Основы проектирования рабочих органов для рыхления почв, находящихся за пределами физически спелого состояния

Основы проектирования рабочих органов для рыхления почв, находящихся за пределами физически спелого состояния

Автор: Путрин, Александр Сергеевич

Шифр специальности: 05.20.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Оренбург

Количество страниц: 460 с. ил

Артикул: 2609865

Автор: Путрин, Александр Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .
Глава 1. Природноклиматические условия, определяющие состояние плодородного слоя полей, проблемы рыхления почв
и задачи исследований.
1.1. Краткая характеристика агрометеорологических и почвенных условий основных регионов возделывания зерновых.
1.2. Агрометеорологические характеристики увлажнения почв
в условиях Оренбуржья
1.3. Влияние влажности на сопротивление почвы рыхлению
1.4. Влияние механического состава почвы на ее характеристики.
Щ 1.5. Совместное влияние влажности и механического состава
на характеристики почвы.
1.6. Зависимости коэффициентов трения от влажности, удельных нагрузок и механического состава почвы
1.7. Факторы, влияющие на характеристики сдвига почвы.
1.8. Закономерности изменения липкости.
1.9. Обзор работ, посвященных силовому анализу взаимодействия рабочих органов с почвой.
1 Рабочая гипотеза решения проблемы обработки почв, находящихся в экстремальном состоянии.
1 Задачи исследований
Выводы по первой главе
Глава 2. Механикотехнологические характеристики состояния почвы
2.1. Закономерности влияния параметров состояния почвы на ее механикотехнологические характеристики.
2.1.1. Липкость отрыва
2.1.2. Липкость скольжения.
2.1.3. Угол внешнего трения
2.1.4. Угол внешнего сухого трения.
2.1.5. Соотношение липкости скольжения и внешнего трения.
2.1.6. Угол внутреннего трения.
2.1.7. Разность углов трения.
2.1.8. Соотношения характеристик разных видов трения.
2.1.9. Удельное сопротивление внутреннему сдвигу почвы.
2.1 Угол внутреннего сдвига почвы
2.1 Соотношения между значениями углов внешнего, внутреннего трения, сдвига и подпора, исключающие залипание рабочих органов Выводы по второй главе.
Глава 3. Структурные элементы реакции почвы на внедрение репрезентативного клина.
3.1. Природа образования внутрипочвенных напряжений
3.2. Методика силового анализа и математическая модель реакции почвы на внедрение репрезентативного клина
в почвенный пласт
3.2.1. Анализ условий и характеристик усадки почвенного пласта.
3.2.2. Определение угла наклона траектории абсолютного движения почвы относительно поверхности клина
3.2.3. Образование уплотненного почвенного ядра
и определение его параметров.
3.2.4. Определение объема почвенного ядра
3.2.5. Структурные элементы силы сжатия почвы
3.2.6. Определение массы почвы рабочего объема клина и уплотненного ядра
3.2.7. Определение веса почвы, опирающейся на клин.
3.2.8. Определение импульса количества движения
3.3. Математическое моделирование реакции почвы на внедрение
репрезентативного клина
Выводы по третьей главе
Глава 4. Основы проектирования исполнительных поверхностей
рабочих органов по условиям наименьших энергетических затрат.
4.1. Основы кинематики элементов почвенного пласта в естественной системе координат
1
4.2. Основые характеристики относительного движения почвенных частиц по эллипсогеликоидальной исполнительной поверхностью
рабочего органа.
4.3. Основы кинематики элементов почвенного пласта в
неподвижной системе координат.
4.3.1. Абсолютное перемещение частиц почвы
4.3.2. Закономерности изменения скорости абсолютного движения
частиц почвы
4.3.3. Закономерности изменения ускорения абсолютного
движения частиц почвы
4.3.4. Характеристика ориентации векторов скорости и ускорения ф. абсолютного движения относительно исполнительной поверхности
рабочего органа.
4.3.5. Направления действия структурных элементов силы реакции
почвы.
4.4. Силовой анализ динамической составляющей реакции почвенного пласта.
4.4.1. Определение рабочего объема клина
4.4.2. Определение структурных элементов реакции от сжатия почвы
4.4.3. Определение структурных элементов реакции от веса почвы
4.4.4. Определение структурных элементов реакции от силы инерции
Ш 4.4.5. Анализ структурных составляющих от динамических сил
реакции почвы.
Выводы по четвертой главе.
Глава 5. Оптимизация формы исполнительных элементов игольчатых ротационных рабочих органов с целью снижения
сопротивления почвы рыхлению
5.1. Разработка математической модели исполнительного
