Иследование рабочих органов для подпахотного рыхления

ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1 Анализ конструкций рабочих органов для глубокой обработки почвы 6
1.2 Агротехнические требования к основным видам обработки почвы 7
1.3 Патентный поиск конструкций обеспечивающих глубокую обработку почвы 10
1.4 Особенности с/х машин для глубокого рыхления почвы 17
1.5 Выводы по главе 22
ГЛАВА 2 .ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 23
2.1 Силы, воздействующие на корпус 23
2.2 Определение усилия рыхлителя. 29
2.3 Выводы по главе 43
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 45
3.1 Методика проведения экспериментов 45
3.2 Измерительная аппаратура 47
3.3 Выводы по главе 59
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 60
4.1 Результаты экспериментов 64
4.2 Обработка результатов экспериментов методом наименьших квадратов 66
4.3 Построение графика и анализ полученной зависимости 78
4.4 Выводы по главе 79
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 81
5.1 Смета на изготовление 81
5.2 Расчет экономической эффективности 82
5.3 Выводы по главе 86
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 88
ПРИЛОЖЕНИЯ 90

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Основными задачами обработки почвы являются обеспечение определенного фракционного состава почвы, регулирование водно-воздушного, теплового и питательного баланса, создание благоприятствующих развитию культивируемых растений фитосанитарных условий, а также расширения производства. Известно, что глубокое рыхление способствует улучшению физических свойств почвы и позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. При проведении глубокого рыхления хотя бы один раз в три года урожайность повышается на 20…30 % [1]. Глубокое рыхление не только повышает урожайность, но и с другой стороны увеличивает энергозатраты. Поэтому большое значение имеет и выбор рабочего органа для глубокого рыхления, обработка почвы напрямую зависит к тому же от почвенных и климатических условий и уровня применения наиболее эффективных рабочих органов.
К примеру, отвальные рабочие органы с почвоуглубителями, установленные на плуге ПЛН-4-35 при вспашке с почвоуглубителями на глубину 28,8 см и при глубине хода отвальных рабочих органов 13,8 см, в диапазоне скоростей движения 5,30…7,57 км/ч обеспечивают снижение энергозатрат плуга на 2,5%…8,1% по сравнению с отвальными рабочими органами без почвоуглубителей при глубине обработки 20 см. При вспашке с почвоуглубителями на глубину 30 см, при глубине хода отвальных рабочих органов 24,0 см, энергозатраты плуга возрастают на 34,1%...34,8% по сравнению с отвальной вспашкой на глубину 20 см (без почвоуглубителей) [2].

