Введение к работе
Актуальность работы. Проблема вторичного уплотнения почв, вызванная техногенными нагрузками на них в процессе производства сельхозработ, обострилась в РФ за последние 10*15 лет. Из-за отсутствия требуемого ухода и необходимых эксплуатационных мероприятий на мелиорированных землях в горизонте от 0,25 до 0,60 м формируется переуплотненный подпахотный слой (плужная подошва). Это приводит к многократному уменьшению скорости фильтрации почвенной влаги, ухудшает движение питательных веществ и замедляет почвообразовательные процессы.
Об актуальности проблемы свидетельствует то, что около 15% наиболее продуктивных мелиорированных земель требуют проведения повторного рыхления. Снизить отрицательное техногенное воздействие на почву должна система агротехнических и агромелиоративных мероприятий, включающая технологические приемы, направленные на восстановление плодородия почвы через ее разуплотнение.
Для устранения уплотненного подпочвенного слоя с высокой степенью эффективности применяются рыхлители пассивного и активного действия.
На основе анализа современного состояния работ в рассматриваемой области я реальных экономических условий, сложившихся в стране эа последнее десятилетие, представляется экономически более обоснованным применение пассивного рыхления на базе распространенного, дешевого и мобильного сельскохозяйственного трактора МТЗ-82, который наиболее доступен для мелких и средних сельскохозяйственных производителен.
Проблемой мелиорации тяжелых и вторично уплотненных почв занимались такие научно-исследовательские институты и высшие учебные заведения, как ВНИИГиМ, БелНИИМиВХ, УкрНИНГиМ, ЛитНИИГвМ, СевНИИГнМ, МГУ, ДальНИИГиМ, МГУП.
Однако в опубликованных работах недостаточно уделено внимания осо-
бенностям рыхления вторично..упла1жрн^ГЙ"о1?^йыхлителямн на с/х тракто-
НЛУЧНЛЛ Б-'.БДИОТЕКА Моск. '..?.>.-.;; л,о:' а-идэмня J им. К.
УпГрь
pax, срокам и периодичности их проведения, в связи с чем, возникла необходимость в проведении дополнительных исследований по следующим вопросам.
-
Грунтовая среда при расчетах рыхлителей рассматривалась как однородная по структуре и плотности в то время, как во вторично уплотненных почвах просматриваются две илн даже три зоны ло глубине, отличающиеся плотностью, влажностью и структурой.
-
Не было разработанной методики учета дохода от реализации дополнительной продукции и технико-экономического обоснования сроков повторного рыхления вторично уплотненных почв.
Приведенные аргументы в пользу продолжения дальнейших исследований по данной проблеме обусловили необходимость постановки и решения вопросов разработки технологии и организации работ но рыхлению вторично уплотненных почв.
Цель и задачи исследовании. Целью работы являлась разработка технологии и организации рыхления вторично уплотненных почв мобильным агрегатом на тракторе кл. !,4
Достижение указанной цели связано с решением задач, включающих:
уточнение теоретических положении по взаимодействию рабочего органа рыхлителя с грунтом, состоящим из нескольких слоев неоднородного состава (слоистые грунты);
установление показателей качества рыхления грунта одностоечным рыхлителем пассивного действия;
- исследование эксплуатационно-технологических показателей работы
рыхлителя ЩРК-0,6;
обоснование периодичности рыхления вторично уплотненных почв с учетом применяемых с/х технологий и изменения дополнительного дохода, получаемого в годы после проведения рыхления;
разработка рекомендаций по эффективному использованию рыхления вторично уплотненных почв в сельскохозяйственном производстве с примеме-
ниєм щелевателя-рыхлителя-кротоватсля ЩРК-0,6.
Методика исс.іеловонин. Теоретические исследования рыхления вторично уплотненных почв базируются на физических основах теории резания фунтов проф. А.Н. Зеленина и других авторов.
Лабораторно-полевые исследования и испытания проводились в соответствии с действук»ц[ими ГОСТ и ОСТ. Для проверки технолопш применялся метод производственной апробации на реальном мелиоративном объекте.
Регистрация исследуемых параметров проводилась методами инструментальных замеров. Для обработки экспериментальных данных использовались методы корреляционного и регрессионного анализа реализованные а стандартных компьютерных программах.
Достоверность основных выводов подтверждается сходимостью результатов теоретических исследований с результатами экспериментальных и лабораторных измерений и исследований.
Научна» новизна. Разработаны технология и метод организации работ по рыхлению вторично уплотненных почв с применением мобильного аїрегата ЩРК-0,6,
Разработан метод расчета тягового усилия необходимого для разрушения фунта пассивным рыхлителем с учетом двухслойного сложения почвенного профиля.
Предложены аналитические зависимости для определения производительности рыхлительного афегата с учетом расчетных тяговых сопротивлений, а также мощности и скоростных режимов применяемых сельскохозяйственных тракторов
Разработан метод определения сроков повторного рыхления вторично уплотненных почв.
На защиту выносятся;
- технология рыхления вторично уплотненных почв мобильным агрегатом на базе сельскохозяйственного гракгора кл.1,4;
метод расчета тяговых сопротивлений грунта рыхлению пассивными рабочими органами путем приведения многослойных грунтов к грунту однослойному, позволяющий более корректно использовать формулу А.Н. Зеленина;
зависимости, тягового усилия от мощности двигателя и скоростных режимов колесных и гусеничных сельскохозяйственных тракторов в агрегате с рабочим органом рыхлителя;
оценка эффективности технологии и качества рыхления вторично уплотненных почв мобильным агрегатом на базе трактора кл. 1,4;
- обоснование периодичности рыхления вторично уплотненных почв с
учетом применяемых с/х технологий и изменения дополнительного дохода, по
лучаемого в годы после проведения рыхления.
Практическая ценность. Рекомендуемая технология может применяться в хозяйствах всех форм собственкости. Технология позволяет снизить трудоемкость, металлоемкость и энергоемкость по сравнению с пассивными рыхлителями, аїрегатируеммми с более ^нергонасыщеиными тракторами кл. 3,5, 10, 15. При этом производительность и качество рыхления почв агрегатом ЩРК-0,6 остается на сопоставимом уровне за счет мобильности трактора МТЗ-80(82).
Применение ЩРК-0,6 позволяет снизить капитальные затраты на 30..,50е/» за счет устранения многом ароч ноет и тракторов на сельхозработах.
Технология и агрегат ЩРК-0,6 вошли в Систему машин для комплексной механизации мелиоративных работ в с/х производстве на период до 2010 г.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на заседаниях секции технологии гидротехнического и мелиоративного строительства Учеиою совета ВНИИГиМ 1999, 2000 и 2001 г.г.) и на юбилейной научной конференции ВШІИГиМ в 1999 г.
Основные теоретические решения прошли практическую проверку в АО «Вороново» Подольского района Московской области.
Публикация. Основные положения диссертации опубликованы в четырех статьях и трех научно-технических отчетах ВНИИГиМ.
Реализация работы. Результаты исследовании использованы при составлении «Рекомендаций по технологии и организации глубокого рыхления вторично уплотненных почв».
Структура и «бьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и списка использованной литературы. Изложена на 129 страницах и включает 30 таблиц, 27 рисунков и список литературы из 99 наименований.
Похожие диссертации на Технология рыхления вторично уплотненных почв мобильным агрегатом
