Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. цель и задачи исследований 7
1.1. Анализ уровня оснащённости предприятий АПК России тракторами и орудиями для основной обработки почвы 7
1.2. Тягово-энергетические параметры тракторов и их влияние на эксплуатационные показатели пахотных агрегатов 17
1.3. Классификация и анализ способов улучшения тягово-сцепных свойств тракторов 30
1.4. Влияние кинематических характеристик почвообрабатывающих орудий на эксплуатационные параметры тракторов 36
1.5. Анализ методов оценки эффективности использования пахотных агрегатов 39
Выводы. Цель и задачи исследований 46
2. Теоретические исследования комплектования пахотных агрегатов орудиями с малой кинематической длиной 50
2.1. Баланс мощности трактора в агрегате с навесным плугом 50
2.2. Анализ силового взаимодействия навесного плуга на движители трактора 53
2.3. Влияние кинематической длины плуга на сцепной вес трактора 57
Выводы по главе 66
3. Программа и методика экспериментальных исследований 68
3.1. Программа исследований 68
3.2. Объект исследований 69
3.3. Пахотные агрегаты с малой кинематической длиной 70
3.4. Методика экспериментальных исследований эксплуатационно- энергетических показателей пахотных агрегатов 80
4. Результаты экспериментальных исследований пахотных агрегатов с малой кинематической длиной ...86
4.1. Результаты и анализ исследований агрегатов для отвальной обработки почвы 86
4.2. Результаты и анализ исследований агрегатов для безотвальной обработки почвы 94
4.3. Результаты и анализ исследований агрегатов для комбинированной обработки почвы 106
Выводы по главе 112
5. Экономическая эффективность и результаты внедрения новых пахотных агрегатов в производство ... 114
5.1. Экономическая эффективность применения новых агрегатов 114
5.2. Результаты внедрения новых пахотных агрегатов 125
Выводы по главе 130
Общие выводы 132
Список используемой литературы 135
Приложения 148
- Анализ уровня оснащённости предприятий АПК России тракторами и орудиями для основной обработки почвы
- Баланс мощности трактора в агрегате с навесным плугом
- Программа исследований
- Результаты и анализ исследований агрегатов для отвальной обработки почвы
Введение к работе
Техническое оснащение сельского хозяйства Российской Федерации во многом определяется внедрением высокопроизводительных и ресурсосберегающих машин, а также уровнем их использования при выполнении механизированных работ в соответствии с установленными агротехническими требованиями.
В процессе производства растениеводческой продукции основная обработка почвы является самой энергоёмкой операцией, на которую расходуется до 40 % всей потребляемой в сельском хозяйстве энергии, при этом качество её часто не соответствует требованиям агротехники, что приводит к значительным потерям урожайности возделываемых культур [6,14,37, 68, 77].
За прошедшее десятилетие мощность отечественного машинно-тракторного парка резко ослабла, сокращение достигло 40^15 % [59, 62]. Современная система машин для агропромышленного комплекса имеет на вооружении тракторы и сельскохозяйственные машины, поставленные на производство несколько десятилетий назад [31, 51, 52, 58].
Чтобы стабилизировать экономическую ситуацию, отечественными тракторостроителями разработаны и в настоящий период проходят государственные испытания энергетические средства нового поколения МТЗ-1221+2822, РТ-М-160, ВТ-100-200, Т-402-250, К-744-745. При этом сельскохозяйственное машиностроение существенного конструктивного изменения не получило, причём до 50 % номенклатуры машин передано на производство в регионы [16, 38, 65, 67].
С ростом механизации технологических процессов вспашки существенно возросла мощность современных тракторов всех тяговых классов, изменились их эксплуатационные и технико-экономические показатели. Но темп увеличения энергетических качеств перспективных тракторов превосходит во много раз темп роста тягово-сцепных качеств.
Отсюда следует, что для достижения высоких эксплуатационных показателей пахотных агрегатов с новыми тракторами необходимо искать пути улучшения их тягово-сцепных свойств.
Наряду с созданием перспективных тракторов высокой мощности, возникает необходимость комплектования их высокопроизводительной почвообрабатывающей техникой. К основным особенностям таких агрегатов можно отнести применение широкозахватных почвообрабатывающих орудий. Однако наращивание ширины захвата ведет к росту кинематической длины орудия и как следствие длины всего агрегата. Завышенные размеры агрегатов требуют разметки широких поворотных полос, в результате чего уменьшается время производительной работы.
