Содержание к диссертации
Введение
CLASS ГЛАВА I. Современное состояние проблемы 1 CLASS 2
1.1 Современное состояние технологии и системы машин для возделывания и уборки картофеля 12
1.2 Влияние уплотнения почвы машинно-тракторными агрегатами на ее свойства, режимы и урожай 25
1.3 Методы уменьшения уплотняющего воздействия ходовых аппаратов тракторов и сельскохозяйственных
машин на почву 42
1.4 Постановка проблемы и задачи исследований 47
CLASS ГЛАВА II. Методологические ошовы и методы ршения проблемы 5 CLASS 0
2.1 Системный анализ технологических процессов возделывания и уборки картофеля 50
2.2 Методы совершенствования системы машин при возделывании и уборке картофеля 65
2.3 Методы проведения научных исследований 74
ГЛАВА III. Теоретические исследования по совершенствовашю технологии и системы машин для возделывания и уборки картофеля 85
3.1 Оптимизация эксплуатационных параметров машинно-тракторных агрегатов для возделывания картофеля 85
3.2 Обоснование параметров и режимов работы ботво-удалящего ротационного рабочего органа копирующего профиль гребней НО
3.3 Обоснование параметров и режимов работы комбинированного дискового подкапывающего органа картофелеуборочного комбайна 133
3.4 Определение частоты колебаний секционного подкапывающего лемеха картофелеуборочного комбайна 153
3.5 Определение параметров и режимов работы ротационного сепаратора картофелеуборочных машин 163
3.6 Обоснование параметров эластичного покрытия сепарирующих органов картофелеуборочного комбайна 185
ГЛАВА ІV. Результаты экспериментальных исшщдований по технологии и системе машин для возделывания и уборки картофеля 202
4.1 Обоснование способа предпосадочной подготовки почвы 202
4.2 Качественные и энергетические показатели работы картофелепосадочных машин 208
4.2.1 Влияние уплотнения почвы движителями картофе лепосадочных агрегатов на ее плодородие и урожай картофеля 219
4.3 Качественные и энергетические показатели работы машин в период ухода за посадками картофеля 226
4.4 Качественные и эксплуатационно-технологические показатели ботвоудаляющего рабочего органа трос-сового типа 235
4.5 Исследование качественных показателей работы комбинированного дискового подкапывающего органа картофелеуборочного комбайна 250
4.6 Определение режимов работы секционного лемеха и сепарирующих рабочих органов с пенополиуретано-
вым покрытием картофелеуборочного комбайна 261
4.7 Исследование качественных показателей ротационного сепарирующего рабочего органа картофелеуборочных машин 267
4.8 Качественные показатели картофелеуборочного комбайна в зависимости от параметров и режимов работы 274
4.9 Определение параметров и режимов работы фрикционных сепараторов (отделителей) 285
ГЛАВА V. Сравнительная щенка технологий возделывания и уборки картофеля 292
5.1 Комплексная оценка эффективности функционирования технических рредств при возделывании картофеля 292
5.2 Топливно-энергетическая оценка эффективности функционирования технических средств при возделывании и уборке картофеля 301
5.3 Технико-экономическая оценка технологии возделывания и уборки картофеля 314
ГЛАВА VІ. Экономическое обоснование рекомщщмой технологии возделывания и уборки картофеля с исполь зованием широкозахватных агрегатов, работающих по постоянной технологически колее 323
общие выводц и рекомендации 329
Литература 334
Приложения 369
- Современное состояние технологии и системы машин для возделывания и уборки картофеля
- Системный анализ технологических процессов возделывания и уборки картофеля
- Оптимизация эксплуатационных параметров машинно-тракторных агрегатов для возделывания картофеля
- Качественные и энергетические показатели работы картофелепосадочных машин
Введение к работе
Актуальность темы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 гг. и на период до 2000 года" поставлена задача дальнейшего увеличения производства продукции сельского хозяйства, в том числе картофеля. Среднегодовой валовой сбор его в двенадцатой пятилетке намечено довести до 90...92 млн т Г I J.
