Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих технологий и машин для борьбы с сорняками
1.1 Основные физиологические и физико-механические свойства сорняков, наиболее распространенных на территории Волгоградской области 10
1.2 Негативное влияние сорняков на культурные растения 15
1.3. Способы и методы борьбы с сорняками 16
1.4 Машины для борьбы с сорняками с рабочими органами пассивного типа .26
1.4.1 Машины для борьбы с сорняками с рабочими органами активного типа 30
Глава 2. Теоретические исследования технологических и конструктивных параметров автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы
2.1. Конструкция автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы .47
2.2 Аналитическое определение основных параметров работы роторов 51
2.2.1 Определение параметров переднего ротора .53
2.2.2 Определение параметров заднего ротора 56
2.3 Определение длины отрезка почвы, обрабатываемого ножом переднего ротора 60
2.4 Определение сопротивления ножа переднего ротора при его работе 62
2.5 Определение сопротивления при работе автоприводного секционного рабочего органа .62
2.6 Условия вычесывания сорняков при работе автоприводного секционного рабочего органа .72
2.7 Определение предельной скорости ножа заднего ротора 75
Выводы 77
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы
3.1 Программа исследований 78
3.2 Методика проведения поисковых опытов .79
3.3 Общая методика экспериментальных исследований 80
3.4 Методика определения размерных характеристик сорняков .83
3.5 Методика определения коэффициентов трения корней сорняков по различным поверхностям .87
3.6 Методика определения прочности корневой системы сорняков по е длине 91
3.7 Методика определения влажности почвы .94
3.8 Методика определения углов заточки и раствора лезвия ножей ротора 96
3.9 Методика определения передаточного числа между роторами .99
3.10 Методика определения периода прорастания сорняков после обработки 104
3.11 Методика определения кинематических и динамических параметров автоприводного секционного рабочего органа 106
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований
4.1 Исследование размерных характеристик корневой системы сорняков 113
4.2 Коэффициенты трения покоя и движения корней сорняков по различным поверхностям .115
4.3 Зависимость усилия разрыва корня, от его площади сечения 116
4.4 Влияние углов заточки и раствора лезвия ножа ротора на количество несрезанных сорняков 118
4.5 Зависимость количества вычесанных сорняков от передаточного числа .120
4.6 Исследование кинематических и динамических параметров автоприводного секционного рабочего органа 123
4.7 Зависимость длины корня сорняка, извлекаемого на поверхность поля от влажности почвы 125
4.8 Исследование периода прорастания сорняков после обработки 126
Выводы 128
Глава 5. Экономическая эффективность использования автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы
5.1 Обоснование технико-экономических преимуществ использования автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы 131
5.2 Экономическая эффективность, полученная в результате использования разработанного автоприводного секционного рабочего органа при возделывании озимой пшеницы по пару 136
Заключение 142
Список сокращений и условных обозначений 144
Список литературы 146
Приложения .160
- Способы и методы борьбы с сорняками
- Методика определения размерных характеристик сорняков
- Зависимость количества вычесанных сорняков от передаточного числа
- Обоснование технико-экономических преимуществ использования автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Основным условием получения стабильных урожаев и высокого качества производимой продукции растениеводства является своевременное проведение комплексных агротехнических мероприятий по обработке почвы и особенно борьбе с сорной растительностью.
Одним из наиболее ответственных и затратных агротехнических мероприятий является борьба с сорняками. Засоренность угодий сильно осложняет проведение сельскохозяйственных работ, сорняки ухудшают качество производимой продукции. Затраты на борьбу с ними составляют порядка 30 % от всех затрат по подготовке и уходу за посевами культурных растений.
Серьезный вред сорные растения наносят в полузасушливых и засушливых регионах РФ, одним из которых является Волгоградская область. Существенной особенностью всех приемов обработки почвы в таких районах является то, что каждая операция, направленная на борьбу с сорной растительностью, должна обеспечивать не только полное уничтожение сорняков, но и сохранение почвенной влаги, недостаток которой негативно сказывается на развитии культурных растений.
