Совершенствование агротехнических характеристик и конструктивных элементов дождевальной машины "Днепр-1М"

Обоснование увеличения высоты установки, параметров сопел и расстановки по водопроводящему поясу дождевальных аппаратов. Характеристики впитывания воды в почву и качественные показателей полива дождевальной машиной. Определение потерь воды на унос ветром.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 28.06.2018
Размер файла 6,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Совершенствование агротехнических характеристик и конструктивных элементов дождевальной машины «Днепр-1М»

Специальность 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Жук Станислав Леонтьевич

Саратов - 2007

1. Общая характеристика работы

Актуальность работы. В Российской Федерации до 70% сельскохозяйственных угодий располагается в недостаточно увлажненных и засушливых районах. В нашей стране и за рубежом наиболее прогрессивным способом механизированного полива является полив дождеванием. Такой вид орошения наиболее близок к оптимальному попаданию влаги к растению, то есть природному выпадению осадков. В этом случае увлажняется не только почва, но и листовая поверхность растений и приземный слой воздуха, что оказывает благоприятное воздействие на вегетацию растений, снижает температуру и повышает влажность воздуха в жаркие, засушливые периоды. Необходимо отметить, что широкое применение получил полив сельскохозяйственных культур широкозахватными многоопорными дождевальными машинами «Днепр», «Фрегат», «Кубань» и дождевальной установкой «Волжанка», так как они позволяют более полно использовать методы механизации и автоматизации в процессе полива, в широких диапазонах менять поливную норму, сократить число операторов и тем самым повысить производительность труда.

В свою очередь, начиная с 1991 года, происходит постоянное снижение орошаемых площадей, значительно ухудшается техническое состояние оросительных систем, одновременно наблюдается катастрофическое сокращение поливной техники. Так в настоящее время осталось около 25 тыс. дождевальных машин, из которых более 20 тыс. уже отслуживших свой нормативный срок.

Из-за отсутствия необходимых средств сельхозпроизводитель не в состоянии приобрести дорогостоящую поливную технику. В этих условиях более реальным выходом является поддержание имеющегося парка дождевальной техники путем восстановления машин с истекшим сроком службы. Это позволит продлить их работоспособность, необходимую для сохранения оросительных систем в эксплуатационном режиме и производства необходимых объемов сельскохозяйственной продукции.

Приобретаемые на вторичном рынке дождевальные машины, в частности ДМ «Днепр», как правило, не комплектны по системам управления, дождеобразования и т.д., но если системы управления включают в себя электродвигатели, кабеля, пускатели, выключатели к которым можно подобрать аналоги и приобрести, то такие уникальные узлы как алюминиевые открылки и тросовые системы могут быть только идентифицированы.

В связи с этим в ФГНУ «РосНИИПМ» исследована возможность модернизации дождевальной машины «Днепр» в направлении снижения материалоемкости и повышения равномерности полива, а замена дефицитных узлов аппаратами ДД-30, позволит не только их исключить, но и значительно уменьшить материалоемкость всей дождевальной машины.

Цель исследований - повышение эффективности работы дождевальной машины «Днепр-1М», за счет совершенствования агротехнических характеристик и конструктивных элементов.

Задачи исследований:

- дать анализ эффективности использования струйных аппаратов в широкозахватной технике и предъявляемых к ней агротехнических требований;

- обосновать увеличение высоты установки, оптимальные параметры сопел и расстановку по водопроводящему поясу дождевальных аппаратов ДД-30;

- провести исследования качественных показателей полива дождевальным аппаратом ДД-30;

- исследовать характеристики впитывания воды в почву и получить значения допустимых поливных норм при поливе дождевальной машиной «Днепр-1М»;

- установить качественные показатели полива дождевальной машиной «Днепр-1М» и определить потери воды на унос ветром;

- дать технико-экономическую оценку дождевальной машины «Днепр-1М».

Методика исследований предусматривает теоретические предпосылки, и их экспериментальную проверку в лабораторных и полевых условиях. Теоретические исследования проводились на основе известных законов и методов математического анализа. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с действующими с методическими требованиями и отраслевыми стандартами. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с применением ЭВМ.

Научная новизна.

Установлены математические зависимости: уменьшения радиуса полива от частоты вращения аппаратами ДД-30 и «Роса-3»; коэффициента уменьшения площади полива от скорости ветра; зависимость потерь воды на испарение от скорости ветра при поливе машинами «Днепр» с аппаратами «Роса-3» и «Днепр-1М», оборудованного аппаратами ДД-30; получены зависимости расхода, радиуса полива и интенсивности от диаметра сопла дождевального аппарата ДД-30; определены показатели впитывания в почву и допустимые поливные нормы при поливе «Днепр-1М». Разработана конструктивная схема модернизации дождевальной машины «Днепр-1М», обеспечивающая достаточную равномерность полива при соблюдении агротехнических требований к равномерности полива.