элемента игольчатого ротационного рабочего органа
5.2. Исследование кинематических характеристик криволинейных
исполнительных элементов игольчатых ротационных рабочих органов
5.3. Анализ процесса взаимодействия исполнительного элемента с почвой
5.4. Определение и анализ параметров зоны взаимодействия исполнительного элемента с почвой.
5.5. Обоснование конструктивных параметров и режимов
работы игольчатого ротационного рабочего органа.
5.6. Обоснование конструктивных параметров модуля игольчатых
ротационных рабочих органов.
Выводы по пятой главе
Глава 6. Анализ процессов функционирования системы Состояние почвы рабочий орган состояние реакции почвы
6.1. Обоснование цели и задач экспериментальных исследований ф по выявлению зависимостей состояния реакции почвы от
конструктивнотехнологических, режимных параметров исполнительных поверхностей рабочих органов и состояния почвы .
6.2. Обоснование операций технологического процесса и конструктивной схемы исполнительного элемента рабочего органа
для рыхления почвы без уплотнения дна борозды.
6.3. Определение критических значений глубины обработки и
ширины захвата рабочего органа .
6.4. Показатели, характеризующие режим взаимодействия почвенного пласта с рыхлительными рабочими органами
Ф 6.5. Влияние угла крошения и глубины обработки на образование
плоскостей сдвига.
6.6. Выбор параметров и обоснование уровней их варьирования.
6.7. Методика эксперимента
6.8. Экспериментальная установка
6.9. Методика получения, обработки и анализа экспериментальных данных
6.9.1. Определение угла наклона вектора реакции почвы
силы подпора к плоскости клина
6.9.2. Определение значений фактического угла крошения клина
6 Анализ уравнений регрессии параметров состояния реакции
почвы.
. Анализ закономерностей изменения значений коэффициента рыхлительной способности клина
. Анализ закономерностей изменения значений площади поперечного сечения взрыхленного слоя почвы.
. Анализ закономерностей изменения значений удельного сопротивления почвы воздействию исполнительной поверхности рабочего органа.
. Анализ закономерностей изменения значений
энергетической эффективности рыхления почвы
. Анализ закономерностей изменения значений угла силы
подпора почвы к горизонту.
ф . Определение рациональных интервалов значений угла
наклона силы подпора к горизонту
Выводы по шестой главе
Глава 7. Полевые испытания почвообрабатывающих орудий,
оснащенных рабочими органами, адаптированными под
экстремальное состояние почвы.
7.1. Краткое описание адаптивных рабочих органов
7.1.1. Комбинированное орудие для обработки почвы и посева
7.1.2. Почвообрабатывающий рабочий орган для рыхления
переувлажненных почв
7.1.3. Каток для прикатывания переувлажненных полей.
7.1.4. Самоочищающийся каток
7.1.5. Плоскорезноротационная комбинированная машина для поверхностной обработки почвы.
7.1.6. Адаптивный комбинированный почвообрабатывающий
рабочий орган
7.1.7. Рабочий орган для комбинированной обработки почвы
7.1.8. Сошниковая батарея.
7.2. Методическое и техническое обеспечение экспериментальных исследований и испытаний .
7.2.1. Способ определения удельного сопротивления почвы смятию
7.2.2. Способ определения коэффициента внешнего трения почвы
7.2.3. Пространственное тензометрирование репрезентативного клина
7.2.4. Пространственное измерение усилий, действующих на исполнительный элемент игольчатого ротационного рабочего органа
7.2.5. Тензометрическая установка динамометрирования исполнительных элементов, совершающих сложное движение в пространстве
7.2.6. Тензометрирование исполнительной поверхности рабочего
органа для основной обоаботки почвы.
7.2.7. Тяговые полевые испытания плоскорезноротационной комбинированной машины
7.2.8. Определение сопротивления почвы сдвигу и разрыву.
7.2.9. Методика и техническое обеспечение определения сопротивле
щ ния почвы чистому сдвигу
7.3. Полевые испытания рабочих органов, адаптированных под экстремальное состояние взрыхляемой почвы
7.3.1. Методика и результаты лабораторнополевых и хозяйственных испытаний экспериментальных рабочих органов.
7.3.2. Результаты энерготехнологической оценки плугов, оборудованных адаптированными рабочими органами.
7.3.3. Агротехническая оценка работы пахотных агрегатов.
7.3.4. Энергетическая оценка работы пахотных агрегатов
7.3.5. Влияние адаптивных РО на урожайность возделываемых
Ш культур.
Выводы по седьмой главе.
Общие выводы по работе
Список использованной литературы


