Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Пронин Владимир Вячеславович

Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы
<
Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пронин Владимир Вячеславович. Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы : диссертация... кандидата технических наук : 05.20.01 Пенза, 2007 153 с. РГБ ОД, 61:07-5/3172

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса. Цель изадачи исследований.. 9

1.1. Агротехнические требования, предъявляемые к почвообрабатывающим орудиям, предназначенных для мелкой обработки почвы 9

1.1.1. Лемешные орудия 9

1.1.2. Тяжелые культиваторы 9

1.1.3. Культиваторы-плоскорезы 10

1.1.4. Комбинированные агрегаты 11

1.1.5. Дисковые бороны 11

1.1.6. Дискаторы 12

1.2. Почвообрабатывающие орудия, применяемые для мелкой основной обработки почвы 13

1.2.1. Плуг лущильник 13

1.2.2. Культиватор 13

1.2.3. Культиватор - плоскорез 14

1.2.4. Комбинированные агрегаты 15

1.2.5. Дисковые бороны 16

1.2.6. Дискаторы 17

1.3. Результаты исследований почвообрабатывающих орудий применяемых для мелкой обработки почвы 18

1.3.1. Плуг лущильник 18

1.3.2. Культиватор 19

1.3.3. Культиватор - плоскорез 20

1.3.4. Комбинированные агрегаты 21

1.3.5. Дисковые бороны 23

1.3.6. Дискаторы 24

1.4. Анализ результатов исследований почвообрабатывающих орудий применяемых для мелкой обработки почвы 26

1.5. Цель и задачи исследований 31

2. Теоретические предпосыжи создания комбинированного рабочего органа и почвообрабатывающего орудия для мелкой обработки почвы 33

2.1. Механико-технологические свойства обрабатываемого пахотного слоя 33

2.2. Обоснование оптимального технологического процесса мелкой обработки почвы 38

2.2.1. Обоснование оптимальных схем крошения столбчатой структуры 40

2.3. Конструктивно-технологическая схема рабочего органа для мелкой обработки пахотного слоя 43

2.4. Обоснование основных параметров комбинированного рабочего органа 45

2.4.1. Основные параметры стойки рабочего органа 49

2.4.2. Основные параметры наральника комбинированного рабочего органа 50

2.4.3. Основные параметры лемеха комбинированного рабочего органа 52

2.5. Технологические схемы расположения комбинированных

рабочих органов на почвообрабатывающем орудии 53

2.6. Тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия для мелкой обработки почвы 55

Программа и методика экспериментальных исследований 59

3.1. Программа экспериментальных исследований 59

3.2. Объект исследования 59

3.3. Технические средства, используемые для экспериментальных исследований 59

3.3.1. Мини почвенный канал 59

3.3.2. Материал (среда) мини почвенного канала 61

3.3.3. Модели экспериментальных рабочих органов... 61

3.4. Методика проведения лабораторных исследований моделей экспериментальных рабочих органов 70

3.5. Экспериментальные рабочие органы 71

3.6. Экспериментальное почвообрабатывающее орудие 75

3.7. Методика лабораторно-полевых исследований технологического процесса, выполняемого экспериментальным почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами 76

3.7.1. Определение качественных показателей технологического процесса, выполняемого экспериментальным почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами 78

3.7.2. Определение энергетических показателей технологического процесса, выполняемого почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами 82

3.7.3. Эксплуатационная оценка работы почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органом 86

3.7.4. Оценка надежности работы почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами 87

3.8. Методика обработки результатов исследований 88

Результаты и анализ лабораторных и лабораторно-полевых исследований 90

4.1. Результаты лабораторных исследований 90

4.2. Результаты и анализ лабораторно-полевых исследований технологического процесса экспериментального почвообрабатывающего орудия 98

4.3. Результаты и анализ лабораторно-полевых исследований опытного почвообрабатывающего орудия 102

