Обоснование параметров и режимов работы орудия для поверхностной обработки почвы на склоне

• Автор: Тяпкин, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Агроландшафтные аспекты использования склоновых земель
1.2 Особенности возделывания сельскохозяйственных культур
на склоне
1.3 Обзор и анализ почвообрабатывающих орудий с активными рабочими органами для поверхностной обработки почвы.
1.4 Краткий обзор и анализ исследований вибрационного воздействия рабочих органов на почву
1.5 Основные выводы и задачи исследований
Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМОВ
РАБОТЫ ОРУДИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА СКЛОНЕ
2.1 Обоснование траектории движения рабочего органа
2.2 Агротехнические критерии эффективности колебательных рабочих органов
2.3 Крошение комков почвы в результате удара
2.4 Определение скорости рабочего органа для разрушения комков почвы
2.5 Рыхление почвы рабочими органами орудия
2.6 Обоснование энергетических параметров
2.6.1 Силы, действующие на рабочие органы
2.6.2 Затраты мощности при работе орудия
Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Экспериментальные установки и приборы для проведения работ
3.3 Методика экспериментальных исследований

3.3.1 Методика лабораторных исследований энергетических затрат орудия
3.3.2 Методика лабораторно-полевых исследований
3.4 Методика обработки опытных данных
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Влияние условий работы орудия на энергетические параметры
4.2 Влияние конструктивных параметров экспериментального орудия на агротехнические показатели
4.3 Сравнительная оценка экспериментального орудия с базовыми орудиями для поверхностной обработки почвы..
4.4 Смыв почвы при различных способах поверхностной обработки склона
4.5 Анализ уравнений регрессии
4.5.1 Построение двумерных сечений
4.5.2 Решение компромиссных задач
4.6 Определение энергетических затрат
4.6.1 Определение усилий, действующих на рабочий орган
в продольном направлении
4.6.2 Затраты энергии при работе орудия
4.7 Выравнивание поверхности почвы и глубина заделки семян... 119 Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОРУДИЯ ДЛЯ
ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА СКЛОНАХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что почвы склонов, сформированные в условиях пересеченного рельефа, подверженные воздействию водной эрозии, характеризуются, как правило, пониженным плодородием и нередко неблагоприятными агроэкологическими условиями для выращивания сельскохозяйственных культур. Приостановить разрушительное действие эрозии и вернуть утраченное плодородие почвы - одна из главнейших задач аграрной науки и практики. В последнее десятилетие решающее значение придается разработке и внедрению в хозяйствах новых противоэро-зионных технологий и машин [77].
Рельеф, климат, растительный и почвенный покров различных областей РФ чрезвычайно разнообразны, что обусловлено их географическим положением. С учетом условий тепло- и влагообеспеченности, а также почвенного покрова на территории РФ выделены различные почвенно-климатические зоны, которые требуют разработок современных энерго- и ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур [78].
Научно-исследовательские работы, проведенные зональными институтами Россельхозакадемии, и производственный опыт в различных зонах позволили обосновать энерго- и ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур применительно к условиям зон. Внедрение энерго- и ресурсосберегающей технологии должно проводиться дифференцированно, с учетом почвенно-климатических особенностей зон. При этом важнейшими и общими для всех зон условиями являются высокий уровень культуры земледелия, четкое выполнение технологии, проведение механизированных работ в оптимальные сроки и с отличным качеством [53; 115; 84].
Выпускаемые промышленностью почвообрабатывающие орудия практически одинаковы для всех зон и не в состоянии учитывать большую степень зональных особенностей ведения земледелия. Поэтому при разработке и совершенствовании современных систем земледелия необходимо, прежде всего, применять аг-роландшафтный подход.

До настоящего времени вибробороны выпускали 15 фирм. Ширина захвата их колеблется от 0,8 до 5 м, шаг между зубьями от 90 до 180 мм. Зубья размещаются в 2...4 ряда. Привод осуществляется от ВОМ трактора (540 обмин). Рабочая скорость от 3 до 12 км/ч. Для работы с вибробороной шириной захвата 5 м требуется трактор мощностью 80....90 л. с., а бороны с шириной захвата 2,5 м - не менее 20...25 л. с.
Четырехбрусные вибробороны выпускались фирмами Ущй (Италия), Уісоп (Нидерланды) и 8Ш1е и Helwig (Германия). Они имеют рабочие органы, расположенные на четырех параллельных балках. Амплитуда колебаний рабочих брусьев по мере их удаления от трактора увеличивается. Иногда на рабочих брусьях устанавливаются зубья различной длины (до 20 см в первом ряду, а затем укороченные). При работе таких борон наибольшая степень измельчения почвы достигается в ее верхних слоях. Ширина рабочего захвата четырехбрусной вибробороны -
1,8...3,0 м, рабочая скорость - 4. ..7 км/ч, число колебаний - 540 в минуту, затраты мощности - 16... 18 л. с. на 1 п. м. ширины захвата. Двухбрусные вибробороны часто используются в составе комбинированных агрегатов.
Фирма Уісоп (США) выпускает вибрационную борону (рисунок 1.16), у которой привод двух планок с зубьями осуществляется через механизм «качающаяся шайба» эксцентрично расположенного маховика.
Для обработки твердых площадок и других поверхностей, на которые возможно попадание воды, лучше всего подходит комбинация из вибрационной бороны, граблей и решетчатого катка. При интенсивном рыхлении или при ежедневном уходе за площадками размещенные позади слева и справа от машины щетки заботятся об оптимальной поверхности. Кроме того, вибрационная борона выравнивает возникающие неровности почвы (рисунок 1.17).