Введение к работе
Актуальность работы. В условиях современной мелиоративной деятельности как никогда остро поставлен вопрос поиска путей экономии воды, сохранения почвенного плодородия, энергии, трудовых ресурсов.
Одним из способов ресурсосбережения при поливах, получившим признание во всем мире, является применение дождевальной техники, а основным направлением повышения качества являются существующие подходы к решению вопросов характеристики искусственного дождя, отвечающего высоким требованиям создания и совершенствования дождевальной техники, которым посвятили свои исследования: Б.Б. Шумаков, В.Н. Щедрин, Г.В. Ольгаренко, Б.М. Лебедев, В.Ф. Носенко, А.П. Исаев, А.Н. Костяков, А.Ф. Колесник, Н.С. Ерхов, С.Х. Гусейн-Заде, Н.П. Бредихин и др.
Учёными ФГНУ «РосНИИПМ» установлено, что наибольшее распространение для полива сельскохозяйственных культур в Ростовской области получают дождевальные машины «Фрегат» (ДМ «Фрегат»), численность которых в парке дождевальной техники достигает 30%. Однако, опыт эксплуатации ДМ «Фрегат» выявил недостатки в конструкциях дождевальных насадок, которые образуют высокоинтенсивный дождь, способствующий развитию процессов ирригационной эрозии и чрезмерному углублению колеи под опорными тележками машины.
Перечисленные негативные факторы приводят к деградации почвенного покрова и обосновывают актуальность данной работы в сфере реализации этапов ФЦП «Сохранения и восстановления плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения как национального достояния России».
Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии с межведомственной координационной программой РАСХН «Технические предложения по модернизации и созданию новых конструкций дождевальной и локальной оросительной техники, обеспечивающей развитие АПК РФ», поз. Ш. 01. 03.
Цель работы - совершенствование элементов технологии полива дождевальной машиной «Фрегат» оборудованной дефлекторными насадками секторного типа.
Задачи исследований:
-
Изучить технические особенности, достоинства и недостатки дождеоб-разующих устройств, которые применяются на широкозахватной дождевальной технике, и в частности на ДМ «Фрегат».
-
Разработать конструкцию дефлекторной насадки секторного типа.
-
Усовершенствовать технологию полива с применением дефлекторной насадки секторного типа.
-
Сравнить количественные показатели поверхностного стока при использовании модернизированной конструкции насадки секторного типа с ближайшими аналогами.
-
Дать оценку глубины колеи под опорными тележками при использовании разработанной конструкции дефлекторной насадки секторного типа на дождевальной машине «Фрегат».
-
Определить экономическую и энергетическую эффективность от применения разработанной конструкции дефлекторной насадки секторного типа.
Объект исследований -дождевальная машина «Фрегат», оборудованная модернизированными дефлекторными насадками секторного типа.
Предмет исследований - методы и способы совершенствования конструкции дефлекторных насадок секторного типа.
Методология исследований. Методологической основой послужили комплексные теоретические, полевые и лабораторные исследования, системный анализ и обобщение полученных результатов, а также опубликованные труды отечественных и зарубежных специалистов. Весь комплекс исследований проводился согласно требованиям государственных и отраслевых стандартов, общепринятых методик РАСХН, ГНУ «ВНИИГиМ», ФГНУ «РосНИИПМ», ФГОУ ВПО «НГМА».
Научную новизну работы составляют:
-
Параметры дефлекторной насадки секторного типа.
-
Усовершенствованные элементы технологии полива ДМ «Фрегат» дефлекторными насадками секторного типа.
-
Графоаналитические зависимости среднего диаметра капель от напора в трубопроводе и расхода насадки.
4. Модели оценки величины ирригационного стока и глубины колеи под опорными тележками при использовании предложенной конструкции дефлек-торной насадки секторного типа на дождевальной машине «Фрегат».
Основные научные положения, выносимые на защиту:
установлены параметры дефлекторной насадки секторного типа;
конструкция дефлекторной насадки секторного типа;
показатели снижения ирригационного стока при установке дефлектор-ных насадок секторного типа против хода дождевальной машины;
оценка экономической эффективности.
Практическая значимость работы. Обоснованные результаты исследований могут быть использованы при установке дефлекторных насадок секторного типа на дождевальную машину «Фрегат» и её эксплуатации с разработанными насадками.
Внедрение дефлекторньгх секторных насадок, установленных на трубопроводе через 5 м, повышает равномерность распределения дождя по полю, снижает энергетическое воздействие капель на почву, при этом насадка имеет низкую вероятность засорения. Надёжность в работе и низкая стоимость обеспечивают высокую эффективность использования дефлекторньгх насадок секторного типа на дождевальной машине «Фрегат».
Реализация результатов исследований. Результаты исследований реализованы в производственной практике хозяйств «Государственное Унитарное Сельскохозяйственное предприятие «Кадамовский» п. Кадамовский Ростовской области», «Индивидуальное предприятие «Пан А. О.» с. Кулешовка Азовского района Ростовской области» на общей орошаемой площади 2130 га. Материалы исследований использовались при составлении актов по НИР, выполняемых по проблеме развития АПК Минсельхоза России за 2006-2008 гг., и при разработке перспектив планов развития орошения на территории, обслуживаемой ФГУ Управление «Ростовмелиоводхоз» в 2006-2007 гг.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» и др. в ФГНУ «РосНИИПМ» (Новочеркасск, 2004-2007 гг.) и на международной научно-практической конферен-
ции «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия» ФГОУ ВПО «КубГАУ» (г. Краснодар, 2008 год).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе одна в рекомендованном ВАК Минобрнауки России журнале. Общий объём публикаций составляет 2,1 п. л., из них лично соискателя -1,9.
Структура работы. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включает 54 рисунков и 14 таблиц и приложения. Список литературы содержит 177 наименования, в том числе 9 публикаций зарубежных авторов. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений.
Личный вклад автора в решение проблемы. Постановка проблемы и задач исследований, теоретические и экспериментальные пути их решения, анализ, выводы и предложения производству осуществлены лично автором.