Объект исследований - процесс дождевания, обеспечивающий повышение качества полива сельскохозяйственных культур, дождевальной машиной «Днепр-1М».

Научные положения, выносимые на защиту:

- конструктивная схема модернизации дождевальной машины «Днепр-1М»;

- результаты теоретических исследований: по обоснованию увеличения высоты установки и расстановки дождевальных аппаратов ДД-30, по выбору оптимальных параметров сопел;

- результаты лабораторно-полевых исследований по определению качественных показателей полива, потерь воды на унос ветром при поливе дождевальными аппаратами ДД-30;

- результаты полевых исследований по определению характеристик впитывания воды в почву, допустимых поливных норм, качественных показателей полива дождевальной машиной «Днепр-1М»;

- результаты технико-экономической оценки дождевальной машины «Днепр-1М».

Практическая значимость работы. Полученные результаты исследований были использованы при разработке и эксплуатации дождевальной машины «Днепр-1М». Полученные данные в результате математических расчетов положены в основу модернизации дождевальной машины «Днепр-1М». На базе экспериментальных данных и математических выкладок получены характеристики, которые могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих дождевальных машин.

Реализация результатов исследований. В период с 2004 - 2005 гг. в СПК «Горизонт» Мартыновского района Ростовской области была внедрена и прошла производственные испытания ДМ «Днепр-1М» (акт внедрения от 05.09.2005 г.).

Апробация работы. Основные результаты докладывались и получили положительную оценку на научно-практических конференциях, проводимых в ФГНУ РосНИИПМ в 2005-2006 гг., (Новочеркасск, 2005-2006 гг.), на расширенном заседании одела контроля и анализа технического состояния поливной техники и эффективности технологий орошения ФГНУ «РосНИИПМ» (Новочеркасск, 2007 г.), а так же на межкафедральном семинаре ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (Саратов, 2007 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 научных работы, в том числе 1 в перечне журналов и изданий, определенных ВАК РФ. Общий объем публикаций составляет 1,35 печатных листа, из них лично соискателя - 1,08.

2. Содержание работы

Во «Введении» обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи работы, основные научные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость проведенных исследований.

В первой главе «Орошение дождеванием и применение струйных аппаратов в широкозахватной поливной технике» приведен анализ современного состояния орошения дождеванием в структуре орошаемого земледелия Ростовской области, использования струйных аппаратов в широкозахватной поливной технике и агротехнических показателей предъявляемых к дождевальной технике.

Пик развития орошения приходится на 1987 г., когда площадь орошаемых земель составила 445,9 тыс. га, но с начала 90-х гг. начался интенсивный процесс списания орошаемых земель. Так к началу 2002 года в Ростовской области осталось 288,9 тыс. га. Необходимо отметить, что доминирующим способом полива в Ростовской области является дождевание, им охвачено сегодня 227,4 тыс. га, что составляет примерно 80 % фактически поливаемых площадей. Наряду с сокращением земель наблюдается и снижение количества дождевальной техники. Так, по оценкам исследователей, обеспеченность дождевальными машинами по сравнению с нормативной снизилась ниже 50 %. Однако замена старых дождевальных машин новыми требует больших капитальных вложений, что далеко не все сельскохозяйственные предприятия могут себе позволить. Поэтому как временную меру можно предложить ввод в работу дождевальных машин с истекшим сроком эксплуатации за счет их модернизации.

Одним из главных агротехнических требований предъявляемых к искусственному дождеванию, в том числе и образованного струйными аппаратами, является необходимость создания дождя с интенсивностью, не превышающей скорость впитывания воды данной почвой в конце полива на одной позиции.

Вопросом скорости впитывания воды в почву при дождевании занимались: Ф.Г. Абрамов, С.Ф. Аверьянов, Н.П. Бредихин, А.М. Глобус, А.И. Голованов, М.С. Григоров, В.П. Заднепровский, Н.С. Ерхов, А.П. Исаев, А.Н. Костяков, Б.М. Лебедев, Ю.Н. Никольский, Б.О. Миленин, Г.В. Ольгаренко, Е.В. Полуэктов, Ю.П. Поляков, Б.Б. Шумаков, И.Г. Штефырца, В.Я. Чебасов, и др., было установлено, что структура почвы сохраняется при интенсивности дождя в пределах 0,1…0,15 мм/мин, где превышение этой интенсивности допустимо: для слабопроницаемых почв - до 0,2 мм/мин; для среднепроницаемых - до 0,2…0,3 мм/мин и для легкопроницаемых - до 0,5…0,8 мм/мин при среднем диаметре капель не привышающие 2 мм.

