Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 августа, печатный экземпляр отправим 6 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Результаты экспериментальных исследований по обоснованию ширины захвата рабочего органа для основной обработки уплотненных почв

Технические науки
02.12.2019
31
Поделиться
Библиографическое описание
Куваев, А. Н. Результаты экспериментальных исследований по обоснованию ширины захвата рабочего органа для основной обработки уплотненных почв / А. Н. Куваев, И. В. Токарев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 48 (286). — С. 63-66. — URL: https://moluch.ru/archive/286/64684/.


В настоящее время одним из наиболее действенных способов разуплотнения почвы является механическая обработка. Несмотря на разные оценки основной обработки стерневых фонов, многие исследователи отмечают положительное воздействие плоскорезной основной обработки, в особенности в технологиях органического земледелия, на накопление влаги и физическое состояние корнеобитаемого слоя, рост и развития растений и урожайность различных культур [1, с. 350].

Анализ конструкции имеющихся рабочих органов говорит о том, что в условиях Северного Казахстана, для которого характерным является переуплотнение почв и повышенная твердость, выполнение данной технологической операции с соблюдением агротехнических требований представляет техническую проблему и ее решение является актуальным для сельскохозяйственного машиностроения Республики Казахстан [2, с.64].

Основными недостатками существующих рабочих органов для безотвальной основной обработки почв с повышенной плотностью и твердостью является низкая сохранность стерни, заделка измельченных растительных остатков в поверхностный слой почвы, наличие крупных почвенных комков на поверхности поля и высокие удельные затраты энергии.

Для решения поставленной проблемы нами были проведены теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию параметров рабочего органа для основной обработки уплотненных почв.

В результате проведенных теоретических исследований было установлено, что из всех типов рабочих органов наиболее работоспособным является плоскорежущая лапа шириной захвата 0,6–1,0 м, с углом установки долота и лемехов ко дну борозды 29–32 градуса.

Для окончательного уточнения ширины захвата рабочего органа были проведены экспериментальные исследования в полевых условиях. Для проведения экспериментальных исследований были изготовлены плоскорежущие рабочие органы различной ширины захвата. Рабочие органы поочередно устанавливались на лабораторно-полевую установку, представленную на рисунке 1. На продольный брус рамы устанавливались плоскорежущие рабочие органы шириной захвата от 0,6 до 1,0 м с углами установки лемехов и долота 30 градусов. Изменения углов установки лемехов и долота проводилось на плоскорежущих рабочих органах шириной захвата 0,7 и 0,8 м путем постановки под крепежные болты регулировочных пластин.

C:\Users\User\Desktop\Новая папка (2)\IMG_1401.JPG

Описание: D:\КазНИИМЭСХ\___ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕМАТИКА___\___ГОС. ТЕМАТИКА. РАЗРАБОТКА ОРУДИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕРНИ. 2015-2017\2015 год\_ОТЧЕТ ЗА 2015 Г\промежуточные материалы\ФОТОГРАФИИ\Новая папка (2)\IMG_1409.JPG

а) общий вид

б) вид в работе

Рис. 1. Лабораторно-полевая установка

Замеры тягового сопротивления, крошения обрабатываемого слоя и сохранности стерни выполнялись при постоянной скорости. Установочная глубина обработки во всех опытах была одинаковая и равна 30 см.

В основу методики проведения экспериментальных исследований заложена действующая нормативная документация: определение условий экспериментальных исследований — ГОСТ 20915–2011, качество выполнения технологического процесса — ГОСТ 33736–2016, энергетическая оценка – ГОСТ Р 52777–2007.

Состояние обрабатываемого слоя в период исследований характеризовалось низкой влажностью в пределах 14–19 %, высокой твердостью 4,7–7,1МПа. Обилие зимней и весенней влаги в почве и резкое повышение температуры в конце июня способствовали образованию уплотненного почвенного слоя на глубине ниже 10 см. Почвенные условия являются типичными для полей, на которых применялись элементы минимальной и нулевой технологий возделывания зерновых культур.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические расчеты о влиянии углов установки долота и лемехов ко дну борозды на тяговое сопротивление. С увеличением углов установки долота и лемехов удельное тяговое сопротивление снижается, достигает минимума при углах 29–32 градуса, а затем возрастает (рисунок 2).

Описание: C:\Users\User\Desktop\графики\раздел 4\график 3.JPG

– рабочий орган Вр = 0,8 м;

- рабочий орган Вр = 1,0 м; Vр = 2,2 м/с

Рис. 2. Влияние углов установки долота и лемехов α на удельное тяговое сопротивление плоскорежущих рабочих органов Руд

Крошение почвенного слоя в зоне работы лемехов (глубина 15–30 см) с увеличением ширины захвата рабочего органа снижается, а сохранность стерни возрастает (рисунок 3).

- крошение

- сохранность стерни

1 — слой 15–30 см; 2- слой 0–30 см, Vр = 2,2 м/с

Рис. 3. Влияние ширины захвата рабочего органа Вр на крошение почвенного слоя П и сохранность стерни на поверхности поля С

В зоне работы лемеха крошение обрабатываемого слоя тем выше, чем меньше ширина захвата рабочего органа. Такая же закономерность прослеживается и по всему обрабатываемому слою. Увеличение крошения обрабатываемого слоя с уменьшением ширины захвата лапы происходит за счет стойки. Максимальное крошение получено с рабочим органом шириной захвата 0,6 м. Однако при этом наблюдается наименьший процент сохранности стерни на поверхности поля.

Углы установки долота и лемехов и ширина захвата рабочего органа существенно влияет на качество крошения обрабатываемого слоя и на сохранность стерни на поверхности. Установлено, что с увеличением углов установки долота и лемехов ко дну борозды крошение основного слоя возрастает, а сохранность стерни снижается (рисунок 4).

По результатам проведенных экспериментальных исследований установлено, что по комплексному показателю крошения почвенного слоя, сохранность стерни на поверхности и удельному тяговому сопротивлению в данных почвенных условиях лучшие результаты получены на вариантах рабочих органов с шириной захвата 0,7 и 0,8 м с углом установки долота и лемехов 30 градусов.

- крошение слоя 15–30 см

- сохранность стерни

Вр = 0,8 м, Vр = 2,2 м/с

Рис. 4. Влияние углов установки долота и лемехов α на крошение почвенного слоя П и сохранность стерни на поверхности поля С

Литература:

  1. Edwards D. R., White L. J., Munkholm C. G., Lamande M. Modeling the readiness of soil for different methods of tillage // Soil and tillage research. — 2016. — № 155. — С. 339–350.
  2. Куваев А. Н.. Основная обработка стерневых полей северных зерносеющих регионов казахстана и современные орудия для её выполнения // 3i Интеллект, идея, инновация. Многопрофильный научный журнал. — 2018. — № 2. — С. 57–64.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №48 (286) ноябрь 2019 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 63-66):
Часть 1 (стр. 1-91)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 63-66стр. 91

Молодой учёный