Механіко-технологічні засоби еколого-економічного удосконалення процесів обробітку ґрунту

5. Покращення технологічної надійності, якості виконання технологічного процесу і зменшення енергоємності робочого органу з гнучким елементом для обробітку поверхневого прошарку ґрунту забезпечується наступними його параметрами:

- діаметр поперечного розрізу гнучкого елемента 0,03...0,05 м;

- кути, під якими гнучкий елемент кріпиться до передніх і задніх стояків, знаходяться із трансцендентного рівняння (27) і відповідно дорівнюють 81 та 45⁰;

- довжина гнучкого елемента визначається з рівняння (27) і становить 2,36 м;

- відстані між стояками в повздовжньому та поперечному напрямках знаходяться з рівнянь (29) і (30) і дорівнюють, відповідно, 1,96 та 1,78 м;

- швидкість руху агрегату - до 2,5 м/с;

- профіль стояка слід виконувати у відповідності з рівнянням (31).

6. Створення в ґрунті оптимальних агрофізичних властивостей забезпечується використанням розроблених робочих органів:

- розпушуючо-сепаруючих для обробітку орного шару ґрунту, які забезпечують, в порівнянні з паровими культиваторами, підвищення коефіцієнта структурності ґрунту приблизно у 2,5 рази, збільшення вологості ґрунту на 1...2%, значне зменшення забур'яненості.

- розпушуючо-сепаруючих для обробітку насіннєвого шару ґрунту, які сприяють збільшенню коефіцієнта структурності в 1,7 рази, кращому накопиченню та збереженню вологи, яка перевищувала контроль на 3…4%.

- у вигляді гнучкого елемента, використання якого із зубовою бороною, паровими та просапними культиваторами сприяє поліпшенню якості кришіння ґрунту і вирівненості мікронерівностей поверхні поля у 1,5...2,0 рази.

7. У традиційних технологіях вирощування сільськогосподарських культур на передпосівному обробітку та при догляді за паром зменшення кількості проходів агрегатів по полю приблизно у два рази, а також удосконалення процесів дії на ґрунт робочих органів шляхом часткової заміни кришення на сепарацію, що сприяє збереженню його родючості з одночасним зниженням витрат енергії, забезпечується використанням запропонованих машин для оптимізації агрофізичних властивостей ґрунту.

Зниження витрат праці - на 43,8%, пального - на 44,9%, економію прямих витрат в розмірі 3,49 грн на 1 га в порівнянні з традиційними знаряддями досягаються упровадженням у виробництво розробленої машини КПР-3,2, що оптимізує агрофізичні властивості орного шару ґрунту.

Результати теоретичних та експериментальних досліджень використані Інститутом машин і систем для розробки дослідно-конструкторської документації, Харківським тракторним заводом і Галещинським машзаводом для виготовлення дослідного зразка машини.

Визначено, що упровадження машин для вирощування кукурудзи і цукрового буряка у виробництво дозволяє в порівнянні з традиційними комплексами машин одержати в рік на одну машину відповідно 2838 і 23145 грн.

За результатами досліджень Кіровоградським проектно-конструкторським інститутом виготовлена комбінована ґрунтообробна і посівна машина для вирощування кукурудзи, а на кафедрі механізації ХНАУ ім. В.В.Докучаєва - макети секцій для підготовки ґрунту під посів цукрових буряків.

8. Зниження витрат праці на 9,4%, пального - на 12,5%, прямих витрат - на 0,64 грн/га при передпосівному обробітку ґрунту забезпечується використанням на культиваторі КПС-4 гнучкого елемента замість зубових борін.

Упровадження у виробництво робочого органу з гнучким елементом малого діаметра сприяє зменшенню розпилення ґрунту, проведенню обробітку з мінімальним його перемішуванням, кращому збереженню вологи та енергії.

Конструкція ґрунтообробного робочого органу з гнучким елементом не складна. Він може бути виготовлений в умовах майстерні сільськогосподарського виробництва. Експериментальний робочий орган пройшов широку перевірку в господарствах Харківської області.

9. При виконанні ранніх весняних робіт зменшення питомого тиску ходової частини трактора на ґрунт до рівня гусеничного трактора і нижче, зменшення від 33 до 22% кількості рослин, ушкоджених ходовими системами трактора, площі ущільнення ґрунту та поліпшення їх умов розвитку за рахунок крайового ефекту, підвищення більш ніж у два рази продуктивності агрегатів на сівбі та міжрядних обробітках за рахунок збільшення ширини захвату та об'єднання технологічних операцій забезпечує „колійна” технологія вирощування цукрових буряків з використанням інтегрального орно-просапного трактора класу 3 і 18-рядкового комплексу машин.