Таким образом, разработка новых, научно обоснованных принципов комплектования тракторов широкозахватными почвообрабатывающими орудиями с малой кинематической длиной, позволяющих улучшить тягово-сцепные свойства энергетического средства, полнее загружать перспективные тракторы, с целью увеличения производительности и снижения энергоемкости агрегатов, представляет собой актуальную научно-техническую задачу, решение которой имеет важное хозяйственное и экономическое значение.
Для сокращения трудозатрат, снижения энергоёмкости, повышения производительности и качества основной обработки почвы во всех странах идёт непрерывный поиск по созданию более эффективных машин, о чем свидетельствуют разработки последних лет передовых западно-европейских и скандинавских фирм-производителей почвообрабатывающей техники Lemken, Kuhn, Rabe, Vogel-Noot (Германия), Gregoire Besson, Kuhn-Huard (Франция), Kveneland (Норвегия), Overum (Швеция) [102,103,130,131,132].
В связи с этим целью настоящей работы является повышение эффективности использования пахотных агрегатов путём улучшения тягово-
сцепных свойств тракторов, за счёт оснащения их орудиями с малой кинематической длиной.
Изложенный в диссертации материал - итог работы автора с 2004 по 2007 гг. в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» на кафедре «Эксплуатация машинно-тракторного парка».
Теоретические исследования проведены с использованием современных компьютерных технологий и математических методов. Экспериментальные исследования выполнены с применением высокоточной измерительной аппаратуры на государственной Поволжской машиноиспытательной станции.
На защиту выносятся следующие научные положения:
1. Показатели влияния кинематической длины навесного плуга с
последовательным эшелонированным расположением рабочих органов на
несущем брусе рамы на тягово-сцепные свойства трактора.
2. Аналитическая зависимость прижимающей силы от кинематической
длины навесного плуга.
3. Результаты экспериментальных исследований распределения
составляющих баланса мощности трактора в агрегате с орудиями разной
кинематической длины.
4. Результаты экспериментальных зависимостей эксплуатационных
показателей пахотных агрегатов, оснащённых орудиями разной
кинематической длины, с учётом изменений почвенно-климатических
условий.
5. Результаты применения новых агрегатов с малой кинематической
длиной на отвальной и безотвальной основной обработке почвы в сравнении
с базовыми.
Анализ уровня оснащённости предприятий АПК России тракторами и орудиями для основной обработки почвы
Оснащённость предприятий агропромышленного комплекса (АПК) РФ тракторами и орудиями для основной обработки почвы определяется из характера укомплектованности сельскохозяйственных предприятий энергетическими средствами и сельскохозяйственными машинами для всех технологических операций в растениеводстве.
Современное состояние АПК характеризуется существенным сокращением численного состава машинно-тракторного парка (МТП) и использованием техники, отработавшей свой амортизационный срок (рис. 1.1), при этом темпы обновления продолжают отставать от необходимого пополнения в 6... 10 раз [62]. Даже в последние годы сокращение парка продолжается с той же интенсивностью. В одном из эффективных субъектов России по производству сельхозпродукции Ростовской области из 2061 тракторов К-701 за пределами срока амортизации работают 80 %, тракторов Т-150 и Т-150К из 2921 - 74 %, тракторов МТЗ всех модификаций из 12216 - 75 % [62]. Изношенная техника имеет производительность на 30 % ниже по сравнению с новой и повышенный на 40...45 % расход топлива [62].
-8 Парк практически не пополняется высокопроизводительными гусеничными тракторами типа ДТ-175С и Т-150. Именно эти тракторы являются основными при выполнении весенних полевых работ, как обеспечивающие в составе машинно-тракторных агрегатов (МТА) агротехническое качество операций и сохраняющие близкие к естественному состоянию показатели и характеристики почв.
К настоящему времени обеспеченность тракторами регионов Российской Федерации является неполной и неравномерной, при этом прослеживается закономерность снижения численности тракторного парка в регионах с наиболее продуктивной пашней (Северный Кавказ, Калининградский, Центрально-Чернозёмный, Центральный и т.д.) рис. 1.2 [79].
