Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Почвенно-климатические условия Амурской области 9
1.2 Соя - основная сельскохозяйственная культура Дальневосточного региона 12
1.3 Состояние производства зерна сои в России и Дальневосточном Федеральном округе 13
1.4 Сорная растительность и ее влияние на урожаи сои 18
1.5 Химические и агротехнические методы борьбы с сорняками и требования к качеству боронования 22
1.6 Анализ технологий возделывания и приемы ухода за посевами сои в Амурской области 27
1.7 Обзор конструкций существующих видов зубовых борон 30
1.8 Анализ теоретических исследований 37
1.9 Основные выводы по анализу состояния вопроса, цели и задачи исследований 39
ГЛАВА 2 Теоретические исследования 42
2.1 Тяговое сопротивление зуба бороны 42
2.2 Обоснование технических параметров зуба бороны 45
2.3 Кинематический анализ работы зубьев бороны 46
2.3.1 Траектория движения зубьев 46.
2.4 Разработка модели процесса удаления растений 54
2.5 Исследование перемещения конца зуба 60
Выводы 64
ГЛАВА 3 Программа и методика экспериментальных исследований 66
3.1 Общая методика лабораторно-полевых исследований 67
3.2 Методика проведения лабораторных исследований 67
3.2.1 Методика определения влияние режимов работы секции бороны БПРЗ-1,2 на качественные показатели 67
3.2.2 Методика определения выбороненности искусственных сорняков
3.3 Методика проведения полевых исследований опытного образца машины с экспериментальными рабочими органами по уходу за посевами сои 72
3.3.1 Выбор и характеристика участка 72
3.3.2Методика определения засоренности посевов сои в зависимости от количества боронований 73
3.3.3 Методика подсчета культурных растений сои после прохода бороны БПРЗ-1,2 76
3.4 Методика определения урожайности 76
3.5 Методика измерения сопротивления бороны БПРЗ-1,2 в полевых условиях 77
3.6 Методика обработки экспериментальных данных 78
ГЛАВА 4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 84 4.1 Результаты лабораторных исследований 84
4.1.1 Исследования параметров работы бороны БПРЗ-1,2 при удалении сорняков в состоянии искусственных «белых нитей» 84
4.2 Оценка качества выполнения технологического процесса работы бороны БЛРЗ-1,2 при полевых исследованиях 91
4.3 Результаты производственной проверки бороны прополочной БПРЗ-1,2 на посеве сои 95
4.4 Сравнительная характеристика результатов теоретических и экспериментальных исследований тягового сопротивления бороны 97
Выводы 98
ГЛАВА 5 Экономическая эффективность результатов исследований 100
Выводы 109
Список используемой литературы 110
- Состояние производства зерна сои в России и Дальневосточном Федеральном округе
- Кинематический анализ работы зубьев бороны
- Методика определения влияние режимов работы секции бороны БПРЗ-1,2 на качественные показатели
- Оценка качества выполнения технологического процесса работы бороны БЛРЗ-1,2 при полевых исследованиях
Введение к работе
Актуальность работы. В технологии соеводства существенного усовершенствования требует система раннего ухода за посевами с целью создания оптимальных условий для получения высокой производительности и борьбы с сорняками без применения гербицидов. На операциях раннего ухода вместо химических препаратов должны прийти эффективные технические средства для борьбы с сорняками. Следовательно, разработка рабочего органа, который бы разрушал почвенную корку, удалял сорняки, не повреждая или повреждая незначительное, заранее предусмотренное количество всходов культурных растений, улучшая условия их развития, имеет большое народнохозяйственное значение, следовательно, является актуальным.
Цель исследований – повышение эффективности производства сои, путем совершенствования технологического процесса и технических средств боронования посевов, со снижением ресурсно-экономических затрат и химической нагрузки на окружающую среду, получение экологически безопасных урожаев сои.
Объект исследований - процесс уничтожения сорняков в состоянии «белых нитей» и их всходов при бороновании посевов сои прополочной бороной.
Предмет исследований - выявление влияния конструктивно - технологических параметров бороны на количество выбороненных сорных растений и растений сои.
