Обоснование конструктивных и технологических параметров ротационного адаптера к почвообрабатывающим и посевным машинам

• Автор: Котенев, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Особенности агроклиматических условий южной лесостепной и степной зоны Западной Сибири

1.2. Особенности физико-механических свойств почвы

1.3. Способы и устройства для накопления и сохранения влаги в почве, выравнивания поверхности поля и уничтожения сорняков

1.4. Техническое обеспечение обработки почвы и посева

1.5. Выводы

1.6. Задачи исследований

Глава 2. Теоретические исследования

2.1. Основной рабочий орган ротационного адаптера

2.2. Кинематика движения

2.3. Динамика движения

2.4. Выводы
Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.1. Программа исследований
3.2. Методика лабораторных исследований по определению рациональных параметров звена цепи
3.3. Методика лабораторных исследований по определению рациональной формы и размера зубового зацепа
3.4. Методика экспериментальных исследований по определению рациональной длины цепи
3.5. Методика сравнительных полевых исследований опытного образца ротационного адаптера с серийными рабочими органами
3.6. Методика обработки экспериментальных данных
3.7. Планирование эксперимента
Глава 4. Экспериментальные исследования
4.1. Результаты исследований физико-механических характеристик почвы
4.2. Результаты лабораторных исследований по определению рациональной формы и размера зубового зацепа
4.3. Результаты планирования эксперимента
4.4. Результаты сравнительных полевых исследований
4.5. Выводы
Глава 5. Экономическая эффективность
Общие выводы
Библиографический список
Приложения
Актуальность темы. Основными факторами, определяющими плодородие почвы в степи и южной лесостепи Западной Сибири, являются её физикомеханические свойства, почвенная влага, элементы питания, её структура. Качество обработки почвы определяется выровненностью, шероховатостью, противо-эрозионной устойчивостью и степенью её уплотнения. Применение многократных обработок привело к отрицательным последствиям - распылению и переуплотнению почвы, развитию водной и ветровой эрозии.
Низкое качество обработки почвы ведёт к формированию гребнистости, что увеличивает площадь её контакта с воздухом более, чем на 15%.. Это приводит к испарению и выветриванию влаги из почвы, повышает энергозатраты на выполнение технологических операций, снижает урожайность зерновых культур на 35-40% [ 41,70,80,83,88].
Важнейшим требованиям к перспективной почвообрабатывающей технике является снижение энергоемкости технологических процессов, совмещение технологических операций, что реализуется при создании новой техники на основе принципов блочномодульности, комбинированности и универсальности и её адаптивности к конкретным почвенно-климатическим условиям [ 66 ].
В связи с этим, тема данной работы но созданию ротащюнного адаптера к почвообрабатывающим и посевным машинам, обеспечивающим рациональную обработку почвы, с элементами выравнивания поверхности поля и уничтожения сорняков, а так же создания оптимальной плотности и эрозионной устойчивости, является актуальной.
Цель исследования - повысить эффективность технологического процесса обработки почвы и посева зерновых культур путем совершенствования рабочих органов ротационного адаптера.
Объект исследования - технологический процесс и технические средства обработки почвы и посева зерновых культур с применением ротационного адаптера.

Ппелмст исследования - закономерности влияния конструктивных и технологических параметров рабочих органов ротационного адаптера на качественные показатели обработки почвы и посева.
Научную новизну представляют: закономерности влияния параметров ротационного адаптера на качественные показатели обработки почвы и посева, позволяющие определить его рациональные параметры; способ и устройство для выравнивания поверхности поля, создания оптимальной структуры и формирования способности почвы фильтровать и сохранять влагу, совокупность теоретически обоснованных и экспериментально подтвержденных положений, обеспечивающих обработку почвы с сохранением в ней продуктивной влаги за счет формирования мульчирующего выровненного слоя специальными конструктивными решениями, повышающими плодородие почвы и эффективность процесса.
На защиту выносятся: закономерности влияния конструктивных и технологических параметров ротационного адаптера на качественные показатели технологического процесса обработки почвы и посева; рациональные параметры и режимы работы ротационного адаптера цепного типа.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований обоснованы конструктивные и технологические параметры ротационного адаптера цепного типа к культиваторам и сеялкам, позволяющего повысить качество обработки почвы и посева, уничтожить сорняки с наименьшими затратами. Результаты исследования могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями для разработки цепных адаптеров к почвообрабатываюицш и посевным машинам.
Реализация работы. Работа выполнена в период 1999-2004 г.г. в отделе механизации ГНУ СибНИИСХ СО РЛСХН в соответствии с государственным тематическим планом работ по теме: 02.03. Создать комплекс конкурентно способных технических средств нового поколения, построенных на принципах блочно-модульности, трансадаптивности, ресурсосбережения, для устойчивого производства продукции растениеводства, а также с ГНУ СибИМЭ СО РЛСХН по государственному контракту с Минсельхозом РФ № 1312 от 27.09.2002 г.

2.3. Динамика движения
Учитывая, что зубья выбраны круглые, действия сил является однотипным. Однако зубья в цепном адаптере участвуют в сложных движениях, так как звенья, как было показано выше, при погружении в грунт по-разному испытывают сопротивление почвы. На начальной стадии погружения зуба центрального звена в почву сопротивление почвы (Дэ) преодолевается силами движения агрегата (Ру) силами тяжести цепи (И) и силами вращательного движения Рш, образующимися при комплексном воздействии почвы на цепное устройство (Рис.2.18). Интегрированная сила сопротивления при погружении зуба в почву должна быть меньше интегрированной силы образующейся при движении цепного устройства. В противном случае возникают ситуации поверхностного движения звена по грунту или его подпрыгивание.
Рисунок 2.18. Силы, действующие на зуб.
При дальнейшем погружении зуба в грунт и движении агрегата, силы сопротив ления создают эффект вращательного движения (Рис.2.19).