Из рисунка 1.2 видно, что в регионах с малопродуктивной пашней обеспеченность тракторами составляет в среднем 70...85 %, а в регионах с высокой урожайностью с/х культур тракторный парк укомплектован лишь на 35...55%.
Комплексную механизацию отраслей современного сельского хозяйства России на принципах ресурсосбережения можно обеспечить только на основе типажа (системы) тракторов.
Числа плужных корпусод е 8 7 6 3-5 3-5 5 3-5 4 U-3 3 2-3 Тягодые классы 2 1 0.6-U Характеристика поля, га Под 9...33 3Lu выше Засорённое камнями Избыточно ублажнённое Подберженное эрозии Засолена солонцы і Общая площадь, млн. га 337 29.3 54.0 12.0 26.0 60.0 39.0 ш.о Рис. 1.3. Система использования энергосредств в различных условиях.
Данные изображённые на рис. 1.3 свидетельствуют об агротехнологической целесообразности применения в сложившейся в России системе земледелия существующего типажа тракторов.
Из рисунка 1.3 видно, что практически вся пашня страны представлена в виде трёх групп: поля площадью до 8 га, от 9 до 33 га и более 34 га. По условиям производственной эксплуатации в группе до 8 га наиболее эффективны МТА с тракторами тяговых классов от 0,6 до 1,4. В этой группе около 30 % (10 млн. га) [11] составляют поля до 3 га, на которых возможно применение только тракторов класса 0,6.
На полях площадью свыше 34 га эффективнее использовать тракторы классов 3-5. В этой группе около половины (25 млн. га) составляют поля площадью более 80...100 га, на которых можно применять энергосредства тяговых классов 5-6, а в перспективе и тягового класса 8.
Но, несмотря на все эти недостатки, была проведена модификация некоторых известных моделей тракторов, были разработаны и запущены в производство перспективные тракторы практически всех тяговых классов. В таблице 1.1 представлен парк тракторов, включающий в себя распространённые, модифицированные и новые тракторы которые могут быть использованы в основной обработке почвы.
В зональных операционных технологиях основная обработка почвы выполняется как отвальными, так и безотвальными почвообрабатывающими орудиями с различной шириной захвата, в агрегатах с тракторами всех тяговых классов.
Наибольшее распространение при перепашке паров, вспашке зяби, на различных почвах под возделывание зерновых и технических культур получили агрегаты с лемешно-отвальными плугами. Причем такие агрегаты применяются в комплексе с различными приспособлениями, а рабочие органы устанавливаются на глубину от 16 до 30 см.
Представленные в таблице 1.2 плуги имеют от трёх до девяти плужных корпусов с шириной захвата одного корпуса от 35 до 40 см. При глубине обработки почвы от 27 до 30 см, допустимой скорости движения от 7 до 12 км/ч и ширине захвата 1,05...3,2 м пахотные агрегаты с этими плугами позволяют получить производительность от 1,0 до 2,8 га/ч.
В районах с усложнённым земледелием обусловленных неблагоприятными свойствами почв, а также для специальной обработки почвы применяются специальные плуги, отличающиеся индивидуальными особенностями и преимуществами [3, 4, 35, 63]: ПКГ, ПГП - навесной плуг с гидропневматическими предохранителями для вспашки почв с удельным сопротивлением до 10 Н/см , засорённых камнями, комплектуется дополнительно всеми видами отвальных поверхностей; ПЛ - полунавесной, усиленный плуг для вспашки почв с удельным сопротивлением до 13 Н/см2, также дополнительно комплектуется всеми видами отвальных поверхностей; ПНД - дисковый навесной плуг для работы на переувлажнённых тяжёлых почвах с удельным сопротивлением до 13 Н/см2; ППО - полунавесной оборотный плуг с одним объёмным корпусом, обеспечивает вспашку без свальных гребней и развальных борозд; ПЧ - чизельные навесные плуги для рыхления почвы по отвальным и безотвальным фонам с углублением пахотного горизонта, безотвальной обработки почвы взамен зяблевой и весенней пахоты, глубокого рыхления почвы на склонах и паровых полях; ПТН - навесные плуги, предназначенные для коренного улучшения солонцовых почв.