Методы исследования. При исследованиях применялись методы теоретической и прикладной механики, аналитической геометрии и математической статистики. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с отраслевыми стандартами и разработанными методами на специально спроектированных и изготовленных установках и приборах.
Научная новизна. Обоснован процесс механического выборочного удаления всходов растений при бороновании посевов сои; составлено дифференциальное уравнение упругой линии зуба; экспериментально установлено влияние конструкционно-технологических параметров бороны на количество выбороненных сорных растений и растений сои.
Практическая значимость работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию. Определены рациональные параметры пружинных зубьев; (по результатам многофакторного эксперимента) выведены регрессионные зависимости, позволяющие оценивать влияние параметров рабочих органов бороны на эффективность ее функционирования, разработан инженерный метод проектирования. В полевых условиях борона исследовалась при уходе за посевами сои в агрегате с трактором класса 1,4 в КФХ «Жуковина» Ивановского района Амурской области в составе машин технолого-технической системы (ТТС) биологического направления производства зерновых и сои в трехпольном севообороте. ТТС прошла приемочные испытания на ФГУ «Амурская государственная зональная машиноиспытательная станция», по результатам которых рекомендована к включению в Федеральный технологический регистр.
Апробация работы. Основные положения выполненных исследований обсуждались на: научно-технических конференциях Дальневосточного научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства (г. Благовещенск, 2008..2010 гг.), на научно-практической конференции «Технологии и средства механизации производства и переработки сельскохозяйственной продукции АПК Дальнего Востока», ДальГАУ(г. Благовещенск, 2010 г.), на XV-международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства», (г. Тамбов, 2009 гг.), на X-ой региональной межвузовской научно-практической конференции, посвящённой Году молодёжи в Российской Федерации «Молодёжь 21 Века: шаг в будущее», АГМА, (г. Благовещенск, 2009 гг.). В 2010 году получен грант по теме исследования данной диссертационной работы от негосударственной некоммерческой организации – общественного фонда «Согласие» г. Благовещенска, в рамках реализации проекта «Ступени в будущее российской науки»
Публикации. По результатам выполненной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 138 страницах, содержит 20 таблиц, 42 рисунка. Список использованной литературы содержит 207 наименований, в том числе 9 на иностранном языке.
Состояние производства зерна сои в России и Дальневосточном Федеральном округе
Рост урожайности сельскохозяйственных культур невозможен, без использования, прогрессивных технологий; составным элементом которых являются- мероприятия по защите растений. В среднем ежегодно в России только из-за засоренности посевов- сельскохозяйственные предприятия; теряют 6-10% урожая, а на Дальнем Востоке эти потери достигают 30- 35% при возделывании сои[84].
За последние 10 лет в Амурской области площади необрабатываемых земель значительно возросли[145], что привело к увеличению количества1 сорной растительности. В посевах культурных растений Приамурья? в. различных его районах встречается от. 77 до-230 видов сорных растений[84]I.
Сорными называются растения, которые не возделываются человеком. Некоторые сорняки настолько приспособились к условиям жизни культурных растений, что существуют как их спутники Среди них имеются такие, которые засоряют преимущественно один или несколько сходных по биологическим особенностям видов культурных растений; Однако многие сорняки встречаются среди посевов любой культуры и в различных регионах планеты[30,84,90].
Сорные растения отличаются большой устойчивостью против неблагоприятных почвенно-климатических условий. Приспосабливаясь к жизни культурных растений, сорняки вырабатывают аналогичные им свойства. Основные условия для роста, развития сорных и культурных растений одинаковы, поэтому сорняки развиваются в ущерб культурным растениям [3 0,84,90].
В сообществе растений, состоящих из сорняков и культурных видов, как правило, доминирует более агрессивный вид. Агрессивные виды растений развивают густую листву, закрывающую доступ солнечного света к более слабым растениям, или своей мощной корневой системой отбирают у других растений питательные вещества и влагу. Такие распространенные сорняки, как марь белая, полыни, расходуют в два-три, а овсюг в полтора-два раза больше воды, чем соя.
