Ресурсосберегающие технологии и комплекс машин для ухода за почвой в интенсивных садах

• Автор: Манаенков, Константин Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Мичуринск- Наукоград
• Количество страниц: 315 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УХОДА ЗА ПОЧВОЙ В САДАХ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Направления интенсификации промышленных плодовых насаждений

1.1.1 Основные типы садов и их технологические особенности .1.2 Системы содержания почвы в садах

1.2 Развитие технологий и технических средств для ухода за почвой в садах

1.2.1 Механизированная обработка междурядий

1.2.1.1 Орудия для основной обработки почвы

1.2.1.2 Орудия для поверхностной обработки почвы

1.2.1.3 Устройства для скашивания и измельчения травы

1.2.2 Механизированная обработка приствольных полос

1.2.2.1 Устройства для механической обработки
1.2.2.2 Гербицидные штанги для химической обработки
1.2.2.3 Устройства для скашивания травы в рядах деревьев
1.3 Постановка проблемы. Направления совершенствования технологий ухода за почвой в садах на слаборослых подвоях
1.3.1 Проблемная ситуация при уходе за почвой в слаборослых садах
1.3.2 Совершенствование технологий ухода за почвой
1.4 Выводы. Цель и задачи исследований
2 ОБОСНОВА 1ИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ, ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
2.1 Исходные положения при проектировании комплекса машин
для ресурсосберегающего ухода за почвой в садах
2.2 Защитная зона рядов деревьев при обработке почвы в интенсивных садах
2.3 Обоснование возможности использования для содержания междурядий под черным паром орудий общего назначения
2.4 Технологическая схема, параметры и режимы работы машины
для механической обработки приствольных полос
2.4.1 Конструктивные параметры поворотной фрезерной секции с вертикальнороторными рабочими органами
2.4.2 Технологические параметры рабочих органов
2.4.2.1 Элементы кинематики вертикальнороторной поворотной секции
2.4.2.2 Динамика рабочих органов при обходе штамба
2.4.3 Моделирование процесса обработки почвы поворотной секцией
2.4.4 Технологический процесс и схема машины
2.5 Исследование рабочего процесса и обоснование параметров гербицидной штанги для химической обработки приствольных полос сада
2.5.1 Рабочий процесс штанги с шириной, допускающей ее свободный проход между рядами деревьев
2.5.2 Исследование гербицидной штанги с отклоняющимися секциями
2.5.2.1 Анализ движения отклоняющейся секции у штамба
2.5.2.2 Составляющие и суммарная площадь огреха
2.5.2.3 Вылив раствора по площади огреха
2.5.3 Технологический процесс и схема перспективного устройства, исключающего образование огреха в приштамбо
вой зоне
2.5.3.1 Степень неравномерности излива по ширине ленты
2.5.3.2 Технологический процесс и схема устройства
2.6 Технологическая схема, параметры и режимы работы косилки
для мульчирования приствольных полос
2.6.1 Кинематика ротационного режущего аппарата
2.6.2 Исследование взаимодействия стебля с лопастью ножа
2.6.2.1 Движение стебля при упругом ударе о лопасть ножа
2.6.2.2 Движение стебля по отбивающей пластине ножа
2.6.3 Определение направления перемещения скошенной
2.6.4 Определение дальности полета скошенной массы
2.6.5 Моделирование процесса мульчирования приствольных полос травой, скашиваемой в междурядьях. Технологический процесс и схема косилки
2.7 Выводы по разделу
ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.2 Характеристика объектов исследований, условий проведения опытов, используемых приборов и аппаратуры
3.2.1 Обработка приствольных полос поворотной фрезерной секцией
3.2.2 Оборудование для исследования процесса внесения растворов гербицидов в приствольные полосы
3.2.3 Ротационный режущий аппарат с отбивающими пластинами на ножах
3.3 Методы исследования, обработки и анализа полученных
данных
3.4 Последовательность проведения экспериментов
3.4.1 Исследование машины для обработки приствольных
3.4.1.1 Оптимизация кинематики поворотной секции при
обходе штамба
3.4.1.2 Исследование качественных показателей работы
3.4.2 Исследование щелевых распылителей гербицидных штанг
3.4.3 Исследование ротационного режущего аппарата для мульчирования приствольных полос
3.4.3.1 Исследование влияния конструктивных параметров отбивающих пластин и высоты травостоя на дальность вылета скошенной массы
3.4.3.2 Исследование равномерности сформированного мульчирующего слоя
РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Исследование процесса механической обработки приствольных полос
4.1.1 Кинематика поворотной фрезерной секции при обходе
штамба
4.1.2 Качественные показатели работы
4.1.2.1 Подрезаемость сорняков
4.1.2.2 Крошение почвы, микрорельеф обработанной полосы
и энергоемкость процесса
4.1.3 роизводственная проверка работоспособности экспериментального образца машины
4.2 Исследование штанги для внесения растворов гербицидов в приствольные полосы
4.2.1 Результаты исследования щелевых распылителей
4.2.2 Производственная проверка гербицидной штанги
4.3 Исследование косилки для мульчирования приствольных
4.3.1 Результаты исследования ротационного режущего
аппарата
4.3.1.1 Влияние конструктивных параметров отбивающих пластин и высоты травостоя на дальность вылета скошенной массы
4.3.1.2 Исследование равномерности сформированного мульчирующего слоя
4.3.2 Производственная проверка опытного образца косилки
4.4 Выводы по разделу
5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Оценка эффективности предлагаемых технологий и технических средств
5.1.1 Содержание почвы под черным паром
5.1.2 Содержание почвы под залужением междурядий
5.2 Практическая реализация разработанных технических средств
и технологий
5.3 Выводы по разделу
Общие выводы
Список использованных источников