Исследования эффективности применения почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами и экономическая опека его применения 114

5.1. Показатели эффективности применения почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами 114

5.2.Расчет экономической эффективности применения почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами ПБО-4,4 117

5.3. Определение показателей экономической эффективности 118

5.4. Экономические показатели, формирующие основные параметры эффективности 121

5.5. Границы эффективного использования новой техники 122

5.6. Экономическая оценка универсальных агрегатов 122

Общие выводы 125

Список используемой литературы 127

Приложения 139

Введение к работе

В современных условиях перечень возделываемых культур существенно ограничен озимыми и яровыми зерновыми культурами, которые хорошо отзываются на мелкую обработку почвы, т.е. урожайность этих культур не ниже, чем при традиционной обработке почвы [18].

Из этого следует, что для этих культур целесообразно уменьшить глубину обработки, то есть перейти на мелкую обработку почвы.

Переход на минимальную обработку почвы на глубину 8-16 см обеспечивает снижение энергетических затрат путем уменьшения числа и глубины обработок, совмещения операций в одном рабочем процессе [25].

В отличие от глубокой обработки почвы мелкая обработка способствует созданию благоприятных условий для прорастания семян сорняков, уничтожение вегетирующих сорняков [11,41] и паразитирующих на них вредителей и возбудителей болезней [3,13].

Учитывая вышеизложенное можно утверждать, что совершенствование основной обработки почвы должно базироваться на принципах минимализации [47].

Осенние сроки обработки являются оптимальными для выполнения всех требований, предъявляемых к основной обработке почвы. В этот период, в основном, условия характеризуется: в начале - высокой твердостью 3,5-5,0 МПа, а в конце - высокой влажностью почвы 30-35% [69-92], при этом, пахотный слой может находиться в различных технологических состояниях [39].

Очевидно, что технологическое обоснование процесса мелкой обработки почвы должно базироваться на почвозащитной безотвальной обработке почвы [1,9,14,35,40,45,46]. При этом сокращение энергозатрат должно быть достигнуто за счет сокращения проходов (до одного) [27,36, 47], а также создания комбинированного безотвального рабочего органа [5,17].

Поэтому исследования по созданию почвообрабатывающих орудий для мелкой обработки почвы, способных работать как в нормальных, так и в экстремальных условиях, являются актуальными и практически значимыми для аграрного производства.

Исследования выполнены в соответствии с программой: «Концепции развития сельскохозяйственного машиностроения в регионах ассоциации «Большая Волга», (решением Совета Ассоциации «Большая Волга» № 2 от 27 января 1999 года) [33] и планом НИР ФГУ «Поволжская МИС» по теме: «Разработка конструкции, испытание и эксплуатационно-технологическая оценка почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами для безотвальной обработки почвы при ее экстремально высокой влажности и твердости» [94].

Цель исследований. Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы.

Объект исследований. Технологический процесс мелкой обработки почвы, выполняемый почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами.

Предмет исследований. Закономерности влияния параметров комбинированных рабочих органов на энергетические и качественные показатели почвообрабатывающего орудия.

Методика исследований. Методика исследований включает в себя разработку теоретических положений работы по обоснованию оптимального технологического процесса мелкой обработки почвы с разработкой конструктивно-технологической схемы и обоснованием основных параметров комбинированных рабочих органов для мелкой обработки почвы. Теоретические исследования проводились на основе известных законов земледельческой механики и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и лабораторно-полевых условиях на основе методик, изложенных в государственных и отраслевых стандартах, а также руководящих документах на испытания сельскохозяйственной техники с использованием основных положений математической статистики. Научная новизна. Разработана и обоснована конструктивно-технологическая схема комбинированного рабочего органа и почвообрабатывающего орудия для мелкой обработки почвы. Получены аналитические зависимости, позволяющие обосновать рациональные значения основных конструктивных параметров комбинированного рабочего органа для почвообрабатывающего орудия. Определена рациональная расстановка комбинированных рабочих органов на почвообрабатывающем орудии для мелкой обработки почвы.