Экспериментальными исследованиями было установлено, что между интенсивностью дождя и его продолжительностью до начала образования стока существует эмпирическая зависимость графически представленная на рисунке 1.

Рис. 1. График зависимости интенсивности полива от времени до образования поверхностного стока опытного участка.

Исходя из графика, можно сделать вывод, что при кратковременном действии может быть допущена гораздо более высокая интенсивность, и при этом не будет образовываться поверхностный сток. Подобный подход может быть применен к машинам, работающим в движении, или дождевальным аппаратам, работающим по кругу.

В этом случае сокращается время полива каждой точки орошаемого поля, следовательно, в этом прослеживается резерв повышения качества и производительности дождевальных машин. Таким образом, был сделан вывод о том, что возможно уменьшение средней интенсивности полива, применяя дальнеструйные аппараты со стабильным медленным вращением и одновременным увеличением радиуса полива.

Во второй главе «Теоретическое обоснование конструкции модернизированной ДМ «Днепр-1М» обосновано увеличение высоты установки дождевального аппарата ДД-30 и расстановка дальнеструйных дождевальных аппаратов, подобраны оптимальные диаметры сопел и исследованы качественные показатели полива аппаратов ДД-30, а также описана конструктивная схема модифицированной ДМ «Днепр-1М».

Рассмотрим закономерности обеспечения равномерности распределения осадков по площади факела разбрызгивания дождевальным аппаратом, находящимся над поверхностью земли (рис. 2).

Как принято считать факел разбрызгивания неподвижного струйного дождевального аппарата имеет форму неправильного овала, длина которого определяется от аппарата до конца учетного радиуса действия аппарата. Высотой расположения аппарата над поверхностью поля обычно пренебрегают, в то время как данный показатель оказывает существенное влияние на характеристики образованного им дождя.

Тогда по линии условного горизонта (оа) дальность полета струи неподвижного аппарата будет составлять , а само пятно разбрызгивания будет определяться контуром (ОвСв1).

Рис. 2. Схема увеличения радиуса действия аппарата от высоты его установки.

Изменяя высоту расположения аппарата h получаем приращение ?R, и дальность полета струи будет составлять:

, (1)

Соответственно, пятно разбрызгивания будет определяться контуром кривой о1гдг1.

При проведении лабораторных исследований было установлено, что максимальный радиус захвата факела разбрызгивания дождевального аппарата ДД-30 находится на высоте двух метров от поверхности земли, дальнейшее увеличение высоты аппарата нецелесообразно, так как стремится к нулю. Таким образом, приращение площади полива одним аппаратом при условии Q=const и увеличении высоты h составляет 726 м2, что соответственно уменьшит как среднюю, так и действительную интенсивность.

Были изучены закономерности обеспечения равномерности распределения осадков, выпавших под дождевальным аппаратом по площади факела разбрызгивания. Лабораторные исследования дождевального аппарата ДД-30, проведенные автором, предполагали работу аппарата со сменными соплами с диаметром отверстий 16, 22 26, 30 и 34 мм, при давлениях 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 МПа, обеспечивающих подачу расходов воды от 6 до 30 л/с., и получены зависимости расхода, радиуса полива и интенсивности от диаметра сопел (рис. 3, 4, 5).

Рис. 3. Зависимость расхода дождевального аппарата ДД-30 от диаметра сопел.

Максимальное отклонение опытных данных по радиусу полива от расчетных составило от 10 до 15 %, при вращении аппарата ДД-30 радиус полива уменьшается на 5 - 7% (рисунок 6).

Влияние ветра на дальность полета струи определяется коэффициентом сужения площади орошения, которое наблюдается при скорости ветра 0,3-0,5 м/сек. Данная зависимость представлена формулой:

. (2)

Рис. 4. Зависимость радиуса полива дождевального аппарата ДД-30 от диаметра сопла

Рис. 5. Зависимость интенсивности дождя дождевального аппарата ДД-30 от диаметра сопел

Рис. 6. Зависимость уменьшения радиуса полива от частоты вращения аппарата

В этом случае площадь орошения принимает форму эллипса, большая ось которого совпадает с направлением ветра. Коэффициент уменьшения площади полива от скорости ветра представлен на рисунке 7.

