Введение к работе
Актуальность проблеми. За последние года орошаемое земледелие получило большое развитие. Для орошения дождеванием широкое раоространение в СНГ ( в Поволжье, но юге Украйни, Молдове, на северном Кавказе, Казахстане и других регионах ) шест многоопор-нне дождевальные машини ( ДМ ) кругового действия "Фрегат" и "Кубань-ЛК" ( произведено около 50 тыс. ). Применение указанных ДМ позволяет автоматизировать процеоо полива и выращивать высокие устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.'
Широкое внедрение ДМ кругового действия столкнулось о проблемой их экологического несоответствия по качеству полива, энергетическим, опорно-сцепным и профильным свойствам, сложным по не-оущей способности и рельефу условиям орошаемых земель, обуславливающими онижение производительного использования на них машинных агрегатов.
Обеспечение производительной работы ДМ при соблюдении знерго-водосберегавдих и эрозийнобезопаоных технологий полива на полях, имеицих значительную изменчивость почвешю-рельефных характеристик, исходя из их больших длин, а также из условия особенностей динамики и отарт-отопного режима движения и многократности проходов по одному оледу, представляет собой сложную техническую проблему."
Разработка поставленных вопросов потребовала решения взаимосвязанной совокупности научных и практических задач,'базирующихся на комплексних исследованиях сиотемы "дождь - поверхность орошения - ДІЛ кругового действия - машинный агрегат".
Решению проблемы механизация орошения да кругового действия в сложных условиях посвяцена настоящая работа, вютолноішая в Рязанском сельскохозяйственном институте им. проф. П.А. Костычева и в ВІШО по механизации орошения Тадуга" по тематическим гоюігам ШР и ОКР в соответствии с государственными и отраслевыми программами по темам: 052.131 - 22 ( 1973 г. ); 02.03 ( 1976 - 1980 гг. ); 2-7Є-І ( I97G - 1979 гг. ); ТІ00 ( 1979 - 1980 гг. ); ВІ.І4 (I960 г.') 01.01, 03.01, 16.00 ( 1981 - 1985 тт. ); С9Т; ЮГ ( 1085 - 1088 гг.); 214.I ( 1989 Г. ); 214.6 ( Г990 - Г99І ГГ. ) и договорам с СКБ по широкозахватным дождевальным машинам "Дождь": Д-ІІ ( 1972 -- 1975 гг. )} Д-97 ( 1977 г. ); Д-202 ( 1980 г. ); Д-24 ( 1982 Г. )S Д-ЗІ ( 1983 Г. )| Д-ЗІ ( 1985 Г. )» Д-І8, Д-66 ( 1986 Г. ).
]}щь тойота - разработать научную концепцию, методы поиока способов и средств по обеспечению высокоэффективной работы в сложных почвенно-рельефных условиях ДМ кругового действия, обуолавли-ваише надежную и качественную их эксплуатацию при снижении энер-говодопотребдешал и затрат на строительство оросительных оистем, а также при повышении плодородия почвы и производительности на орошаемых полях машинных агрегатов.
Объекты д методы кослэдупавдй. Исследования проводились на дерново-подзолистых и торено-болотных почвах нечерноземной зоны России, Белоруссии, а также на легко, средне и тяжелосуглинистых черноземах Украины, Молдовы, Северного Кавказа, Поволжья и Сибири.
В качестве объектов исследований при поливе в сложных условиях разрабатывались и создавались макетше и опытные образцы да кругового действия о гидро и электроприводе»-! ( "Фрегат", "Бригантина", "Сигматик", "Кубаиь-ЛЮ" ) о различными ходовыми системами, устройствами для заравнивания от них колеи, гибкими и торлозныш элементами, типами трубопроводов и схемами расстановок на них дождевателей о обоснованием их рациональнше параметров. Теоретические исследования выполнены на математических моделях, а экспериментальные - в лабо- 'торнс-полевых и хозяйственных условиях на натурных (модельных) образцах различных модификаций JJM;
Лабораторно-полевые исследования, ішучно-производотвеаная отработка технологических приемов с определением основных оценочных показателей проводились о применением соответствующих методик в ОСТов, разработанных ВНПО "Радуга", НПО КІСХСМ и КубНШТИМ, а также ряда частных методик по изучению механических показателей прочности почвы прі- производстве полива и оценке движения машин на склонах.
