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

Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Хмура, Александр Николаевич

Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя
<
Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя
>

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

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

Хмура, Александр Николаевич. Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Хмура Александр Николаевич; [Место защиты: Оренбург. гос. аграр. ун-т].- Оренбург, 2012.- 147 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/4217

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 4

1.1 Характеристика почвенно-климатических условий Оренбургской области 8

1.2 Система обработки почвы в Оренбургской области 16

1.3 Агротехнические требования, предъявляемые к плоскорезной обработке почвы 20

1.4 Способы улучшения агротехнических показателей основной обработки почвы 22

1.5 Классификация рабочих органов плоскорезов и направления их совершенствования 29

1.6 Цель и задачи исследования 33

2 Теоретические исследования по обоснованию конструкции очего органа плоскореза-глубокорыхлителя 35

2.1 Обоснование модели взаимодействия рабочего органа плоскореза с почвенной средой 35

2.2 Обоснование установки дополнительных приспособлений на рабочем органе плоскореза-глубокорыхлителя 39

2.3 Сравнительный анализ рабочих органов плоскореза-глубокорыхлителя 45

2.4 Теоретический расчет тягового сопротивления модернизированного рабочего органа плоскореза 50

2.5 Обоснование конструктивных параметров предлагаемого рабочего органа плоскореза 60

Выводы по главе 64

3 Программа и методика экспериментальных исследований 66

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Планирование многофакторного эксперимента 69

3.3 Методика определения агротехнических показателей 73

3.4 Методика определения энергетических показателей процесса почвообработки 75

3.5 Методика обработки результатов экспериментальных исследований и оценка погрешностей измерений 81

3.6 Методика определения влияния показателей работы плоскореза-глубокорыхлителя на урожайность зерновых культур 86

Выводы по главе 87

4 Результаты экспериментальных исследований 89

4.1 Результаты многофакторного эксперимента 89

4.2 Результаты экспериментальных исследований показателей работы стандартного и модернизированного рабочих органов 97

Выводы по главе 98

5 Экономическая оценка применения плоскореза-глубокорыхлителя с экспериментальными рабочими органами 100

5.1 Составление технологических карт 100

5.2 Анализ изменения затрат на производство сельскохозяйственной продукции 104

5.3 Экономическое обоснование эффективности предлагаемого способа механизации 105

Выводы по главе 109

Общие выводы 110

Литература

Введение к работе

Как свидетельствует международный и отечественный опыт, качество основной обработки почвы оказывает существенное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. На основании многолетних исследований в условиях Оренбургской области выявлено, что основную обработку почвы целесообразно проводить плоскорезами-глубокорыхлителями с целью осуществления борьбы с ветровой эрозией почвы. Однако существующие в настоящее время плоскорежущие рабочие органы для основной безотвальной обработки почвы недостаточно эффективны и не в полной мере создают благоприятные условия для роста и развития растений по причине невозможности их адаптирования к требуемой глубине обработки, что приводит к низкой степени крошения обрабатываемой почвы.

Поэтому работа посвящена актуальному и практически значимому для сельскохозяйственного производства вопросу – повышению качества основной безотвальной обработки почвы за счет использования рабочих органов плоскорезов-глубокорыхлителей, регулирующихся в зависимости от глубины обработки.

Цель работы. Повышение качества основной безотвальной обработки почвы путем совершенствования рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя для ее выполнения и обоснования его параметров.

Объект исследования. Технологический процесс обработки почвы серийным и усовершенствованным рабочими органами плоскореза-глубокорыхлителя.

Предмет исследования. Закономерности, характеризующие процесс взаимодействия рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя с почвой с учетом его конструктивно-геометрических параметров в соответствии с выбранными физико-механическимими свойствами почвы и агротехнологическими параметрами работы.

Методика исследований. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики и аналитической геометрии. Экспериментальные исследования проводились в полевых условиях на основе общепринятых методик в соответствии с действующими ГОСТами и ОСТами, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись при помощи методов математической статистики, а также на ПК с использованием программ Microsoft Excel и Statistica 6.1.

Научная новизна. Разработана конструкция и обоснованы параметры рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя с дополнительными приспособлениями, регулирующимися в зависимости от глубины обработки. Новизна предложенного технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение № 2446652. Получены теоретические закономерности для определения тягового сопротивления разработанного рабочего органа, на основе которых была разработана и зарегистрирована в ФИПС программа для ЭВМ № 2012614521.