Практическая ценность. На основе проведенных исследований разработан оптимальный технологический процесс мелкой обработки почвы. Результаты исследований приняты за основу при создании комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы, который обеспечивает требуемое качество обработки почвы и низкий расход дизельного топлива пахотного агрегата. Реализация предлагаемого технологического процесса, выполняемого почвообрабатывающим орудием с комбинированным рабочим органом, обеспечивает снижение энергоемкости обработки почвы на 20% по сравнению с культиватором КПИР-3,6.

Реализация результатов исследований. Опытный образец почвообрабатывающего орудия, оснащенного комбинированными рабочими органами, прошел государственные приемочные испытания в ФГУ «Северо-Кавказкая МИС» (АКТ №11-29В-06) и в ФГУ «Поволжская МИС» (протокол №08-106-2006). По результатам испытаний рекомендовано почвообрабатывающее орудие ПБО-4,4 поставить на серийное производство. Почвообрабатывающее орудие экспонировалось на выставке-демонстрации «ДЕНЬ РОССИЙСКОГО ПОЛЯ» в 2006 году, на 8-ой Российской агропромышленной выставке «ЗОЛОТАЯ ОСЕНЬ», на международной специализированной выставке «AGROTECH», на которых награждено двумя золотыми и серебряной медалью.

Апробация. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» (2003-2006 г.г) и ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им.

Н.И.Вавилова» (2005-2006 гг.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в т. ч. 1 статья опубликована в издании, указанном в «Перечне ВАК», две статьи опубликованы без соавторов. Общий объем публикаций составляет 1,07 п.л., из них 0,75 п.л. принадлежит автору.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 153 с, содержит 65 рис., 22 табл., список литературы из 115 наименований и 14 с. приложения.

Научные положения, выносимые на защиту:

• технологический процесс мелкой обработки почвы;

•конструктивно-технологическая схема и основные параметры

комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы;

• результаты лабораторных и лабораторно-полевых исследований ком

бинированного рабочего органа;

• сравнительная проверка почвообрабатывающего орудия с комби

нированными рабочими органами в производственных условиях и технико экономическая оценка его применения. 

Анализ результатов исследований почвообрабатывающих орудий применяемых для мелкой обработки почвы

Анализируя изложенное в подразделе 1.3 можно заключить, что глубина обработки почвы, рассмотренных почвообрабатывающих орудий, в основном, находится в пределах 8-16 см. Пласт почвы крошится рабочими органами шириной захвата ?=300 мм (плуг-лущильник ППЛ-7-30); в=330 мм (культиватор КУК-4П); ?=420 мм (комбинированный агрегат КПИР-3,6); в=800 мм (комбинированный агрегат АКП-2,5); 6=970 мм (культиватор -плоскорез КП-5С); в=190-250 мм (дисковые бороны, дискаторы).

Как следует из подраздела 1.3 работа плугов - лущильников соответствует агротехническим требованиям при условиях работы по влажности 9,9-16,4% и твердости 0,95-2,84 МПа; культиваторов - при влажности 17,1-23,4% и твердости 0,5-1,0 МПа; культиваторов - плоскорезов при влажности 28,7-29,2%) и твердости 1,0-1,6 МПа; комбинированных агрегатов при влажности 15,2-29,5% и твердости 0,6-3,37 МПа; дисковых борон при влажности 11,4-25,3% и твердости 1,09-3,87 МПа; дискаторов при влажности 9,6-20,6% и твердости 0,3-2,63 МПа.