Вспашка почвы в садах является основным афоприемом, который образует рыхлый слой почвы после ее уплотнения во время уборки и вывозки урожая, способствует задержанию талых вод и накоплению влаги в почве, уничтожению сорной растительности. В зонах с легкими и средними почвами пахоту проводят один раз в года, чередуя с глубокой обработкой тяжелыми дисковыми боронами. Орудиями для основной обработки, которые предусмотрены Системой машин, являются плуг садовый ПС4, плуглущильник садовый ПЛС6 и борона дисковая садовая тяжелая БДСТ2,5 БДСТ2,5А . Рисунок 1. Плуг садовый ПС4 предназначен для вспашки на глубину до см почвы с удельным сопротивлением до 9 Нсм2. Конструктивное исполнение может быть в четырехкорпусном и трехкорпусном вариантах с шириной захвата 1,2 и 0,9 м соответственно. Плуг рис. Прицепное устройство имеет продольную тягу, перемещающуюся на нужный угол по сектору, и прицепную планку с отверстиями, присоединяемую к трактору. Эта планка позволяет увеличить боковой вынос плуга. Глубину пахоты регулируют винтом, упирающимся в раму плуга и обеспечивающим положение передних колес в соответствии с глубиной вспашки. Заднее колесо во время работы ограничивает заглубление задних корпусов и удерживает плуг от разворота при боковом его смещении. Для этого на колесе имеется реборда. Для этого полуось изогнута и может поворачиваться на 0. Фиксируется она в нужном положении стопорным болтом, входящим в отверстие на оси. В транспортное и рабочее положения плуг переводят гидроцилиндром, соединенным с гидросистемой трактора. Во время работы рычаг гидрораспределителя устанавливают в плавающее положение. Агрсгатируется с тракторами класса тяги кИ. Аналогичен по конструкции плуглущильник садовый ПЛС6, предназначенный для основной обработки междурядий на глубину до см. Плуг имеет шесть корпусов с захватом 0, м. Радиальный прицеп обеспечивает боковое смещение плуга от продольной оси трактора для обработки почвы под кронами деревьев. Агрегатирустся с тракторами класса тяги кН. Ворона дисковая садовая тяжелая БДСТ2,5 и борона ВДСТ2,5А как вариант модернизации предыдущей конструкции предназначены для основной обработки почвы в междурядьях сада на глубину до см. При сильной засоренности междурядий может использоваться и для поверхностной обработки. Работает как прицепное орудие с боковым смещением от продольной оси трактора до 2,8 м, что позволяет обрабатывать почву не только в середине междурядья, но и под кронами деревьев. Борона БДСТ2,5 рис. Изменение угла атаки батарей, а также перевод бороны в транспортное и рабочее положения осуществляется гидроцилиндром . Имеется соединительный брус , фиксирующий раствор батарей в работе. Каждая батарея состоит из отдельных секций плоскосфсрических дисков, смонтированных на обшей раме. В секциях передней батареи расположены вырезные диски, а задней без вырезов. На раме задней батареи установлен дисковый загортач, который заделывает борозду, оставляемую крайним правым диском этой батареи. Прицеп бороны состоит из сектора б, поворотной тяги 7 и тяги удлинителя 8. В рабочем положении тяги жестко соединены между собой и закреплены на секторе под углом к линии движения. При увеличении угла увеличивается боковое смещение бороны от продольной оси трактора. При транспортировании бороны на дальние расстояния или по дорогам с твердым покрытием прицеп переоборудуют в навесное устройство. Для этого сектор с поворотной тягой устанавливают вертикально и тягойудлинителем фиксируют в этом положении, соединяя его другим концом с рамой бороны. Поворотная тяга имеет вилку для центральной тяги, а сектор пальцы для нижних тяг механизма навески трактора. Агрегатирустся борона с тракторами класса тяги кН. Рисунок 1. Основными орудиями Системы машин для весеннелетней обработки почвы являются борона дисковая садовая БДС3,5 и культиватор садовый гидрофицированный КСГ5 . Борона дисковая садовая БДС3,5 предназначена для рыхления почвы на глубину 8Л 2 см и уничтожения сорной растительности в подкроновых зонах и свободной части междурядий.