Практическая значимость работы. Результаты теоретических исследований позволили разработать плоскорез-глубокорыхлитель с усовершенствованными рабочими органами. Применение экспериментального плоскореза-глубокорыхлителя для основной безотвальной обработки позволило улучшить степень крошения почвы на 26,9 % и степень подрезания сорной растительности (по всей глубине обработки – на 4,5 %, на глубине хода дополнительных приспособлений – на 92,5 %), в результате чего повысилась урожайность яровой пшеницы на 31,1 %.

Достоверность результатов работы подтверждается высокой сходимостью теоретических исследований разработанного рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя с экспериментальными при основной безотвальной обработке почвы.

Реализация результатов исследований. Экспериментальный плоскорез-глубокорыхлитель с разработанными рабочими органами использовался на полях парка учебных машин ОГАУ. Полевые опыты показали увеличение урожайности яровой пшеницы.

На защиту выносятся следующие положения:

теоретическая модель процесса обработки почвы рабочим органом плоскореза-глубокорыхлителя и обоснование необходимости применения дополнительных приспособлений на рабочем органе плоскореза-глубокорыхлителя;

аналитические закономерности, характеризующие тяговое сопротивление рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя с дополнительными приспособлениями;

конструкция рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя с дополнительными приспособлениями с регулируемыми конструктивно-геометрическими параметрами;

результаты экспериментальных исследований, подтверждающие зависимость энергетических и агротехнических показателей работы усовершенствованного рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя от его конструктивно-геометрических параметров и технологических параметров работы, а также показывающих изменение энергетических и агротехнических показателей работы по сравнению с серийным рабочим органом;

показатели, характеризующие экономическую эффективность использования плоскореза-глубокорыхлителя с разработанными рабочими органами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на международных научно-практических конференциях Оренбургского ГАУ (2010 – 2012 гг.), межвузовских конференциях, международной научно-практической конференции «Агроинженерная наука – сельскохозяйственному производству», посвященной 50-летию со дня основания ЦелинНИИМЭСХ, Казахстан,
г. Костанай (2012 г.). Макет культиватора плоскореза с разработанными рабочими органами демонстрировался на выставке НТТМ-2012 (г. Москва, отмечен премией «Призер» по поддержке талантливой молодежи приоритетного национального проекта «Образование»).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из них 4 печатные работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, получен патент РФ на изобретение, свидетельство на программу для ЭВМ. Объем публикаций составляет 2,94 п.л., из них автору принадлежит 1,42 п.л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 117 наименований и 17 приложений. Диссертация изложена на 111 страницах основного машинописного текста, содержит 8 таблиц и 37 рисунков. Общий объем диссертации составляет 146 страниц.

Способы улучшения агротехнических показателей основной обработки почвы

В лесостепной зоне встречаются серые лесные и оподзоленные почвы, занимающие облесенные вершины.

Темно-серые лесные почвы содержат довольно много гумуса, но лишь в самом поверхностном горизонте, под слоем лесной подстилки. С глубиной содержание гумуса резко падает и на уровне 40 — 50 см едва достигает 1%.

На всхолмленных и расчлененных участках междуречий распространены щебенчатые маломощные почвы.

Центральная часть области характеризуется господством обыкновенных (среднегумусных) черноземов с содержанием гумуса в верхнем горизонте до 8 - 10%. Наибольшего развития обыкновенные черноземы достигают на возвышенных равнинных междуречьях и пологих северных склонах, причем на южной части склонов мощность гумусовых горизонтов составляет 100 см.

В степной зоне преобладают обыкновенные и южные черноземы, составляя основной почвенный фон области. Обыкновенные черноземы тянутся широкой полосой через ее середину с запада на восток. Мощность почвенного слоя равна 70 см. Содержание гумуса в верхних горизонтах не превышает 7 — 8%.

Далее на юг с увеличением сухости климата обыкновенные черноземы сменяются южными, количество гумуса в них снижается до 4.5 - 6%, а мощность почвенного слоя - до 30 - 40 см.

Среди обыкновенных и южных черноземов наблюдаются и другие почвенные разности: легкие супесчаные почвы, солонцово-солончаковые комплексы, аллювиальные почвы в поймах рек.