Очевидно, от ширины захвата рабочего органа будет зависеть степень крошения почвы, особенно почвы высокой твердости, что, подтверждается исследованиями ряда авторов [20,35,48,108,115]. На основе данных, приведенных в таблицах 1.1-1.12 построены диаграммы, показывающее различие удельных показателей: материалоемкости и энергозатрат при различной ширине захвата рабочих органов (рисунок 1.1). Анализируя диаграммы можно заключить, что минимальной материалоемкостью (М) и энергоемкостью (Е) обладают орудия, у которых рабочий орган выполнен в виде стрельчатой лапы шириной захвата (В) 330-410 мм. У дисковых борон и дискаторов будет происходить интенсивное крошение почвы, так как параметр Ь имеет величину 190...250 мм. Интенсивное крошение почвы дискаторами, согласно исследований [61,62], приводит к значительному разрушению структуры и распылению почвы, а также к нарушению технологического процесса обработки при высокой влажности почвы, из-за залипання дисков почвой и растительными остатками. На почве низкой влажности и высокой твердости диски не заглубляются. Рассмотренные технологические процессы выполняются только при оптимальной влажности и твердости почвы, т.е. качественная работа рассматриваемых почвообрабатывающих орудий выполняется только в узком диапазоне твердости и влажности почвы. На рисунке 1.2 приведены конструктивно-технологические схемы известных рабочих органов, выполняющих мелкую обработку почвы, а в таблице 1.13 основные параметры этих рабочих органов. Анализируя схемы (рисунок 1.2) и таблицу можно заключить: рабочий орган а является аналогом корпуса плуга общего назначения и, в сущности, его уменьшенной копией. Согласно [9,111,112,113] для эффективного влагонакопления и энергосбережения оборот пласта производить нецелесообразно. У схем бив стойка плоскорежущего рабочего органа находится за крыльями лапы, а у схемы рабочего органа г стойка вынесена впереди крыльев. Рабочие органы д и е, а также г в процессе работы вращаются. Очевидно, для заглубления в почву рабочих органов а, б, в, г будет затрачиваться меньше усилий, чем для заглубления рабочего органа д и е [103]. При этом, как отмечено в исследовании [93], рабочие органы д и е интенсивно залипают почвой высокой влажности. Рабочие органы б, в, г отличаются шириной захвата, углом раствора и шириной крыльев, а также расположением и формой стоек. Рабочий орган б рассчитан на обработку почвы твердостью до 2 МПа, рабочий орган в на твердость 2,5 и рабочий орган г на твердость до 2,5 МПа. Анализируя изложенное, можно заключить, что в настоящее время существуют несколько типов почвообрабатывающих орудий, способных производить обработку почвы на глубину 8-16 см. Эти орудия, в основном, предназначены для обработки почвы твердостью не более 2-3,5 МПа и влажностью 18-25%, т.е. почвообрабатывающих орудий, которые способны с высоким качеством и минимальными энергозатратами производить обработку почвы твердостью 3,5-5,0 МПа, или влажностью более 25%, в данное время нет. Очевидно, что эффективность выполнения технологического процесса мелкой обработки почвы определяется конструктивно-технологической схемой рабочего органа и его основными параметрами. Как видно из проведенного анализа, в известных почвообрабатывающих орудиях применяется три типа рабочих органов: лемешно-отвальный, стрельчатая лапа и диск. При этом параметры этих рабочих органов имеют различную величину и при их выборе, технологические свойства пахотного слоя не учитываются.

Механико-технологические свойства обрабатываемого пахотного слоя

Анализируя отчеты, протоколы испытаний почвообрабатывающих орудий [69 - 92] можно установить, что влажность и твердость почвы во время проведения испытаний, в течении нескольких лет, изменяется в широких пределах.

Если представить изменение влажности и твердости, согласно протоколам испытаний по годам в виде диаграмм (рисунок 2.1 - 2.4), то видно, что имеет место одинаковая закономерность изменения влажности и твердости почвы, т.е. закономерность изменения влажности любой почвы определяет закономерность изменения твердости почвы.