Рис. 7. Коэффициент уменьшения площади полива от скорости ветра

Анализ данных исследований позволяет в дальнейшем оптимизировать работу по подбору диаметров сопел, расстановки аппаратов по водопроводящему поясу дождевальной машины, а также использовать при подборе расхода аппарата используемого на машине.

Одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность орошения дождеванием, является равномерность распределения слоя осадков по площади полива всей дождевальной машиной. Сложность выбора оптимальной расстановки дождевальных аппаратов заключается в одновременном учете большого числа факторов, влияющих на равномерность. К их числу относятся конструктивные (тип аппаратов, расстояние между гидрантами, давление на входе в машину и т.д.) и природные (неуправляемые) - скорость и направление ветра относительно оси трубопровода. Агротехническими требованиями на дождевальные машины устанавливаются нижние границы равномерности полива: коэффициент эффективного полива ; коэффициент недостаточного полива . Указанные параметры должны обеспечиваться при всех режимах работы и скоростях ветра, при условии, что средняя интенсивность дождя не должна превышать 0,35 мм/мин, т.е. мм/мин.

В результате теоретических расчетов и лабораторных исследований были приняты диаметры сопел аппаратов ДД-30 на дождевальной машине - 22, 26 и 30 мм., расстояние между аппаратами 54 м. и предложена конструкция ДМ «Днепр-1М», с описанием конструктивной схемы (рис. 8), характеристики ее работы, рекомендаций по схеме полива и техническому обслуживанию.

В третьей главе «Методика лабораторно-полевых исследований» приводится общая программа исследований. При проведении лабораторно-полевых исследований использовались основные требования и положения, изложенные в СТО АИСТ 11.1-2004 «Машины и установки дождевальные. Методы оценки функциональных показателей», а также рекомендации и положения по отдельным вопросам, имеющиеся в научно-технической литературе. Кроме общепринятых, стандартных средств измерения параметров и обеспечения опытов, использовались дополнительные приспособления и устройства, ускоряющие проведение эксперимента и повышающие качество и достоверность получаемых результатов.

Рис. 8. Схема модифицированной дождевальной машины «Днепр-1М»: 1 - дождевальный аппарат ДД-30; 2 - водопроводящий пояс; 3 - трубопровод подсоединительный; 4 - гидрант; 5 - тележка опорная; 6 - устройство подсоединения дождевального аппарата.

В четвертой главе «Результаты и анализ экспериментальных данных» представлены результаты проведенных, в соответствии с разработанной программой, исследований и дан их анализ.

Экспериментальные работы по определению впитывания воды в почву проводились в СПК «Горизонт» Мартыновского района. Изучение влияния дождя различной интенсивности, крупности и скорости падения капель на норму полива до образования стока осуществлялось при помощи специальной передвижной установки и непосредственно на работающей машине. Опыты проводились при предполивной влажности почвы 60-75% НВ. Было установлено, что для почвы опытного участка, типичного представителя почв Ростовской области, поливные нормы наиболее часто назначаемые (200 - 500 м3/га), интенсивность искусственного дождя была в пределах 0,95 -1,8 мм/мин. а средний диаметр капель - 1,35 -1,7 мм. (табл. 1).

Таблица 1 Интенсивность дождя, время и норма полива до образования стока при дождевании ДМ «Днепр-1М» (ДД-30)

Впитывание воды

dk мм

VK м/с

t д.с. при dк•Vk на опыте, мин.

t*д.с и m д.с. при d1.5 и Vк 1,5 (расчетное)

с, мм/мин

lg·с

t*д.с. мин

m д.с. м3/га

lg·t*д.с.

0,48

-0,32

1,15

4,0

280

200

700

2,3

0,9

-0,04

1,26

4,2

76

55

500

1,7

0,95

-0,02

1,35

4,3

70

50

475

1,7

1,8

0,25

1,7

4,8

18

14

250

1,1

2,0

0,3

1,78

4,9

12

12

240

1,1

Вода, подаваемая на орошаемую площадь дождеванием, расходуется не только на пополнение влагозапасов почвы, но и на испарение во время полета капель дождя в воздухе, на унос мелкой фракции дождя за пределы зоны дождевания. Величина потерь на испарение и унос ветром зависит от типа дождевального устройства, а также от комплексного воздействия метеорологических факторов: температуры и влажности воздуха, скорости ветра. Потери на испарение и унос ветром оценивались по разнице между объемами воды, поданными дождевальными машинами и собранными у поверхности почвы с помощью дождемеров согласно методике государственных испытаний дождевальных машин. Полученные средние значения данных скорости ветра и потерь на унос ветром представлены в таблице 2.