В борьбе с сорной растительностью широко применяются химические и биологические методы. Но наиболее эффективным является механический метод, так как, помимо уничтожения сорняков, выполняется рыхление почвы, в результате чего, улучшаются обменные процессы в ней, что положительно влияет на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
При этом способе сорняки подрезаются рабочими органами машин для поверхностной обработки почвы. Следует отметить, что данный способ не всегда является эффективным. Так, например, при засоренности поля корнеотпрысковыми сорняками после обработки рабочими органами культиваторов через некоторое время появляются новые, большие по площади очаги. Дело в том, что эти сорные растения размножаются вегетативно, при этом наиболее эффективным будет извлечение их из почвы вместе с корнем, т.е. вычесывание. Известно, что в современной системе машин орудия, позволяющие вычесывать сорняки из почвы вместе с корнем в различных фазах их развития, отсутствуют.
Таким образом, разработка и внедрение новых технических средств, по борьбе с сорной растительностью является одной из приоритетных задач современной механизации сельского хозяйства.
Степень разработанности темы исследования. Механизацией поверхностной и основной обработки почвы занимались такие ученые, как Бойков В.М., Борисенко И.Б., Далин А.Д., Кудзаев А.Б., Пындак В.И., Старцев С.В., Уртаев Т.А., Хажметов Л.М., Цепляев А.Н., Цгоев А.Э., Чаткин М.Н., Шапров М.Н. и другие. Однако борьба с сорняками методом вычесывания с применением автоприводного секционного рабочего органа рассматривается и применяется впервые.
Цели и задачи исследования.
Целью данной работы является совершенствование технологического процесса вычесывания сорняков с рыхлением почвы за счет применения автоприводного секционного рабочего органа.
Для решения поставленной цели были определены задачи исследования:
-
Изучить физиологические и физико-механические свойства сорняков, распространенных на территории Волгоградской области. Рассмотреть способы, методы и технологии борьбы с ними.
-
Выполнить анализ существующих орудий и перспективных машин для уничтожения сорняков с рыхлением почвы, провести их классификацию.
-
Усовершенствовать технологический процесс борьбы с сорняками методом вычесывания и разработать конструкцию автоприводного секционного рабочего органа.
-
Выполнить теоретическое обоснование конструктивных, кинематических и динамических параметров автоприводного секционного рабочего органа.
-
Провести экспериментальные исследования автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы.
-
Определить экономическую эффективность применения разработанной конструкции автоприводного секционного рабочего органа при борьбе с сорняками, с одновременным рыхлением почвы.
Объект исследования. Технологический процесс вычесывания сорняков с рыхлением почвы при сплошной обработке.
Предмет исследования. Разработанный автоприводный секционный рабочий орган для вычесывания сорняков с рыхлением почвы.
Научную новизну представляют:
- усовершенствованный технологический процесс вычесывания сорняков с рыхлением почвы за счет применения автоприводного секционного рабочего органа, защищенного патентом РФ на изобретение № 2545648;
полученные аналитические зависимости по определению параметров разработанной конструкции автоприводного секционного рабочего органа (поступательная скорость движения автоприводного секционного рабочего органа, предельная скорость ножа заднего ротора, сопротивление автоприводного секционного рабочего органа);
результаты экспериментальных исследований тягового сопротивления автоприводного секционного рабочего органа и анализа размерных характеристик и физико-механических свойств корней сорняков.
Теоретическая и практическая значимость работы. Найдены аналитические зависимости, позволяющие определить основные параметры рабочего органа, а также условия его применения по результатам теоретических исследований технологического процесса вычесывания сорняков с рыхлением почвы и конструкции автоприводного секционного рабочего органа, разработанного для его выполнения.
Практическая часть работы заключается в применении разработанного автоприводного секционного рабочего органа для выполнения технологического процесса вычесывания сорняков с рыхлением почвы на основе его полевых и производственных испытаний.