На крайнем юго-западе, юге и юго-востоке области черноземы сменяются суглинистыми темно-каштановыми почвами. Мощность гумусового слоя почвы не превышает 18-25 см. Количество гумуса в пахотном слое составляет 3 - 4%. Хозяйственная ценность этих почв значительно снижается из-за наличия пятен столбчатых солонцов, непригодных для развития сельскохозяйственных растений без коренных улучшений.

Значительная удаленность области от морей и океанов, близость ее к полупустыням Казахстана, влияние на нее зимой холодного сибирского антициклона, а летом - сильно нагретого воздуха, поступающего из Казахстана и Средней Азии, обусловливают континентальность климата.

Одним из показателей континентальное климата является большая годовая амплитуда температуры воздуха, т. е. разность между средними температурами самого теплого и самого холодного месяцев, равная 36 - 37. Абсолютная амплитуда (разность между абсолютным максимумом и абсолютным минимумом) составляет 85 - 87 .

Осадки по области распределяются неравномерно. Северо-западную часть области, где за год выпадает 400 - 450 мм осадков, можно отнести к зоне умеренного увлажнения, юг и юго-восток области с количеством осадков 250 - 300 мм - к зоне недостаточного увлажнения. В течение года осадки также выпадают неравномерно. Осадки теплого периода года составляют 70 - 75% их годового количества. Для большей части области максимум осадков отмечается в июле, минимум - в феврале.

Устойчивый снежный покров образуется в конце второй - начале третьей декады ноября, разрушается в первой - второй декаде апреля. Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова за зиму составляет 30 - 60 см, уменьшаясь с севера на юг.

Для территории области преобладающим является ветер южной четверти. Средняя скорость ветра за год составляет 4 — 5 м/с. При этом наибольшие скорости ветра наблюдаются в марте.

Наибольшее число дней с сильным ветром (15 м/с и более) отмечается также в марте. Переход средней суточной температуры воздуха через 5, с которым у большинства сельскохозяйственных культур связано начало и прекращение вегетации, принято считать за начало вегетации. Однако теплолюбивые культуры начинают активно вегетировать при повышении температуры воздуха до 10.

Рост и развитие сельскохозяйственных культур, степень их вызревания и урожайность зависят от продолжительности, тепло- и влагообеспеченности этого периода.

Средняя продолжительность активной вегетации культур (период с температурой выше 10) колеблется от 135-140 дней на крайнем севере и северо-востоке области до 150 - 155 дней на юге. В отдельные годы этот период может сокращаться до 101 дня на севере и северо-востоке и до 124 дней на юге.

Безморозный период начинается несколько позднее даты перехода температуры воздуха через 10, что нередко сокращает период активной вегетации. Такое уменьшение обусловлено поздними весенними и ранними осенними заморозками. Продолжительность безморозного периода зависит от рельефа местности, близости водоемов и т. д. На открытых ровных местах, водоразделах, средних частях склонов длительность безморозного периода составляет в среднем 122 — 134 дня; на вершинах холмов и верхних частях склонов - 132 - 144 дня; в долинах небольших рек, логах - 109 - 121 день; на полянах в лесу уменьшается до 99 — 111 дней. По области продолжительность безморозного периода в воздухе больше, чем на поверхности почвы, в среднем на 30 - 45 дней.

Обоснование установки дополнительных приспособлений на рабочем органе плоскореза-глубокорыхлителя

На поверхности раздела твердой, жидкой и газовой фаз почвы проявляются те же силы, что и при межмолекулярных взаимодействиях в объеме этих фаз. Это силы Ван-дер-Ваальса, включающие три вида взаимодействий, основным из которых является дисперсионное взаимодействие, проявляющееся в чистом виде между неполярными молекулами.

А.С. Кушнаревым было экспериментально установлено [49, 51], что внутренние связи всех типов по механическому составу почв имеют одну и ту же природу, обусловленную свойствами рыхло- и слабосвязанной воды. Особенности механического, химического и минералогического состава влияют на интенсивность внутренних связей. Поэтому механизм деформации и разрушения всех типов почв в диапазоне влажностей, не превышающем полного заполнения капилляров, будет один и тот же, а количественные характеристики реологических свойств почвы полностью определятся механическим, минералогическим и химическим ее составом, уровнем влажности и биологической природой. Следовательно, почву можно рассматривать как сплошную деформируемую среду. При этом моделирование технологического процесса почвообработки можно осуществлять с использованием законов механики сплошной деформируемой среды. В ее основу положена гипотеза о сплошной модели структуры почвенной среды.

