Разработка и обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной обработки почвы

• Автор: Яруллин, Фанис Фаридович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 191 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Агротехнические и технологические основы поверхностной
обработки почвы
1.2 Обзор конструкций почвообрабатывающих машин для поверхностной обработки почвы
1.3 Классификация ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин
1.4 Обзор теоретических исследований ротационных почвообрабатывающих орудий
1.5 Выводы, цель и задачи исследований
ГЛАВА II ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РОТАЦИОННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
2.1 Уравнения движения ротационного рабочего органа почвообрабатывающего орудия
2.2 Исследование процесса взаимодействия ротационного рабочего органа
с почвой
2.3 Теоретическое обоснование взаимного расположения ротационных рабочих органов на раме
2.4 Определение динамических показателей ротационного рабочего
органа
Выводы по главе
ГЛАВА III ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Устройство экспериментальной установки

3.3 Методика определения физико-механических свойств почвы
3.4 Методика определения гребнистости поверхности поля
3.5 Методика определения степени крошения почвы
3.6 Методика лабораторных исследований тягового сопротивления ротационного рабочего органа
ГЛАВА IV РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РОТАЦИОННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
4.1 Оценка конструктивно-технологической схемы почвообрабатывающего орудия с ротационными рабочими органами
4.2 Результаты лабораторных исследований тягового сопротивления и частоты вращения ротационного рабочего органа
4.3 Результаты исследования крошения почвы в полевых условиях
4.4 Результаты исследования гребнистости поверхности поля
4.5 Экспериментальная проверка взаимного размещения ротационных рабочих органов на раме почвообрабатывающего орудия
ГЛАВА V ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЧВООБРОБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ
5.1 Показатели эффективности применения почвообрабатывающего орудия
с ротационными рабочими органами
5.2 Энергетическая оценка использования почвообрабатывающего орудия с ротационными рабочими органами
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Дальнейшее развитие отрасли растениеводства АПК основано на внедрении высокоэффективных наукоемких интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих увеличение продуктивности пашни и получение экологически безопасной продукции с минимальными затратами материальных, трудовых и энергетических ресурсов.
Актуальность работы. В настоящее время в мире по энергоресурсосберегающим технологиям (Mini-Till, No-Till, Strip-Till) обрабатываются более 500 млн.га земли, в России - около 30 млн.га, а в Республике Татарстан (РТ) - более 1 млн. га пашни. При этом, с каждым годом площади сельхозугодий под интенсивные агротехнологии имеют тенденцию к увеличению [80, 142, 143].
Внедрение сберегающих технологий в земледелии предполагает различные варианты минимизации обработки почвы, которые рассматриваются как один из важнейших условий экологизации земледелия, а также снижения эперго- и ресурсоемкое производства продукции растениеводства [41, 139].
Однако, на сегодняшний день технологии и технические средства для поверхностной обработки почвы являются достаточно энергоемкими и не в полной мере обеспечивают показатели качества выполнения технологического процесса. Применяемые орудия для поверхностной обработки почвы оборудованы в основном пассивными рабочими органами, которые не всегда обеспечивают полное и качественное выполнение агротехнических приёмов, что в конечном итоге отрицательно сказывается на качество выполнения технологического процесса.
В связи с этим, основной составляющей, при разработке нового почвообрабатывающего орудия, является высокая производительность при меньших затратах с сохранением или улучшением агротехнических показателей (степени крошения почвы, гребнисгости поверхности поля и дна борозды, мульчирования, полного уничтожения сорняков и др.).

(1.15)
где Д — коэффициент сопротивления качению барабана;
Яд = Я — /ц - динамический радиус барабана;
Я - радиус барабана;
1ц - глубина рыхления;
Мг, Му - моменты создаваемые соответственно силами трения и инерции барабана.
Рассматривая динамику ротационных плугов и фрез Г.Н. Синеоков и И.М. Панов [108] отмечают, что сопротивление почвы ротационным рабочим органам складывается из сопротивления отрыва стружки в горизонтальном направлении крылом ножа, разрезанию пласта в вертикальной плоскости стойкой ножа, сопротивление на крошение стружки и па сообщение некоторой скорости массе обрабатываемой почвы. В виду значительной трудности раздельного определения перечисленных составляющих сопротивления, основываясь на рациональную формулу В.П. Горячкина (1.13), сопротивление на ротационном ноже представлено ими в виде суммы трех составляющих:
где ЯТР - сопротивление, вызванное трением ножа о почву;
ЯР - сопротивление резанию и деформации отрезаемой стружки;
Яотб ~ сила, необходимая для сообщения скорости массе обрабатываемой почвы.
При этом они также предлагают, объединить первую и вторую составляющую формулы определяя ее как:
где кр - коэффициент пропорциональности; в - толщина отрезаемой стружки;
Ь - толщина отрезаемой стружки.
Г.Н. Синеоков и И.М. Панов также отмечают, что разделение общего сопротивления рабочего органа на составляющие ЯР и Я0Тб до известной степени
Я — ЯТР + Яр + Я0ТБ,
(1.16)
Яр = кр5Ь,
(1.17)