Введение к работе
Актуальность темы исследования
Снижение себестоимости производства многолетних трав рулонных газонов и повышение качества продукции актуально и востребовано, как в России, так и за рубежом. При этом эффективным этапом возделывания остается полив дождеванием.
В последние годы в стране наблюдается рост полосовых шланговых дождевателей различных конструкций и производителей. Их доля в структуре парка поливных машин Российской Федерации превышает 5% при площади полива более 100 тысяч гектаров. В перспективе данные машины могут обслуживать до 20% орошаемых земель.
Одним из основных требований по совершенствованию полосовых дождевателей является улучшение качественных характеристик искусственного дождя и достижение более равномерного его распределения по орошаемой площади, особенно на сложном рельефе.
Это актуально при внедрении в указанных условиях новой совершенной технологии создания рулонных газонов, благодаря которой в максимально короткий срок возможно получить на любом озеленяемом объекте качественный, уже через две недели готовый к эксплуатации газон, отвечающий всем необходимым техническим и эстетическим требованиям. Многолетние травы рулонных газонов нашли широкое применение в сельскохозяйственном производстве для устранения развития сорняков под деревьями в садах, питомниках; для укрепления и защиты от водной эрозии мелиоративных каналов оросительных и осушительных сетей, откосов автомобильных и железных дорог, мостов, эстакад; травяной газон служит покрытием при создании специализированных ландшафтных объектов; для уменьшения пылеобразования, поглощения шума, регулирования температуры, очищения воздуха, улучшения экологической обстановки.
При дождевании полосовыми дождевателями склонов с газонной травой зачастую наблюдается резкое снижение равномерности распределения дождя и возникновение ирригационной эрозии почвы, как в продольном направлении движения дождевальной тележки (за счет перепада геодезических высот), так и в поперечном, перпендикулярном движению тележки (за счет ее бокового сползания).
Исходя из изложенного, возникает задача исследования влияния на равномерность распределения дождя перепада геодезических высот в продольном и поперечном направлениях и разработки усовершенствованного регулирующего устройства, а для исключения бокового сползания тележки – противосползающих устройств.
Цель работы – повышение эффективности технологического процесса полива полосовым шланговым дождевателем многолетних трав рулонных газонов на сложном рельефе посредством разработки механико-технологических решений по автоматическому регулированию расходно-напорных характеристик дождевального аппарата тележки и ее противосползающих устройств.
Народно-хозяйственное значение работы заключается в том, что применение при усовершенствовании шлангового дождевателя для условий сложного рельефа регулирующего автоматического устройства расходно-напорных характеристик и противосползающих устройств позволяет снизить образование поверхностных стоков воды и, как следствие, возникновение водно-почвенной эрозии, обеспечить выход большего объема высококачественной товарной продукции и соответственно снижение ее себестоимости.
Объект исследования – процесс работы регуляторов давления дождевальных аппаратов и противосползающих устройств полосового шлангового дождевателя в условиях сложного рельефа на полях с многолетними травами рулонных газонов.
Методика исследований:
Теоретический анализ технологического процесса полива полосовым шланговым дождевателем в условиях сложного рельефа, регулирования расходно-напорных характеристик дождевального аппарата и работы противосползающих устройств полосового шлангового дождевателя проведен на основе математического моделирования.
Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных, лабораторно-полевых и полевых условиях с использованием стандартных и частных методик, с применением метода планирования эксперимента. Обработка экспериментальных данных производилась с помощью современного программного обеспечения.
Научную новизну работы составляют:
показатели технологического процесса полива полосовым шланговым дождевателем многолетних трав рулонных газонов в условиях сложного рельефа;
конструктивно-технологические схемы усовершенствованного регулятора давления дождевального аппарата и противосползающих устройств шлангового дождевателя;
теоретическое обоснование параметров усовершенствованного регулятора давления и противосползающих устройств шлангового дождевателя;
результаты экспериментальных исследований усовершенствованного шлангового дождевателя в лабораторных, лабораторно-полевых и производственных условиях.
Практическая ценность и реализация результатов исследований:
Значение данной работы заключается в повышении эффективности орошения участков со сложным рельефом полосовым шланговым дождевателем, его эксплуатационной надежности и, как следствие, в снижении себестоимости выращиваемой продукции (многолетних трав рулонных газонов).
Научная новизна технических решений, приведенных в работе, подтверждена патентами Российской Федерации на изобретение № 2381647 и на полезные модели №№ 74757, 76545, 86765, 90914, 92297, 96316, 99925, 103705, 105123.
Результаты исследований, приведенные в работе, могут быть использованы в сельскохозяйственных предприятиях АПК, применяемых для орошения площадей со сложным рельефом, полосовые шланговые дождеватели.
Реализация результатов работы:
По результатам теоретических и экспериментальных исследований усовершенствован технологический процесс полива шланговым дождевателем в условиях сложного рельефа с разработкой и изготовлением модернизированных образцов усовершенствованного регулятора давления и противосползающих устройств. Проведение лабораторно-полевых исследований, производственных испытаний и внедрение осуществлено в хозяйствах Коломенского района Московской области: совместном российско-голландском предприятии ООО «Квинс Грасс Тарф» и ЗАО «Сергиевское».
Апробация работы:
Основные результаты исследований доложены, рассмотрены и одобрены на научных конференциях ФГОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А.Костычева» в 2008…2013гг., ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» в 2008г., ГОУ ВПО «Московский государственный областной социально-гуманитарный институт» в 2007…2013гг., ФГНУ ВНПО «Радуга» в 2008г., ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» в 2012г., на Всероссийской выставке «Золотая осень - 2012»
На защиту выносятся:
- усовершенствованный технологический процесс полива шланговым дождевателем многолетних трав рулонных газонов с использованием модернизированного регулирующего устройства дождевального аппарата дождевальной тележки и противосползающих устройств ее ходовых систем;
- закономерности регулирования расходно-напорных характеристик дождевального аппарата тележки шлангового дождевателя и поперечной устойчивости ее ходовых систем на сложном рельефе;
- параметры и режимы работы усовершенствованного регулятора давления и противосползающих устройств тележки шлангового дождевателя;
- результаты экспериментальных исследований усовершенствованного технологического процесса полива шланговым дождевателем многолетних трав рулонных газонов на сложном рельефе и экономические показатели его работы.
Публикации по теме диссертации:
Основные положения диссертации опубликованы в 35 работах, из которых 15 публикаций – в изданиях, рекомендованных ВАК, включая 5 статей, 1 патент РФ на изобретение № 2381647 и 9 патентов РФ на полезные модели №№74757, 76545, 86765, 90914, 92297, 96316, 99925, 103705, 105123.
Структура и объем работы:
Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, выводов, приложений и списка использованной литературы, который включает 110 наименований. Работа изложена на 168 страницах, из которых основной текст содержит 139 страниц машинописного текста, в том числе 78 рисунков и 21 таблицу, включая приложения.