Продовольственная программа СССР предусматривает крупные меры по улучшению снабжения населения плодоовощной продукцией и картофелем за счет дальнейшего увеличения производства и повышения их качества, а также резкого сокращения потерь продукции на пути ее следования от поля до потребителя fZj. Выполнение поставленных задач во многом зависит от совершенствования технологии и технических средств, используемых при возделывании и уборке картофеля /"3 J.
Исследования по изучению соответствия системы машин современной технологии производства картофеля показали, что значительная их часть не отвечает предъявленным требованиям. Для них характерны низкое качество выполнения технологических процессов, высокие потери и большие механические повреждения клубней, особенно при возделывании картофеля на почвах с тяжелым механическим составом. Основной причиной высоких затрат труда на производство единицы продукции являются низкая урожайность и значительная доля ручного труда при подготовке семенного материала, уборке и послеуборочной доработке картофеля. Следовательно, дальнейшие разработка и совершенствование технологии производства картофеля должны предусматривать как улучшение условий роста и развития растений, так и полную ее механизацию и частичную автоматизацию.
Технология механизированного сельскохозяйственного производства должна стать основой для создания и применения новой сельскохозяйственной техники и дальнейшего повышения ее эффективности /"4/.
Картофель предъявляет высокие требования к структуре пахотного слоя, он сильнее других культур нуждается в рыхлой, структурной, хорошо аэрируемой почве [Ь]. Основное требование для нормального развития клубневого куста - это своевременно и глубоко взрыхленная почва, чистая от сорняков, содержащая необходимое количество питательных веществ, тепла и влаги.
Применяемая технология и система машин для возделывания и уборки картофеля не создают благоприятных почвенных условий для роста и развития растений и повышения урожайности. За период вегетации картофеля поле подвергается 10...12-кратному воздействию ходовых аппаратов тракторов. В результате этого, почва, основное назначение которой - обеспечить оптимальные условия для накопления урожая, превращается в уплотненную, что снижает урожайность на 20.... при существующей технологии полезная площадь для роста и развития растений составляет 43%, остальная подвержена интенсивному технологическому воздействию ходовых аппаратов тракторов, разрушающих структуру почвы. Кроме того, при такой технологии возделывания картофеля не создаются условия для качественной механизированной уборки урожая. Применяемые рабочие органы при междурядных обработках и окучивании посадок картофеля на суглинистых почвах не обеспечивав ют интенсивного ее крошения, что приводит к образованию почвенных комков. В результате затрудняется применение комбайнов на уборке картофеля, усложняется послеуборочная доработка клубней.
Картофелеуборочные машины, выпускаемые промышленностью, могут работать только на песчаных, супесчаных и средних по механическому составу почвах. На почвах же с тяжелым механическим составом чистота клубней в таре не превышает 54,6...73,8^, а повреждения клубней составляют 18,7...25,4%.
Стремление к повышению производительности и снижению затрат при возделывании и уборке картофеля связано со значительным уплотнением почвы движителями тракторов и сельскохозяйственных машин при их большой металлоемкости, что в конечном итоге резко снижает урожай картофеля.
Поэтому разработка новых технологических процессов и технических средств для возделывания картофеля, выбор и обоснование параметров машин и их рабочих органов, направленных на снижение уплотнения почвы, уменьшение числа проходов, повышение урожайности и сокращение затрат труда, является актуальной проблемой, имеющей большое научное и практическое значение в сельскохозяйственном производстве.
Работа выполнена согласно координационному плану BGX СССР и ВАСХНИЛ по заданию 16.08 и отраслевой программе Челябинского АПК 108 ГК СМ СССР по науке и технике, по плану научно-исследовательских работ ЧИМЭСХ по теме УП "Совершенствование технологических процессов по возделыванию и уборке сельскохозяйственных культур".
Цель работы. На новом этапе технического перевооружения земледелия производство выдвигает перед сельскохозяйственной наукой задачу - усовершенствовать технологию и механизацию возделывания и уборки картофеля с использованием широкозахватных агрегатов, работающих по постоянной технологической колее, с целью снижения уплотнения почвы движителями МТА, повышения
качественных и технико-экономических показателей технологических процессов.
