Повышение эффективности процесса отвальной обработки почвы на склонах за счет разработки и обоснования параметров противоэрозионного орудия

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность: 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства;

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА СКЛОНАХ ЗА СЧЕТ РАЗРАБОТКИ И ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОТИВОЭРОЗИОННОГО ОРУДИЯ

Худяков В.В.

Саратов - 2007

Работа выполнена в ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН

Научный руководитель:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессоркандидат технических наук, доцент Соколов Николай Михайлович Емелин Борис Николаевич Казарин Сергей Николаевич

Ведущая организация - ФГНУ Российский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт сорго и кукурузы

Защита состоится 30 мая 2007 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, д.60, ауд.325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «27» апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.П. Волосевич

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В Поволжье более 60% сельскохозяйственных угодий расположено на склонах, которые в различной степени подвержены водной эрозии. Весной здесь вместе с талой водой выносится значительное количество плодородной почвы и элементов питания. В результате на склоновых землях ежегодно снижается потенциальное плодородие почв, которое не обеспечивает получение стабильных урожаев.

Одним из основных и наиболее эффективных мероприятий по защите склоновых земель от эрозии, является основная обработка, которая изменяет водопроницаемость почвы и за счет этого регулирует сток талых вод и эрозионные процессы.

При выборе противоэрозионных приемов предпочтенье отдают обработкам, которые позволяют иметь высокую производительность агрегатов и небольшие затраты.

Применяемые в производстве противоэрозионные мероприятия, такие как пахота поперек склона с почвоуглублением, образование на поверхности зяби водоемкого микрорельефа в виде лунок, оставление на поверхности поля стерни, ступенчатая вспашка и т.д., являются энергоемкими и лишь частично снижают сток и эрозионные процессы. Поэтому необходима разработка наиболее эффективных способов и технических средств с почвовлагосберегающими органами.

Перспективным направлением усиливающим противоэрозионную устойчивость пашни является использование в качестве почвовлагосберегающего средства пожнивных остатков, оставшихся после уборки различных культур. Наибольший эффект при этом достигается при формировании из стерни локальных кулис с помощью различных приспособлений.

В связи с этим совершенствование технологического процесса основной обработки склоновых земель, за счет разработки орудия с почвовлагосберегающими рабочими органами, повышающего противоэрозионную устойчивость вспашки, является актуальной задачей, решение которой имеет важное хозяйственное значение.

Цель работы. Повышение эффективности технологического процесса отвальной обработки почвы в склоновых агроландшафтах, за счет разработки и обоснования параметров противоэрозионного приспособления к плугу общего назначения.

Объект исследования. Технологический процесс основной отвальной гребне-кулисной обработки почвы, выполняемый противоэрозионным орудием на склоновых землях.

Предмет исследования. Экспериментальное противоэрозионное орудие для отвальной гребне-кулисной обработки почвы.

Методика исследования. Теоретические исследования противоэрозионного орудия для гребне-кулисной отвальной обработки почвы выполнялись с применением известных законов и методов классической механики и математики. Лабораторно-полевые и хозяйственные испытания проводились в соответствии с действующими ГОСТами и частными методиками. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики при помощи ЭВМ.

Научная новизна. Разработана конструктивно-технологическая схема противоэрозионного орудия состоящего из плуга общего назначения и дискового приспособления для формирования гребне-стерневых кулис из пожнивных остатков, получены аналитические зависимости для определения его основных конструктивных параметров и тягового сопротивления. Проведен теоретический анализ технологического процесса формирования гребне-стерневых кулис на склонах.

Научные положения выносимые на защиту.