Снижение урожая обусловлено в первую очередь конкуренцией в отношении света, воды и питательных веществ. Все эти факторы растения используют в определенной пропорции. При недостатке одного фактора другие не могут использоваться растением в полной мере, даже при их изобилии.
Сорняки, появляющиеся раньше культурных растений, в большей степени снижают урожай, так как в течение всего вегетационного периода конкурируют с культурными растениями и постоянно опережают их в развитии. Это приводит к ослаблению фотосинтеза и снижению урожая.
Культурные растения сильнее страдают от затенения в раннем возрасте, особенно те, которые медленно проходят первые фазы роста, в первую очередь соя.
Сою относят к исключительно светочувствительным растениям. При снижении интенсивности света на 50% резко уменьшается число узлов, бобов и семян на растениях. На ранних стадиях сорная растительность отнимает большую часть света у растений сои, а на поздних, напротив, листья сои отнимают большую часть света у сорняков. Поэтому высокие урожаи сои возможны только в случае интенсивного уничтожения сорняков с самого начала вегетации культуры[1,53,80,87,113,178,196,198,199 и др.]. При широкополосном способе посева, из-за лучшей обработки по сравнению с другими способами, соя быстро смыкает рядки и заглушает рост сорняков. Сорняки, произрастающие одновременно с культурными растениями, причиняют, как правило, меньший, но порой также значительный ущерб. Это зависит от вида культурного и сорного растения. Характер и острота конкурентных отношений между культурными и сорными растениями зависят как от типа почв, так и от содержания в них питательных веществ[10,20,21,44,69,70,82,104,109,110,130,181,182,197].
Сорные растения являются очагами грибковых и бактериальных болезней растений и очагами распространения вредных насекомых. Микроорганизмы, вызывающие белую гниль бобовых, существуют и на многих дикорастущих бобовых. Вредитель сои, сальниковая совка, также обитает на бобовых травах. Пырей ползучий является распространителем ржавчины[9,11,28,30,37,44,71,76,84,90].
В Приморском крае, по многолетним опытным данным, потери урожаяг. семян сои от сорняков могут достигать 0,41-1,25 т/га. При сильной засоренности посевов у растений сои уменьшается- ветвистость на 20 - 27%, количество бобов и узлов соответственно на 40-80 и 24-32%. В зависимости -от накопленной биомассы сорных растений потери урожая сои колеблются следующим образом (среднее за 1984-1999 гг.): 500-2000 г/м2 - на 45,2%; 2000-3000 г/м2 - на 59% и 3000 - 4000 г/м2 - на 73%[21,28,161].
О вредоносности овсюга имеются многочисленные сведения зарубежных исследователей, а также данные научных учреждений Сибири и Казахстана[35,85,86,94].
Изучение вредоносности сорных растений для сои проводилось в большем объеме, чем на зерновых.
В 1969-1971 гг. Н. А. Морозовым[89] проводились опыты на лугово-черноземовидной почве с целью определения вредоносности для сои некоторых видов сорняков. В опытах получены следующие результаты: полынь обыкновенная в количестве 23 стеблей на квадратный метр снижала урожай сои на 1,54 т/га, осот розовый в количестве 21 стебля - на 1,17 т/га, пырей ползучий в количестве 83 стеблей - на 1,37 т/га, дурнишник в
Кинематический анализ работы зубьев бороны
Важнейшей задачей при бороновании почвы является ее рыхление, крошение крупных комков, превышающих агротехнически допустимые размеры и уничтожение сорняков. Рассмотрим процесс крошения почвы. Эффективность крошения определяется во-первых, вероятностью встречи комка с перемещающимися в почве рабочими органами или вероятностью их попадания в зону разрушающих деформаций и, во-вторых, после встречи-характером их взаимодействия с рабочими органами (удар, сжатие, перемещение и др.) или характером поведения в зоне деформации.
При работе машин различных типов, степень крошения почвы колеблется от 35 до 90 %, однако вероятность обработки всего поля с требуемой степенью крошения, составляет лишь 20...25 % из-за широкого варьирования ее физико-механических свойств.