Объект исследования. В качестве объекта исследования взяты механизированные технологические процессы возделывания и уборки картофеля, выполняемые модернизированными МТА, которые работают по постоянной технологической колее. При этом особое внимание было уделено технологическим процессам предпосадочной обработки почвы, нарезки гребней с локальным внесением минеральных удобрений, посадки, междурядных обработок, окучивания, предуборочного удаления ботвы и уборки картофеля.
Методика исследования. Общий методический подход к исследованиям базируется прежде всего на научной методологии марксистско-ленинского учения о закономерностях и особенностях развития механизированного производства, на материалах ХХУП съезда КПСС, ноябрьского (1982 г.) и последующих Пленумов ЦК КПСС, а также на других решениях партии и правительства по развитию сельскохозяйственного производства. Методологической основой исследования являлись системный подход к решению поставленных задач, который заключался в анализе технологии возделывания картофеля, машинно-тракторных агрегатов и параметров рабочих органов машин, а также методы оптимизации, квалиметрии, экономико-математического моделирования, скоростной съемки, методы активного планирования экспериментов и др.
Научная новизна. Научная новизна положений, изложенных в работе, заключается в том, что: впервые исследован процесс возделывания картофеля с применением перспективной технологии осуществляемой по постоянной технологической колее оптимальными широкозахватными агрегатами по всему технологическому циклу; определены параметры и режимы работы рабочих органов машин,
обеспечивающих повышение качества технологических процессов возделывания и уборки картофеля; определены основные закономерности процесса перемещения клубней картофеля по рабочим поверхностям сепарирующих органов картофелеуборочных машин; установлена закономерность предела прочности клубня на разрушение, и на этой основе определена толщина эластичного покрытия сепарирующих органов картофелеуборочных машин, обеспечивающих снижение травмирования клубней; разработана новая модель дифференциального ротационно-пруткового сепаратора картофелеуборочного комбайна, определены его параметры и режимы работы.
Научная новизна и достоверность результатов работы подтверждена авторскими свидетельствами, результатами лабораторных и полевых исследований. На защиту выносятся следующие основные положения:
Технология возделывания картофеля с применением широкозахватных агрегатов, работающих по постоянной технологической колее;
Оптимизация эксплуатационных параметров машинно-тракторных агрегатов на посадке картофеля;
Результаты исследования рабочих органов машин, применяемых при уходе за посадками картофеля;
Определение параметров и режимов работы рабочих органов машин по удалению ботвы картофеля;
определение параметров и режимов работы подкапывающих,сепарирующих и разделяющих рабочих органов картофелеуборочных машин;
определение параметров эластичного покрытия сепарирующих органов картофелеуборочных машин;
методики оценки эффективности функционирования системы машин
при возделывании и уборке картофеля.
Практическая ценность. Предложенные конструктивные решения позволяют целенаправленно совершенствовать систему машин и сокращать энергозатраты на возделывании и уборке картофеля.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическую реализацию в совершенствовании технологии возделывания и уборки картофеля и комплекса машин, включая комбинированный культиватор для локально-ленточного внесения минеральных удобрений и нарезки гребней, широкозахватные картофелепосадочные агрегаты, агрегаты для ухода за посадками с ротационными рабочими органами, позволяющими расширить диапазон применения картофелеуборочных комбайнов на почвах с тяжелым механическим составом.
Апробация. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научных и научно-технических конференциях ЧИМЭСХ (1970-1989 гг.), региональной научно-производственной конференции СибИМЭ (1983, 1985 гг.), заседании коллегии управления сельского хозяйства Челябинского облисполкома (1987 г.), заседании научно-технического совета Госагропрома РСФСР (1987 г.), на научно-практических конференциях Агаповского, Красноармейского, Сосновского, Чебаржульского районов Челябинской области (1978-1988 гг.), Кустанайской (1981 г.), Оренбургской (1986 г.), Свердловской (1980 г.) областей, на ежегодных областных семинарах специалистов сельского хозяйства (І97І/І988 гг.), на научно техническом совете областного управления сельского хозяйства Челябинской области (1980 г.) и научно-техническом совете агропромышленного комитета Челябинской области (1986 г.).
Результаты исследований используются в учебном процессе
при изучении дисциплины "Технологические процессы в сельскохо* зяйственном производстве" в ЧИМЭСХ.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 98 печатных работ, в том числе семь авторских свидетельств.