- Анализ почвозащитных технологий обработки склоновых земель, орудий и приспособлений для их выполнения;

- Конструктивно-технологическая схема противоэрозионного орудия для отвальной гребне-кулисной обработки почвы;

- Результаты теоретических исследований технологического процесса отвальной гребне-кулисной обработки почвы на склонах, полученные аналитические выражения для определения основных конструктивных параметров противоэрозионного орудия и его тягового сопротивления;

- Результаты лабораторно-полевых исследований и полученные экспериментальные зависимости для обоснования оптимальных конструктивно-технологических параметров противоэрозионного орудия для отвальной гребне-кулисной обработки почвы;

- Технико-экономическая оценка противоэрозионного орудия.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработана конструктивно-технологическая схема противоэрозионного дискового приспособления к плугу общего назначения для отвальной гребне-кулисной обработки почвы к тракторам класса 3. Его применение в склоновых агроландшафтах позволяет сократить сток талой воды на 55%,смыв почвы до 40% и повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 7…12% в сравнении с вспашкой. Опытный образец плуга с противоэрозионным приспособлением испытан в Поволжской МИС г. Кинель Самарской области и внедрен в Саратовской области в ОНО “Экспериментальное хозяйство”, ГУП ОПХ “Красавское” и ГУП “Аркадакская опытная станция” ГНУ НИИСХ Юго-Востока. Решением Главного управления механизации и электрификации, Гостехнадзора Минсельхоза Российской Федерации и Главного управления по развитию сельскохозяйственного и тракторного машиностроения комитета Российской Федерации, противоэрозионное приспособление ПГО-1,75 включено в систему машин под шифром Р.21.05.01.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях СГАУ имени Н.И. Вавилова в 1999-2007 гг. На Всеросииской научно-практической конференции ГНУ НИИСХ Юго-Востока 2004 г.

Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 10 публикациях, из них 1 в реферируемом издании указанном в “Перечне …” ВАК, а также одно описание на противоэрозионное орудие к патенту РФ № 2294070. Общий объем публикаций 5,95 п.л., из которых 1,20 п.л. принадлежит лично соискателю.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 134 страницах, содержит 6 таблиц, 8 графиков, 26 рисунков, из них 7 фотографий, 9 приложений. Список литературы включает 126 наименований, из них 5 на иностранном языке.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований», проведен анализ известных противоэрозионных способов и технических средств для обработки склоновых земель, выявлены их основные недостатки. Определены перспективы развития почвозащитных технологий и технических средств для обработки почв на склонах.

Вопросам совершенствования почвозащитных технологий посвящены работы ведущих ученых Докучаева В.В., Бараева А.И., Шабаева А.И., Сдобникова С.С., Спирина А.П., Рыкова В.Г., Бойкова В.М., Сулейменова М.И. и д.р.

Анализ проведенных исследований показал, что наиболее перспективным направлением по защите склоновых почв от водной эрозии, является вспашка с формированием на обработанной поверхности гребне-стерневых кулис из пожнивных остатков. Однако данная технология обработки почвы является недостаточно изученной и требует технического решения.

На основании результатов проведенного анализа и в соответствии с поставленной целью работы определены задачи исследований:

- На основе информационно-патентного поиска разработать конструктивно-технологическую схему противоэрозионного орудия обеспечивающего формирование гребне-стерневых кулис одновременно с вспашкой;

- Теоретическими исследованиями обосновать конструктивные и технологические параметры противоэрозионного орудия, выявить общие закономерности влияния параметров и режимов его работы на полноту использования пожнивных остатков и почвы при формировании гребне-стерневых кулис;

- Экспериментальными исследованиями проверить достоверность теоретических разработок и определить основные конструктивные и технологические параметры противоэрозионного орудия влияющие на агротехнические и энергетические показатели;

- Провести производственные испытания противоэрозионного орудия для отвальной гребне-кулисной обработки почвы, дать агротехническую и технико-экономическую оценку, выявить влияние на эрозионные процессы и урожайность зерновых культур.

Во втором разделе «Теоретическое исследование технологического процесса отвальной гребне-кулисной обработки почвы» приведены конструктивно-технологическая схема орудия состоящая из плуга для отвальной обработки почвы и противоэрозионного приспособления, расчет основных конструктивных параметров противоэрозионного приспособления, теоретический анализ технологического процесса формирования гребне-стерневой кулисы с учетом поперечного уклона поля, аналитические выражения для определения тягового сопротивления плуга с противоэрозионным приспособлением.

Орудие для противоэрозионной обработки почвы состоит (рисунок 1) из серийного плуга 1 (ПЛН-5-35), у которого последний 2 и предпоследний 3 корпуса имеют укороченные отвалы, установленный на раме плуга 1, несущий элемент 4 с дисковыми рабочими органами 5. Дисковые рабочие органы 5 приспособления, установлены под углом - в к направлению движения орудия и с шагом - t между собой.

