Разработка технологического процесса планировки рисовых чеков с применением многофункциональной планировочной машины

• Автор: Антонов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор и анализ современного состояния комплекса планировочных работ на рисовых чеках

1.1 Актуальность точной планировки рисовых чеков

1.2 Способы и технические средства для вертикальной съемки поверхности

земли
* ; и

1.3 Компьютерное проектирование планировочных работ на рисовых чеках

1.4 Конструкции используемых землеройно-планировочных машин

1.5 Применяемые лазерные системы автоматического управления высотным положением рабочего органа планировочных машин

1.6 Существующие технологии планировки рисовых чеков

1.8 Цель и задачи исследований
Выводы по первой главе
2. Анализ состояния поверхности рисовых чеков и обоснование типа планировочной машины
2.1. Методика оценки микронеровностей поверхности рисовых чеков
2.2. Результаты статистического анализа неровностей поверхности рисовых
чеков
2.3 Обоснование вида планировки и типа планировочной машины
Выводы по второй главе
Глава 3. Формирование концепции универсальной планировочной машины
3.1 Исследование формирования призмы волочения в бездонном ковше планировочной машины
3.2 Концепция универсальной землеройно-планировочной машины -скрепера-планировщика
3.3 Методика лабораторных испытаний физических моделей скрепера-планировщика
3.4 Разработка усовершенствованного лабораторного оборудования
3.5 Лабораторные исследования физических моделей в грунтовом лотке и определение основных параметров скрепера-планировщика
3.6. Результаты предварительных испытаний опытных образцов скрепера-планировщика
Выводы по третьей главе
Глава 4. Разработка комплексного технологического процесса планировки рисовых чеков '
4.1 Разработка способа экспресс съемки поверхности рисовых чеков
4.2 Разработка способа экспресс проектирования планировочных работ
4.3 Обоснование усовершенствованной технологии выравнивания
поверхности рисовых чеков
4.4 Обоснование метода экспресс контроля точности спланированной поверхности

Выводы по четвертой главе
Глава 5. Разработка усовершенствованной многофункциональной лазерно-программной системы автоматического управления
5.1 Усовершенствование многофункциональной лазерно-программной системы автоматического управления высотным положением рабочего органа скрепера-планировщика
5.2 Обоснование параметров электрогидравлической системы
5.3 Методика лабораторных и полевых исследовательских испытаний
опытного образца лазерно-программной системы автоматического управления
5.4 Результаты лабораторных и нолевых исследовательских испытаний
опытного образца лазерно-программной системы автоматического управления
Выводы по пятой главе
Глава 6. Рекомендации по применению скрепера- планировщика с лазерно-программной системой автоматического управления
6.1 Назначение, область и условия применения
6.2 Подготовительные работы
6.3 Комплексная технология планировочных работ на рисовых чеках с применением автоматизированного скрепера-планировщика
6.4 Экономическая эффективность применения скрепера-планировщика с лазерно-программной системой автоматического управления
6.4.2. Исходные данные
6.4.3. Расчет производительности скрепера-планировщика СП-4,0АН
6.4. Расчет экономической эффективности планировки рисовых чеков с применением автоматизированного скрепера-планировщика
6.4.1 Сплошная планировка
6.4.2 Периодическая (выборочная и сплошная) планировка
6.4.3. Экономическая эффективность скрепера-планировщика СП-4,0АН
Выводы по шестой главе
Общие выводы
Список используемой литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Введение
Диссертация посвящена совершенствованию комплексного технологического процесса планировки рисовых чеков и разработке многофункциональной планировочной машины с расширенными техническими и технологическими возможностями.
Актуальность исследований
Мировой и отечественной практикой земледелия доказано, что планировка или выравнивание поверхности земли является главным мелиоративным мероприятием, предназначенным для устранения имеющихся на поле неровностей в виде различных повышений и понижений. Наиболее ярко эффективность планировки проявляется, на рисовых чеках, от микрорельефа которых в первую очередь зависит урожайность риса и других культур рисового севооборота. При строительстве, реконструкции и эксплуатации рисовых оросительных систем по действующим требованиям колебания отметок микрорельефа чеков не должны превышать ± 5см. Накопленный опыт выращивания риса в Краснодарском крае подтверждает, что неровности поверхности чеков, находящиеся в пределах ±10 ... 13см, приводят к снижению урожайности риса в 1,5-2,7 раза и увеличению расхода поливной воды в 1,7-3,4 раза, что иллюстрируется таблицами 1 и 2 [12,14,17 ].
Необходимо отметить, что высокоточной планировке рисовых чеков отводится особая роль. Так, например, по данным Величко Е.Б. и Шумакова Б.Б. урожайность риса при колебаниях отметок чеков, спланированных с повышенной точностью равной ±3см, в 1,5 раза выше, а затраты поливной воды в 1,6 раза ниже, чем при отклонениях отметок чеков в пределах ±5см. Таким образом, повышение точности планировки на ±2см дает прибавку урожайности риса на 19,9 ц/га (47%) и экономию поливной воды 1621 м3 на тонну риса сырца (36%) [12,14].

В современных условиях эксплуатационная (предпосевная) планировка выполняется длиннобазовыми планировщиками, что не всегда эффективно,

Капитальная планировка по второму варианту выполняется последовательно в три этапа. На первом этапе клин-планировщик с лазерной системой управления выполняет срезку повышений под проектную плоскость с образованием по ходу движения спланированной полосы и насыпных валиков грунта по ее краям. Затем клин-планировщик совершает параллельный встречный проход таким образом, чтобы ширина двух сдвоенных насыпных валиков не превышала ширину захвата ковша скрепера. Вторым этапом нарезанные валики и грунт, находящийся между ними, срезают скрепером без лазерной системы управления при движении его колес по спланированным полосам. Срезанный грунт транспортируют и отсыпают в пониженные места равномерным слоем под плоскость. Последним третьим этапом осуществляют доводочную планировку длиннобазовым планировщиком по выбранной схеме сплошной планировки.
Анализ рассмотренных технологий планировки рисовых чеков показывает их следующие недостатки:
1. При проведении эксплуатационной планировки длиннобазовыми
планировщиками без лазерного управления невозможно обеспечить
планировку чеков под горизонтальную плоскость с точностью ± 3 см.
2. При проведении капитальной планировки:
- на чеке работают одновременно как минимум 2-3 типа разных машин, что резко удорожает стоимость работ,
- грунт сначала срезается в повышениях и складируется на чеке, а затем его повторно срезают, транспортируют и отсыпают в понижениях, что в 2-3 раза повышает энергоемкость процесса планировки,
- часть применяемых машин используются без лазерной системы управления, что значительно снижает точность планировки.
Для устранения этих недостатков возникает необходимость разработать универсальную машину (скрепер-планировщик), которая могла бы выполнять за один цикл последовательно все необходимые технологические