Баланс мощности трактора в агрегате с навесным плугом
Энергетические свойства трактора зависят от энергетических свойств двигателя и потерь в процессе передачи энергии от двигателя к трактору при преобразовании движущей силы и силы тяги.
Мощность представляет собой произведение силы на скорость, то есть потери мощности могут быть связаны с потерями либо силы, либо скорости. Потери в трансмиссии и потери на буксование отражают скоростные потери, а потери на передвижение и на преодоление подъёма - потери усилий [46].
Потери мощности на самопередвижение трактора происходят за счёт её затрат на деформацию почвы и образование колеи, а также на трение в гусеницах.
Из вышеуказанного выражения следует, что для снижения буксования необходимо увеличить сцепной вес трактора. В результате увеличения сцепного веса трактора можно получить некоторое снижение коэффициента буксования, а вместе с этим и уменьшение потерь мощности на буксование. Из рис. 2.1 видно, что часть мощности на буксование N6 преобразуется в полезную тяговую мощность NKp а другая часть (вследствие увеличения веса) будет затрачена на самопередвижение N/.
В разделе 1.3 был предложен ряд способов увеличения сцепного веса, но один из наиболее рациональных это комплектование тракторов навесными почвообрабатывающими орудиями с малой кинематической длиной.
Навесное устройство машины, соединяемое с трактором четырехзвенным механизмом, может выполняться по различным схемам, от которых зависит силовое воздействие машины на трактор, качество копирования рельефа поля, сохранение заданной глубины и другие показатели.
Наибольшее распространение получили навески машин с жёстким раскосом. У таких навесок верхняя тяга нагружается в рабочем положении сжимающим усилием [8, 32, 55, 57, 105].
Выполним анализ влияния кинематической длины орудия на эксплуатационные параметры трактора на основании рассуждений приведённых в разделе 1.4. С этой целью сравним два пахотных агрегата (ПА): ДТ-75М+ПЛН-5-35 (ПЛН-5-35 - лемешно-отвальный плуг общего назначения, 4=4,30 м, Вр=\,75 м) и ДТ-75М+ПБК-ЗМ (ПБК-ЗМ - плуг с малой кинематической длиной, 4=2,87 м, Вр=2,4 и). Аналитическое исследование проведём методом построения силовых многоугольников [8, 57].
Устойчивый ход навесного плуга с классической компоновкой рамы и эшелонированным расположением рабочих органов на заданной глубине обработки почвы при известной ширине захвата будет обеспечен при условии равновесия сил, действующих на плуг в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Сначала складываем известные силы G и R и находим их равнодействующую Rj. На схеме плуга параллельно равнодействующей Rj через точку 1, являющейся точкой пересечения сил G и Rxy, проводим прямую до её пересечения в точке 2 с линией действия силы Fm (прямая 1-2). Затем в силовом многоугольнике силу R] складываем с силой Fm и находим равнодействующую Д?, параллельно которой на схеме плуга через точку 2 проводим прямую 2-3 до пересечения с направлением действия силы Ron в точке 3, а прямую 3-4 до пересечения с направлением действия силы R03 в точке 4 параллельно равнодействующей R3. На прямой 3-4, в её середине отмечаем точку 5. Прямая, соединяющая точки ж и 5 определит направление силы тяги Рху.
Если разложим силу Р по направлениям звеньев навесного устройства трактора, т.е. по направлению верхнего звена АВ и направлению нижних звеньев CD, то в многоугольнике найдём значение силы Re, действующей в верхнем звене и суммарную силу RH, действующую в нижних звеньях.
Сила Re оказывает давление на трактор в виде догружающей силы Рд, которая раскладывается на две составляющие горизонтальную Рдх и вертикальную Рду. Вертикальная составляющая прижимает движители к почве, что в свою очередь увеличивает сцепление, а следовательно и тягово-сцепные свойства пахотного агрегата.
Рост угла /? приводит к изменению направления действия результирующей силы. Вследствие этих изменений в силовом многоугольнике (рис. 2.4) возрастает величина /zj и увеличивается векторная длина реакции Re. Реакция в верхней тяге навески трактора возникает вследствие действия догружающей силы Рд, которая раскладывается на горизонтальную и вертикальную составляющие. Причём вертикальная сила РдУ оказывает прижимающее воздействие на движители трактора тем самым, улучшая сцепление. Следовательно, прижимающая сила обратно пропорциональна кинематической длине навесного плуга.