Методология и методы исследований. В теоретических исследованиях применялись общеизвестные законы физики, теоретической механики, сопротивления материалов с использованием информационных технологий. Экспериментальные исследования реализованы в соответствии с действующими нормативно-методическими требованиями, техническими регламентами и методиками производственных и полевых испытаний. На основе общепринятых и частных методов выявлены оптимальные параметры автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы и разработана его конструкция.
Положения, выносимые на защиту.
-
Усовершенствованный технологический процесс борьбы с сорняками методом вычесывания.
-
Конструкция автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы.
-
Результаты теоретических и экспериментальных исследований конструкции автоприводного секционного рабочего органа, полученные при определении его конструктивных, кинематических и динамических параметров.
-
Экономическая эффективность применения разработанной конструкции автоприводного секционного рабочего органа.
Степень достоверности и апробация результатов.
Достоверность результатов подтверждается достаточной сходимостью
теоретических результатов с экспериментальными исследованиями.
Основные результаты проведенных исследований были доложены на Международных конференциях ФГБОУ ВО Волгоградского ГАУ (2014 – 2016), Международных конференциях молодых исследователей (2014 – 2017), Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (2014 – 2016), конкурсе НП ВЦТТ «У.М.Н.И.К.» (2014), Международной научно-практической конференции г. Ульяновск (2014), Международном научном молодежном форуме в г. Санкт – Петербург (2014), Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу молодых ученых среди ВУЗов Министерства сельского хозяйства в г. Зерноград (2016).
Данная работа была удостоена золотой медали Всероссийского Выставочного Центра в г. Москва (2014). Тема исследования отмечена премией по поддержке талантливой молодежи, установленной Указом Президента Российской Федерации от 6 апреля 2006 г. № 325 «О мерах государственной поддержки талантливой молодежи». Работа была представлена на выставке «Агросалон 2016», г. Москва (2016). Получен грант в конкурсе НП ВЦТТ «У.М.Н.И.К.» программы фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2014 – 2016).
По материалам исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 работы опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено два патента РФ на изобретение по теме исследования.
Общий объем опубликованных работ составляет 2,9 п. л., из них 1,77 п. л. принадлежит лично автору.
Структура и объем работы.
Способы и методы борьбы с сорняками
Существует множество способов, приемов и средств уничтожения сорняков, в том числе биологические, химические, физические, механические и т.д.
Биологический метод борьбы с сорными растениями предусматривает уничтожение сорняков с помощью специализированных вирусов, бактерий, грибов, насекомых, клещей, нематод, рыб, птиц, грызунов, растений и других живых организмов [109].
Примером биологического способа служит борьба с заразихой путем использования «мушки фотомизы», которая откладывает яйца в цветки. Появившиеся личинки повреждают до 90 % растений заразихи и ее семян. Для борьбы с повиликой на посевах сахарной свеклы, люцерны используют гриб альтернарию. При этом готовят водную суспензию со спорами гриба, которой опрыскивают очаги повилики. Попадая на стебли повилики, споры прорастают и в течение 5 — 10 суток и уничтожают сорняк [85].
Основные приемы биологической борьбы с сорными растениями:
1. Угнетение некоторых видов сорных растений за счет возделывания культур, подавляющих данные сорняки.
2. Применение микроорганизмов, способных развивать заболевания сорных растений. Так, уничтожение бодяка полевого возможно осуществить путем заражения его грибом пуцинией, горчак ползучий – горчаковой ржавчиной и т. д.
3. Уничтожение сорняков за счет распространения на засоренных участках насекомых, которые питаются сорными растениями. Указанный метод основан на разведении и выпуске на территорию сельскохозяйственных угодий определенных видов насекомых, их присутствие в посевах культурных растений ведет к уменьшению количества сорняков.
Очевидно, что биологический способ имеет свои преимущества и недостатки. Тем не менее, очень сложно правильно подобрать организмы, которые, сдерживая развитие сорного растения, не приносили бы вреда самим культурам [120].