Предлагаемый способ противоэрозионной обработки почвы заключается в том, что при движении агрегата производится вспашка плужными корпусами на глубину а1 до 30 см, одновременно с этим дисковые рабочие органы 5 подрезают верхний слой почвы и пожнивные остатки на глубину а2 =3…6 см, транспортируют подрезанную массу от одного дискового рабочего органа 5 к другому, укладывая ее напротив предпоследнего корпуса 3 с укороченным отвалом. При транспортировке подрезанной массы, происходит частичная сепарация почвы в междисковое пространство за счет колебания дисковых рабочих органов 5 относительно друг друга и ворошения массы. Предпоследний корпус 3 с укороченным отвалом сдвигает подрезанную массу в открытую борозду, образованную впереди идущим корпусом и частично присыпает ее почвой. В дальнейшем последний корпус 2 окончательно формирует из подрезанной массы гребне-стерневую кулису 6 (рисунок 2), при этом стерневая кулиса 6 частично заделана в почву, а частично расположена на поверхности поля.

Параметры гребне-стерневой кулисы (Нк; Вк) зависят от типа предшественника, количества пожнивных остатков и ширины захвата орудия В.



Рисунок 1. Конструктивно-технологическая схема противоэрозионного орудия (1-плуг ПЛН-5-35; 2, 3-последний и предпоследний корпуса с укороченными отвалами; 4-несущий элемент; 5-дисковый рабочий орган; 6-стерневая кулиса).

Рисунок 2. Схема поперечного сечения пласта почвы после прохода противоэрозионного агрегата (а₁ -глубина вспашки; а₂ -глубина подрезания дисками; Н_к -высота кулисы над поверхностью почвы; В_к -ширина кулисы)

Ширина захвата (рисунок 3) противоэрозионного орудия равна:

,

где - ширина захвата корпуса отвального плуга, м;

- количество корпусов плуга;

- ширина захвата противоэрозионного приспособления, м



Рисунок 3. Схема к определению основных конструктивных параметров противоэрозионного орудия

Ширина захвата противоэрозионного приспособления определяется по формуле:

,

где h - глубина погружения диска в почву, м;

D - диаметр дискового рабочего органа, м;

- угол атаки дисковых рабочих органов, град.;

- величина перекрытия между дисковыми рабочими органами, м;

- количество дисковых рабочих органов на приспособлении.

Величина перекрытия между дисковыми рабочими органами равна:

,

где - шаг между дисковыми рабочими органами, м;

- расстояние между дисковыми рабочими органами в вертикальной плоскости, м.

Для выполнения технологического процесса гребне-кулисной обработки почвы необходимо соблюдение условия:

,

где - ширина захвата плуга, м.

В соответствии с поставленной задачей был проведен теоретический анализ процесса формирования противоэрозионных кулис, с учетом поперечного уклона поля. Согласно конструктивно-технологической схемы дисковые рабочие органы противоэрозионного приспособления, подрезают и транспортируют пожнивные остатки в сторону открытой борозды. Так как обработка почвы проводится на склонах, то в одном случае пожнивные остатки транспортируются вверх («-» отрицательный уклон), а в другом вниз по склону («+» положительный уклон).

На рисунке 4 представлены дисковые рабочие органы 1 и 2, которые движутся со скоростью поперёк склона и схема сил действующих на перемещаемую материальную частицу кулисы.

Обозначим действующие силы

сила тяжести частицы почвы, Н (, масса частицы почвы, кг);

нормальная реакция наклонной поверхности поля, Н;

нормальная реакция металлической поверхности плоского диска, Н;

сила трения скольжения частицы М1 по поверхности поля, Н, равная:

, где - коэффициент трения частицы почвы по поверхности поля;

сила трения бокового скольжения частицы М1 по металлической поверхности диска, Н, равная:

, где - коэффициент трения частицы почвы по поверхности диска;

сила трения скольжения диска по боковой поверхности частицы М1, Н, появляющаяся в результате вращательного движения диска, равная:

, где - коэффициент трения скольжения диска по боковой поверхности частицы М1.