Объем работы. Работа изложена на 449 стр. и включает 91 табл., 134 рис., 270 стр. машинописного текста. Основной текст включает введение, б глав, общие выводы и рекомендации производству, список использованной литературы из 340 источников, в том числе 14 иностранных.
Современное состояние технологии и системы машин для возделывания и уборки картофеля
Картофель относится к числу важнейших сельскохозяйственных культур. Дальнейшее увеличение производства картофеля может быть получено только за счет повышения урожайности. Для решения поставленной задачи необходимо в первую очередь совершенствовать технологию и технические средства возделывания и уборки картофеля. Применяемая технология возделывания картофеля не создает условий для получения высоких урожаев. Она состоит из операций, выполнение которых требует большого числа проходов агрегатов по полю. За период вегетации картофеля-почва подвергается 10...12-кратному воздействию рабочих органов сельскохозяйственных машин и ходовых аппаратов тракторов, что приводит к изменению биологических процессов, протекающих в почве. Следовательно, вопросы разработки и совершенствования технологии возделывания картофеля должны касаться как улучшения условий роста и развития растений, так и технических средств, повышающих качество выполнения технологических операций.
Технология механизированного сельскохозяйственного производства должна стать основой для создания и применения новой сельскохозяйственной техники и дальнейшего повышения эффективности механизации / 6 J. Таким образом, технология производства картофеля должна отвечать следующим требованиям: 1. Создавать благоприятные условия для роста и развития растений, накопления урожая. 2. Создавать условия для применения энергонасыщенной тех ники, которая должна обеспечить повышение качества выполнения всех технологических операций и снижение затрат живого труда.
Современная же технология возделывания и уборки картофеля требует больших затрат труда на ее выполнение. Затраты труда при возделывании одного гектара картофеля во многих картофелеводчес-ких хозяйствах страны составляют 400...500 чел.ч., причем 40... 60% из них приходится на уборку и послеуборочную доработку картофеля.
По данным Центрального статистического управления, урожайность картофеля за период с 1961 по 1985 г. повысилась с 94 до 125 ц/га (табл. Ш. Лишь некоторые хозяйства получают урожай картофеля 200...250 ц/га. Прибавка в урожае, по-видимому, происходит в основном за счет внесения увеличенных доз органических и минеральных удобрений, применения высокоурожайных семян, а также выполнения технологических операций строго в агротехнические сроки.
Известно, что картофель предъявляет высокие требования к физико-химическим свойствам почвы (плотности, скважности, влажности и др.), сильнее других культур нуждается в рыхлой, структурной, хорошо аэрируемой почве. Особые требования к почвам и их обработкам обуславливаются биологическими особенностями картофеля: для накопления сухого вещества картофелю необходимо значительное количество питательных веществ; корневая система картофеля развита относительно слабо и основная масса ее располагается в верхнем пахотном гермзонте.
Исследованиями, проведенными в институте картофельного хозяйства / 5_/, установлено, что 60% корней сорта Л0РХ на супесчаных почвах располагается в слое почвы до 20 см, 16...18% - в слое 20...40 см, 17...20% - в слое 40...60 см и всего лишь 2...3% в более глубоких слоях.
Столоны и клубни имеют рыхлое крупноклеточное строение.
При своем развитии они встречают механическое противодействие почвы и не могут раздвинуть плотную, плохо обработанную почву. Вследствие этого корневая система развивается только в верхнем, наиболее рыхлом пахотном слое, бедном питательными веществами, влагой, что снижает урожай. По исследованиям Писарева Б.А. /"6 7» увеличение плотности до 1,35...1,5 г/см3, дерново-подзолистых почв приводит к тому, что основная часть корней размещается в слое 0...20 см.
Исследованиями отдела агротехники института картофельного хозяйства (1960-1964 гг.) /"5 7 установлено, что на дерново-подзолистых средних и тяжелых суглинках создаются лучшие условия для выращивания картофеля и он накапливает более высокий урожай клубней при плотности почвы 1,0...1,2 г/см3 (рис.1.1).