Для забезпечення „колійної” технології засобами механізації розроблені технічні завдання для виготовлення сівалки ССТ-18М, УПС-18 та культиватора КУН-8,1.„Колійна” технологія вирощування цукрових буряків упроваджена з 2000 р. на площі близько 1500га у дослідному господарстві Інституту цукрових буряків „Пархомівське” Краснокутського району Харківської області з економічним ефектом 453,7 грн/га, з 2003 р. - у СТОВ „Дружба” Магдалинівського району Дніпропетровської області з економічним ефектом 643,5 грн/га.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Пащенко В.Ф. Моделирование взаимодействия с почвой рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий. Монография. - Х., 1994. - 134 с.

2. Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Ким В.В. Рыхлительно-сепарирую-щие рабочие органы комбинированной машины // Совершенствование рабочих органов с.-х. машин: Сб науч. тр. Харьк. с.-х. ин-та. - Т. 289. - Х., 1983. - С. 3-8.

3. Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Медведев В.В. Комбинированная обработка почвы // Техника в сел. хоз-ве. - 1984. - № 3. - С. 14-15.

4. Пащенко В.Ф., Дорожко И.Н. О параметрах рабочих органов комбинированной машины // Совершенствование конструкций, улучшение ремонта и эксплуатации сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр. Харьк. с.-х. ин-та. - Т. 312. - Х., 1985. - С. 15-19.

5. Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Хливняк Г.Г. и др. Рабочий орган для предпосевной обработки почвы в подсеменном слое // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1986. - № 5. - С. 20-22.

6. Медведев В.В., Слободюк П.И., Пащенко В.Ф. Использование агрофизических свойств черноземов при разработке почвообрабатывающих машин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1987. - № 3. - С. 6-8.

7. Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Нугис Э.Ю. Прямые инструментальные наблюдения уплотнения и напряжения в почвенном профиле // Переуплотнение пахотных почв. - М.: Наука, 1987. - С. 14-27.

8. Василенко П.М., Медведев В.В., Пащенко В.Ф. и др. Комбинированная машина // Госагропром СССР. ВНИИиТЭИ. АПК. - № 4. - М., 1987.

9. Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Медведев В.В.Маршрутизация движения МТА // Техника в сел. хоз-ве. - 1987. - № 11. - С. 15-17.

10. Евсюков Т.П., Пащенко В.Ф., Онишко М.И. Результаты исследований процесса работы рыхлительно-сепарирующего устройства комбинированной машины // Совершенствование конструкций рабочих органов сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр. Харьк. с.-х. ин-та. - Х., 1988. - С. 11-16.

11. Медведев В.В., Слободюк П.И., Пащенко В.Ф. и др. Маршрутизация движения МТА для снижения переуплотнения дерново-подзолистой почвы // Ресурсосберегающие технологии: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. - Курск , 1989. - С. 43-48.

12. Медведев В.В., Слободюк П.И., Пащенко В.Ф., Цибулько В.Г. Проблема уплотнения почв ходовыми системами сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов и пути ее решения // Чтобы не убывало плодородие земли. - К.: Урожай, 1989. - С. 128-154.

13. Медведев В.В., Слободюк П.И., Пащенко В.Ф. и др. Механико-технологические основы оптимизации агрофизических параметров обрабатываемого слоя почвы // Совершенствование почвообрабатывающей техники агропромышленного комплекса целинного земледелия: Сб. науч. тр. Восточного отделения ВАСХНИЛ, “Целинсельхозмеханизация”. - Алма-Ата, 1989. - С. 43-47.

14. Пащенко В.Ф. Онишко М.И. Снижение энергоемкости комбинированной машины для обработки почвы и посева // Механизация и электрификация сельского хозяйства: Сб. науч. тр. УНИИМЭСХ. Вып. 70. - К., 1989. - С. 17-20.

15. Пащенко В.Ф., Дорожко И.Н., Коровников И.Ф. К обоснованию параметров рабочего органа комбинированной машины для обработки почвы и посева // Вопросы механизации возделывания и уборки с.-х. культур: Сб. науч. тр. Харьк. с.-х. ин-та. - Х., 1990. - С. 10-17.

16. Пащенко В.Ф. Моделирование процессов взаимодействия рабочих органов машин и орудий с почвой // Материалы симпозиума по земледельческой механике. - Плоцк, 1991.