Гипотеза сплошности, или континуума, является основной гипотезой механики сплошных сред [10, 13, 36, 37, 52, 93]. Она заключается в том, что макроскопическое поведение деформируемой среды считают одинаковым, как если бы их структура была идеально непрерывной, а физические величины, например массу и количество движения, связанные с тем веществом, которое содержится внутри рассматриваемого объема, считают равномерно распределенными по этому объему, отвлекаясь от того, что в действительности они концентрируются в его малых частях. Гипотеза сплошной среды дает возможность придать определенный смысл понятию «значение в точке», применяемому к различным параметрам среды, например плотности, скорости, температуре, и вообще считать эти величины непрерывными функциями координат и времени. На этом основании можно составить уравнения, описывающие движение данной среды, которые не зависят, когда речь идет об их форме, от структуры ее частиц и в действительности уравнения не зависят от того, существует ли какая-либо структура частиц. Кроме того, гипотеза континуума позволяет при исследовании движения деформируемых тел использовать аппарат непрерывных функций дифференциального и интегрального исчисления.

В исследованиях доказано [49], что при достаточно большом объеме деформируемой зоны среды поля напряжений, построенные методами механики сплошных сред и методами, в которых среда представлена системой из твердых дискретных тел, дают равнозначные решения.

Корректная постановка задач механики сплошных сред заключается в формулировке полной системы уравнений для рассматриваемой среды, а также задании начальных и граничных условий [36].

Таким образом, имея полную систему уравнений механики сплошных сред, можно смоделировать движение рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя в почве. Обоснование установки дополнительных приспособлений на рабочем органе плоскореза-глубокорыхлителя Уравнения механики сплошной среды можно реализовать при помощи программного комплекса SolidWorks Flow Simulation.

Моделированию процесса взаимодействия рабочих органов почвообрабатывающих машин с почвой посвящены работы Кушнарева А. С, Мударисова С.Г. и др. В своих исследованиях Мударисов С. Г. [61, 62, 64] обосновал соответствие модели сплошной деформируемой среды реальному процессу почвообработки и изучил работу стрельчатой лапы на основе компьютерного моделирования технологического процесса. Им рассматривалась стрельчатая лапа, применяющаяся на культиваторах для поверхностной обработки почвы, работающих на небольшой глубине (до 18 см).

С целью изучения работы стрельчатой лапы при глубоком рыхлении мы при помощи программного комплекса SolidWorks Flow Simulation смоделировали процесс обработки почвы рабочим органом плоскореза-глубокорыхлителя КПГ-250, предназначенного для обработки почвы на глубину до 30 см, представляя почву в виде сплошной однородной среды.

Геометрическая модель рабочего органа плоскореза проектировалась в программе T-Flex на основе стандартного рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя КПГ-250 шириной захвата ПО см и затем импортировалась в программу SolidWorks.

Проект был создан с внешним типом анализа, учитывающий гравитацию с ускорением свободного падения 9.81 м/с .

В качестве движущейся среды, представляющей почву, мы выбрали модель жидкости с коэффициентом вязкости ц,=150 Па-с и плотностью р=1500 кг/м3.

За расчетную область (рисунок 2.1) был принят прямоугольный канал глубиной 30 см, в котором движущаяся среда омывает препятствие в виде рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя.

За начальное условие принята скорость потока навстречу рабочему органу 3,33 м/с. Задание граничных условий заключается в представлении дна и стенок канала как идеальных поверхностей, у которых отсутствует пограничный слой на поверхности, а также в указании давления окружающей среды, равным 1 атм (101,3 кПа).

Расчет в программе FlowSimulation проводится до тех пор, пока не будет найдено установившееся, то есть не меняющееся во времени решение задачи. Для этого программе необходимо иметь соответствующий критерий. Критерий, установленный пользователем, называется целью. Так как мы моделируем процесс почвообработки для исследования напряжения и деформации почвенного пласта и энергетических характеристик процесса обработки почвы, то целями обозначим средние значения давления на всей поверхности модели почвообрабатывающего органа и полного давлении текучей среды.