На сегодняшний день в сельском хозяйстве широко распространен метод химической борьбы с сорной растительностью.
Правильное использование химических средств, наряду с агротехническими и биологическими способами, способствует сохранению урожая и уменьшению затрат труда при выращивании сельскохозяйственных культур.
Химические средства для уничтожения сорняков называются гербицидами (от латинских слов «герба» – «трава», «цедо» – «убиваю»). Они представляют собой сложные химические соединения. Основу их использования составляют морфологические и биологические свойства сорных растений. По своему составу они бывают органические и неорганические. По способу действия на растения разделяют вещества сплошного и избирательного действия [108].
Препараты сплошного действия способны угнетать все растения, на которые они попадают, за счет проникновения в растение сквозь листву. В основном их применяют на уже убранных полях или на парах. Данные препараты используются в соответствии с сельскохозяйственной культурой, возделываемой на данном участке [120].
На сегодняшний день химические средства наиболее эффективно применяются с почвообрабатывающими агрегатами. Известно, что множество видов сорняков истребляется в паровом поле при совмещении поверхностной обработки почвы с применением химических препаратов сплошного действия. При обработке почвы без оборота пласта до внесения гербицидов необходимо предварительное рыхление ротационными орудиями [109].
Проведенный анализ позволяет сделать следующие выводы:
1. В большинстве случаев применение химических веществ, а также снижение расхода рабочего раствора невозможно без дополнительного применения удобрений.
2. Следует отметить, что, применяя один и тот же препарат на протяжении большого временного периода, производитель сельскохозяйственной продукции способствует появлению устойчивости сорных растений к данному химическому средству. Это приводит к росту численности сорняков на обрабатываемом участке поля. Так, неоднократное применение препарата 2,4 – Д в посевах зерновых культур и семенных трав ведет к увеличению числа однолетних сорняков (пырей ползучий, просо куриное, щетинник, и т.д.), а также многолетних видов сорных растений, имеющих устойчивость к данному препарату. В связи с этим, появляется потребность в чередовании препаратов, отличающихся воздействием на растения.
3. При засоренности сельскохозяйственных угодий несколькими видами сорняков, необходимо использовать препараты, имеющие различное воздействие на растения.
4. В случае нарушения нормы и дозы внесения химических препаратов вся растительность может погибнуть и не восстановиться на протяжении нескольких лет.
5. Обработку посевов с применением химических препаратов необходимо проводить в соответствии с регламентированными требованиями безопасности и инструкцией по охране труда при хранении, транспортировке и применении гербицидов в сельском хозяйстве. Во время работы опрыскивателей нужно исключить возможность попадания рабочей смеси на одежду и открытые части тела механизатора. Обработка полей гербицидами проводится в соответствующие агротехнические сроки.
При всем многообразии способов внесения гербицидов в борьбе с сорняками наилучший результат достигается только при совмещении применения химических средств с обработкой почвы [8].
Механические методы борьбы с сорной растительностью являются основными в современном земледелии. Данные методы являются малозатратными, в сравнении с остальными способами. Наряду с этим, они отлично сочетаются с мероприятиями основной обработки.
При правильном воздействии рабочих органов сельскохозяйственных машин на почву создаются наилучшие условия для роста и развития культурных растений. В результате разрыхления или уплотнения почвы повышается эффективное плодородие за счет оптимального количества в ней воздуха, влаги, и питательных веществ. В настоящее время все это становится невозможным без применения комплексной механизации сельскохозяйственных работ и внедрения в производственный процесс новых достижений науки и техники [116]. Обрабатывая почву в соответствии с установленными агротехническими требованиями и в оптимальные сроки, можно добиться снижения засоренности сельскохозяйственных угодий сорняками на 50—60 %.