17. Пащенко В.Ф. О методике обоснования профиля поверхности почвообрабатывающих органов // Совершенствование технологического процесса и конструкций рабочих органов сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр. Харьк. гос. аграр. ун-та. - Х., 1992. - С. 4-9.

18. Пащенко В.Ф., Мацибурко Н.Г. Моделювання процесів взаємодії клина з ґрунтом // Механізація та електрифікація сільського господарства: Міжвід. тем. наук. зб. - 1997. - № 82. - С. 29-32.

19. Пащенко В.Ф. Моделирование взаимодействия с почвой рабочего органа с гибким элементом // Технология производства и конструирование сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. Харьк. гос. аграр. ун-та. - Х., 1997. - С. 12-22.

20. Пащенко В.Ф., Дорожко І.М., Гусаренко М.П та ін. Дослідження трактора ХТЗ-120/121 при обробітку цукрових буряків // Сільськогосподарська техніка України. - 1997. - № 1. - С. 3-4.

21. Пащенко В.Ф. Тракторы ХТЗ в современных технологиях возделывания пропашных культур // Тракторная энергетика в растениеводстве: Сб науч. тр. ХГТУСХ. - Х., 1998. - С. 299-303.

22. Пащенко В.Ф., Буденный Ю.В., Шевченко Н.В. Способы основной обработки почвы под посев озимой пшеницы // Техника АПК. - 1999. - № 6-7. - С. 48-49.

23. Корнієнко С.І., Пащенко В.Ф., Федоряка М.Ф. Харківська технологія виробництва цукрових буряків // Пропозиція. - 2001. - № 5. - С. 96-97.

24. Роїк М.В., Мазуренко А.М., Ґудзь С.П., Пащенко В.Ф. та ін. Переваги використання енергонасичених тракторів // Пропозиція. - 2001. - № 5. - С. 12-13.

25. Пащенко В.Ф. Обґрунтування профілю ножа машини для створення оптимальних фізико-механічних властивостей орного шару ґрунту // Вісник Сум. держ. аграр. ун-ту: Наук.-метод. журнал. - Вип. № 7. - 2001. - С. 140-145.

26. Пащенко В.Ф., Кармазин В.И. Обоснование профиля лемеха ножа ротора комбинированной машины // Технічний сервіс АПК, техніка та технології у сільськогосподарському машинобудуванні: Вісник Харк. держ. техн. ун-ту с. г. - Вип. 23. - Х., 2004. - С. 19-24.

27. А.с. 1069649 СССР. Почвообрабатывающее орудие / В.Ф.Пащенко, В.В.Медведев, П.И.Слободюк и др. // Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1984. - № 4.

28. А.с. 1077588 СССР. Орудие для обработки почвы и посева / В.В.Медведев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1984.- Бюл. № 9.

29. А.с. 1158063 СССР. Орудие для обработки почвы и посева / В.Ф.Пащенко, В.В.Медведев, П.И.Слободюк и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1984. - Бюл. №20.

30. А.с. 1168116 СССР. Орудие для обработки почвы и посева / П.М.Василенко, В.В.Медведев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1985. - Бюл. № 27.

31. А.с. 1202499 СССР. Орудие для обработки почвы и посева / В.В.Медведев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ.- 1986.- Бюл. № 1.

32. А.с. 1218943 СССР. Почвообрабатывающее орудие / В.В.Медведев, В.Ф.Пащенко, П.И.Слободюк, и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1986. - Бюл. № 11.

33. А.с. 1386063 СССР. Комбинированная машина для обработки почвы и посева / В.В.Медведев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1988. - Бюл. № 13.

34. А.с. 1498412 СССР. Способ внесения семян в почву и устройство для его осуществления / В.Ф.Пащенко, П.И.Слободюк, И.Н.Дорожко и др.// Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки: Офиц. бюл. Госкомизобретений ЦНИИПИ. - 1989. - Бюл. № 29.

35. Патент України. Спосіб внесення насіння в грунт та пристрій для його здійснення / В.Ф.Пащенко, І.М.Дорожко, П.І.Слободюк та ін. (Україна). - Опубл. 30.09.1996. - Бюл. № 3.

36. Патент України 8738, А01В13/16, А01В35/03. Спосіб обробітку ґрунту та пристрій для його здійснення / В.В. Медведєв, В.Ф.Пащенко та ін. (Україна). - Опубл. 30.09.1996. - Бюл. № 3.