Таблица 2 Потери оросительной воды на унос ветром в зависимости от его скорости при работе дождевальных аппаратов «Роса-3» и ДД-30

Роса-3

ДД-30

Скорость ветра, м/с

Потери, %

Скорость ветра, м/с

Потери, %

0,80

4,80

0,861

4,65

1,50

8,50

1,282

7,35

2,30

11,30

1,962

10,94

3,48

16,56

2,875

12,44

3,99

19,13

3,191

15,88

4,39

19,69

3,833

14,19

5,22

21,88

4,366

17,19

4,71

17,38

4,737

15,75

5,50

19,76

5,243

18,69

6,30

21,80

6,200

19,94

7,09

24,40

6,915

18,75

Математическая обработка данных позволила получить эмпирические формулы, отражающие зависимость потерь воды на унос ветром и скорости ветра (рис. 9):

а) для дальнеструйных аппаратов:

, при R2=0,94 (3)

б) для среднеструйного аппарата «Роса-3»

, при R2=0,97 (4)

Рис. 9. Зависимость потерь воды на унос ветром и скорости ветра

Полученные данные позволяют утверждать, что:

- в наибольшей степени подвержены уносу капли дождя, создаваемые среднеструйными аппаратами «Роса-3», так как при ветре более 1,8 м/с потери на унос ветром растут пропорционально увеличению скорости ветра и достигают при 7 м/с - 24%, В то же время у дальнеструйных аппаратов, потери на унос ветром, составляют около 19%. Это объясняется тем, что при увеличении скорости ветра струя, создаваемая дальнеструйными аппаратами ДД-30, начинает как бы «прижиматься» к поверхности поля, и дождь раньше достигает поверхности. При этом вынос мелкой фракции дождя из зоны полива сокращается;

- с целью экономии воды поливы данными машинами следует проводить при минимальных скоростях ветра. В период вегетации основных сельскохозяйственных культур скорость ветра ночью снижается в среднем на 1,4 м/с, поэтому проведение поливов ночью помимо улучшения равномерности распределения воды на орошаемом участке будет способствовать и экономии оросительной воды.

Исследование качественных показателей полива модифицированной дождевальной машиной «Днепр-1М» велось в сравнении со стандартной (базовой) дождевальной машиной «Днепр», оборудованной дождевальными аппаратами «Роса-3».

По данным полевых опытов дождевальная машина «Днепр» при работе с аппаратами «Роса-3» и напоре на гидранте 0,40-0,45 МПа и при средней скорости ветра 3,1 м/сек обеспечивают ширину захвата по крайним каплям (без перекрытия) до 35-40 м и среднюю интенсивность дождя 0,17 мм/мин., а ширина захвата дождем в сумме по обоим сторонам трубопровода при скорости ветра от 2 до 5 м/сек составила 65-80 м. (таблица 3).

Это свидетельствует о том, что для достижения приемлемой равномерности по машине, напор воды в начале трубопровода необходимо увеличивать с 0,4 до 0,45-0,5 МПа.

Таблица 3 Средняя интенсивность дождя в мм/мин при поливе ДМ «Днепр» с перекрытием (аппараты «Роса-3»)

Н, МПа

Ряды

Средняя интенсивность дождя, мм/мин (на расстоянии от трубопровода, м)

0-5

5-10

10-15

15-20

20-25

25-30

30-35

35-40

40-45

45-50

50-54

0,40

1

0,24

0,23

0,19

0,17

0,15

0,13

0,18

0,19

022

0,22

0,22

2

0,24

0,21

0,24

0,23

0,23

0,22

0,26

0,28

0,23

0,18

0,18

0,45

3

0,12

0,17

0,18

0,14

0,09

0,06

0,12

0,12

0,07

0,08

0,13

4

0,31

0,29

0,24

0,22

0,22

0,21

0,21

0,18

0,20

0,25

0,30

Рис. 10. Карта распределения искусственного дождя дождевальной машины «Днепр» с дождевальными аппаратами «Роса-3» (с перекрытием): 1 - водопроводящий трубопровод; 2 - открылки; 3 - дождевальный аппарат «Роса-3»

Участки неравномерности полива ДМ «Днепр» с аппаратами «Роса-3» графически представлены на карте распределения дождя, (рис. 10) где видно, что вдоль трубопровода и между позициями наблюдаются значительные недополивы. По данным вариационной обработки, в среднем за вегетационный период, коэффициент эффективного полива при использовании на машине «Днепр» аппаратов «Роса-3» составил 0,62, коэффициенты недостаточного и избыточного полива площади находились в пределах 0,17-0,22 и 0,14-0,22 соответственно. В среднем коэффициент недостаточного полива составил 0,198, избыточного полива 0,18.