Результаты исследований обрабатывались с использованием математической статиотики на ЭВМ.
Научная новизна заключается в разработке:
методических основ и технических средств по оценке несудей способности почвы и давления ка нее тележек Ш в зависимости от режима и качества полива на основе моделирования процессов водонасыще-ния и взаимодействия ходовых систем с поверхностью оросекая;
методов выбора способов и средств по обеспечении экергозодосбе-
регавдих и почвощадяэдх процессов полива при колееобразованаи
ДМ кругового действия на основе поиска оптимальних конструкций ходовых систем, устройств для заравнивания от них колеи, компоновки пролетов водопроводящего трубопровода и схем расстановок дождевателей с установлением пришшпов определения оптимальних параметров и режимов эксплуатации;
-.энергопочвоводосберегаодих технологий заравішвания и рьосления колеи от ДМ кругового действия;
- способов совершенствования М кругового действия для обеспечения уотойчивой их работы в условиях сложного рельефа о разработкой методичеоких положений по оценке букоования, скатнвания и установке тормозных элементов о оптимизацией конструктивно-высотных параметров пролетов.
Данные многолетних иооледований автора и результаты их обработки являются основой новых научных положений, открывающих перспективное направление в области вовершенствования ДМ кругового действия для работы в сложных почвенно-рельефкых условиях.
По результатам научных исследований разработаны и внедрены в производство методические основы и средства для оценки несущей опоообности почвы от режима и качеотва полива; метода раочета, спс-ообы а технические решения по повышению опорно-сцепных и профильных овойотв ДМ о обеспечением энергосберегаюаих и почвощодяаих процессов полива; новые научно обоснованные технологии заравнивания и рг^лекия колеи от ДМ; созданы средства механизации для практической реализации технологических приемов.
Ііа основе проведенного в диссертационной работе теоретического обобщения осуществлено решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение."
Новизна и оригинальность большинства технических и технологических решений по совершенствованию И кругового действия подтверждены авторскиш свидетельствами на изобретения.
Разработанные при участии автора модификации Д-І кругового действия для сложнж почвенно-релъефшгх условий экспонировались на ВДНХ СССГ, за которые он огтечен двумя серебряшсли ( Іі/77, 1003 гг.) и бронзовой ( ЮО-1 г. ) ::едлляма за высокий научно-техшіческий уровень, а за внедрение разработок - знаком "Отличник" Минводхоэа СССГ.
Достоверность основных положений. выводов и рекомендаций подтверждена теоретическими расчетами по предложенным математическим моделям, экспериментальны:ш дчнгалш ллбораторнс—половцх исследопа-
кий, положительными результатами ведомственных и государственных испытаний разработанных о участием автора модификации да кругового действия, а также широкой апробацией работы на НТС Минсельхо-. за, Минзодхоза, Минтрансельмаша и Госкомсельхозтехнпки СССР, Всесоюзна а зональных научно-теоретических и практических конференциях научно-исследовательских, проектных и учебных гидромелиоративных и сельскохозяйственных институтов.
Дпдктпчестая ценность работы заключается в том, что результаты исслєдоваіаій позволяют разрабатывать и создавать модификации да кругового действия для сложных почвенно-рельефных условий, а также проектировать с их применением оросительную сеть, что в комплексе обуславливает производительное использование машин при снижении энерговодозатрат и обеспеченна почвощадявдх технологий полива.