Таким образом, использование плугов с малой кинематической длиной позволит увеличить давление на движители трактора, повысить тягово-сцепные свойства движителей с почвой и существенным образом улучшить эксплуатационные параметры тракторов [30].
Программа исследований
Для проверки научных положений полученных в результате теоретических исследований намечалось выполнить следующее: 1. Провести в лабораторно-полевых условиях исследования соответствия величины буксования движителей тракторов и мощности затрачиваемой на буксование теоретическим положениям. 2. Определить в лабораторно-полевых условиях агротехнические, эксплуатационно-технологические, кинематические и энергетические показатели выполнения технологического процесса: серийными агрегатами: - для отвальной пахоты; - для безотвальной обработки почвы, экспериментальными пахотными агрегатами из тракторов и: - новых почвообрабатывающих орудий с малой кинематической длиной для полного оборота пласта; - новых почвообрабатывающих орудий с малой кинематической длиной без оборота пласта; Экспериментальные исследования провести в условиях Поволжской государственной машиноиспытательной станции согласно ГОСТ 20915 - 75, РД 10.4.1-89. 3. Дать сравнительную оценку эффективности использования пахотных агрегатов, оснащённых почвообрабатывающими орудиями с малой кинематической длиной.
Объектом исследований являлись технологические процессы использования серийных пахотных агрегатов и агрегатов скомплектованных из тракторов и новых почвообрабатывающих орудий с малой кинематической длиной. В качестве энергетических средств применялись тракторы тягового класса: 1,4-МТЗ-82В; 3 - 4 - Т-150К, ВТ-150Л, ХТЗ-16131; В качестве новых орудий применялись: плуги для отвальной пахоты ПБК-ЗМ; плуги-рыхлители ПБ-3, ПБ-5 для безотвальной обработки почвы; плуги для комбинированной обработки почвы ПБС-4/6.
В плугах серии ПБК, ПБ и ПБС применена новая модель рамы, изготовленная на основе патента РФ № 2195093 (авторы Бойков В.М., Старцев СВ.), позволяющая ступенчато располагать рабочие органы, как для отвальной, так и безотвальной технологии обработки почвы.
Сравнение эксплуатационно-технологических показателей работы новых пахотных агрегатов проводили с показателями работы агрегатов скомплектованных из серийных тракторов - аналогов тягового класса 1,4-4: МТЗ-80, Т-150К. В качестве почвообрабатывающих орудий - аналогов применялись лемешно-отвальные плуги общего назначения серии ПЛН и безотвальные плуги - рыхлители серии ПЛН, оснащенные стойками ЛП-0,35 (СибИМЭ) [94].
Отечественная промышленность за последние годы выпустила новые тракторы: MT3-122R2822, ЛТЗ-155, ВТ-100-200, Т-402-250, ХТЗ-200-17221 и К-701М, К-744, К-3000АТМ [10, 11, 62, 63, 79]. Основные технические данные этих тракторов указаны в таблице 1.1.
Особенность новых тракторов в том, что они рассчитаны на рабочие скорости от 9 до 15 км/ч. Увеличение скорости достигнуто повышением мощности двигателей при незначительном увеличении массы, благодаря чему сохраняется класс тяги, а скорости работы увеличиваются [66, 67]. Хотя новые тракторы и рассчитаны на повышенные скорости, реализовать их при существующей системе машин для основной обработки почвы не представляется возможным. Скорость ограничивается не только по причине лучшей загрузки двигателя, но и по условиям требований агротехники.
Реализовать заложенные тягово-сцепные возможности данных энергетических средств на основной обработке почвы возможно, если комплектовать агрегаты широкозахватными орудиями с малой кинематической длиной. Такие орудия разработаны докторами технических наук Бойковым В.М. и Старцевым СВ.
Для повышения эффективности пахотных агрегатов согласно параметрам, установленным на основе теоретических положений, изложенных во втором разделе, исследовались новые технические средства.