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
У существующих корпусов с почвоуглубителем на стойке почвоуглубителя накапливаются растительные остатки. На твердых почвах происходит заклинивание почвенного пласта между корпусом плуга почвоуглубителя. В процессе работы корпус плуга в результате значительных боковых усилий, действующих на отвал, также смещается в сторону полевой доски, а это вызывает боковые нагрузки, действующие на почвоуглубитель, следовательно, приводит к изгибанию стойки.
В этой связи актуальным является проведение исследований процесса взаимодействия рабочих органов с почвой, чтобы модернизировать и проектировать такие рабочие органы почвообрабатывающих орудий, которые позволят получать заданные агротехнические показатели обработки почвы с минимальными затратами.
Целью заключается в снижении вредных усилий, исключение нависания растительности и заклинивания почвы между корпусом и почвоуглубителем. Снижение энергозатрат, обоснование устройства, позволяющего обеспечить его максимальную эффективную мощность и определение его рабочих характеристик. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Теоретически изучить процесс изменений характеристики усилий предлагаемого почвоуглубителя в корпусе во время работы при разных глубинах.
2. Обосновать устройство.
1.1 Анализ конструкций рабочих органов для глубокой обработки почвы
Более пятидесяти процентов старопахотных почв подвержены уплотнению подпахотного слоя, образуется «плужная подошва», которая отрицательно влияет на качество пор, являющихся основными путями для поступления воды и воздуха к растениям. Корни культурных растений не могут пробить уплотненный слой почвы и получить почвенную влагу из более глубоких слоев.
Одним из эффективных приемов разуплотнения почвы является механическое рыхление на глубину 0,3 м с помощью глубокорыхлителей или чизельных плугов. В результате создаются благоприятные условия для оптимального водно-воздушного режима. Основным приемом разрушения плужной подошвы является периодическое рыхление почвы на большую глубину почвообрабатывающими орудиями, чаще с помощью почвоуглубителя.
Применение различных приспособлений к лемешно - отвальным плугам общего назначения для повышения степени крошения почвы приводит к значительному увеличению энергоемкости технологического процесса обработки почвы, что влечет в итоге к значительному повышению удельного расхода топлива дизельного топлива, затрачиваемого на обработку гектара пашни.
В работе В.С.Кухты, [4] было установлено, что при работе плугов укомплектованных стойками расход дизельного топлива в среднем составляет 19 кг/га.
1.2 Агротехнические требования к основным видам обработки почвы
В процессе обработки почвы формируется определённый фракционный состав почвы, регулируются водно-воздушный, тепловой и питательный балансы, создаются благоприятствующие развитию культивируемых растений фитосанитарные условия, снижаются негативные последствия эрозии почвы. Выбор системы обработки почвы напрямую зависит от почвенных и климатических условий сельскохозяйственного производства.
При этом необходимо учитывать, что в литературных источниках встречаются различные мнения по оптимальным для развития сельскохозяйственных растений значениям основных показателей. Так, согласно источнику [9] почва считается подготовленной под посев зерновых культур, если фракция почвы менее 25 мм составляет свыше 80%. В то же время другие авторы утверждают, что наиболее оптимальна мелкокомковатая зернистая
структура почвы с частицами от 0,25 до 10 мм [10]. Некоторые исследователи считают оптимальным такое крошение почвы, при котором её фракции 1…10 и 10…50 мм составляют примерно по 50% [11], что можно объяснить чрезвычайным разнообразием природно-климатических условий нашей страны.
Учеными установлено, что низкое качество пахоты приводит к снижению производительности уборочных агрегатов на 40-50% и увеличению потерь зерна при уборке урожая в 2-3 раза.
Качество технологического процесса, проводимого рыхлителем, оценивают на основании выполнения показателей таких как стабильность поддержания глубины при обработке и рыхления подпахотного слоя.
Агротехнические требования при выполнении данной операции:отклонение от глубины не должно быть больше ± 3 – 4 см; заделка сорняков, остатков растений.
Наиболее точные и жесткие требования к показателям назначения, для разрабатываемых почвообрабатывающих машин представлены в составленном «Ассоциацией испытателей сельскохозяйственной техники и технологий» стандарте СТО АИСТ 4.6-2018 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения и надежности» [12].Требования к условиям испытаний плугов приведены в таблице 1.1.
Глубина обработки почвы должна быть больше глубины залегания нижней границы плужной подошвы, отклонения не должны превышать ± 5 %. Над дном обработанного слоя почвы допускаются гребни, высота которых не превышает 45 % заданной глубины обработки.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бахтин, П. У. Проблемы обработки почвы / П. У. Бахтин // М.: Знание,1969. – 62 с.
2. Бобков, С. А. Разработка энергосберегающего технологического процесса основной отвальной обработки почвы с обоснованием параметров рабочих органов // Диссер. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук - Саратов, 2005
3. Василъковский, С. М., Исследование сопротивления почвы. // С. М. Василъковский, В. В. Клюев, Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1987 - № 4
4. Воробьев, С. А. Земледелие. - Москва ВО 1991
5. Воробьёв, С. А. Земледелие / С. А. Воробьёв, А. Н. Каштанов, А. М. Лыков, И. П. Макаров // М.: Агропромиздат, 1991. – 527 с.
6. Драгайцев, В.И. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / В.И. Драгайцев, П.Ф. Тулапин, Т.Я. Бутенко. – М.: Экономика, 1998. – 219 с.
7. Кухта, С. А. Разработка энергосберегающего технологического процесса основной отвальной обработки почвы с обоснованием параметров рабочих органов // Диссер. на соиск. уч.ст. канд. техн. наук - Саратов, 2005
8. Кузнецов, Ю.И. Технологические требования к качеству предпосевной подготовки почвы / Ю. И. Кузнецов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1987. – № 5. – С. 13-15.
9. Лиманский Е. Н. Мелиоративные рыхлители и орудия для безотвальной обработки почвы // Гидротехника и мелиорация. –1986. – № 12. – С. 28–32.
10. Труфанов В.В. Тяговое сопротивление орудий чизельного типа // Теория и расчет почвообрабатывающих машин: сборник научных трудов. Т. 120. – М.:ВИМ, 1989. – С. 60–69.

Весь текст будет доступен после покупки