Из работы А.Ф.Жука[66] процесс разрушения почвенной глыбы можно разделить на три периода: проникание, трещинообразование, перемещение (рис. 1.14). а б в
В образовании первичной трещины основную роль играют напряжения сдвига, о чем свидетельствует обилие в ее зоне близких к направлению удара ответвленных трещин и удлиненных осколков и почти одновременное появление трещины по второй границе предельных касательных напряжений. Для совершенствования рабочих органов почвообрабатывающих машин, важно отыскание новых, более эффективных принципов взаимодействия орудий с почвой.
Степень разрушения комков во многом зависит от величины напряжения и зоны ее концентрации, влажности почвы, твердости почвы, скорости движения агрегата, типа рабочего органа, типа почвы и физико-механических свойств почвы.
Для достижения заданной степени крошения, необходимо зарождение нескольких трещин на определенном расстоянии одна от другой. Зарождение трещины является начальной стадией. В макроскопическом аспекте эта стадия разрушения реализуется при достижении параметров напряженно-деформированного состояния: напряжений или деформаций предельных значений для материалов.
В работе [24] исследована зависимость энергоемкости процесса от импульса силы и установлено, что величина энергии, затраченной при разрушении, определяется по формуле: где VH- начальная скорость удара, м/с;
Академик В.П. Горячкин[43], изучая процесс удара, писал: «явление удара заключается в том, что во время встречи тела деформируются (первый период), затем, когда деформация достигает их максимума, оба тела будут двигаться одно мгновения с общей скоростью (середина удара), и затем под влиянием обратной деформации тел произойдет изменение скоростей (второй период).
Основные выводы по анализу состояния вопроса, цели и задачи исследований Успех в борьбе с сорняками на посевах сои обеспечивает применение рациональной системы, которая гармонично включает и агротехнические ш механические, и химические методы.
Вполне вероятно, что в связи с острой необходимостью охраны окружающей среды от химического загрязнения, удельный вес агротехнических и механических методов в этой системе будет расти[42,184].
Исходя из задач, стоящих перед механическим способом борьбы с сорняками на посевах сои, и учитывая необходимость устранения недостатков зубовых борон с жестким креплением на раме, выявленных при их использовании, считаем необходимым поставить перед создаваемым орудием для обработки почвы с минимальным уничтожением культурных растений такие технические и технологические требования: - обеспечение равномерной и регулируемой глубины обработки почвы; - обеспечение обработки всей защитной зоны при заданном шаге прохождения рабочих элементов; - достижение качественной обработки верхнего слоя почвы с разрушением почвенной корки; - устранение забивания рабочих элементов и обеспечение их самоочищения от растительных остатков и налипшей почвы; - достижение простоты конструкции, регулировки и надежности функционирования; - обеспечение высокой производительности, универсальности и небольшой метало - и энергоемкости. На воплощение изложенных технических и технологических требований в рабочем процессе и конструкциях рабочего органа и машины для поверхностной обработки почвы и ухода за посевами сои и направлены, в частности, исследования в этой работе.
Установлено, что успех в борьбе с сорняками на посевах сои обеспечивается применением рациональной системы, которая гармонично сочетает агротехнические, механические и химические методы. Для повышения эффективности механических методов борьбы с сорняками нужны более совершенные рабочие органы сельскохозяйственных машин и орудий для их реализации. Поэтому возникает необходимость в разработке принципиально новых машин и рабочих органов для механической борьбы с сорняками на посевах сои, оптимизации конструктивных и кинематических параметров и режимов работы.
Целью работы является повышение эффективности производства сои, путем совершенствования технологического процесса и технических средств боронования посевов, снижение ресурсно-экономических затрат и химической нагрузки на окружающую среду, получение экологически безопасных урожаев сои.
Главная стратегия достижения цели - дальнейшее развитие механического метода уничтожения сорняков путем совершенствования рабочих органов и машины для комплекса операций раннего ухода за посевами сои и других сельскохозяйственных культур.