Средняя интенсивность модифицированной дождевальной машины «Днепр-1М» при поливе с одной позиции (без перекрытия) при напоре 0,4 МПа составила 0,17 мм/мин, при напоре 0,45 МПа - 0,19 мм/мин.

При поливе с двух смежных позиций наблюдается полное перекрытие дождем орошаемой площади (табл. 4, рис. 11). Средняя интенсивность дождя при поливе дождевальной машиной «Днепр 1 М» (с перекрытием смежных позиций) при напоре на гидранте 0,40 МПа составила 0,25 мм/мин, при 0,45 МПа - 0,29 мм/мин.

Определение равномерности распределения среднего слоя дождя по орошаемой площади показало, что коэффициент эффективного полива при напорах 0,40 - 0,45 МПа находится в пределах 0,66-0,68, коэффициент недостаточного полива - 0,13-0,17, избыточного полива - 0,15-0,21.

Таблица 4 Средняя интенсивность дождя в мм/мин при поливе ДМ «Днепр-1М» с перекрытием (аппараты ДД-30)

Н, МПа

Ряды

Средняя интенсивность дождя, мм/мин (на расстоянии от трубопровода, м)

0-5

5-10

10-15

15-20

20-25

25-30

30-35

35-40

40-45

45-50

50-54

0,40

1

0,31

0,28

0,22

0,23

0,25

0,30

0,28

0,25

0,24

0,25

0,30

2

0,28

0,26

0,25

0,24

0,23

0,30

0,25

0,24

0,24

0,19

0,27

3

0,27

0,23

0,22

0,18

0,21

0,25

0,25

0,23

0,25

0,23

0,27

0,45

1

0,22

0,24

0,25

0,25

0,32

0,29

0,30

0,30

0,26

0,27

0,27

2

0,26

0,37

0,34

0,33

0,31

0,21

0,26

0,37

0,28

0,29

0,27

3

0,27

0,34

0,31

0,34

0,30

0,31

0,24

0,31

0,28

0,28

0,28

Рис. 11. Карта распределения искусственного дождя дождевальной машиной «Днепр-1М» с дождевальными аппаратами ДД-30 (с перекрытием): 1 - водопроводящий трубопровод; 2 - дождевальный аппарат ДД-30

Для наглядности и простоты анализа полученных агротехнических параметров сведем полученные значения в таблицу 5.

Таблица 5 Агротехнические показатели стандартной и модифицированной дождевальных машин

Показатель

Значение показателя

«Днепр» (стандартный вариант)

«Днепр-1М» (модифицированный вариант)

Расход воды по дождемерам, л/с

106

112

Средняя интенсивность дождя, мм/мин

0,243

0,293

Коэффициент:

- эффективного полива

0,623

0,665

- избыточного полива

0,180

0,191

- недостаточного полива

0,198

0,144

Анализ таблицы показывает, что при незначительном увеличении средней интенсивности, коэффициент эффективного полива увеличивается, с одновременным уменьшением недостаточного полива.

В пятой главе «Технико-экономическая оценка использования дождевальной машины фронтального действия Днепр-1М» представлены сравнительные расчеты, подтверждающие снижение материалоемкости по ДМ «Днепр 1 М» на 16,5%, а общий годовой приведенный экономический эффект от эксплуатации модернизированной дождевальной машины «Днепр-1М» составил 367,38 тыс. руб.

дождевальный вода сопло полив

Основные выводы

1. Широкозахватные многоопорные машины, оборудованные струйными дождевальными аппаратами имеют среднюю интенсивность дождя 0,3-1,1 мм/мин, что, однако не всегда приемлемо для слабо- и среднепроницаемых почв. Уменьшение времени одновременного полива струйными аппаратами, работающими по кругу, позволяет довести среднюю интенсивность для слабо- и среднепроницаемых почв до 0,4-0,7 мм/мин.

2. Увеличение высоты расположения дождевального аппарата ДД-30 позволяет увеличить площадь полива при одинаковом расходе, что снижает среднюю интенсивность. Установлено, что расстояние между дождевальными аппаратами ДД-30 на дождевальном крыле ДМ «Днепр-1М» должно составлять 54 м., диаметры сопел составляют 22, 26, 30 мм.

3. Установлены качественные показатели полива дождевальным аппаратом ДД-30 и получены зависимости расхода, радиуса полива и интенсивности от диаметра сопел, уменьшения радиуса полива от частоты вращения аппарата, определен коэффициент уменьшения площади полива от скорости ветра.

