Введение к работе
Актуальность темы Развитие в России многообразных форм ведения сельскохозяйственного производства, в том числе небольших по площади хозяйств, и большая трудоёмкость выращивания на них сельскохозяйственных культур обусловливает настоятельную необходимость создания специализированной, малогабаритной техники для полива сельскохозяйственных культур, которая должна обеспечить максимальную производительность труда и получение гарантированного урожая на мслкокоптурных участках фермерских, приусадебных, садово-оі ородпых хозяйств и других сельскохозяйственных предприятиях
Так в степной, лесостепной и нечерноземной зонах, горных и предгорных районах, а так же поймах рек, сосредоточено до 15-20% пахотных земель сложной конфигурации Для организации орошения таких земель используются мобильные ирригационные комплекты (МИК) с бысгроразбор-ными трубопроводами По мнению А А Алдошкина, В И Городничева, К В Губера, А И Козлова, А Н Корягина, Г В Ольгаренко, А В Угрюмова мобильные ирригационные комплекты, наряду с положительными качествами, имеют ряд недостатков, а именно: большие трудозатраты при проведении поливов на фоне низкой эффективности орошения мобильными ирригационными комплектами, несовершенство технологии полива, высокую материалоемкость оборудования По данным Дспмелиоводхоза РФ, ВНИИГиМ и ФГНУ ВНИИ «Радуга» при строительстве и реконструкции оросительных систем потребность в усовершенствованных мобильных ирригационных комплектах можег составить не менее 500 комплектов ежегодно
Для устранения и минимизации недостатков, присущих мобильным ирригационным комплектам и технологии полива мелкоконтурных участков орошения (МИК), необходимо усовершенствовать конструкцию быстрораз-борных трубопроводов и разработагь рациональные технологические схемы полива сельскохозяйственных культур
Широкое внедрение мобильных ирригационных комплектов требует изучения научно-технической информации и анализа конструкторских решений с целью разработки новых конструкций мобильных ирригационных комплектов и совершенствования имеющихся технологий полива сельскохозяйственных культур
Решение вышеизложенных задач имеет важное научное и практическое значение для мелиоративной отрасли
Объект исследований - различные конструкции мобильных ирригационных комплектов для мелкоконтурных участков орошения
Цель работы. Совершенствование консгрукции мобильных ирригационных комплектов с использованием быстроразборных трубопроводов и технологии полива сельскохозяйственных культур
Задачи исследований:
- анализ научно-технической информации по конструкциям мобиль
ных ирригационных комплектов и технологиям полива сельскохозяйствен
ных культур,
разработать модуль мобильного ирригационного комплекта и обосновать рациональную технологическую схему полива сельскохозяйственных культур,
исследовать и оценить качество искусственного дождя средне-струйных дождевальных аппаратов,
оценить влияние коэффициента эффективного полива на урожайность сельскохозяйственных культур,
усовершенствовать технологию полива сельскохозяйственных культур мобильным ирригационным комплектом,
разработать алгоритм размещения мобильных ирригационных комплектов на участках сложной конфигурации,
- дать эколого-экономическую оценку эффективности применения
мобильного ирригационного комплекта на мелкоконтурных участках ороше
ния сельскохозяйственных культур
5 Научная новизна работы:
выполнена классификация ирригационного оборудования для орошения мелкоконтурных участков мобильными ирригационными комплекгами и даны основные направления совершенствования их технико-эксплуатационных параметров,
разработан модуль мобильного ирригационного комплекта для мелкоконтурных участков орошения,
- разработана методика расчета оптимальных технологических схем
расстановки дождевальных аппаратов и алюритм размещения мобильных
ирригационных комплектов для участков сложной конфигурации,
- установпены рациональные технико-эксплуатационные характери
стики мобильного ирригационного комплекта на основе новых конструкций
отдельных его элементов, повышающих надежность и эффективность экс
плуатации комплекта,
получены эмпирические зависимости распределения интенсивности искусственного дождя по радиусу среднеструйных дождевальных аппаратов и их расходно-напорные характеристики,