Применяемая система машин для предпосадочной обработки почвы под картофель не создает рыхлый пахотный слой, что приводит к снижению качества посадки. Исследованиями А.Ф.Пронина, А.Д.Козловой и других установлено, что при обработке дерново-подзолистых суглинистых почв образуются почвенные комки более 50 мм, которые составляют 30...40%. Всесоюзным институтом сельско хозяйственного машиностроения (ВЙСХОМ) получены данные, что машины с активными рабочими органами на обработке тяжелосуглинистых почв повышают общую пористость и некапиллярную скважность почвы. Однако, фрезерная обработка почвы приводит к увеличению количества пыли (частиц < 0,25 мм) на 9,86% в сравнении с плужной обработкой.
Системный анализ технологических процессов возделывания и уборки картофеля
Успех развития сельскохозяйственного производства во многом зависит от решения проблемы качества сельскохозяйственной продукции. Разработанные в различных отраслях промышленности комплексные системы управления качеством продукции баэируют-ся на единых приемах системного анализа, структуры и математи -ческого моделирования операций технологических процессов в це -лом. Это обеспечивает единообразную оценку значимости каждой операции в формировании конечной продукции, обоснование общих и частных целевых функций повышания эффективности каждой операции.
Аналогичный системный подход возможен и при анализе производственных процессов возделывания сельскохозяйственных культур, но с учетом их особенностей. В частности, здесь технологические операции выполняются мобильными машинами, оказывают на объект производства косвенное влияние и разделены во времени периодами биологического развития растений.
Производственные процессы в сельском хозяйстве во времени не могут быть произвольными. Они должны выполняться в определенные агротехнические сроки, которые зависят от почвенно-климати-ческих условий и фаз развития растений.
Представим возможные закономерности развития биологических процессов накопления урожая картофеля за период вегетации в виде интегральных кривых ( рис. 2.1 ).
Развитие растительного организма идет по интенсивному пути /кривая І/. В данном случае растение обеспечено необходимым количеством питательных веществ, тепла, влаги. Естественное развитие растений на данной /і -ой/ фазе обозначим коэффициентом о і , который зависит от многих факторов : Среди этих факторов /"130,136/ показатели состояния растений, сформировавшиеся в предыдущей фазе развития Л[Г. ; Q5 , ,,, qm ЯР показатели физико-механического сос тояния почвы оп /плотность, твердость, скважность, структур ность и т.д/, показатели накопления или внесения питательных веществ и других химикатов (\ г, показатели состояния погоды (влага, тепло, свет ) qQ и другие.
Каждый из перечисленных факторов по отдельности оказывает малое влияние на результат развития растений, но их совместное воздействие обеспечивает интенсивное развитие растительного организма. Недостаток отдельных факторов может замедлить или вовсе приостановить развитие как отдельных растений / hic i / так и посева в целом / кривая 3 /. При программировании урожаев Г130 J ставится задача своевременно обнаружить замедление развития растений и устранить его с помощью тех или иных агроприе-мов, реализуемых плановыми технологическими операциями. В действительности очередные технологические операции при возделывании картофеля выполняются при наступлении определенной стадии развития растений и в зависимости от погодно-климатических условий. При ооразовании, например, почвенной корки после дождей проводят дополнительные технологические операции, направленные на её разрушение и обеспечение растений питательными веществами, теплом, влагой для роста.
При выполнении технологических операций оказывается определенное воздействие на те или иные факторы-признаки развития растений - q,pi или почвы - qnL . Если к тому или иному сроку / Ї / не будет накоплен определенный уровень урожая / У - У0 /то есть развития растений, то никакие агроприемы не смогут возродить посадки, и они полностью или частично погибнут / кривая 3/. При достижении заданного уровня урожая можно не проводить запланированную технологическую операцию, Если же растение развивается медленно и к данному сроку не произошло накопление определенного урожая, необходимо провести о очередную технологическую операцию. Проведение технологической операции в первый момент приводит к некоторому замедлению развития растений /например, за счет механического повреждения отдельных растений ходовыми аппаратами тракторов и рабочими органами сельскохозяйственных машин /кривая 2 /, но затем следует бурное развитие основной массы посадок с иной степенью усвоения питательных веществ и других факторов. При следующих фазах развития растений характер процесса может быть возрастающим / дальнейшее накопление и развитие растений - кривая 1а/ или стать падающим / увядание или гибель растений,потеря влаги в почве, заморозки и т.д./.
