Введение к работе
Актуальность работы. Дальнейшее развитие сельскохозяйственного производства и состояние экономики в Российской Федерации неразрывно связаны с проблемой повышения эффективности имеющегося технического потенциала и технологических приемов получения продукции, в том числе и на орошении. Ставропольский край по своей структуре - аграрный регион с мощным мелиоративным потенциалом. Нужно отметить большую роль и актуальность для Южных степных районов Северного Кавказа исследований, направленных на создание влаго-почво-сберегающих техники и технологий. Однако для регионов, имеющих развитую инженерно-мелиоративную сеть и значительные массивы орошаемых земель, в том числе и для Ставрополья, актуальными остаются вопросы влагообеспечения сельхозкультур с помощью дождевальной техники. Свыше 2000 дождевальных машин (ДМ), преимущественно многоопорньгх (кругового и фронтального действия), используются на полях края. В силу ряда причин научного, экономического, технического характера потенциал дождевальной техники в системах технологий и машин (СТиМ) по получению продукции растениеводства используется еще не в полной мере. В отличие от богарного земледелия наличие на поле многоопорных ДМ создает особенности, связанные, например, с образованием колеи при их эксплуатации, с расположением водоподающей сети, с необходимостью ее очистки, обслуживания и т. д. Проблема повышения эффективности дождевальной техники, совершенствования технического уровня и методов ее использования — важнейшая народнохозяйственная задача. Разработке этих вопросов и посвящена диссертационная работа. Исследования по данной проблеме выполнялись в Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии в соответствии с научным планом региональной темы 29.6 «Совершенствование энергосберегающих технологий производства и переработки продукции растениеводства и животноводства, обеспечивающих сохранность окружающей среды» по разделу «Исследование эксплуатационных показателей тракторов, самоходных уборочных машин и мелиоративной техники».
Цель данной работы - научное обоснование путей повышения эффективности использования дождевальной техники на основе разработки организационно-технологических и технико-экономических мер, обеспечивающих экономию ресурсов.
В качестве объектов исследований использовали многоопорные дождевальные машины кругового и фронтального действия типа «Фрегат» и «Кубань», применяемые в системах технологий и машин по возделыванию сельхозкультур на орошении.
Научная новизна исследований заключается в получении следующих результатов, которые выносятся на защиту:
1. теоретические зависимости, отражающие влияние временных факта-
ров на важнейшие эксплуатационный показатель ДМ - производительность;
-
экспериментальные обоснования степени уплотнения, деформации почвы ходовыми колесами ДМ кругового действия типа «Фрегат», значеній коэффициентов буксования и их влияние на производительность, норму полива;
-
алгоритм и результаты моделирования процесса эксплуатации мно-гоопоркых ДМ при групповом их применении с определением оптимальных составов обслуживающего персонала;
-
алгоритм и результаты оценки энергетической эффективности дождевальной техники и СТиМ по производству продукции на орошении.
-
результаты экспериментальных исследований электрифицированных многоопорных ДМ фронтального действия типа «Кубань» с определением интенсивности включений опорно-приводных тележек, энергозатрат на передвижение, с выводами по определению установочных режимов работы ДМ;
- 6. технические решения, направленные на повышение эффективности использования ДМ: устройства для управления ДМ, для водозабора, для очистки каналов, для защиты мотор-редукторов опорно-приводных тележек, для подачи воды в ДМ при непрерывном их движении;
7. номограммы определения эксплуатационных показателей много
опорных ДМ: производительности, поливной нормы, буксования, расхода
воды и энергии; '
8. организационная структура мониторинга по обеспечению эффектив
ного использования ДМ и адаптивных систем технологий и машин в услови
ях орошения,' а также алгоритмы расчета составляющих периодических пла
тежей для комплектования орошаемых участков лизинговой дождевальной
техники и ее оценки.
Методика исследований. Дня достижения поставленной цели и решения задач исследований применяли системный подход, в основу которого положен принцип рассмотрения системы в целом: состояние и концептуальные вопросы оценки эффективности ДМ и СТиМ на орошении, аналитические и экспериментальные исследования взаимодействия с почвой ходовых'колес ДМ «Фрегат» и эксплуатационных показателей электрифицированных ДМ «Кубань» - по результатам которых определяли оптимальные установочные режимы работы ДМ и разрабатывали организационно-технологические и технико-экономические меры, дающие наиболее эффективные результаты. Исследование эксплуатационных показателей дождевальной техники и обоснование методов эффективного ее использования провели с учетом существующих ГОСТов, рекомендаций КубНИИТиМ, ВНИПТИМЭСХ, ВНИИ "Радуга".