Мероприятия по обработке почвы способствуют интенсивному прорастанию и быстрому развитию культурных растений, препятствуют распространению сорняков, благодаря чему усиливается конкурентоспособность сельскохозяйственных культур. При этом, погибают растущие сорняки, возбудители болезней и вредители [6, 7].
Борьба с сорняками при помощи почвообрабатывающих машин направлена на уничтожение семян, вегетативных органов размножения в почве и вегетирующих сорняков в посевах сельскохозяйственных культур.
Механические меры включают в себя следующие методы: метод провокации, метод удушения, метод истощения и метод иссушения [9].
Семена сорняков в почве истребляют, провоцируя их к прорастанию с последующей заделкой на большую глубину. Данный метод заключается в создании благоприятных условий для прорастания семян сорных растений. Для этого проводят лущение жнивья, плоскорезную обработку, культивацию.
После появления всходов их уничтожают рабочими органами почвообрабатывающих орудий.
Это ведет к снижению засоренности посевов однолетними сорными растениями на 50 %, а многолетними — на 60 % [122].
Данный метод применяется в системе мероприятий по подготовке почвы к посеву. При этом, дважды за сезон необходимо создать условия для прорастания семян сорняков. Весной вслед за культивацией и боронованием необходимо провести прикатывание, что способствует повышению температуры почвы на 1 – 2,5 С, это ведет к улучшению контакта семени с почвой и положительно сказывается на его дальнейшем прорастании. За счет вспашки на большую глубину плугом, оснащенным предплужниками, семена сорняков перемещаются на дно борозды, где лишенные света угнетаются [15, 56].
Методика определения размерных характеристик сорняков
Для разработки конструкции автоприводного рабочего органа и проведения последующих исследований рассматривались три вида сорняков, отличающиеся типом корневой системы.
Были изучены многолетние сорняки «осот полевой» и «вьюнок полевой», а также однолетний сорняк «куриное просо».
В ходе проведенных опытов выявлено, что корневая система осота полевого представляет собой основной стержневой корень, уходящий в почву на глубину до 50 см, и длинные горизонтальные корни, которые залегают на глубине 5…10 см и нередко тянутся непосредственно под поверхностью почвы. Главный и боковые корни покрыты множеством почек, в них развиваются новые побеги, часто образующие в поверхностных слоях почвы густую сеть корней. Все корни осота полевого отличаются гораздо большей живучестью, в сравнении с другими корнеотпрысковыми сорняками. Н – длина вегетативной части; а – глубина обработки; расстояние между поверхностью почвы и корневой шейкой – длина основных корней; – длина боковых горизонтальных корней; – диаметр основания корня; – диаметр основного корня
Вьюнок полевой (березка) имеет мощную корневую систему. Стержневой корень данного растения углубляется в почву на глубину до 2 м. Боковые ответвления корня отходят в стороны и делают изгиб вниз, на котором, главным образом, и развиваются почки, дающие начало новым побегам.
Просо куриное развивает мощную корневую систему мочковатого типа, которая представляет собой множество тонких боковых и придаточных корешков с большим количеством почек, залегающих в приповерхностном слое почвы [5].
С экспериментального участка опытного поля в произвольном порядке отбирались образцы сорных растений, которые имели развитую корневую систему и вегетативную часть.
В опытах с помощью измерительной линейки определялась длина вегетативной части растений, а также длина основных и горизонтальных корней.
Диаметр основных корней, измеряли в горизонтальной плоскости, с применением микрометра и штангенциркуля.
Замеры диаметра корня, учитывая его конусное сечение, производили на уровнях (рисунок 3.1) I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI по длине, отстоящих один от другого на расстоянии 2 см, (в зоне потенциального воздействия роторами), крайнее измерение проводилось на длине корня 10 см.
При определении вышеуказанных параметров задавались предельной ошибкой =0,4 в долях среднеквадратического отклонения с надежностью опыта Н=0,95, необходимое число измерений n=27 приняли согласно общей методике профессора Веденяпина В.Г. [18].