Рисунок 4. Схема сил, действующих на материальную частицу, перемещаемую дисковыми рабочими органами, с учетом поперечного уклона поля.

Составим дифференциальное уравнение относительного движения материальной частицы в векторной форме:

.

После преобразований получаем уравнение изменения относительной скорости движения перемещаемой частицы вверх «-» или вниз «+» по склону:

,

где щ - угловая скорость вращения дисков, относительно точки О1 и О2, с-1;

- угол наклона поля, град.;

- угол установки диска, град.;

- угол трения частицы почвы по поверхности диска, , .

Анализ полученных уравнений показывает, что величина относительной скорости перемещения материальной частицы кулисы дисковыми органами приспособления, зависит от угла атаки дисков, физико-механических свойств материала кулисы и почвы, поперечного уклона поверхности поля и скорости движения агрегата. Эти факторы будут оказывать значительное влияние на технологический процесс формирования гребне-стерневых кулис на склонах. Причем относительная скорость схода материальной частицы с диска, при положительном поперечном уклоне поля, выше, чем при отрицательном уклоне, это способствует более полному использованию пожнивных остатков.

Решение уравнения (6) численным методом представлено в приложении диссертации.

Для выполнения предлагаемой отвальной гребне-кулисной обработки почвы используется орудие, состоящее из отвального плуга и дискового приспособления, формирующего гребне-стерневые кулисы. В этом случае тяговое сопротивление противоэрозионного орудия определяется по выражению:

,

где - тяговое сопротивление плуга, возникающее при воздействии отвальных рабочих органов на обрабатываемую почву, Н;

- тяговое сопротивление противоэрозионного дискового приспособления, Н.

Согласно рациональной формулы В.П. Горячкина, тяговое сопротивление плуга с противоэрозионным приспособлением будет равно:

где - коэффициент сопротивления протаскиванию плуга в борозде;

- вес плуга, Н;

- вес приспособления, Н;

- коэффициент сопротивления почвы при отвальной вспашке, Н/м2;

- глубина вспашки, м;

- ширина захвата плуга, м;

- коэффициент пропорциональности, учитывающий сопротивление при отбрасывании почвы, Н·с2/м4;

- скорость движения агрегата, м/с;

- удельное сопротивление дисковых рабочих органов, Н/м;

- рабочая ширина захвата противоэрозионного приспособления, м;

- удельный вес противоэрозионной кулисы, Н/м3;

- ускорение свободного падения, м/с2;

- угол трения почвы, град.;

- угол атаки дисковых рабочих органов, град.;

- общая площадь поперечного сечения пласта подрезаемого приспособлением, м2;

- общая площадь перекрытия между дисками, м2;

- коэффициент потерь почвы, (экспериментально определено ).

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложена программа, содержащая общие и частные методики экспериментальных исследований. Приведено описание экспериментальной установки.

Для проведения лабораторно-полевых исследований, согласно разработанной схемы, было изготовлено экспериментальное приспособление, позволяющее изменять величины изучаемых факторов в необходимых пределах. Приспособление навешивалось на плуг ПЛН-5-35 (рисунок 5). Орудие одновременно с отвальной обработкой почвы формировало из пожнивных остатков гребне-стерневые противоэрозионные кулисы.

Лабораторно-полевая установка агрегатировалась трактором класса 3.

Критериями оценки качества работы дискового приспособления являлись полнота использования пожнивных остатков Qс и почвы, Qп.

Рисунок 5. Схема экспериментальной лабораторно-полевой установки

(1-рама; 2-опорное колесо; 3-плужные корпуса; 4, 5-корпуса с укороченными отвалами; 6-несущий элемент; 7-поворотная ось; 8-дисковый рабочий орган; 9-стойка; 10-ось; 11-механизм регулировки угла наклона; 12-кронштейн; 13-телескопический брус; 14-регулировочные отверстия).

Полнота использования пожнивных остатков определялась по формуле: почвозащитный противоэрозионный склоновый земля

,

где - масса пожнивных остатков содержащихся в одном погонном метре гребне-стерневой кулисы, кг; -масса пожнивных остатков с заданной площади до прохода приспособления, кг.