4. Экспериментальный материал по определению норм полива до образования стока позволил уточнить, что коэффициент КР для дождевальной машины «Днепр-1М» оборудованной аппаратами ДД-30 равен 2,2 с вариацией по учетным площадкам 10 %, а также установлено, что дождевальная машина «Днепр-1М» позволяет выдавать поливные нормы 200-500 м3/га без образования поверхностного стока.

5. Сравнительные результаты анализа потерь оросительной воды на унос ветром показывают, что при увеличении скорости ветра у ДМ «Днепр-1М», оборудованной аппаратами ДД-30, потери оросительной воды уменьшаются и при скорости ветра 4,39 м/с составляют 14,2 % против 19,7 % у аппаратов «Роса-3».

6. Расход воды ДМ «Днепр-1М», по опытным данным, составил 112 л/с, против 106 л/с у ДМ «Днепр», за счет меньшего отказа дождевальных аппаратов; при незначительном увеличении средней интенсивности 0,243 - против 0,293 у ДМ «Днепр-1М», коэффициент эффективного полива увеличивается до 0,665 в сравнении с 0,623 (базовая модель), с одновременным уменьшением коэффициента недостаточного полива 0,144 - против 0,198 соответственно.

7. Коэффициент продолжительности основного времени ДМ «Днепр-1М» составляет 0,672; сменного времени - 0,571; эксплуатационного времени - 0,565. Общий годовой приведенный экономический эффект от эксплуатации новой модернизированной машины «Днепр-1М» составил 367,38 тыс. руб.

Предложения производству

1. На базе экспериментальных данных и математических выкладок получены характеристики, которые могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих дождевальных машин.

2. Для хозяйств рекомендуется, в целях экономии материальных средств восстанавливать дождевальные машины «Днепр» с истекшим сроком эксплуатации, путем установки дождевальных аппаратов ДД-30.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Жук С.Л. Применение полимеров в конструкциях дождевальной техники / С.Л. Жук, В.В. Слабунов // Совершенствование технологий и техники орошения в современных условиях землепользования (по материалам международного научно-практического семинара «Опыт и перспективы использования поливной техники на орошаемых землях»): Сб. науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск, ООО «Геликон», 2005. - С. 45-49. (0,31 печ.л., авторские - 0,26).

2. Жук С.Л. Влияние искусственного дождя на почву / С.Л. Жук, В.В. Слабунов // Совершенствование технологий и техники орошения в современных условиях землепользовании (по материалам международного научно-практического семинара «Опыт и перспективы использования поливной техники на орошаемых землях»): Сб. науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск, ООО «Геликон», 2005. - С. 45-49. (0,31 печ.л., авторские - 0,25).

3. Жук С.Л. Способы перемещения широкозахватной дождевальной машины кругового действия при поливе полей квадратной или прямоугольной конфигурации / С.Л. Жук, В.В. Слабунов, И.Н. Нестеров // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия (по материалам Российских научно-практических семинаров 2006 года): Сб. науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск, ООО «Геликон», 2006. - Вып. №35. - 57-64 с. (0,48 печ.л., авторские - 0,32).

4. Жук С.Л. Модернизация дождевальной машины «Днепр» / C.Л. Жук // Мелиорация и водное хозяйство. - М., 2006, № 6. - С. 30-31. (0,25 печ.л., авторские - 0,25).

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Исследование способов полива и агролесотехнических требований, предъявляемых к поливу. Нормы и кратность полива растений. Классификация дождевальных машин и установок для полива. Описания систем подачи воды. Основные элементы дождевальных установок.

    презентация [3,9 M], добавлен 22.08.2013

  • Экономическая эффективность различных способов полива. Элементы техники полива дождеванием. Виды машин в зависимости от характеристик насадок и аппаратов. Поливальные модули. Машины "Волжанка" и "Ока". Характеристика дальнеструйных дождевальных устройств.

    презентация [911,1 K], добавлен 04.11.2013

  • Расчет суммарного водопотребления и его дефицита. Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур. Проект закрытой сети при поливе лука репчатого машиной Днепр ДФ-120–04, расчет параметров основных элементов данной сети при дождевании.

    курсовая работа [462,8 K], добавлен 17.12.2014

  • Потери свободным зерном в соломе. Интенсивность дождя при работе дождевальной установки позиционного действия. Работа и регулировки силосоуборочного комбайна. Общая характеристика льнотеребилок. Описание устройства и работы планировщиков и выравнивателей.

    контрольная работа [1,0 M], добавлен 23.09.2011

  • Оценка значения удобрений в освоении бросовых сельскохозяйственных земель. Определение агротехнических требований к минеральным и органическим удобрениям и машинам для их внесения в почву. Технические параметры культиваторов и разбрасывателей удобрений.