Методика определения влияние режимов работы секции бороны БПРЗ-1,2 на качественные показатели
Ученые Кушнарев А.С., Кочево В.И., Кулена А., Куиперс X. [95,97] рассматривают почву как сплошную несжимаемую сыпучую среду, наделенную сцеплением. Предполагается, что действие рабочего органа приводит к образованию блока почвы, ограниченного поверхностью скольжения. Теория предельного равновесия основывается на следующих допущениях: почва рассматривается как сплошная однородная изотропная среда; условие сдвига (разрушения) определяется теорией Кулона - Мора; движение по поверхности сдвига происходит после момента нарушения равновесия; сколотый блок грунта рассматривается как абсолютно твердое тело.
Теория предельного равновесия решает задачи для пассивных рабочих органов, которым и является пружинный зуб секционной бороны БПРЗ-1,2".
Чем выше скорость деформирования, тем более пластическая деформация отстает от скорости приложения импульсной нагрузки, при» котором происходит переход от упругой деформации к пластической.. Считают, что напряжение границы разрушения материалов с ростом скорости деформаций увеличивается в 1,3...2 раза. Именно этим объясняют резкое увеличение (в 1,5... 1,8 раза) энергоемкости почвообрабатывающих орудий при повышении скорости движения до 2,8 м/с [128].
Особенностью почв является то, что их структура заплетена многочисленными корнями растений, которые составляют их связность и упругость. Толщина слоя дернины колеблется от 0,06 до 0,25 м. Масса корней в единице объема, а вместе с ней и связь уменьшаются по мере углубления, т.е. сверху вниз, поэтому такой грунт невозможно считать изотропным. В нашем случае, а именно на посевах сельскохозяйственных культур, в начале их развития никакой задернованости нет, поэтому почва характеризуется изотропностью. Однако в поверхностном слое почвы есть корни сельскохозяйственных культур и рядом с ними - корни различных сорняков.
Есть естественная система "растение - корешок - почва". Под термином растение подразумеваем стебли разнообразных растений - культурных, например, сои, и всходы сорняков. При движении в этой системе тонкого стержня - назовем его зубом, происходит следующее. Почва разрыхляется, а на корни зуб действует следующим образом: а) вырывает те растения, которые попали непосредственно в зону действия зуба; б) обрывает корешки тех растений, которые попали- в зону деформации грунта от зуба и не оказывают значительного сопротивления этой деформации; в) не затрагивает те растения, которые остались вне зоны деформации грунта от зуба.
Чтобы обеспечить выборочное удаление всходов растений, необходимо выявить различия между свойствами растениями и их корешков в почве, установить меру этих различий и согласно этой мере наделить зуб необходимым уровнем упругости[5,29].
Таким образом, в названную естественную систему добавляется пружинный зуб с соответствующим уровнем упругости, в результате чего естественно-техническая система приобретет следующий вид: "пружинный зуб - растение - корешок - почва". Такая система приобретает способность реализовать выборочное удаление растений. Предпосылкой избирательности есть различия между стеблями и корешками всходов сои и сорняков (табл. 2.1).
Эквивалентная схема пружинного зуба представлена на рис.2.6. Он представляет собой сравнительно тонкий упругий вертикальный стержень, верхняя часть которого уходит в виток пружины, и является продолжением этого стержня. Нижняя часть стержня является рабочей. Позиция / зуба является исходным положением его, то есть без приложения силы. Позицию // занимает зуб при воздействии на его рабочий участок сил, суммарная проекция которых на ось х изображена как Е Рх.
Под действием Z Рх стержень отклоняется от вертикального положения на некоторое расстояние, которое с достаточной точностью! можно считать прямолинейным.
Простейшей формой зуба для разрыхления является стержень с круглым сечением небольшого диаметра. Зуб расположен вертикально или под некоторым углом к горизонтальной плоскости.
При поступательном движении пружинного зуба в почве при сопротивлении почвы и благодаря упругости зуба он отклонится от вертикального положения, и угол Р приобретет значение, больше 90 (рис. 2.7.а). При этом рабочая площадка зуба действует на долю почвы силой R, равной геометрической сумме нормальной силы, и доли силы трения по площадке. Участок грунта, который попал на площадку, будет втискиваться вниз.