При проведешш .исследований применяли математический аппарат теории массового обслуживания, методов принятия решений, теории вероятностей, математической статистики и другие методы исследования сложных систем. Эксперимееталькые исследования проводили в производственных
условиях по специальным методикам, при разработке которых использовали планирование экспериментов, действующие стандарты с применением современных комплектов отечественной измерительной аппаратуры и оборудования.
Практическая значимость. Разработаны и внедрены в производство предложешія по выбору установочных режимов работы ДМ, позволяющие, получить дополнительную продукцшо при экономной расходовании поливной воды до 14 %. Для практических целей предложены меры по выбору оптимального состава обслуживающего персонала при групповом применении ДМ, а также техшиеские решения по совершенствованию водозабора, водоподачи, защиты мотор-редукторов опорных тележек, очистки каналов от уплотненного ила. Практическая значимость подтверждается внедрением результатов НИР в двух сельскохозяйствеїгаьгх предприятиях Ставрополья, в СтавНИИГиМ, КубНИИТиМ.
Реализация результатов исследований* Основные положения выполненной работы были использованы при разработке «Руководства по эксплуатации ДМ «Кубань» с централизованным энергоснабжением» (положительное заключение Научно-технического совета Минводхоза РСФСР, протокол N13 от 9 февраля 1988г.) при подготовке рекомендаций по эксплуатации многоопорных ДМ в случае группового их прішенения. По результатам исследований разработана методика комплексно-группового контроля энергетических показателей многодвигательных опорпо-приводных систем, принятая КубНИИТиМ. Результаты исследований по ДМ «Кубань» с централизованным энергоснабжением в соответствии с хоздоговором №49/88 переданы в специализированное конструкторское бюро по ДМ «Дождь» ПО «Компрессор» (г. Ленинград). Основные технические решения по данной проблеме защищены пятью патентами Российской Федерации. Разработанные математическое и программное обеспечение: по решению оптішизациошшх задач при групповой эксплуатации дождевальной техники (OKSO-2); по оценке энергетической эффективности ДМ и СТиМ (Еа-І); по расчету составляющих платежей для оценки лизинговой дождевальной техники -применяются в учебном процессе в Ставропольской госсельхозакадемшг.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научных конференциях СГСХА, СтавНИИГиМа, Сгавгосуниверситета, ЛенС-ХИ, ВНИПТИМЭСХ, на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы аграрной политики и развития рынка в Российской Федерации», (г. Ростов-на-Дону, 14-16 апреля 1992г.), на второй международной научно -практической конференции «Эффективность и конкурентоспособность аграрного сектора России» Независимого Аграрно-Экономического Общества России, (г. Москва, 23-24 апреля 1998 г.).
Публикации результатов исследований. Основные положения научных исследований опубликованы: в брошюрах по эксплуатации многоопор-нш дождевальных машин (Ставрополь, 1988, 1989 гг.); в журналах «Меха-
низация и электрификация сельского хозяйства» (1987г.), «Сельские зори» (1989, 1990гг.), «Экономика сельского хозяйства России» (1998, 1999 гг.), в учебных пособиях: «Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка" (Ставрополь, 1996г.), «Теория и практика высших финансовых вычислений» (Ставрополь, 1998г.); в методических указаниях «Расчет и оптимизация на ЭВМ производственных процессов при эхсплуаташш машинно-тракторных агрегатов» (Ставрополь, 1989 г.); в методических рекомендациях «Особенности комплектования средствами механизации региональных систем технологий и машин в агропромышленном комплексе на основе финансового лизинга» (Ставрополь, 1999г.).
Всего по материалам диссертации опубликовано свыше 40 работ общим объемом около 30 п. л., в том числе. 5 патентов Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 312 страницах, иллюстрирована 42 таблицами, 76 рисунками. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы, содержащего 218 наименование, в том числе четыре иностранных, и 25 приложений.