Навесной плуг отвальный НПО-4, НПО-5 предназначен для пахоты различных почв под зерновые и технические культуры на глубину до 30 см, не засорённых камнями, плитняком и другими препятствиями, с удельным сопротивлением до 0,09 МПа и твёрдостью до 3 МПа, во всех зонах страны (табл. 3.1) [117].
Почвообрабатывающее орудие содержит раму 1 (рис. 3.1) и установленные на ней в ряд под острым углом к направлению движения рыхлительные рабочие органы. Последние состоят из стойки 2, удлиненного плужного отвала 3 и рыхлителей 4. Поверхность рыхлителей выполнена в виде части конической поверхности выпуклостью вверх. Плужные отвалы размещены на рабочих органах вертикально с перекрытием предыдущего корпуса на половину основания конуса.
При движении агрегата рыхлительные рабочие органы внедряются в почву на установленную глубину а (рис. 3.2). При подрезании почвы происходит деформация пласта (I и II), как в продольном, так и в поперечном направлениях. Затем частично разрушенный пласт стойкой 2 разделяется на две части, одна из которых II поступает на отвал 3, а другая I опускается на дно борозды. Плужный отвал каждого рабочего органа деформирует почву в сторону разрушенной и взрыхленной почвы I предыдущим рабочим органом. Пласт И, двигаясь по отвалу и воздействуя на не подрезанный пласт III, достигает пласта I. Уложенный на дно борозды предыдущим рабочим органом пласт почвы, захватывается частью отвала
Результаты и анализ исследований агрегатов для отвальной обработки почвы
Пахотный агрегат в составе нового отвального плуга ПБК-ЗМ и колёсного трактора Т-150К исследовался на полях Поволжского НИИСС, совхоза «Кутулукский» Самарской области по зоне Поволжской государственной машиноиспытательной станции в 2000 г. - на вспашке зяби по стерне яровой пшеницы.
Рельеф полей был ровный, микрорельеф средневыраженный, а тип почв - чернозём обыкновенный сред несу глинистый [85]. Условия исследований отвальных пахотных агрегатов с тракторами тягового класса 3 представлены на рис. 4.1. Из рисунка 4.1 явно видно, что влажность почвы у всех слоев 0...30 см была выше допустимой требованиями агротехники (по АТТ - до 28 %). Высота растительных и пожнивных остатков на обрабатываемом поле с агрофоном после уборки яровой пшеницы равнялась в среднем 27,0 см. Масса растительных остатков на одном квадратном метре составляла 800,0 г.
Агротехническая оценка эффективности использования нового и серийного пахотных агрегатов для отвальной вспашки: Т-150К+ПБК-ЗМ и Т-150К+ПЛН-5-35 проводилась на глубинах 24,7...26,6 см. Среднее квадратичное отклонение глубины от установленной по всем агрегатам не превышало допустимых требований (± 2см): у первого агрегата составило ±1,2 см, у второго - ±1,8 см (рис. 4.2, а).
Рабочая ширина захвата Т-150К+ПБК-ЗМ имела величину 2,1...2,2 м, Т-150К+ПЛН-5-35 - 1,9 м. Отклонение рабочей ширины захвата от конструктивной у этих агрегатов не превысило АТТ (±10 %) даже при обработке почвы с высокой влажностью. Этот показатель у агрегатов, скомплектованных с отвальными плугами серии ПБК, также не пересекает границу агротехнических требований, хотя и находится в её близи (рис. 4.2, б). Из изложенного следует, что равномерность хода всех агрегатов в условиях эксплуатации, когда почва имеет высокую влажность и низкую твёрдость, удовлетворяет предъявляемым требованиям.
На основе анализа отвальной обработки почвы с низкой влажностью по качеству крошения (рис. 4.2, в) установлено, что фракционный состав размерами менее 50 мм имеет размах от 78,0 до 89,6 %. На малых скоростях движения (6,9 км/ч) у Т-150К+ПБК-ЗМ качество крошения составило 78,2 %, у Т-150К+ПЛН-5-35 при скорости 7,1 км/ч, эти показатели близки к необходимым по ATT-70...80 %.