Для большинства процессов, протекающих в почве, характерно чередование роста растений их замедление, то есть растения развиваются по колебательному характеру /кривая 36/.
Таким образом, накопление урожая картофеля зависит от многих факторов / наличия влаги, тепла, питательных веществ и др. / и своевременности проведения технологических операций, обеспечивающих необходимые условия для интенсивного развития растений.
Представим технологию возделывания и уборки картофеля в виде системы чередующихся во времени технологических операций / ТО / и биологических фаз развития растений схемой.
Основоопределяющими положениями для оптимизации технологических процессов производства картофеля являются преобладающие физико-механические свойства почвы, растений, качество посадочного материала, которые в значительной степени влияют на выполнение той или иной операции.
Если рассмотреть работу рабочих органов машин поэлементно, то каждую операцию можно охарактеризовать технологическими показателями, которые выражают сущность протекаемого процесса.
В связи с этим технологические процессы при возделывании картофеля, выполняемые машинами с различными рабочими органами, должны создавать условия для интенсивного роста и развития растений, а также возможность применять картофелеуборочные комбайны.
Каждый технологический процесс при возделывании картофеля оценивается множеством показателей, которые оказывают определенное влияние на формирование и сохранение урожая. Агрономической наукой установлено, что площадь питания растений зависит главным образом от плодородия почвы, достаточного количества тепла и влаги, поступающих за вегетационный период. Накопление урожая зависит не только от этих условий, но и от эффективности воздействия рабочих органов машин на почву. Поэтому каждая операция технологического процесса должна отвечать агротехническим требованиям. Выполнение этих условий особенно важно при возделывании картофеля на почвах с тяжелым механическим составом (суглинистые, выщелоченные черноземы и т.д.).
Оптимизация эксплуатационных параметров машинно-тракторных агрегатов для возделывания картофеля
В соответствии с методологическими основами решения поставленных задач (системный подход в анализе явлений, комплексность, учет причинно-следственных связей рассматриваемых вопросов и др. изложенных в гл. П), основными направлениями совершенствования производственного процесса возделывания и уборки картофеля являются: с одной стороны выполнение ряда мер применительно к объекту обработки почвы, стремление к всемерному улучшению состояния почвы по плотности, как основной характеристики, определяющей нормальные условия развития растений и накопление урожая, ее водно-воздушный и питательный режимы, сохранение необходимой вспушенности грядки вплоть до периода уборки в целях обеспечения работы картофелеуборочных комбайнов и особенно их подкапывающих и сепарирующих органов. С другой стороны совершенствование средств труда на основных технологических операциях и особенно уборочных, определяющих качество конечного продукта.
Важность первого направления совершенствование технологии подтверждается непрерывным стремлением конструкторов и машиностроителей к уменьшению уплотнения почвы движителями тракторов и сельскохозяйственных машин, особенно в последние годы. Предложенная в свое время мостовая система земледелия, практически устраняющая уплотнение почвы, до сих пор из-за дороговизны, ограниченности выполнения работ не нашла применения при производ стве сельскохозяйственных культур.
В настоящее время предлагается более реальная технологическая схема работы машинно-тракторных агрегатов (МТА) по постоянной технологической колее. Такая технологическая схема более эффективна при выполнении определенных требований к агрегатам. А именно применение широкозахватных агрегатов, перемещающихся по постоянной технологической колее, их кратность по ширине захвата при возделывании картофеля. Все это позволяет существенно снизить уплотнение почвы движителями МТА. В связи с этим и возникает важная задача по обоснованию оптимальной ширины захвата агрегатов, а при заданной мощности двигателя и его оптимальной скорости движения, определяющих в итоге, его производительность и удельные затраты денежных средств. Решение задачи оптимизации эксплуатационных параметров МТА применительно к технологии возделывания картофеля производится с учетом подготовительных операций: закрытие влаги, нарезки гребней и определяющей операции посадки картофеля. Последняя с учетом равенства ширины захвата предопределяет работу по постоянной технологической колее МТА на междурядной обработке, окучивании и предуборочном удалении ботвы.
