счет сцепления со стерней, перемещается до упора в загнутые концы полос валкообразователя 3. Закручиваясь, трава формируется в валок и перемещается в сторону дополнительной секции 4. Здесь она выгружается непосредственно на ленту 8 синтетической пленки. При движении агрегата рулон ленты синтетической пленки разматывается. Процесс происходит до полного разматывания ленты 8, после чего на ось 6 устанавливается очередной рулон
Методика определения характеристики травяного валка
Характеристиками хлебного валка, размещенного на стерне, являются его масса, плотность, связность и продуваемость воздухом. Вследствие низкого среза (3-5 см) скошенную в валок траву фактически укладывают на почву. Это принципиально отличает травяной валок от хлебного валка, располагающегося на стерне. Лишь сильно подмоченный дождем хлебный валок продавливает стерню и опускается на почву, что сразу же создает проблему с его просушиванием и подбором в дальнейшем. Учитывая изначальное размещение травяного валка на почве желательно, чтобы его дневная (наружная) поверхность, на которую активно воздействует инсоляция и ветер, была максимальной и, наоборот, его затененная (нижняя) поверхность, соприкасающаяся с влажной поверхностью почвы, была минимальной. То есть имеют место два взаимоисключающих условия — валок должен быть достаточно широк поверху и узок понизу, что осуществить на практике невозможно. Нами предложена оценка формы травяного валка, учитывающая эту особенность через коэффициент, представляющий собой отношение площади его дневной (наружной) поверхности к площади затененной (нижней) поверхности или, что одно и то же, наружной (открытой) длины сечения валка к длине его основания, прилегающего к почве: ч мрА или кФ=1нар/ (зл Последовательность расчета коэффициента формы травяного валка с одинаковой площадью сечения и с различной конфигураций представлена на рисунке 3.1. На практике форма валка чаще имеет ассиметричный характер, что не меняет сущности оценки. Коэффициент формы валка следует рассматривать только в сочетании со значениями массы валка (т) или его плотности (/?), так как конфигурации различных по величине, но одинаковых по подобию фигур будут характеризоваться одинаковыми коэффициентами формы валка. Сочетание коэффициента формы валка, его массы и плотности позволяют давать относительно полную характеристику травяного валка.
Расчет коэффициента формы кф травяных валков с равной площадью сечения 0,1 м2 и разной конфигурацией Плотность валка р определялась как частное от деления массы одного погонного метра валка на его объем. Технические средства, используемые для формирования валка трав с укладкой его на почву или ленту синтетической пленки, а также расчетные параметры образуемого валка приведены в таблице ЗЛ. Из данных таблицы ЗЛ видно, что наибольшей плотностью обладают валки, сформированные зернобобовой жаткой (45,0...52,9 кг/мО, а также уложенные валкообразующими приспособлениями ПБ-2,1 и ПБА-4 (38,7...47,7 кг/м3). Наиболее рыхлые валки образуют колесно-пальцевые грабли (26,5...33,3) и косилка-плющилка валковая (32,1...33,4 кг/м ). Таблица 3.1 - Технические средства для формирования валка трав с укладкой его на почву или ленту и параметры образуемого валка Наименование и марка технического средства Ширина захвата,м Урожайностьтрав, ц/га Масса валка, кг/пог.м Площадьсечения валка,м2 Плотностьмассы валка,кг/м3 Коэффициент формы валка Косилка однобрусная КС-2,1, КСГ-2,1, КСП-2ДА, КРН-2Д с приспособлением ПБ-2,1 для укладки одинарного валка 2,1 30/50 0,62/1,05 0,016/0,022 38,7/47,7 1,07/1,14 Косилка КС-2,1, КСГ-2,1,КСП-2,1А,КРН-2,1с приспособлением ПБА-4для укладки спаренного валка 2,1x2 30/50 1,24/2,10 0,030/0,045 41,3/46,7 1,05/1,12 Косилка-плющилка валковая КПВ-3,0, КПРН-3,0 3,0 30/50 0,90/1,50 0,028/0,045 32,1/33,4 1,09/1,17 Жатка зернобобовая ЖРБ-4,2 4,2 30/50 1,26/2,10 0,028/0,046 45,0/45,6 1,03/1,06 Жатка ЖРБ-4,2с устройством для укладкивалка на ленту 3,0" 30/50 0,90/1,50 0,017/0,035 52,9/42,9 1,01/1,04 Грабли колесно-пальцевые ГВК-6А, ГВК-бГ 6,0 30/50 1,80/3,00 0,068/0,090 26,5/33,3 1,10/1,09 Примечания: Влажность травы W„ - 82% Два прохода косилки однобрусной "Уменьшение захвата жатки вызвано установкой устройства для укладки валка на ленту 3.3 Методика определения влияния природно-климатических и технологических факторов на продолжительность провяливания трав Для определения влияния влажности поверхности почвы на продолжительность провяливания трав до влажности 50...55%, сравнения динамики влагоотдачи трав, скошенных в валок и в расстил, установления эффективности влагопотери валков трав на ленте синтетической пленки, а также определения влияния времени скашивания трав на продолжительность их провяливания до требуемой влажности были проведены полевые наблюдения. Влажность поверхности почвы, на которой размещается скашиваемая растительность, согласно Н и ТУ 127-55 [82], в зависимости от степени ее увлажнения классифицируется как маловлажная, когда вода в поверхностном слое почвы (1-5 см) занимает менее 50% объема пор; влажная - при содержании воды в 51-80% пор; очень влажная, когда водой заполнено более 80% пор. Влажность поверхностного слоя почвы Wnoe определяется по формуле =1 -100%, (3.2) где Gn04 и GcyX — масса соответственно исходного образца почвы и масса его после высушивания до сухого состояния, г. Высушивание образцов почвы выполняется в лабораторных условиях в сушильных шкафах, либо в приборе типа ВЧ для экспресс-определения влажности. Наши наблюдения показали, что влажность поверхностного слоя почвы в первые часы после выпадения дождя интенсивностью 3 мм и более, как правило, была выше 90%, а затем, в зависимости от водопроницаемости почвы и погодных условий, снижалась за сутки на 10...30%.
