Повышение эффективности работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата по накоплению и сохранению влаги в почве путем совершенствования его рабочих органов

• Автор: Марадудин, Алексей Максимович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности накопления и сбережения влаги в почве в засушливых зонах страны.

1.2 Методы влагонакопления и влагосбережения на равнинных и

склоновых почвах

1.3 Щелевание почвы поперек склонов и используемые щслеватели.

1.3.1 Технология щелевания почвы

1.3.2 Существующие технические средства, используемые для щелевания.

1.3.3 Щелевание с заполнением щелей соломой и другими наполнителями

1.4 Анализ теоретических и экспериментальных исследований рабочих органов для щелевания почвы, их классификация.
1.4.1 Классификация конструкций щслерсзов.
1.4.2 Анализ теоретических и экспериментальных исследований рабочих органов для щелевания почвы.
1.5 Существующие способы сбора и заделки пожнивных остатков
1.6 Применение комбинированных почвообрабатывающих и посевных машин в сельском хозяйстве
Выводы по главе.
1.7 Цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕ ТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ
ЩЕЛЕРЕЗА И СОЛОМОНАПРАВИТЕЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА
2.1 Устройство и работа комбинированного почвообрабатывающего
агрегата
2.2 Теоретические исследования взаимодействия щелереза с почвой.
2.2.1 Влияние почвенных факторов на процесс щелевания почвы
2.2.2 Теоретическое обоснование эвольвентной формы режущей кромки и параметров щелереза с односторонней заточкой.
2.2.2.1 Силовой анализ односторонней и двусторонней заточек ножа щелереза
Кинематический анализ соломистых частиц, перемещающихся по
кромкам щелереза с одно и двусторонней заточками.
2.2.2.3 Теоретическое исследование взаимодействия щелереза, имеющего
одностороннюю заточку, с пожнивными остатками.
2.2.3 Зависимость тягового усилия щелевания от геометрических форм
и параметров щелереза.
2.3 Теоретические исследования пассивного соломонаправителя,
обеспечивающего сбор соломистой массы и доставку ее к почвенной щели
2.3.1 Теоретическое исследование взаимодействия пассивного соломонаправителя с соломистой массой.
2.3.2 Определение оптимальных конструктивных параметров пассивного соломонаправителя
Выводы по главе.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.1.1 Программа проведения лабораторных исследований
3.1.2 Программа полевых исследований
3.2 Методика лабораторных исследований. Используемые устройства
и приборы для исследований
3.2.1 Устройство и работа установки для определения зависимости тя
гового усилия и качества выполняемых щелей от конструктивных параметров щелерезов.
3.2.2 Методики определения тяговых усилий в зависимости от различных факторов. Используемые приборы и устройства.
3.2.3 Используемые методики для исследования физикомеханических
свойств почвы. Инструменты и оборудование
3.2.4 Методика определения зависимости интенсивности самоочистки
щелереза от различных факторов. Используемые устройства и оборудование.
3.2.5 Устройство и работа установки для определения оптимального
угла фиксации соломонаправителя 1 .
3.2.6 Методика определения оптимального угла установки соломонаправителя. Используемые приборы и оборудование
3.3 Полевые исследования. Описание методики опытов и используемых приборов и устройств
3.3.1 Устройство и работа комбинированного почвообрабатывающего
агрегата.
3.3.2 Методика проведения полевых исследований. Используемые приборы и оборудование.
3.3.3 Обработка данных тяговых испытаний
4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты лабораторных исследований.
4.1.1 Результаты определения тягового сопротивления в зависимости от
различных факторов.
4.1.2 Результаты полученной самоочистки щелереза от различных факторов.
4.1.3 Результаты опытов по определению оптимального угла установки
соломонаправителя.
4.2 Результаты полевых опытов.
4.2.1 Качество выполняемых операций.
4.2.2 Исследование влияния комбинированного почвообрабатывающего агрегата на влагозапасы и плотность почвы.
4.2.3 Результаты, полученные при определении тяговых и мощностных
характеристик.
Выводы по главе