    презентация [1,5 M], добавлен 22.08.2013

  • Выбор места под плотину. Постоянный объем воды в пруду. Определение потерь воды из пруда на испарение и фильтрацию. Расчет сечения водоподводящего канала. Перенос плана плотины на местность. Дождевальные устройства, используемые в лесном хозяйстве.

    курсовая работа [197,9 K], добавлен 12.10.2014

  • Рассмотрение необходимости и основных способов полива растений в теплице. Общая характеристика устройства и работы системы автоматического регулирования температуры поливной воды. Составление функциональной и структурной схемы данной поливной системы.

    презентация [1,4 M], добавлен 19.12.2014

  • Определение расходов на участках водопроводной сети. Среднесуточный расход воды на объекте. Расчет емкости напорного бака, выбор водонапорной башни и насоса. Потребление воды в зависимости от времени суток. Часовая неравномерность водопотребления.

    контрольная работа [30,8 K], добавлен 15.03.2015

  • Санитарно-топографическое исследование водоисточника. Определение окисляемости, жесткости и химического состава воды; методы ее очистки и обеззараживания. Изучение способов санитарно-гигиенической оценки силоса и корнеклубнеплодов, зерна и комбикорма.

    методичка [55,0 K], добавлен 21.05.2012

  • Структура современных животноводческих объектов и образование отходов животноводства в Республике Беларусь. Сточные воды птицефабрик. Влияние животноводческих стоков на водные объекты. Содержание загрязняющих веществ в зоне влияния пометохранилища.

    дипломная работа [577,5 K], добавлен 14.05.2015

  • Агроклиматические и почвенные условия Брянской области. Обоснование программируемой урожайности сахарной свеклы по обобщенным почвенно-климатическим показателям. Разработка агротехнических приемов и технологическая карта возделывания сахарной свеклы.

    курсовая работа [222,5 K], добавлен 12.01.2014

  • Агроклиматические и почвенные условия Тверской области. Обоснование программируемой урожайности льна-долгунца по почвенно-климатическим показателям. Разработка агротехнических приемов выращивания сахарной свёклы, технологическая карта ее возделывания.

    курсовая работа [52,8 K], добавлен 13.03.2015

  • Свойства навоза и его действие на почву. Природно-климатические условия и почвы свинокомплекса "Родниковский". Химический состав свиностоков и их использование на орошении. Прогнозные расчеты по влиянию орошения на грунтовые воды. Охрана труда и природы.

    дипломная работа [92,4 K], добавлен 14.07.2010

  • Состав и численность нематод. Увеличение численности клещей. Влияние удобрения навозом на численность клещей в почве. Влияние агротехнических мероприятий на плотность популяций ногохвосток. Качественные особенности комплексов почвенных микроартропод.

    реферат [279,6 K], добавлен 03.07.2011

  • Технология возделывания льна-долгунца в условия Томской области. Особенности природно-климатических условий. Ботанические и биологические свойства районированных сортов льна-долгунца. Системы агротехнических мероприятий по возделыванию культуры.

    курсовая работа [83,0 K], добавлен 26.11.2014

  • Вода в природе: классификация, загрязнение, очистка, обеззараживание и гигиенические требования. Виды систем водоснабжения: паспортизация, санитарная охрана источников, государственный контроль. Роль воды в организме животных; устройство и режим поения.

    курсовая работа [60,3 K], добавлен 05.01.2011

  • Анализ существующих типов ботвоудалителей. Разработка машины для удаления ботвы картофеля на корню с горизонтально вращающимися рабочим органами: выбор редуктора, расчет шпоночного соединения и вала. Установление конструктивных параметров агрегата.

    дипломная работа [254,8 K], добавлен 16.03.2010

  • Виды тракторов, агротехнические требования к ним. Влияние тяговой мощности на производительность машинно-тракторного агрегата и себестоимость работ. Устройство и рабочий процесс машины для внесения аммиачной воды, триера и навесного кротователя.

    контрольная работа [29,0 K], добавлен 07.01.2011

  • Формы воды в почве и степень ее доступности для растений. Предупредительные меры борьбы с сорняками. Обработка почв, подверженных ветровой эрозии. Характеристика яровых зерновых культур как предшественников. Фосфорные удобрения, их свойства и применение.

    контрольная работа [21,9 K], добавлен 19.10.2010

  • Симптомы острого и хронического отравления рыб. Синергизм ионов как положительное влияние одних ионов на поглощение других ионов растениями. Организация исследования воды органолептическими методами. Характер и род запаха воды естественного происхождения.

    реферат [22,3 K], добавлен 05.11.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.