При этом в качестве критерия оптимизации могут быть приняты максимум производительности, минимум эксплуатационных, приведенных или дифференциальных затрат.
Обобщающим оценочным критерием при прогнозировании оптимальных параметров МТА примем минимум дифференциальных затрат на единицу выполненной работы с учетом потерь урожая от уплотнения почвы ходовыми системами тракторов.
Приступая к составлению математической модели МТА, иссле дование которой позволяет получить оптимальные значения его параметров, прежде всего необходимо выразить величину дифференциальных затрат в функции значений параметров машинно-тракторного агрегата.
Качественные и энергетические показатели работы картофелепосадочных машин
Важным условием повышения урожайности картофеля является посадка его в оптимальные сроки высокопроизводительными машинами, что увеличивает вегетационный период.
Сокращение сроков посадки картофеля обеспечивается за счет внедрения широкозахватных агрегатов. Посадка картофеля осуществлялась в предварительно за два- три дня нарезанные гребни с одновременным внесением минеральных удобрений.
Гребни нарезаются с целью лучшего прогревания почвы до оптимальной температуры 5 ... 7 и образования клубневого гнезда выше междурядья. Совмещение нарезки гребней с одновременным внесением удобрений сокращает число проходов агрегатов по полю и повышает эффективность удобрений в результате равномерного их распределения в зоне клубнеобразования.
Многолетними исследованиями установлено, что почва в зоне залегания клубней при посадке картофеля в гребни прогревается быстрее чем при гладкой посадке, в результате чего всходы появляются на 5...6 дней раньше.
Нарезка гребней осуществлялась переоборудованными культиваторами КРН-4,2 и КРН-5,6 имеющими бункера для минеральных удобрений емкостью 700...800 кг.
Посадку картофеля производили полунавесными КСМ-4 , КСМ-6 и навесными СН-4Б картофелясажалками.
Для проверки теоретических положений изложенных в гл.З на базе существующих навесных и полунавесных сажалок были изготовлены различные по ширине захвата картофелепосадочные агрегаты, которые работали с гусеничными тракторами 20...40кН. Прилож.5.
Испытания проводились в оптимальные сроки, предусмотренные для зоны : с б по 15 мая. Характеристика посадочного материала проведена в табл. 4.5.
Из данных табл. 4.5. следует, что посадочный материал отвечал требованиям ГОСТ.
На основании анализа харектеристики поля при экспериментальных исследованиях посадочных агрегатов можно констатировать, что полученные значения влажности и твердости почвы являются характерными для лесостепной зоны Урала. Качественные показатели раооты картофелепосадочных агрегатов в зависимости от их ширины захвата и скорости движения представлены в таол. 4.7.
Из данных, приведенных в табл. 4.7 , следует, что использование гусеничных тракторов позволяет повысить равномерность раскладки клубней вдоль рядка на 8...20 %. Так, у агрегата ДТ-75+СП-5,6+ 2СН-4Б этот показатель колеблется в пределах 67...62 % в то время как у агрегата ШЗ-ВО + СН-4Б - пределах 59...43 % ( рис. 4.1 ). Общей тенденцией для всех типов посадочных агрегатов является снижение коэффициента равномерности раскладки клубней вдоль рядка с увеличением скорости движения. С увеличением скорости движения агрегатов происходит уменьшение глубины посадки. При этом следует отметить, что у широкозахватных посадочных агрегатов, работающих с гусеничными тракторами, отклонение хода сошников от установленной глубины находится в пределах 5...9 %, а у агрегатов с колесными тракторами 10...14 %. Производительность картофелепосадочных агрегатов с шириной захвата 5,6 м возрастает до 1,11 га/ч с навееными сажалками против 0,63 га/ч у четырехрядных сажалок и до 1,29 га/ч с полунавесными против 0,89 га/ч у четырехрядных сажалок аналогичного типа. Дальнейшее увеличение ширины захвата посадочных агрегатов до 8,4 м на полях с длиной гона 500-700 м приводит к снижению производительности, что объясняется возрастанием затрат времени на заправку сажалок, повороты, технологическое обслуживание, а также нарушение технологического процесса /235, 285, 299, 339/.