Среднее значение измерений в опытах подсчитывали по формуле
Зависимость количества вычесанных сорняков от передаточного числа
Основным технологическим параметром автоприводного рабочего органа является передаточное число между приводными звездочками передних и задних роторов. Данный параметр определялся экспериментальным путем, в результате лабораторных и полевых испытаний машины.
Опыты проводились на участках, засоренных однолетним сорным растением «куриное просо», а также многолетними «осот полевой» и «вьюнок полевой». Данные виды сорняков отличаются структурой корневой системы.
Изменение передаточного числа осуществлялось с помощью цепного редуктора, установленного на раме лабораторной установки. Так, на участках, засоренных осотом полевым, при установке передаточного числа 1 эффекта вычесывания сорных растений не наблюдалось.
При передаточном числе 1,5 наблюдалось вычесывание порядка 35 % сорняков, 21 % было подрезано и травмировано, 14% подхвачено, но не извлечено на поверхность поля, 30 % сорняков оставались не тронутыми.
При передаточном числе 2 количество вычесанных сорняков составило 50 %, 22 % было подрезано и травмировано, 8 % подхвачено, но не извлечено на поверхность поля, 20 % растений осталось не тронутым.
При передаточном числе 2,5 было вычесано 81 %, 8 % подрезано и травмировано, 3 % подхвачено, но не вычесано, 8 % осталось не тронутым.
При передаточном числе 3 выявлено, что процент вычесанных сорняков составил 90 %, 8 % было подрезано и травмировано, 2 % составили огрехи.
При установке передаточного числа 3,5 определено, что такое соотношение между рабочими органами дает возможность вычесывания порядка 93 % сорняков с корнем, 4 % было подрезано и травмировано, 3 % составили огрехи.
Увеличение передаточного числа больше 5 привело к возрастанию количества срезанных и травмированных сорных растений, а также к появлению огрехов при обработке. Это обусловлено увеличением скорости вращения заднего ротора. Количество вычесанных растений составило 65 %. При этом путь, проходимый ножом в почве по траектории, близкой к прямой линии, уменьшался и захвата и вычесывания сорняка вырезом лезвия ножа не происходило, так как наблюдалось нарушение технологического процесса вычесывания сорняков.
Результаты исследований при обработке участков поля, засоренных сорняком «вьюнок полевой», незначительно отличаются от приведенных выше значений. Это обусловлено сходным строением корневой системы указанных растений.
На рисунке 4.8 представлен график зависимости процента вычесанных сорняков от передаточного числа между роторами автоприводной машины.
Так, установка передаточного числа 1 не позволяет производить вычесывания сорняков.
При передаточном числе 1,5, количество вычесанных растений составило 26 %. При значении передаточного числа 2, 40 % растений оказались извлеченными на поверхность поля. Дальнейшее увеличение передаточного числа до 2,5, привело к возрастанию вычесанных растений до 67 %. При передаточном числе 3, порядка 76 % сорняков было уничтожено. Установка передаточного числа равного 3,5, дала возможность вычесывания вместе с корнем порядка 89 % растений. Как и в случае с осотом полевым, увеличение значения данного параметра свыше 5 привело к уменьшению вычесанных сорняков до 52 %, из-за нарушения технологического процесса.
Данные, полученные в опытах с куриным просо, отличаются от предыдущих результатов опытов с осотом полевым и вьюнком полевым, так как корневая система мочковатого типа, располагается не так глубоко, а также совокупность придаточных и боковых корней, дает возможность надежного захвата сорняка вырезом ножа ротора.
Так, при передаточном числе 1 вычесывания сорняков из почвы вместе с корнем не наблюдалось. Установка передаточного числа 1,5 позволяла вычесывать 36 % растений. При передаточном числе 2 – 49 %, при 2,5 количество уничтоженных сорняков составило 71 %. При передаточном числе 3 наблюдалось 79 % извлеченных на поверхность поля сорняков. При 3,5 уничтожено вместе с корнем 88% растений. При числе 4 наблюдалось максимальное количество растений, которое составило порядка 92 %. После увеличения передаточного числа до 5, количество вычесанных сорняков составило 74 %.