Из диаграмм видно, что в летний (август) период влажность почвы в основном находится в пределах 10,3 - 18,5%, при этом твердость почвы составляет 1,8 - 5,1 МПа, а в осенний период (октябрь) влажность почвы составляет 20 - 34% при этом твердость составляет 0,7 - 3,9 МПа.

Обычно, когда производятся весенние полевые работы почва находится в стадии «физической спелости». Легко крошится на фракции отвечающие агротехническим требованиям (АТТ). Как показали исследования [15,42] разделение или крошение пахотного слоя происходит по различным включениям (остатки корней, растительные остатки заделанные в почву, камни и т.д.) и структурным связям.

Известно [39], что все водосодержащие материалы в процессе испарения воды или сушки уменьшают свои размеры и объем. Дневная поверхность пахотного слоя, влажность которого находится в весенний период в пределах 16-28%), т.е. соответствует «физической спелости» почвы, в результате высыхания почвы будет сжиматься. Это в итоге приведет к растрескиванию пахотного слоя, т.е. на дневной поверхности пахотного слоя появится сеть трещин разделяющая пахотный слой в вертикальном направлении щелями на отдельные фрагменты (рисунок 2.5) определенной величины [95,105]. Как показали наши экспериментальные исследования почв, на дневной поверхности пахотного слоя при влажности почвы 12-16% образуется сеть трещин [52]. Расстояние между противоположными трещинами 0,3-0,5 м при этом глубина щелей 0,3-0,7 м , ширина щели 0,015-0,05м. В основном в углах сетки трещин сходится по три трещины, реже четыре. При этом угол между трещинами в первом случае находится в пределах 100-135, а во втором 75 110. Форма ячеек сетки близка к шестиугольной или редко к четырехугольной. Пахотный слой можно представить в виде столбчатой структуры, торцы которой находятся на дневной поверхности поля, а поперечное сечение столбов имеет шестиугольную форму (рисунок 2.5). При влажности 16-28% обрабатываемый слой можно представить в виде сплошной дисперсной среды находящейся в хрупком состоянии в которой находятся различные включения (рисунок 2.6). При влажности выше 28% пахотный слой можно представить в виде сплошной дисперсной среды, которая находится в пластичном, липком состоянии (рисунок.2.7). Известно [15], что при влажности более 30%) пахотный слой находится в состоянии когда почва практически не крошится. Рабочие органы почвообрабатывающих орудий интенсивно залипают почвой, а процесс обработки пахотного слоя нарушается. Анализируя изложенное можно заключить, что пахотный слой в период основной обработки может находиться в трех технологических состояниях, которые определяются следующими параметрами: влажностью, твердостью и структурой или строением обрабатываемого пахотного слоя.

Определение качественных показателей технологического процесса, выполняемого экспериментальным почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами

