Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Применяемые в сельском хозяйстве машинно-тракторные агрегаты (МТА) уплотняют почву до величины, значительно превышающей оптимальную плотность. В следах ходовых систем МТА плотность почвы составляет 1400- - 1550 кг/м3 (оптималькая по условиям роста растений плотность равна 1200 - 1350 кг/м3). Повышение плотности почеы ИЕ-за воздействия' МТА привело к снижении урожайности зерновых в следах тракторов на 10-15Х, корнеклубнеплодов - на ?.0-30Х, увеличению удельного сопротивления почвы при вспашке на 15-55% в зависимости от типа трактора и агрегатируемой машины. При обработке уплотненных ходовыми системами почв затрачивается значительно больше энергии, топлива и снижается производительность труда.
Снижение уплотнения "почзы" ходовыми системами является особенно актуальным дляРеспублики Беларусь, так как здесь преобладают дерново-подзолистые почвы, обладающие неблагоприятными агрофизическими'свойствами. К. тому же большая часть пахотных земель расположена на эрознонно опасных склонах. Из-за повышенной плотности и наличия следов от колес при интенсивном снего-. таянии и ливнях за пределы поля выносятся' .почва, удобрения, и загрязняется среда..
К настоящему времени разработаны нормативы по допустимому воздействию движителей на почву, представленные в виде ГОСТов.. Анализ показал, 'что практически все серийно выпускаемые мос'иль- ные энергетические срёдотва не соответствуют' нормам воздействия на почву. Помимо радикальных средств снижения давления на почву, эаключасщихся в создании принципиально новых типов ходовых систем, большие возможности имеет эксплуатационное направление решения проблемы переуплотнения почв. Снизить уплотнение почвы при этом можно путем формирования машинно-тракторных агрегатов с учетом типа и состояния почвенного аг'рофона.
Связь работы о крупными научными программами, темами. Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии о темой МСХ СССР О.сх.107 и подпрограммой "Механизация" республиканской научно-технической программы "Агрокомплекс".
Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности производства продукции растениеводства путем
- г -
совершенствования приемов формирования и эксплуатации машин
но-тракторных агрегатов, обеспечивающих, снижение уплотнения
почвы ходовыми системами. '
Основные задачи исследований, направленных на решение поставленной цеди: .
- установить закономерности уплотнения почв Республики
Беларусь с учетом их состояния в процессе сельскохозяйственного
производства и естественно-климатических факторов, изменяющихся
.'в течение сезона;
- обосновать эксплуатационные факторы улучшения экологи
ческих и, энергетических качеств МТА в условиях Республики Бела
русь;. ' > .:.' ' -
: - экспериментально исследовать влияние параметров и режимов нагружения ходовых систем-мобильной техники на следообразо-. вание, уплотнение почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и энергетическую эффективность;
обосновать новые- технические решения ходовых систем МТА, обеспечивающих в условиях эксплуатации улучшение экологических и энергетических качеств МТА;
разработать рекомендации по формированию и эксплуатации машинно-тракторных агрегатов, обеспечивающих снижение уплотнения почвы.
Научная новизна полученных результатов. Установленные закономерности деформирования и уплотнения почвы при повторных нагруженйях отражают влияние типа и состояния почвенного агро-фона. Разработанные рекомендации по формированию и эксплуатации МТА учитывают как величину давления ходовых систем, так и характер передачи давления на почву (тандем-колеса, сдвоенные шины, широкопрофильные шивы и др.). Обоснован критерий приспособляемости ходовых систем к условиям эксплуатации. Новизна технических - решений приспособлений к ходовым системам, улучшающих ' приспособляемость к условиям эксплуатации, защищена 29 авторскими свидетельствами на изобретения.
Практическая значимость полученных результатов. Обоснованы пути снижения вредного воздействия ходовых систем МТА на почву. Рекомендации по формированию и эксплуатации МТА апробированы в колхозах Червенского района Минской области, рекомендованы Минсельхозпродом к внедрению в хозяйствах республики..
Разработанная методика выбора параметров ходоеых систем может быть использована в НИИ сельскохозяйственного предал, машиноиспытательных станциях и в KB тракторного и сельскохозяйственного машиностроения.
Зависимости деформирования и уплотнения почвы используются при изучении курса "Механика почв" студентами специализаций С.03.01.01 - "Эксплуатация сельскохозяйственной техники" и С.03.01.04 - "Испытание сельскохозяйственной техники" БАТУ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Закономерности накопления повторных осадок и уплотнения почвы, учитывающие тип почвенного агрофона.
-
Закономерности изменения силы, сопротивления качению колесных ходовых систем в зависимости от характера нзгружения и состояния почвы.
-
Показатель приспособляемости машинно-тракторних агрегатов к условиям эксплуатации, позволяющий оценить уровень воздействия ходовых систем на почву при различных их технических решениях.
-
Методика выбора параметров ходовых систем и рекомендации по формированию и эксплуатации МТА, позволяющие снизить уплотнение почвы.
Личный вклад соискателя заключается в самостоятельном выполнении теоретических разработок, проведении и обработке результатов экспериментальных- исследований. Л.С. Герасимозич и В.В. Кацыгин принимали участие в постановке задач исследований, А.Я. Котлобай - в расчетах касательной силы тяги, Н.И. Афанасьев и И.И. Подобедов - в проведении полевых исследований по влиянию тракторов,на уплотнение почвы и урожайность с.-х. культур, Ю.В. Чигарев, В.М. Анисимов и Е,И. Петровский - в.разработке и изготовлении тестера для оценки уплотняемости почв. Вклад соискателя в изобретения составляетравную долю с соавторами.
Апробация результатов диссертации. Основные результаты . диссертационной работы доложены.и обсуждены на научно-технических конференциях ЦНИИМЗСХ (1974, 1976, 1991, 1996 гг.), на научно-техническом совете-ГСЗЖТБ по комплексу машин' для внесения органических удобрений (г. Бобруйск, 1977 г.), на заседаниях Всесоюзного координационного совета по проблеме 0.сх.107 "Исследовать в различных почвенно-клииматических зонах влияние - хо-
довых систем с.-х. техники на изменение характеристик почв, урожайность основных культур и сопротивление обработке..." (Москва, 1981, Таллин, 1982, Мелитополї, 1983), на Всесоюзных научно-методических конференциях 1зо взаимодействию ходовых систем с-почвой и воздействию с.-х. техники на почву (Мелитополь, 198Q, Минск, 1981, 1983, Таллин, 1988), на Всесоюзной конференции по земледельческой механике (Мелитополь, 1989), на научно-технических, конферэнциях БАТУ (1991, 1994, 1996 гг.), на секции механизации, электрификации и энергетики научно-техническом совете Минсельхозпрода (1996 г.).
Опубликовзннооть результатов. Результаты диссертации
опубликованы в 2 монографиях, 16 статьях в научных журналах и в
сборниках,.- 12 тезисах конференций, 29 авторских свидетельствах
нз изобретения иЗ методических пособиях. . .
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит иэ введения, перечня условных обозначений, общей характеристики работы, семи глав, выводов, списка использованных источников из 212 наименований и & приложений. Изложена на 269 страницах, включая 67 иллюстраций> 24 таблицы.