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЩЕЛЕВАНИЯ ПОЧВЫ С ЗАКРЫТИЕМ ЩЕЛЕЙ СОЛОМОЙ СОВМЕСТНО С ПОСЕВОМ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Щелевание почвы как агротехнический прием, применяемый для накопления влаги в почве и снижения воздействия водной и ветровой эрозий на почву, стали широко изучать и применять в нашей стране с х годов двадцатого века. Димо, П. С. Волков, К. К. Бамберг, а далее продолжили В. Я.Н. Мухортов, А. П. Коваленко, М. И. Комаров, И. С. Константинов, 1 Маленко, Д. К. Шапошников, П. И. Аксенов, И. А. Кузник, Скородумов, Д. И. Бужак, И. И. Грак, Б. М. Ким и многие другие. Продолжают ею заниматься и до настоящего времени. Причинами этому служат следующие факторы простота выполнения операции щелевания, простота изготовления орудий для щелевания, высокая эффективность накопления влаги в почве и ее разуплотнения, а также снижение воздействий водной и ветровой эрозий по сравнению с другими видами обработок почвы. Параметры щелевания во многом зависят от природноклиматических условий и от того, с какой целью оно выполняется. К основным параметрам щелевания можно отнести глубину щелей, их ширину, интервал между щелями, направление нарезки щелей и время проведения щелевания. Основное время проведения щелевания осенний период года, в частности при наступлении первых заморозков конец ноября начало декабря, когда ночва промерзает на глубину до см , , , 0. Это позволяет укреплять стенки щели и предохранять ее от заполнения грунтом. На склоновых почвах щели нарезаются поперек склонов, так как при нарезании их вдоль склона талая вода при стоке входит в щели только в местах понижения рельефа, щели быстро заполняются и впитываемость воды резко падает . Ширина щели в основном влияет на объем поглощенного стока за единицу времени, а глубина щели на водопроницаемость почвы . Ширина щели варьируется в среднем от 2,5 до 5 см. Выбор глубины и ширины щели зависит от типа почв и климата. Чаще всего щелевание осуществляют на глубину см , , , , 8, хотя в США и Англии опыты по рыхлению и щелеванию глинистых почв на глубину от до см показали качественные результаты 1,2, 4. Однако увеличение глубины связано с повышением тягового усилия, что приводит к более высокому расходу ТСМ. Для черноземов Среднего Поволжья наибольшим плодородием обладает слой почвы 0см . Отмечено, что для ВолгоДонской зоны оптимальная глубина щелей составляет см , 0. Расстояние между щелями также варьируется в довольно широких пределах. Для снижения водной эрозии и предотвращения смыва почвы щели могут выполняться в среднем на расстоянии до 5 м. Однако доказано , что при щелевании промачивание почвы с каждой стороны щели не превышает 1,5 м. Поэтому в условиях засушливого климата для сохранения и равномерного распределения влаги по полю интервал между щелями желателен в пределах 1,,2 м. Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что для климатических условий и типов почв зоны Поволжья оптимальными параметрами для щелсвания являются следующие расстояние между щелями 1,,2 м глубина щелей см ширина щелей см. Существующие технические средства, используемые для щелевания Все агрегаты для щелевания можно разделить на две большие группы. К первой группе относятся различные комбинированные почвообрабатывающие машины, выполняющие щелевание совместно с другими технологическими операциями. В первую очередь сюда относятся серийно выпускающиеся нашей промышленностью шюскорезыщелеватели ПЩ3 и ПЩ5 рисунок 1. Они предназначены для сплошной обработки почвы с максимальным сохранением стерни других пожнивных остатков после колосовых и пропашных предшественников с одновременным щелеванием . Рисунок 1. Для этой же цели используются плоскорезыщелсватели комбинированные ПЩК3,8 и ГПЦК6,8 рисунок 1. Рисунок 1. Кроме серийно выпускающихся образцов имеются агрегаты, которые запатентованы, но пока не получили широкого применения. Например, комбинированный почвообрабатывающий агрегат рисунок 1. К первой группе можно также отнести агрегаты для обработки почвы и для посева семян различных культур, на которые дополнительно устанавливается один или несколько щелерезов. Например, известна технология возделывания пропашных культур , когда использовалась сеялка СПЧ6А, дооборудованная одним или двумя щелерезами ППР5,4. При применении данной технологии на площади свыше тыс.