усовершенствована технология полива сельскохозяйственных культур мобильным ирригационным комплектом и получена эмпирическая зависимость влияния качества полива на урожайность моркови,
- определена эколого-экономическая эффективность применения ра
циональной технологической схемы полива сельскохозяйственных культур
мобильным ирригационным комплектом
На защиту выносятся:
- классификация и основные направления совершенствования мобиль
ных ирригационных комплектов,
- новый модуль мобильного ирригационного комплекта для полива
сельскохозяйственных культур на мелкоконтурных участках орошения,
методика расчета рациональных технологических схем расстановки дождевальных аппаратов и алгоритм размещения мобильных ирригационных комплектов для участков сложной конфигурации,
эмпирические зависимости распределения искусственного дождя по радиусу дождевальных аппаратов и расходно-напорные характеристики,
технико-эксплуатационные характеристики мобильного ирригационного комплекта и рациональная технологическая схема полива,
усовершенствованная технология полива сельскохозяйственных культур мобильным ирригационным комплектом на мелко контурных участках орошения и эмпирическая зависимости влияния качества полива на урожайность моркови,
- эколого-экономическая эффективность применения рациональной
технологической схемы полива сельскохозяйственных культур мобильным
ирригационным комплектом
Практическая ценность работы. Разработана технология и технические средства, которые могут использоваться сельскохозяйственными производителями для орошения мелкоконтурных и сложных участков
Полученные результаты исследований могут быть использованы проектными, конструкторскими и эксплуатационными организациями, а так же сельскохозяйственными производителями различных форм собственности при внедрении мобильных ирригационных комплектов
Использование мобильного ирригационного комплекта КИ-5 повышает качество полива и урожайность сельскохозяйственных культур, уменьшает трудоемкость полива, обеспечивает эффективность использования сложных мелкоконтурных участков орошения, а новая конструкция комплекта обеспечивает мобильность реализации технологического процесса
Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, организации лабораторных и полевых исследований, подготовке и проведении государственных испытаний мобильного ирригационного ком-
7 плекта, изготовлении и внедрении комплектов КИ - 5 в производство, а также разработке пакета технических решений для проектных организаций
Апробация работы. Основные разделы диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях, проводимых в НГМА, РосІІИИПМ, ВНИИГиМ, ВНИИ "Радуга" в 2003-2006 годах
Мобильный ирригационный комплект многократно демонстрировался на ВВЦ, выставках-демонстрациях «День Российского поля 2005, 2006» в Рязанской области и республике Мордовия, а в 2004 і оду на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» был удостоен диплома 2-ои степени и серебряной медали как победитель конкурса «Прогрессивные виды сельскохозяйственной техники и оборудования для АПК»
Реализация работы реализовано 25 мобильных ирригационных комплектов, в том числе два в ГУП Управления «Башмелиоводхоз», один в АЗОТ «Сергиевское», Коломенского района МО, два в СЗАО «Ленинское» Коломенского района МО, двадцать комплектов в 2004-2005 году для ГУ «Упрмелиоводхоз» МСХ Республики Саха (Якутия) - в хозяйства СХПК «Сайды», СХПК «Нелен», СХПК «Лена», общей площадью орошения 125 гектаров
Проведенные исследования послужили научным и техническим обоснованием при создании конструкции комплектов КИ - 5, КИ - 10 Мобильный ирригационный комплект КИ -5 в 2004 году прошел государственные испытания и рекомендован к производству (протокол № 03-76-04)
Пакет технических решений на комплект КИ-5 передан в проектные организации «Рязаньмелиоводхоза», «Башмелиоводхоза», «Липецкмелио-водхоза», а также был использован при проектировании опытного участка орошения для Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 статей, в том числе одна в журнале включенном в перечень изданий, опреде-
ленных Высшей аттестационной комиссией Минобрнауки РФ Получен патент на полезную модель - «Дождевальная установка, №51822» - 2005
Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 156 источников, из них 14 иностранных Общий объем работы составляет 150 страниц текста компьютерного набора, включая 26 рисунков, 35 таблиц, 15 приложений