В этом случае реакция почвы R препятствует углублению рабочего элемента. Сила Д имеет две составляющие: силуЯ, параллельную оси х, которая вместе с реакцией комка почвы с корешками растений Г определяет тяговое сопротивление зуба, и сумму Rx2, которая стремится вытолкнуть зуб из почвы.
Поперечное сечение борозды имеет форму трапеции (рис. 2.7.6), основание которой содержится на дне борозды и по размеру равен диаметру зуба, а боковые стороны образуют с горизонтальной плоскостью угол 0= 30-60, величина которого зависит от механического состава и влажности почвы.
При Р 90 отделения комочков от монолита происходит путем сдвига. Схема воздействия на почву разрыхлительного пружинного зуба При деформации сдвига комочков почвы, растения, корешки обрываются и в разрыхленном слое не могут закрепиться в грунте, начинается усиленное увядание, а затем и засыхание листьев и растения в целом.
Чтобы добиться выборочного удаления всходов растений, необходимо обеспечить такое условие: оборвать корешки сорняков и не повредить корешки всходов сои. Это условие проф. Хелемендик М.М.[184] предложил математически записать следующим образом: где R x- проекция силы сопротивления грунта на ось х; Тс - сопротивление сдвигу комочка почвы с корешками сорняков; соя" сопротивление сдвигу комочка почвы с корешками всходов сои; I- величина отклонения зуба в направлении, противоположном его движению под действием сил; Сж- суммарная жесткость изгиба зуба.
Величину силы R x, как правило, определяют динамометрированием.-Она возрастает при увеличении ширины а захвата и глубины h обработки. Аналитически ее можно определить следующей зависимостью: R x = kah, (2.35) где к- коэффициент, характеризующий способность почвы сопротивляться воздействию рабочего органа (т.е. удельное сопротивление. Удельное сопротивление почвы изменяется от 19,6 до 117,7 кПа (2,0 - 12,0 кгсм )). Сопротивление грунта Т зависит от внутреннего трения грунта, пропорционального нормальной нагрузке и взаимного сцепления частиц грунта. Сопротивление сдвигу Т почвы подчиняется уравнению Кулона: Т = f Fn + Cmt (2.36) где / - коэффициент внутреннего трения грунта (за внутреннее трение принимаем сопротивление движению грунта по грунту); Fn - сила нормального давления, Н;
Оценка качества выполнения технологического процесса работы бороны БЛРЗ-1,2 при полевых исследованиях
В полевых условиях БПРЗ- 1,2 навешивалась напереднийбрус ММУ-3,6 и исследовалась на бороновании посевов сои до и по всходам в агрегате с трактором класса 1,4 в КФХ «Жуковина С.А.» Ивановского района Амурской области. Характеристика условий исследований приведена- в таблице 4.4. Экспериментальная борона в полевых условиях показала следующие результаты. Средняя глубина обработки посевов была равна 0,025 м при а = ±0,0012 м; v = 4,8%. При довсходовом бороновании гребнистость - в пределах 0,025 м, расстояния между гребнями - 0,025-0,03 м, при влажности (W,%) почвы в горизонте 0-0,10 м 18% (Таблица 4.4). Скорость работы бороны до всходов составила 2,7-3,3 м/с. При бороновании по всходам скорость.- 1,9-2,5 м/с, а гибель культурных растений в среднем была равна 1,2% на широкорядных посевах. (Таблица 4.5), (рис.4.4.):
Количество однолетних и многолетних сорняков после каждого прохода бороны определяли в период цветения сои, путем подсчета и взвешивания. Сорняк собирался с участков, размером 1,1м х 0,45мна каждой-опытной делянке в трехкратной повторности. Данные по опыту представлены в таблице 4.6.