Методика определения агротехнических показателей

Эксперимент реализовался отдельными сериями. Каждая серия включала в себя проведение N опытов, соответствующих всем строкам матрицы спектра плана. Количество серий т обычно равно 2-5-4. В нашем случае т = 3, следовательно общее число опытов равно Nm = 8-3 = 24. Внутри каждой серии порядок реализации опытов должен быть случайным, для этого применялась процедура рандомизации: m-кратное проведение данной процедуры обеспечивает различную (случайную) последовательность реализации строк матрицы спектра плана в каждой серии опытов.

Рельеф участка описывается визуально с указанием уклонов и отличительных особенностей. Пробы для определения влажности почвы (приложение Ж) в слоях 0...10, 10...20, 20...30, 30...40, 40...50 см отбираются буром по диагонали участка в пятикратной повторности [43]. Абсолютная влажность W, %, определяется после высушивания проб при температуре 105С в течение 8 часов по формуле:

При снятии каждой диаграммы самопишущим твердомером следует проверять качество ее записи (отчетливость) и исправность работы записывающего устройства (карандаша). Острие записывающего устройства (карандаша) должно совпадать с нулевой линией. Отклонение не должно превышать 1 мм [27].

Среднее значение твердости почвы на всем участке следует подсчитывать как среднее арифметическое из пяти опытов (диаграмм).

Объем, занимаемый образцом почвы, определяется посредством умножения площади режущей части бура на его высоту. Взвешивание образца почвы производится после его высушивания при температуре 105 С до постоянной массы.

Пробы на плотность почвы следует отбирать в пяти местах участка (в зоне мест определения твердости и влажности почвы).

Кроме того, в процессе экспериментальных исследований определялись агротехнические показатели работы почвообрабатывающего агрегата:

Для определения гребнистости поверхности учетного участка Кгр, %, поперек участка устанавливаются колышки, замеряется расстояние между ними, затем между колышками свободно укладывается на поверхность поля бечевка и измеряется ее длина. Величина гребнистости определяется в пятикратной повторности из выражения:

Глубина обработки замеряется градуированным металлическим щупом в десяти повторностях по диагонали учетного участка, затем методом математической статистики находится среднее квадратическое отклонение глубины обработки [11].

С целью оценки энергетических показателей работы экспериментального рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя и сравнения с серийным рабочим органом были запланированы опыты по определению тягового сопротивления рабочего органа.

Для определения тягового сопротивления Rx рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя был применен метод тензометрирования [15, 24, 114]. Для этого использовалась специальная тензостойка с наклеенными на нее проволочными тензодатчиками сопротивления (приложение И).

Для регистрации силы сопротивления Rx, точка приложения которой по высоте рабочего органа неизвестна, тензодатчики были наклеены на стойку рабочего органа и соединены по схеме, указанной на рисунке 3.3.

Схема наклейки тензодатчиков сопротивления на стойку и соединения их в измерительный мост В нашем исследовании точка приложения равнодействующей силы реакции почвы смещается и оказывается приложенной в различных точках по высоте рабочего органа. В таком случае принимают такую схему тензометрических элементов, которая обеспечивает независимость результата измерения от смещения точек приложения измеряемых сил и смещения опор тензоэлемента.

Два тензодатчика располагаются на расстоянии 1 друг от друга. Эти тензодатчики составляют два рабочих плеча измерительного моста. Очевидно, что результат измерения пропорционален разности изгибающих моментов в местах наклейки тензодатчиков, т.е. измерительному моменту Мизм = Rxl = const, (3.10) величина которого не изменяется при смещении силы Rx по высоте рабочего органа. Кроме того, результат измерения не зависит от места наклейки тензодатчиков, а зависит только от величины измеряемой силы.