Полноту использования почвы определяли по выражению:

,

где - масса почвы, содержащейся в одном погонном метре гребне-стерневой кулисы, кг;

- масса почвы, взятая с заданного объёма, кг.

,

где - площадь перекрытия между дисками м2; - площадь поперечного сечения пласта срезаемого диском, м2; - объемная масса почвы, кг/м3; - количество дисковых рабочих органов, шт.; - длина прохода, м.

Экспериментальные исследования проводились в 1997-2006 гг. в ОНО ?Экспериментальное хозяйство?, ГУП ?ОПХ КрасавскоеЃЌи ГУП “Аркадакская опытная станция” ГНУ НИИСХ Юго-Востока Саратовской области.

Исследования проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 20915-75, ОСТ 70.4.1-80, ОСТ 70.4.2-80, ОСТ 10.2.2-86, ГОСТ 18509-88, ГОСТ 24057-88, ГОСТ 23728-88 и ГОСТ 23729-88.

Результаты лабораторно-полевых исследований обрабатывали методом математической статистики. При обработке результатов исследований пользовались общепринятыми методиками.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» приведены основные результаты исследований и дан их анализ.

В лабораторных исследованиях были изучены основные физико-механические свойства гребне-стерневых кулис, образованных из пожнивных остатков различных культур перемешанных с почвой.

Лабораторно-полевые исследования проводились на полях после уборки яровой и озимой пшеницы, проса. Почва - чернозем обыкновенный маломощный. Влажность почвы в пахотном слое составляла 19,6-24,2%, твердость 0,9-2,1 МПа, масса пожнивных остатков на поверхности поля 153-310 г/м2, их длина 11,3-24 см.

В результате обработки экспериментальных данных получены основные закономерности, позволяющие выявить наиболее рациональный тип дискового рабочего органа (рисунок 6), оптимальные конструктивные параметры дискового приспособления и эксплуатационно-технологические показатели противоэрозионного орудия. (рисунки 7, 8, 9 и 10)

Анализируя полученные зависимости, видно, что надежность выполнения технологического процесса отвальной гребне-кулисной обработки почвы в склоновых агроландшафтах обеспечивается при использовании на противоэрозионном приспособлении сферических дисковых рабочих органов исполнения 4 диаметром 0,45 м, с углом их наклона в вертикальной плоскости б=0-5є (рисунок 6), расположенных с шагом t=0,38-0,4 м (рисунок 7) и углом атаки дисковых органов в=40-45є (рисунок 8). При положительном уклоне поля г =+3…4є, уменьшение шага t до 0,34 м приводит к увеличению почвенных примесей в кулисе до 74%, что не соответствует агротехническим требованиям на гребне-кулисную обработку.

При оптимальных параметрах и режиме работы агрегата, поперечный уклон поля г= ±3…4є оказывал влияние на технологический процесс отвальной гребне-кулисной обработки. Величина потерь пожнивных остатков, дисковым приспособлением, при положительном поперечном уклоне поля была ниже, чем при отрицательном уклоне на 5…8% (рисунки 7 и 8).

Рисунок 6. Зависимость полноты использования пожнивных остатков Q_с от типа дисков и угла их наклона б в вертикальной плоскости.

Рисунок 7. Зависимость полноты использования пожнивных остатков и почвы от шага t между дисковыми органами и поперечного уклона поля г (тип диска - сферический исполнения 4).

В ходе лабораторно-полевых исследований плуга с противоэрозионным приспособлением изучали влияние поступательной скорости движения агрегата на тяговые и эксплуатационно-технологические показатели (рисунки 9 и 10). В исследуемом диапазоне скоростей тяговое сопротивление Р противоэрозионного приспособления не превышало 5% от общего тягового сопротивления орудия (по данным МИС), при этом дисковое приспособление незначительно снижало производительность агрегата U и увеличивало погектарный расход топлива g.

Рисунок 8. Зависимость полноты использования пожнивных остатков и почвы от угла атаки в дисковых органов и поперечного уклона поля г (тип диска - сферический исполнения 4).



Рисунок 9. Зависимость тягового сопротивления Р плуга с противоэрозионным приспособлением от поступательной скорости движения агрегата х.

