Введение к работе
Актуальность проблеми.Увеличение единичной массы агрегатов и интенсификация технологий машинного земледелия приводят к несообразному техногенному воздействие на почву, выражающемся в её переуплотнении, истирании, ухудшении структуры. Несообразное техногенное воздейсілгіє на почву является причиной её эрозии, дегумификации,химического засорения и отравления.
Особенности природно-климатических условий, выражающиеся в муссонном распределении осадков по периодам года и вироком распространении тяжелых, плохо дренированных почв,в совокупности с техногенным переуплотнением, истиранием и ухудшением структуры, почвы еще больше усугубляют экологическую напряженность в земледелии региона.
Проблема заключается в том, что совершенствование системы машин на современном этапе проявляется в росте числа машин, повышении металлоемкости, единичной мощности и производительности, при снижении их приспособленности к условиям производства, при-родосообразности и экологической совместимости, что приводит к возрастанию техногенного воздействия на почву и природную среду в целом до уровня, превышающего возможности её компенсаторных механизмов устойчивости, её деградации и разрушению. В связи с этим разработка научных основ совершенствования комплексов машин для земледелия, повышения их приспособленности к условиям производства, устранения негативного техногенного воздействия на природную среду, деградации и разрушения почвы является актуальной проблемой, от решения которой зависит эффективность земледелия, устойчивость агроландшафтов и здоровье людей.
Цель исследования заключается в разработке научных основ совершенствования комплексов машин и повышения их приспособленности к природно-производственным условиям региона, обеспечивап-щих реализацию прогрессивных энерго- и ресурсосберегающих технологий возделывания с.-х культур без физической и химической деградации почв.
Научная гипотеза исследований состоит в том, что система машин рассматривается как один из элементов надсистемы - метасистемы машинного земледелия, совершенствование которой необходимо осуществлять одновременно с технологией, а условием её совершенствования является устранение дисфункций кетасистемы и деградации природной среды.
Обгс?гтс,-.і кесд-аяоажля rsmzz/scR гоїшлекси ішгзін і: реализуемые кми технолог»;! іісллііілого гсмледеякя, рассматриваемые во взаимно»* связи зі вза;аіозаг5ісаіа>йї« с иерархическими" уровнями надсистем (система шаги і; игтгскетсиа г:ааишого земледелия) и подсистем (маицйю-транторгшз агрзгсга її ах элементы).
Методика »іссяедоддн:ія. За основу методов исследования принята скетемология - фундаментальная инженерная наука, устанавливающая общие- законы потенциальной эффективности сложных материальных сксгса із:: технической, так и биологической природы, основывающая своп законы на модельной, а не на измерительно? основе. Б качестве основных применялись методи математической логики, теории множеств, графов, матриц, скстемологического моделирования, экономико-математические методы с использованием ЭШ, экспертные оценки.
Научная новизна проведенных исследований»прежде всего сос-тоит в совокупности научных положений, определяющих зонально-экологическое направление совершенствования комплексов машин для земледелия на принципах системологии. В соответствии с этим предложен ряд новых понятий, терминов, и определений.
Разработана методология функционально-экологического исследования метасистемы машинного земледелия, включающая определение функции метасистемы, биогеоцеиотических функции и дисфункций системы Агрос, декомпозиции воздействий на систему Агрос, негативных особенностей почвы и климата региона (ФЭИ MS ).
Осуществлено функционально-экологическое исследование метасистемы малинного земледелия, разработаны орграф метасистемы, допущения стратификации, энерго-материальная страта тригона дистресса, выявлены IV факторов дистресса метасистемы машинного земледелия региона.
Разработаны шесть постулатов нейтрализации факторов дистресса метасистемы машинного земледелия региона, с использованием которых получены на уровне изобретений девять новых способов возделывания почвы и растений.
Разработаны концепция зонально-экологической системы машин для земледелия региона; концепция зонально-экологического совершенствования машин, технологий и комплексов; интегральный агро-экологический критерий совершенствования.
Предложены новые научные направления: деградаметрия, агро-ыегрия и ресурсомегрия, разработана их структура, математический аппарат, выполнены расчеты.
Разработана методология и выполнено функционально-экологи-
ческое проектирование технихо-технологичесних систем машинного земледелия ('iSlIS"), вклвчатагее определение экологических признаков технологий для ровной и грядовой поверхности, путей, тенденций, путей-тенденций и направлений совершенствования агрегатов, защищенных 24-я изобретениями, функционально-экологической интерпретации систе». (ФЭШ), стратегий совершенствования, эволюции стратегий совершенствования и программ зонально-экологического совершенствования технико-технологических систем.
Разработаны новые комплексы машин: коыплекс адаптивных ино-
гопоэиционных рыхлигелей-разуплотнителей почвы, гибкий многооле-
рациснный грядовый агрегат (комплекс), грядовая адаптивная техт
нико-технологическая система, содержащая одногрядовый гибкий
технологический комплекс. -
Практическая ценность и реализация результатов исследований. В результате выполненных исследований разработаны методология функционально-экологического исследования метасистемы машинного земледелия и методология функционально-экологического проектирования техлкко-технологическпх систем, которые могут быть использованы при разработке зональных экологически совместимых систем машин и реализации природосообразного машинного земледелия-Материалы исследований использованы при разработке ряда сборников зональной системы машин, разработке предложений по совершен-ствованио системы машин, зонально-экологических технологий и комплексов- машин, концепции развития механизации, электрификации и автоматизации с.-х производства России на 1995 год и на период до 2000 года.
Различные конструкции многопозиционных рыхлителей реализованы в хозяйствах Амурской области, ОПХ ВНИИ сои, ДальНИИСХ. Гибкий одногрядовый технологический комплекс машин ГТК-І6 для возделывания овощей на малых участках полей I...5 га реализован в крестьянском хозяйстве "Деметра" Благовещенского района, одобрен Президиумов ДВО РАСХН и АККОР Амурской области.
Постановлением заседания научной сессии общего собрания ДВО РАСХН отмечена научная и практическая ценность работы и возможность её использования в качестве методической базы при формировании зональных систем машин (1993).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях и совещаниях Благовещенского СХИ, ДальНИПТШЭСХ (Благовещенск), ДальНИИСХ
(Хабаровск), МИИСП (Москва), ЧШЭСХ (Челябинск), НСХИ (Новосибирск) на Всесоюзном совещании по интенсификации создания и производства системы ыашин (Алма-Ата), в Россельхозакадеиии на Всероссийском совещании по системе машин (Москва), на Всесоюзной научной конференции по проблемам разработки и внедрения переналаживаемых энергетических и технологических модулей с.-х техники (Минская обл.), на Президиуме Дальневосточного отделения РАСХН(Хабаровск), на Совете АККОР Амурской области, на научной сессии общего собрания Дальневосточного отделения РАСХН.
Публикация. Основное содержанке диссертации изложено в 65 работах, включая 24 изобретения.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 разделов, общих вьшодов, списка литературы и приложений. Общий объем работы - 422 с, в том числе текста 405 с, приложений 17с. Диссертация включает 66 рисунков, 34 таблицы, список литературы из 448 наименований, из которых 28 - ка иностранных языках. 00ДЕРІАШЕ РАБОТЫ