Как известно, в мостовых схемах тензометрические эффекты от тензодатчиков, включаемых в противоположные плечи измерительной мостовой схемы, складываются, а при включении тензодатчиков в смежные плечи моста их незоэффекты вычитаются. Поэтому влияние на результат тензометрирования силы, перпендикулярной измеряемой Rx, действующей на рабочий орган, окажется компенсированным, т.к. тензодатчики R] и R2 под действием этой силы получают одинаковые по величине и знаку деформации и их одинаковые тензоэффекты взаимно уничтожаются, так как тензодатчики расположены в смежных плечах моста. В качестве балластных сопротивлений R6 использовались резисторы с одинаковым сопротивлением, равным 100 Ом. Такая схема наклейки и соединения тензорезисторов обеспечивает температурную компенсацию измерений. В качестве регистрирующей аппаратуры при определении тягового сопротивления плоскорежущих лап применялась измерительная информационная система ИП 264 (рисунок 3.4), предназначенная для построения многоканальных автоматических и автоматизированных систем контроля и регистрации параметров при испытании сельскохозяйственной техники в полевых условиях.

Результаты экспериментальных исследований показателей работы стандартного и модернизированного рабочих органов

Скорректированные сравнительные графики зависимости тягового сопротивления от скорости движения и от глубины обработки, показывают, что данные, полученные в результате теоретических исследований, соответствуют данным, полученным в результате эксперимента.

Важнейшим показателем при расчете экономической эффективности модернизированного рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя является изменение урожайности сельскохозяйственных культур вследствие его применения по сравнению с применением стандартного рабочего органа.

Экспериментальные исследования по выявлению этого показателя проводились в 2010-2011 годах на поле ПУМ Оренбургского ГАУ при возделывании яровой пшеницы. Исследования проводились по методике, описанной в разделе 3.6 диссертации.

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице табл. 4.2.

Эксперимент показал увеличение урожайности яровой пшеницы на 31,1 % при обработке почвы плоскорезом-глубокорыхлителем с экспериментальными рабочими органами по сравнению с серийными рабочими органами. Увеличение урожайности произошло вследствие повышения качества обработки почвы, т.е. увеличения степени крошения почвы на 26,9 % и подрезания сорных растений (по всей глубине обработки -на 4,5 %, на глубине хода дополнительных приспособлений - на 92,5 %). При этом произошло увеличение энергетических затрат (повышение тягового сопротивления на 19,1 %, увеличение расхода топлива на 8,97%), которое учитывается при оценке экономической эффективности модернизированного рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя. Таблица 4.2 - Сравнение показателей работы плоскореза-глубокорыхлителя с серийными и экспериментальными рабочими органами.

Показатели Плоскорез ссерийнымирабочимиорганами Плоскорез сэкспериментальными рабочимиорганами Изменение показателей

В результате экспериментальных исследований выявлены зависимости энергетических и агротехнических показателей работы предлагаемой плоскорезной лапы в зависимости от условий работы, сравнение экспериментальных данных с теоретическими показало соответствие результатов теоретических и экспериментальных исследований; 2. В результате испытаний по сравнению агротехнических показателей работы серийного и экспериментального рабочих органов. выявлено повышение степени крошения почвы на 26,9 % и степени подрезания сорной растительности (по всей глубине обработки - на 4,5 %, на глубине хода дополнительных приспособлений - на 92,5 %) по сравнению с серийным плоскорезом-глубокорыхлителем при возрастании тягового сопротивления на 19,1 %, также зафиксировано увеличение урожайности яровой пшеницы на 31,1 %.

Экономическая оценка применения плоскореза-глубокорыхлителя с экспериментальными рабочими органами

Экономическую эффективность от применения плоскореза-глубокорыхлителя с экспериментальными рабочими органами можно выразить за счет увеличения урожая сельскохозяйственных культур, используя известные методики и нормы экономической оценки [28, 48, 73, 104].

Основным методом экономического обоснования является сравнение. Составим две технологические карты: 1. При существующей технологии и средствах механизации; 2. При предлагаемой технологии и использовании плоскореза-глубокорыхлителя с модернизированными плоскорежущими лапами. Предлагаемая технология сравнивается с существующей по одинаковым нормативам, обеспечивающим сопоставимость анализируемых показателей. В предлагаемом варианте механизации изменения коснутся операции «основная безотвальная обработка».

При существующей механизации исполнительным звеном при выполнении операции является: трактор ДТ-75 и плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-250А с серийными рабочими органами. При предлагаемой механизации: трактор ДТ-75 и плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-250М с экспериментальными рабочими органами. В дальнейших расчетах будем принимать и обозначать существующий вариант за (1), предлагаемый за (2).

Похожие диссертации на Совершенствование конструкции рабочего органа плоскореза-глубокорыхлителя