В типовых нормах выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве 5, 7, , которые рекомендованы на территории всей России за влажность физически спелой почвы принята влажность в интервале При этом механический состав почв в разрезе полей и глубины обработки к учету не принимается. Г . I . Рис. Кленину и В. Так, поправочные коэффициенты на расход топлива по влажности на обработке почвы для колесных тракторов достигает до 1,. По нормам для трактора Т4А с плугом ПН5 при работе на полях с различным удельным сопротивлением расход топлива выглядит так, как это представлено в таблице 1. Таблица 1. Не указан 6. Анализ данных таблицы 1. При основной обработке почвы, находящейся за пределами физически спелого состояния на переуплотненных почвах, происходит повышение расхода топлива более, чем в полтора раза. А по существу, с учетом различного рода реальных отклонений от соблюдения нормативных требований эксплуатации пахотных агрегатов на практике допускается двойной расход топлива. Недооценка системного анализа условий, определяющих величину сопротивления почв рыхлению, приводит к неоправданному перерасходу топлива. По причине непринятия во внимание факторов, за счет которых можно снизить сопротивление рыхлению на обработке полей используются орудия повышенной энергоемкости. Из анализа распределения значений влажности почвы на испытательных полигонах рис. Среднее арифметическое значение влажности равно ,8, стандартное отклонение находится на уровне 6,4. Рис. П.п. П. . Из анализа распределения значений твердости почвы на испытательных полигонах рис. МПа. Среднее арифметическое значение твердости соответствует 2,, а стандартное отклонение 1, МПа. Твердость почвы. Рис. Распределение значений твердости почвы при испытаниях экспериментальных рабочих органов и орудий по данным табл. Твердость почвы на полигонах свыше 4 МПа обусловлена высоким содержанием глины, низким содержанием влаги, и интенсивным уплотнением сельскохозяйственными агрегатами, а также другими антропогенными факторами , 9. Твердость ниже 1 МПа характерна для верхнего слоя, а также подзолистых и песчаных почв. Из анализа характеристик испытательных полигонов по влажности и твердости, представленных в таблице 1. Коэффициент корреляции между значениями твердости и влажности равен 0,4. Колебания показаний твердости между участками остаются достаточно стабильными на всем диапазоне зарегистрированных значений влажности. Анализ выполнен на основании данных, полученных разными исследователями в разных зонах, на разных почвах и в разные годы, поэтому допустимо предполагать, что твердость определяется не влажностью почвы, а содержанием глины и нагрузками, действующими со стороны средств механизации в процессе возделывания сельскохозяйственных культур. Из анализа рис. В интервале . В интервале влажности, характеризуемой как оптимальной для механической обработки, 3й участок диаграммы среднее значение отношений является мин. Рис. Характеристики испытательных полигонов экспериментальных рабочих органов по влажности и твердости. I 0. Рис. Изменения показателя отношения твердости почвы к влажности по мере роста влажности. Это обусловлено минимальным сопротивлением почвы механическим нагрузкам. При влажности свыше 4й участок диаграммы дисперсия твердости возрастает. Значимой корреляционной связи между влажностью и
твердостью не просматривается. Л.Д. Тураев 7 в результате анализа работ, посвященных изучению зависимостей коэффициента внешнего трения почвы от механического состава, влажности, твердости, а также некоторых других характеристик почвы пришел к выводу о том, что внешнее трение почвы зависит от удельного давления рис. С увеличением влажности коэффициент трения сначала возрастает, а затем уменьшается рис. Содержание глины способствует увеличению коэффициенту внешнего трения. Рис. Зависимость коэффициента трения почвы о лемешную сталь от удельного давления 7 по Л. Рис. Зависимость коэффициента трения почва сталь от влажности почвы чернозем обыкновенный террасовый, люцернище, нормальная нагрузка на почву , кг 1 коэффициент трения из опыта 2 расчетный коэффициент трения .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.225, запросов: 227