Результаты исследований показали, что борона прополочная БПРЗ-1,2, шириной захвата 3,6 м, при уходе за посевами сои качественно выполняет технологический процесс по глубине обработки посевов 0,025±0,0012 м и гребнистости 0,025...0,03 м, при коэффициенте вариации 4,9% на скоростях движения 1,9...3,3 м/с. Следует отметить, что при выполнении операций по уходу за посевами сои без применения гербицидов бороной прополочной(два слепых + одно по всходам боронования), урожайность была выше по сравнению с посевами, при уходе за которыми применялись гербициды. широкорядный способ посева серийными сошниками СЗ-3,6 одно боронование до всходов, боронрой БЗСС-1,0 + внесение гербицидов по всходам широкорядный способ посева серийными сошниками СЗ-3,6 с двумя боронованиями до всходов и двумя по всходам, бороной БПРЗ-1,2 Способы обработки посевов сои
Одно боронованиепо всходам (БЗСС-1,0) + внесениегербицидов повсходам — 1,44 1,27 1,36 Два боронование повсходам + дваборонования повсходам (БПРЗ-1,2) 2,09 2,24 2,16 2,16 4.4. Сравнительная характеристика результатов теоретических и экспериментальных исследований тягового сопротивления бороны
По экспериментальным данным из формулы (2.11) коэффициент / колеблется в пределах 0,1...0,15, масса бороны 400 кг со сцепкой шириной захвата 3,6 м. Подставляя данные в формулу (2.11), получим тяговое сопротивление бороны секционной, с шириной захвата одной секции равной 1,2 м, количество зубьев на одной секции- 42 штук.
Из теоретических расчетов, проведенных по формуле (2.11) следует, что тяговое сопротивление бороны шириной захвата 3,6 м при разных скоростях, будет:
График изменения сопротивления бороны от скорости ее движения По формуле (2.11) получим, что при угле атаки 90 и скоростях движения v= 1,9...3,2 м/с расчетное сопротивление почвы перемещению бороны равно 1920...2819 , что хорошо согласуется с нашими экспериментальными данными. Так, в пределах скоростей движения, указанных выше, экспериментальное . значение _ сопротивление почвы перемещению бороны шириной захвата 3,6 м составляло 2011...2910 Н.
Изменяемый угол атаки, пружинных зубьев регулирует глубину обработки почвы: уменьшение угла наклона зубьев уменьшает перемешивание почвы и устанавливает щадящий режим воздействия на возделываемые культуры, а увеличение - усиливает процесс боронования. Оптимальные значения для пружинного зуба бороны БПРЗ-1,2 на довсходовом бороновании, при которых происходит наибольшее- и качественное уничтожение сорняков в состоянии «белых нитей» и наименьшее повреждение культурных растений сои, следующие: расстояние между соседними зубьями бороны 0,03м, угол атаки зубьев 60...80, рекомендуемая скорость движения 2,5...3,3 м/с.
Рассматривая параметры, при которых образуются колебания зубьев, а, следовательно, обеспечивается интенсивное и более качественное крошение почвы, получили следующие результаты: 1) глубина обработки колеблется от О до 0,025 м, так как посев сои проводится на глубину 0,04±0,02 м; 2) при изменении удельной массы почвы горизонтальное отклонение зуба бороны изменяется незначительно, поэтому этим параметром можно пренебречь.
Методические положения по определению технико-экономических показателей работы средств механизации в сельском хозяйстве приводятся как в ряде работ[36Д02] так и в нормативных документах[48 и др.].
При экономической оценке учитываются затраты на выполнение операций (амортизационные отчисления на реновацию сельскохозяйственной техники; зарплата трактористов и вспомогательных рабочих; затраты на техническое обслуживание и ремонт техники; затраты на ГСМ и гербициды, удельные капитальные вложения). Данная оценка позволяет выявить преимущества от внедрения разработанной бороны и, соответственно, от замены операций обработки посевов сои гербицидами на боронование.
Экономическая оценка проводится на основе проведенной эксплуатационно-технологической оценки разработанной бороны. Основу методики определения экономической эффективности боронования посевов сои составляет сравнительный метод, в соответствии с которым экономическая эффективность определяется путем сравнениж показателей базовой и новой технологий.
Расчет проведен в сравнении с базовой технологией, применяемой в Амурской области для ухода за посевами сои в ранний период развития. По базовой технологии ухода за посевами сои в ранний период включает одно боронование до всходов, внесение гербицидов по всходам[74,75], а по новой содержит следующие операции: два - три боронования до и два-три боронования после всходов без применения гербицидов.