37. Патент України 8739, А01В49/06. Зброя для обробітку ґрунту та посіву / В.В. Медведєв,П.І.Слободюк,В.Ф.Пащенко та ін. (Україна). - Опубл. 30.09.1996. - Бюл. № 3.

38. Патент України 19584, А01В49/02. Орудие для обработки почвы / М.Е.Тернюк, В.Ф.Пащенко, В.В.Медведев (Україна). - Опубл. 25.12.1997. -Бюл. № 6.

39. Методические рекомендации по изучению маршрутизации движения МТА при возделывании сельскохозяйственных культур с целью уменьшения площади уплотнения полей / Сост.: В.В.Медведев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко. (ВАСХНИЛ). - М., 1984. - 11 с.

40. Методики прогнозирования предрасположенности почв к уплотняющему воздействию машинно-тракторных агрегатов // Переуплотнение пахотных почв / В.В.Медведев,А.Г.Бондарев, П.И.Слободюк, В.Ф.Пащенко, Т.Н.Лактионова. - М.: Наука, 1987. - С. 194-198.

41. Медведев В.В., Слободюк П.И., Пащенко В.Ф. Результаты полевых испытаний комбинированной машины для обработки почвы и посева // Пути развития механизации производства зерна в Украинской ССР: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Глеваха, 1988. - С. 61-62.

42. Научно обоснованная система земледелия Харьковской области: Монография / Госагропром УССР. - Х., 1988. - 347 с. (коллектив авторов 59 человек).

43. Медведев В.В.. Пащенко В.Ф. и др. Комбинированная почвообрабатывающая и посевная машина // Тез. Всесоюз. совещания по механизации обработки почв. - Волгоград, 1990. - С. 21.

44. Роїк М.В., Мазуренко А.М., Ґудзь С.П., Абдула С.Л., Пащенко В.Ф., Корнієнко С.І. Переваги використання енергонасичених тракторів // Цукрові буряки. - 1998. - № 5. - С. 12-13.

45. Пащенко В.Ф. Машина для оптимізації агрофізичних властивостей ґрунту // Вісник ХДАУ. Серія „Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство”. - 1998. - № 2. - Х.: С. 98-102.

46. Медведєв В.В. Пащенко В.Ф., Линдіна Т.Є. Технологія вирощування цукрових буряків в умовах Лісостепу України // Розробник - виробництву / УААН. - К: Аграр. наука, 1999. - С. 29-30.

47. Медведєв В.В., Пащенко В.Ф., Гусаренко М.П. та ін. Сільськогосподарське знаряддя для передпосівного обробітку ґрунту та внесення рідких мінеральних добрив при вирощуванні різних ярих культур // Розробник - виробництву / УААН. - К: Аграр. наука, 1999. - С. 27-28.

48. Медведєв В.В.,Пащенко В.Ф. Комбінована машина для оптимізації посівного шару грунт, внесення добрив і посіву // Розробник - виробництву / УААН. - К: Аграр. наука, 1999. - С. 33-34.

49. Медведев В.В., Пащенко В.Ф. и др. Эффективность нулевой обработки почвы с применением гербицидов раундап и харнес // Земледелие. - 1999. - № 2. - С. 32-33.

50. Пащенко В.Ф., Шиян В.Й. Порівняльна ефективність використання тракторів загального призначення виробництва різних країн // Пропозиція. - 2000. - № 12. С. 100-101.

51. Система ведення сільського господарства Харківської області та наукове супроводження „Комплексної програми розвитку сільського господарства Харківської області у 2001-2005 роках та на період до 2010 року”. - Х., 2001. - 286 с. (колектив авторів 103 особи).

52. Тодоров П.П., Роїк М.В., Пащенко В.Ф. та ін. Інтенсивні технології вирощування і збирання цукрових буряків з використанням тракторів типу ХТЗ-16131 ВАТ „ХТЗ” // Автомобіле- та тракторобудування: Вісник НТУ „ХПІ”. Зб. наук. пр. - Х: НТУ „ХПІ”. - 2004. - №16, С.105-112.

АНОТАЦІЯ

Пащенко В.Ф. Механіко-технологічні засоби еколого-економічного удосконалення процесів обробітку ґрунту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за фахом 05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. ХНТУСГ імені Петра Василенка. - Харків, 2005.

Дисертаційна робота направлена на розв'язання науково-технічної проблеми підвищення еколого-економічної ефективності вирощування сільськогосподарських культур шляхом зменшення витрат енергії на обробіток ґрунту та зниження негативної дії на нього засобів механізації.