Сравнение эксплуатационно-технологических показателей работы пахотных агрегатов с тракторами тягового класса 3 (рис. 4.4) представлено зависимостями на рис. 4.5. В условиях высокой влажности подрезаемого почвенного пласта на глубину 24 см на всех скоростях движения производительность нового агрегата Т-150К+ПБК-ЗМ была больше, чем Т-150К+ПЛН-5-35. Это объясняется, прежде всего, большей шириной захвата нового агрегата ,,=2,4 м, (у аналога - 1,75 м) и меньшим удельным тяговым сопротивлением орудия ПБК-ЗМ.
Особого внимания заслуживает сравнение показателей заделки растительных и пожнивных остатков исследуемыми агрегатами. В анализируемом режиме движения стерня яровой пшеницы высотой 27 см и массой 800 г/м2 запахивается агрегатом Т-150К+ПБК-ЗМ практически полностью (на 95,0...98,9 %). У серийного пахотного агрегата Т-І50К+ПЛН-5-35 эта величина равняется 82,0...85,0% (рис. 4.2, г).
Энергетическая оценка показала, что менее энергоёмким является технологический процесс отвальной обработки почвы агрегатом Т-150К+ПБК-ЗМ, удельные энергозатраты составили 32,5...41,5 кВт-ч/га, у Т-150К+ПЛН-5-35 - 39,5...48,0 кВт-ч/га.
Агрегат с серийным орудием ПЛН-5-35 работал с усилием на крюке Ркр=20 кН и тяговой мощностью NKp=40 кВт, при этом имел буксование 5=8,1 %, а часть эффективной мощности затрачивалась на буксование и самопередвижение движителей трактора.
У агрегата с перспективным орудием ПБК-ЗМ при такой же нагрузке на крюке величина буксования была ниже на 20,4 % (Ад), вследствие чего полезная составляющая баланса мощности NKP увеличилась на 7 % (ANKp), а мощность, затрачиваемая на буксование существенно снизилась.
На вышеприведённых графиках прослеживается та же самая закономерность, что и в предыдущих балансах мощностей построенных в тяговой зависимости, а именно: - пиковое значение тяговой мощности NhT2 агрегата с плугом ПБК-ЗМ выше на величину ANKp=3 кВт пикового значения крюковой мощности NKpi пахотного агрегата с орудием ПЛН-5-35 на одинаковой скорости ир=7,8 км/ч.
Новый плуг-рыхлитель ҐІБ-3 в агрегате с колёсными тракторами тягового класса 1,4 МТЗ-82В исследовался на Поволжской машиноиспытательной станции в 1998 г. [84].
Тип почв - чернозём обыкновенный. По механическому составу чернозём характеризовался среднесуг лин истыми включениями. Агрегаты использовали на стерневых полях после уборки пшеницы на участках без уклона с средневыраженным микрорельефом.
Экспериментальный агрегат МТЗ-82В+ПБ-3 устойчиво выполнял безотвальную обработку почвы на установленных глубинах. Среднее квадратичное отклонение глубины va от установленной составило ±1,4... 1,9 см (± 2,0 см по АТТ). Однако при низкой твёрдости и высокой влажности почвы на скорости движения агрегата 5,3 км/ч среднее квадратичное отклонение превысило допустимый предел на 5 % (рис. 4.10).
Анализируя безотвальную обработку почвы МТЗ-82В+ПБ-3 по качеству крошения vK, можно заметить (рис. 4.10), что количество фракций почвы размерами менее 50 мм составило 75 %. Данная величина соответствует предъявляемым агротехническим требованиям. На малых скоростях движения агрегата качество крошения снижалось. Так, при 2,9 км/ч v,=55,0 %.
По сохранности растительных и пожнивных остатков vc на поверхности поля (рис. 4.10) безотвальные пахотные агрегаты на обоих фонах показали невысокие результаты, в среднем vc=40 % (по АТТ 85 %). Это объясняется тем, что на лёгких супесчаных почвах и почвах с высокой влажностью поверхностного слоя после прохода рабочего органа, вертикально стоящая стерня остаётся на поверхности, но отклоняется от своего положения. Согласно методике [74], такая стерня не входит в число сохранённых.
Исследования агрегатов для безотвальной обработки почвы с тракторами тягового класса 1,4 по эксплуатационно-технологическим показателям проводились на тех же фонах, что и при агротехнической оценке.