Рисунок 10. Зависимость производительности U и погектарного расхода топлива g от поступательной скорости движения агрегата х.

В пятом разделе «Результаты производственных испытаний плуга ПЛН-5-35 с противоэрозионным приспособлением и его технико-экономическая оценка» приведены данные производственных испытаний плуга ПЛН-5-35 с противоэрозионным приспособлением. Представлены результаты противоэрозионной эффективности отвальной гребне-кулисной обработки почвы, агротехнической и технико-экономической оценки использования плуга с противоэрозионным приспособлением.

Производственные испытания плуга с противоэрозионным приспособлением показали его работоспособность и высокую технологическую надежность при выполнении отвальной гребне-кулисной обработки почвы на склонах.

Применение отвальной гребне-кулисной обработки почвы способствует лучшему накоплению снега и прекращению эрозионных процессов на склонах 1…3є и снижению стока на 55% и смыва почвы до 40% на склонах до 5є по сравнению с вспашкой (таблица 1).

Таблица 1. Влияние способов основной обработки почвы на накопление снега и эрозионные процессы (1999-2005 гг.)

Способы основной обработки почвы	Применяемое орудие	Высота снега, см	Сток, мм	Смыв почвы, т/га
Уклон 1-3°
Вспашка (контроль) Плоскорезная Минимальная Гребне-кулисная безотвальная Гребне-кулисная отвальная	ПЛН-5-35 КПГ-250 АПК-3 ОПС-3,5 ПЛН-5-35+ПГО-1, 75	25,4 28,2 27,1 27,6 28,2	2,1 8,1 10,4 2,7 0	1,6 1,0 0,9 0,8 0
Уклон 3-5°
Вспашка (контроль) Плоскорезная Минимальная Гребне-кулисная безотвальная Гребне-кулисная отвальная	ПЛН-5-35 КПГ-250 АПК-3 ОПС-3,5 ПЛН-5-35+ПГО-1, 75	22,3 25,3 23,3 24,7 23,8	7,2 20,4 18,2 8,9 3,2	3,4 2,4 2,2 1,8 2,3

За счет снижения эрозионных процессов, сохранения питательных элементов и лучшей влагозарядки почвы урожайность яровой и озимой пшеницы по гребне-кулисной отвальной обработке была выше на 2,1 ц/га, проса до 2,5 ц/га по сравнению с вспашкой.

Экономический эффект от внедрения плуга с противоэрозионным приспособлением по приведённым затратам составляет 324,4 руб/га.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа известных почвозащитных обработок установлено, что в склоновых агроландшафтах наиболее эффективной является отвальная обработка почвы с формированием локально-вертикальных водопоглощающих элементов из пожнивных остатков, расположенных поперек склона, значительно снижающих сток талых вод и эрозионные процессы.

2. В процессе теоретического анализа разработана конструктивно-технологическая схема противоэрозионного орудия для отвальной гребне-кулисной обработки почвы и получены формулы для определения его основных конструктивных параметров (1; 2; 3) и тягового сопротивления (8), проанализирован технологический процесс формирования гребне-стерневых кулис с учетом поперечного уклона поля (6).

3. Экспериментальными исследованиями подтверждены теоретические разработки и определены оптимальные конструктивные и технологические параметры противоэрозионного приспособления:

- тип дискового рабочего органа-сферический исполнения 4, диаметром 0,45 м (ГОСТ 198-75);

- угол атаки дисковых рабочих органов =40…45є;

- шаг между дисковыми рабочими органами =0,38…0,40 м;

- угол наклона дисковых органов в вертикальной плоскости б=0…5є;

- скорость движения агрегата х =1,7-2,5 м/с;

- глубина подрезания пожнивных остатков дисковыми органами h=3…6 см.

4. Результатами исследований установлено, что тяговое сопротивление дискового приспособления не превышает 5% (по данным МИС) от общего тягового сопротивления орудия.

5. Гребне-кулисная отвальная обработка почвы обеспечивает лучшее накопление снега на полях, прекращение стока талых вод и смыва почвы на участках с уклоном 1…3є, сокращает сток на 55% и смыв почвы до 40% - на склонах 3…5є по сравнению с вспашкой.