Для испытаний почвообрабатывающего орудия разбивку опытного участка производили по. схеме, представленной на рис.3.19. Длина опытного участка 100.м, ширина 1,25 м, интервал между участками 20 м. В начале и на конце опытного участка выполняем включение и выключение регистрирующей аппаратуры. Переключение рабочих передач производили после остановки трактора на конце участка. Время движения замеряем секундомером. Скорость движения агрегата (w) рассчитываем по общеизвестной формуле: где S - пройденный путь, м; t - время прохождения делянки, с. Рабочую ширину захвата измеряли на двух проходах орудия в 50 точках, расположенных с интервалом не менее 1 м по ходу движения агрегата на каждом учетном проходе. Для чего, до учетного прохода агрегата устанавливали 50 кольев на ширину захвата плюс 1 м от края обработанной почвы. После каждого учетного прохода агрегата производили измерения рулеткой от каждого колышка до края обработанной почвы. Количество измерений не менее 100. Погрешность измерений ±1 см. Ширину захвата вычисляли по разнице между замерами до прохода и после прохода агрегата. Полученные данные обрабатывали методом математической статистики с получением среднего значения ширины захвата и стандартного отклонения. Среднюю ширину захвата вычисляли с округлением до первого десятичного знака. Глубину обработки (взрыхленного слоя) определяли путем погружения линейки в почву до необработанного слоя. Для этого по каждой повторности производят не менее 25 измерений. Измерения проводят по следу рабочего органа с интервалом 1м по ходу движения агрегата. Если след рабочих органов предопределили, то измерения проводят на равном расстоянии по всей ширине захвата машины. За рабочими органами, образующими гребнистую поверхность, проводят парные измерения глубины на гребне и в борозде с последующими вычислениями средней из двух измерений. Повторность опыта четырехкратная (две по ходу движения, две по ходу обратно). Погрешность измерения глубины не более ± 1.0см. Данные измерений обрабатывали методом математической статистики с получением среднего значения глубины и среднего квадратического отклонения. Гребнистость поверхности поля определяли по результатам измерений высоты гребней. Высоту гребней определяли с помощью рейки и линейки. После прохода агрегата, по ширине захвата накладывают рейку на вершины гребней в местах, выбранных случайным образом. Измерения проводят от дна борозды между гребнями до нижней плоскости рейки. Погрешность измерений не более ±5мм. Всего измерений не менее 40. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики. Крошение почвы определяли по пробам, отбираемым в четырех точках участка (две по ходу движения агрегата, две обратно) с площадок 0.25 м на глубину обработки не ранее, чем через час после прохода агрегата. Отобранные пробы разделяли на фракции, указанные в АТТ на испытываемую машину. Пробу переносят на специальный набор решет с диаметрами отверстий, соответствующими размерам фракции почвы. Просеивали. Затем содержимое каждого решета взвешивают с погрешностью не более ±50г. По результатам взвешивания вычисляем массовую долю і - той фракции комков Пкі, %. по формуле ПкгтіКҐ/т, (3.4) где: т,- масса і- ой фракции в пробе, кг; т - общая масса пробы, кг. Вычисления проводили до десятых долей процента. Подрезание растительных остатков определяли по массе подрезанных растительных остатков. Массу растительных остатков (стерни и сорняков) до прохода машины определяли путем их среза и взвешивания с площадок размером 1x1 м в десятикратной повторносте по диагонали участка и пересчета на учетную площадь. Погрешность взвешивания + 10 г. После прохода агрегата накладывали учетные рамки длиной 0,5 м и шириной, равной ширине захвата агрегата. Количество учетных площадок четыре, две в прямом направлении агрегата, а две в обратном. В пределах учетных площадок состригали и взвешивали неподрезанные растительные остатки.

Результаты и анализ лабораторно-полевых исследований технологического процесса экспериментального почвообрабатывающего орудия