Реализация научно-технических результатов осуществлена посредством разработка и создания совместно с СКВ Д.І "Дождь" модификации да кругового действия таких как ">регат" ДМУ-А для сложного рельеф и "Кубань-ЛШ" для спокойного и сложного рельефа' в т.ч. для почв с низкой несущей способностьп, серийное производство которых освоено соответственно на IIерврмаиском (Украина) и Кропоткинском (Россия) машиностроительных заводах, модификация Д.І "Орегат" для почв с низкой нссушей способностью ( ДМУ ) поставлена на проиэ-водотвб, а для работы на пониженном напоре ( дау-Бнп ) успешно проола государственные испытания с рекомендациями в серийное производство, устройства для заравнивания и рыхления колеи от да "Opera т" и "Кубань-ЯК" положительно прошли ведомственные испытания и по заявка:.: хозяйств экспериментальным производствам ВНПО "Радуга" осуществляется изготовление их опытных партий. Зое перечисленные модификации дождевальных машин и устройства для заравнивания качен включены в "Систему машин" на I0S0-I995 тт., (позиции: Мб.1.06; М6.І.І0; І.І6.3.36 ); разработаны усовершенствованные конструкции сливных и очистительно-тормозных устройств Д.! "фрегат", документация на которые передана ОКБ Д.І "Дождь"; для надежной работы в сложных условиях р.Куба , Болгария и 70-5Р подобного типа ДМ передана исходная документаїшл соответственно s IDizM (г.Софпя), Н.ПЕТ, ШШОД (г.Гавана) и концерн "Интерсигма" (г.Брно); разработаны нормативные материалы по оценке применимости ду кругового действия в сложных условиях, которые включены в технические условия на машины ( ТУ23.2.1202-87, ТУ23.2.1937-88 ), а также в пособие по проектированию систем "Внутрихозяйственная оросительная сеть при' поли-
вв доіздеванием" ( дополнение к-СНиП 2.06.03-66 "Мелиоративные '
оаотемы и оооруавтш" ) и кателог по довдевальной технике; реко-меидашш по результатам исследований переданы в хозяйства, эксплуатирующие да кругового действия в оложных условиях.'
Дпробапия работы. Материалы диссертации были заслушаны и одобрены на НТО Министерств оельокого хозяйства, водного хозяйства, тракторного и о.-х. машиностроения и Госкомоельхозтехники СССР в гг. Моокве, Коломне ( 1976, 1981 гг. ), на научно-техничеоких конференциях в НПО ШСХОМ (1976 г.1. Украинском ИЗХ (1984 г.), ;Рязано-ком СХИ (1975 - 1987 гг.), на Всесоюзных ое?.шнарах по технике полива и культуртехнике в г.Коломна (1984, 1985 гг.), на выотавке--лрмарке ВДНХ СССР (1987 г.)| на Научном Совете ВАСХШЛ (1989 г.')} на научно-техничеокой конференции в ШО "Ставмелиорация" (1991 г;)} на семинарах и производственных совещаниях в Микводхозах СССР (1976, 1977, 1986, 1990 гг.), РСФСР (1988 г.), Белоруссии (1979 г.), Укра-. шш (1983 г.), Молдовы (1988, 1989, 1990 гг.), Днепропетровском НИИКГШ (1977, 1981, 1983 гг.), ШО "Союзника" (1977, 1983 гг.), СКВ ДМ "Довдь" (1977 - 1990 гг.); проектных институтах Москвы, Омока, Пятигорока,. Киева, Днепропетровска, Павлодара; Талды-Кургана (1976 - 1990 гг.), строительных главках Куйбышева, Волгограда, Паиока (I960 - 1990 гг.), Первомайоком машиностроительном заводе ... (1984 ті)і концерне "Интерсигма" (ЧСФР, 1986 г.), ИХиМе (Болгария, 1990 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 151 печатных работ,, вэ которых 2 монографии и 21 авторских свидетельств на изобретения, выпущены 3 киноинформации. Общий объем опубликованных работ ооотавллот около 50 печатных листов.
Положительные рецензии по ооновнш работам опубликованы в следующих изданиях:
- кандидат технических наук Винокур Е.Я. Оптимизация широкозахватных дождевальных машин кругового действия для оложных почвенно-рельефных уоловий. 2. "Мелиорация и водное хозяйство" № I, 1992 г. кандидат технических наук Лопатин A.M. Механизация полива широкозахватными дождевальными машинами кругового действия в оложных
уоловиях. I. "Механизация а электрификация оельокого хозяйства" * 3, 1992 г.
Структура и обьем мооертачии. Диооертация изложена на 263 страницах машинописного текста, включая таблицы, иллюстрации. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов; Список испольэо-
ванной литературы включает 99 наименований, из них 8 на иностранном язике. В отдельном томе приложенмя) на 253 отрашщах приведены авторские свидетельства, программы для ЭШ, протоколы испытаний, техлико-еконошчеокие раочеты, документа подтверждапдие актуальность проблемы и внедрение.