6. Гребне-кулисная отвальная обработка почвы за счет создания лучшей влагообеспеченности и сохранения питательных элементов способствует повышению урожайности яровой и озимой пшеницы на 2,1 ц/га, проса до 2,5ц/га по сравнению со вспашкой.

7. Производственными испытаниями установлено, что применение противоэрозионного орудия позволяет получить экономический эффект по приведённым затратам 324,4 руб/га, годовой экономический эффект с учётом изменения количества продукции равен 380520 руб/год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Худяков, В.В. Результаты испытаний противоэрозионных почвообрабатывающих орудий к тракторам класса 3 и 5 т. / А.И. Шабаев, Н.М. Соколов, В.В. Худяков // Итоги и перспективы исследований в области селекции, семеноводства и ландшафтно-экологического земледелия: сб. науч. работ/ НИИСХ Юго-Востока НПО “Элита Поволжья”. - Саратов, 1995. -С. 138-140 (0,12/0,04).

2. Худяков, В.В. Результаты исследования противоэрозионного приспособления к плугу ПЛН-5-35. / Н.М. Соколов, В.В. Худяков // Улучшение эксплуатации машинно-тракторного парка: сб. науч. работ/ СГСХА. -Саратов, 1997. -С. 85-88 (0,16/0,08).

3. Худяков, В.В. Экспериментальное определение оптимальных параметров противоэрозионного приспособления к плугу ПЛН-5-35. / А.И. Шабаев, Н.М. Соколов, В.В. Худяков // Развитие адаптивных почвозащитных систем земледелия в Поволжье. Саратов, 1999. -С. 59-64 (0,26/0,09).

4. Худяков, В.В. Анализ процесса образования противоэрозионных гребневых кулис на склонах. / Н.М. Соколов, С.Б. Стрельцов, В.В. Худяков // Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Саратов, 2004. -С.59-64 (0,28/0,09)

5. Худяков, В.В. Повышение эффективности основной обработки почвы в склоновых агроландшафтах. / Н.М. Соколов, В.В. Худяков, С.Б. Стрельцов // Повышение эффективности использования агробиоклиматического потенциала юго-восточной зоны России / ГНУ НИИСХ Юго-Востока Россельхозакадемии. - Саратов, 2005. -С.238-243 (0,27/0,09).

6. Худяков, В.В. К вопросу тягового сопротивления орудия для гребнекулисной обработки почвы. / Н.М. Соколов, С.Б. Стрельцов, В.В. Худяков // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня рождения профессора Александра Григорьевича Рыбалко. Часть 2 / ФГУ ВПО “Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова” - Саратов, 2006. - С. 68-72. (0,16/0,06)

7. Худяков, В.В. Расчет основных параметров противоэрозионного приспособления для гребнекулисной обработки почвы. / Н.М. Соколов, С.Б. Стрельцов, В.В. Худяков // Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня рождения профессора Александра Григорьевича Рыбалко. Часть 2 / ФГУ ВПО “Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова” - Саратов, 2006. - С. 72-75. (0,16/0,06)

8. Худяков, В.В. Способы гребнекулисной обработки почвы и перспективные орудия для ресурсосберегающих технологий. / Шабаев А.И., Соколов Н.М., Михайлин Н.В., Демьянова Т.В., Жолинский Н.М., Стрельцов С.Б., Худяков В.В. и др.// Методические рекомендации (под общей редакцией, чл. кор. РАСХН Шабаева А.И). / ГНУ НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 2007. -64 с. (3,72/ 0,31)

9. Соколов, Н.М., Шабаев А.И., Стрельцов С.Б., Худяков В.В. Орудие для противоэрозионной обработки почвы. Пат. РФ № 2294070, МПК А01В 13/16, А01В 49/02; Заявлено 05.07.2005; Опубликовано 27.02.2007 Бюл. № 6. (0,18/0,05).

10. Худяков, В.В. Теоретические и экспериментальные исследования орудий для основной обработки почвы. / Соколов Н.М., Худяков В.В., Стрельцов С.Б. // Вестник СГАУ. - 2007 - № 2. - С. 61-72 (0,46/0,15).

Размещено на Allbest.ru

...