Исследования экспериментального орудия проводились на безотвальной обработке (поверхностной и мелкой) почвы под зябь на полях Поволжского НИИСС (Научно-исследовательский институт селекции и семеноводства). В процессе исследований орудие агрегатировалось с трактором МТЗ-82. Условия испытаний 2005 года характеризовались низкой влажностью (6,2...13,6%) и средними значениями по твердости (1,7 ...2,7 МПа) в зоне обработки. Исследовалась технология мелкой обработки почвы, выполняемая экспериментальными образцами плоскорежущих лап - одностороннего и двухстороннего действия. Агротехнические показатели лабораторно-полевых исследований орудия, оснащенного лапами одностороннего действия, представлены в приложении № 1. Экспериментальное орудие обеспечивает глубину обработки 8,9...14,8 см, при его настройке на установочные глубины 8, 12 и 16 см. При этом, была выявлена его нестабильная работа: на минимальной и максимальной установочных глубинах. Удовлетворительные показатели работы по глубине обработке и стабильности хода орудия получены при его настройке на глубину 12 см. Качество крошения почвы на всех уровнях глубины получено высоким: размер фракций до 50 мм - от 96,4% до 100%; размер фракций до 25 мм -от 92,2% до 95,9 %. После прохода экспериментального орудия формируется гребнистая поверхность поля: глубина борозд по следу прохода рабочих органов третьего и четвертого рядов достигает величины от 6,8 до 7,6 см. Залипання и забивания рабочих органов растительными остатками и почвой не наблюдалось. Степень сохранения стерни была невысокой и находилась в пределах 28,8...38,6%. Подрезание растительных остатков было полным. Исследования односторонних лап были продолжены после совмещения правосторонних и левосторонних лап по схеме рисунок 3.15 и установкой на одну стойку, что способствовало уменьшению рядов (с четырех до двух) и увеличению расстояния между рядами рабочих органов (с 300 до 600 мм). Агротехнические показатели при лабораторно-полевых исследованиях орудия, оснащенного этими лапами представлены в приложении №2. Полевыми исследованиями установлено: внедрение в почву рабочих органов производится на выбранную установочную глубину обработки. Затем по мере движения (расстояние 2,5 м) наблюдается его выглубление. Это происходит вследствие формирования передними режущими гранями лап (вертикальной и горизонтальными, примыкающими к вертикальной) «призмы волочения» из почвы и растительных остатков рисунок 4.10. Так, и при установочной глубине обработки 8 см, фактическое значение этого показателя не превышает 5,1 см. А при установочной глубине 16 см, показатель глубины обработки не превышает 13,3 см, который был достигнут после увеличения массы орудия в два раза, догрузкой балласта. Из приложения 2 видно, что по качеству крошения, совмещение лап одностороннего действия, уступает последовательной их установки. По остальным показателям: гребнистости поверхности поля и подрезанию растительных остатков схема расстановки не оказывает какого-либо влияния, так как получены равноценные показатели. В то же время по сохранению стерни получено двукратное превышение, что говорит о преимуществе этой конструкции рабочих органов, перед чередованием односторонних лап. Агротехнические показатели лабораторно-полевых исследований орудия, оснащенного плоскорежущими стрельчатыми лапами (рисунок 3.16), представлены в приложении 3. Орудие обеспечивает глубину обработки, соответствующую его настройке на выбранный режим глубины хода лап 8, 12 и 16 см и высокую стабильность хода (среднее квадратическое отклонение глубины находится в пределах 0,7... 1,5 см). По этим показателям этот тип лап превосходит предшествующие типы. Качество крошения равноценно работе односторонних лап на глубине обработке 8 и 12 см и уступает им при обработке на глубину 16 см. В сравнении с совмещением односторонних лап качество крошения почвы плоскорежущими стрельчатыми лапами получено более высоким. После прохода орудия поверхность поля имеет гребнистый микрорельеф. Величина борозд по следу прохода заднего ряда равнозначна проходу односторонних лап (6,0...7,6 см). По сохранению стерни стрельчатые лапы показали равноценное качество с совмещенными лапами одностороннего действия. Забивание и залипание почвой и растительными остатками рабочих органов не отмечалось. Агротехнические показатели лабораторно-полевых исследований орудия оснащенного комбинированными рабочими органами (рисунок 3.17) представлены в приложении №4. Анализ показателей качества, выполняемого комбинированным рабочим органом технологического процесса имеет равноценные значения с плоскорежущими лапами по: качеству крошения, полноте подрезания растительных остатков и сохранению стерни. В то же время получена более низкая величина гребнистости поверхности поля: от 5,6 до 6,8 см, против 6,0.. .7,6 см у плоскорежущих лап. Забивание и залипание почвой и растительными остатками рабочих органов не наблюдалось. На основании вышеизложенного, определяем, что по агротехническим показателям - преимущество за комбинированным рабочим органом. Вследствии чего дальнейшие экспериментальные исследования проводим только по этому рабочему органу.

Похожие диссертации на Механико-технологическое обоснование комбинированного рабочего органа для мелкой обработки почвы