Анализируя полученные кривые можно сделать вывод о том, что оптимальное передаточное число между роторами автоприводной машины находится в интервале от 3,5 до 4, в зависимости от вида сорняков, преобладающих на обрабатываемом участке. Нами было принято передаточное число равное 3,7.
Обоснование технико-экономических преимуществ использования автоприводного секционного рабочего органа для вычесывания сорняков с рыхлением почвы
Повышение эффективности сельскохозяйственного производства является одной из актуальных проблем, успешное решение которой открывает возможности для ускорения темпов его развития и надежного снабжения страны сельскохозяйственной продукцией. В этой связи, для развития богарного земледелия и повышения его эффективности необходимым является обоснование подходов и разработка методик экономической оценки новых сельскохозяйственных агрегатов в рамках осуществления конкретных технологических операций [118].
Под эффективностью сельскохозяйственного производства понимают соотношение между достигнутыми результатами и затратами живого и овеществленного труда, отражающих степень применения достижений научно-технического прогресса, производственных ресурсов и эффективность их использования. Повышение эффективности сельского хозяйства обусловлено постоянным возрастанием потребностей в продовольствии и сырье, усилением требований качества продукции, ограниченностью ресурсов, ростом цен на средства производства.
С позиций проводимого исследования экономическая эффективность производства представляет собой отношение экономического эффекта, достигнутого в результате использования автоприводного рабочего органа для вычесывания сорняков к вложенным ресурсам, обусловившим его достижение. Уровень экономической эффективности прямо пропорционален величине потребленных ресурсов.
При этом, основу эффективности внедрения сельскохозяйственных машин в аграрное производство формируют технико-экономические критерии их использования, в сравнении с агрегатами-аналогами, имеющими наибольшее распространение [107].
Конкурентные преимущества, а следовательно и результативность применения автоприводного рабочего органа для вычесывания сорняков определяются, исходя из е основного назначения – сплошной обработки паровых полей, с целью уничтожения сорняков, а также междурядной обработки почвы при уходе за посевами сельскохозяйственных культур. В рамках выделенной технологической операции определены машины-аналоги, что позволило обосновать технико-экономические преимущества опытного сельскохозяйственного агрегата (табл. 5.1).
Исходя из данных таблицы, были определены наиболее явные недостатки агрегатов-аналогов, среди которых выделены:
- отсутствие возможности вычесывания сорняков (БИГ-3А);
- использование метода подрезания для борьбы с сорняками, что при борьбе с корнеотпрысковыми сорняками в последующем дает большие по площади всходы, более раннее прорастание сорняков после обработки.
В результате исследования выявлено, что к основному конкурентному преимуществу целесообразно отнести увеличение периода прорастания сорняков в 1,3 – 3,5 раза. Обозначенное преимущество обеспечивает сокращение количества обработок и экономию топлива, что обеспечивает экономический эффект. Кроме того, простота конструкции позволяет сформировать низкую сметную стоимость рабочего органа (табл. 5.2).
Следует отметить, что целевой сегмент потребителей на региональном рынке определяется следующими категориями хозяйств, специализирующихся на производстве сельскохозяйственных культур:
- сельскохозяйственные предприятия (не менее 547 хозяйств);
- крестьянские и фермерские хозяйства (не менее 2,5 тыс. КФХ).
Обозначенные пропорции себестоимости сельскохозяйственной машины при варьировании величины нормы прибыли от 1,2 до 1,4 позволяют сформировать уровень цен на 18 – 50 % ниже, чем на продукцию прямых отечественных конкурентов и в разы – зарубежных аналогов (табл. 5.3).
Доля убыточных хозяйств, в среднем по Волгоградской области за последние годы составляет 13 %. Таким образом, не менее 475 сельхозпроизводителей заинтересованы в закупке автоприводного рабочего органа для вычесывания сорняков.