Створено теорію математичного моделювання процесів взаємодії з ґрунтом робочих органів на основі використання прямих методів варіаційного числення для рішення задач землеробної механіки у дво- і тримірних просторах для визначення їх раціональних профілів з точки зору мінімальної енергоємності при заданих параметрах якості обробітку.

Розроблено засоби еколого-економічного обробітку ґрунту, які за один прохід забезпечують створення у ньому оптимальних агрофізичних властивостей для проростання насіння та розвитку рослин. Визначені якісні й енергетичні показники машин із запропонованими робочими органами.

Визначені методи еколого-економічного удосконалення технології вирощування просапних культур з використанням колісних тракторів класу 3 т і високопродуктивних сільськогосподарських машин і знарядь.

Ключові слова: механіко-технологічні засоби, еколого-економічне обґрунтування, технологічний процес, ґрунтообробна техніка, структурний склад ґрунту, щільність ґрунту.

механізація ґрунт агрофізичний

АННОТАЦИЯ

Пащенко В.Ф. Механико-технологические средства эколого-экономичного совершенствования процессов обработки почвы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.11 - машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. - Харьковский государственный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко. - Харьков, 2005.

Диссертационная работа направлена на решение научно-технической проблемы увеличения эколого-экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур путем снижения затрат энергии на обработку почвы и снижение отрицательного воздействия на нее средств механизации.

Создана теория математического моделирования процессов взаимодействия с почвой рабочих органов на основании использования прямых методов вариационного исчисления для решения задач земледельческой механики в дву- и трехмерных пространствах по изысканию их рациональных профилей с точки зрения минимализации энергоемкости при заданных параметрах качества обработки.

Разработаны средства эколого-экономичной обработки почвы, которые за один проход обеспечивают создание в ней оптимальных агрофизических свойств для прорастания семян и развития растений. Принцип работы почвообрабатывающих рабочих органов для обработки пахотного и посевного слоев почвы основан на совмещении операций ее крошения и сепарации по глубине обрабатываемого слоя почвы. Наряду с получением за один проход агрегата требуемого качества обработки почвы в результате ее сепарации обеспечивается перемещение семян сорных растений на глубину, снижающую их всхожесть и выброс корневищ, в том числе и корнеотпрысковых сорных растений, на поверхность поля. Все это позволяет улучшить очистку поля от сорных растений механическим способом.

Для создания оптимальных агрофизических свойств поверхностного слоя почвы (0...4 см) путем его рыхления с минимальным перемешиванием, образованием уплотненной прослойки и выравниванием микронеровностей поверхности поля разработан рабочий орган с гибким элементом. Последний может быть использован как самостоятельно, так и в сочетании с зубовыми боронами, паровыми и пропашными культиваторами.

Определены качественные и энергетические показатели машин с предложенными рабочими органами.

Разработаны методы эколого-экономичного совершенствования технологии возделывания пропашных культур с использованием колесных тракторов класса 3 т и высокопроизводительных машин и орудий.

Ключевые слова: механико-технологические средства, эколого-эконо-мичное обоснование, технологический процесс, почвообрабатывающая техника, структурный состав почвы, плотность почвы.

SUMMARY

Pashenko V.F. Mechanical - technological meanings of economical improvement of soil (land) cultivation. - Manuscript.

Hand written dissertation for gaining the scientific level of the doctor of technical sciences according to speciality 05.05.11. - machines and mechanisms of agricultural production.- Kharkiv National Technical University of Agricultury named after Petr Vasilenko, Kharkiv, 2005.

This work- papers are goald in to solving scientifically - technical task in increasing ecologicaly - economical result of cultivation the land the land and descending the negative influence of mechanization on it.

The theory of mathematics modeling of the processes of collaborating with soil of the working parts of basis of using direct methods of variation counting for solving tasks of agricultural mechanization in double or triple - spaces in finding their rational profiles from the point of view of minimizing the powerconsist within chosen limits of soil cultivation.

Constructed meanings of ecologicaly-economical cultivation of soil provide creating the optimal agrophisical features, for seeds growing and plants develoing at one step. The quality and eneroectical information of machines were defenitly made with offered working.

The methods of ecologicaly - economical improving of cultivation technology of plants with using the wheel tractors of 3 class highly powered machines and mechanisms were made.

Key wordsУ technology, mechanically, ecologicaly - economic basis (background), powerprovision, technological process, land cultivational mechanisms structural ingredients of soil.

Размещено на Allbest.ru