Агротехническая эффективность комбинированного почвообрабатывающего агрегата Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Аушев Магомет Хусеинович, Хамхоев Батыр Израилович, Хажметов Лиуан Мухажевич, Шекихачев Юрий Ахметханович, Эркенов Анзор Назирович

В статье изложены агротехнические требования к предпосевной обработке почвы . Приведены методика и результаты экспериментальных исследований комбинированного почвообрабатывающего агрегата . Обоснованы параметры и режимы работы агрегата , обеспечивающие оптимальную ширину захвата, выровненность поверхности почвы , качество крошения почвы , удовлетворяющие агротехническим требованиям.

AGROTECHNICAL EFFICIENCY OF THE COMBINED SOIL-CULTIVATING UNIT

In the article, we have stated the agro-technical requirements to a pre-seeding processing of soil . The results of experiments of the combined soil-cultivating unit are resulted. Operating modes of the unit with optimum width of capture, uniformity of a surface of soil , quality of crushing the soils meeting agro-technical requirements are proved.

Текст научной работы на тему «Агротехническая эффективность комбинированного почвообрабатывающего агрегата»

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

АГРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНИРОВАННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА

Аушев Магомет Хусеинович доцент

Хамхоев Батыр Израилович

Ингушский государственный университет,

Хажметов Лиуан Мухажевич д.т.н., профессор

Шекихачев Юрий Ахметханович д.т.н., профессор

Эркенов Анзор Назирович к. т. н., доцент

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М.Кокова, Нальчик, Россия

Твердохлебов Сергей Анатольевич к. т. н., доцент

Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия

В статье изложены агротехнические требования к предпосевной обработке почвы. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований комбинированного почвообрабатывающего агрегата. Обоснованы параметры и режимы работы агрегата, обеспечивающие оптимальную ширину захвата, выровненность поверхности почвы, качество крошения почвы, удовлетворяющие агротехническим требованиям

Ключевые слова: АГРЕГАТ, ПОЧВА, КРОШЕНИЕ, ВЫРОВНЕННОСТЬ, ГРЕБНИСТОСТЬ, ОПТИМИЗАЦИЯ

AGROTECHNICAL EFFICIENCY OF THE COMBINED SOIL-CULTIVATING UNIT

Aushev Magomet Huseinovich associate professor

Hamhoev Batyr Izrailovich senior lecturer

Ingush state university, Nazran, Russia

Hazhmetov Liuan Muhazhevich Dr.Sci.Tech., professor

Shekihachev Yury Akhmetkhanovich Dr.Sci.Tech., professor

Erkenov Anzor Nazirovich Cand.Tech.Sci., associate professor Kabardino-Balkarian state agrarian university of

V.M.Kokov, Nalchik, Russia

Tverdokhlebov Sergey Anatolevich

Candidate of Technical Sciences, assistant professor

Kuban State Agrarian University,

In the article, we have stated the agro-technical requirements to a pre-seeding processing of soil. The results of experiments of the combined soil-cultivating unit are resulted. Operating modes of the unit with optimum width of capture, uniformity of a surface of soil, quality of crushing the soils meeting agro-technical requirements are proved

Keywords: UNIT, SOIL, CRUSHING, SIZES OF LUMPS, OPTIMIZATION

Предпосевная обработка почв предназначена для создания условий для прорастания и дальнейшего развития растений [1, 2]: структура почвы должна быть мелкокомковатой с преобладанием комков диаметром 1. 10 мм, комков от 1 до 25 мм должно быть не менее 80%; плотность почвы ниже семенного ложа не должна превышать 1,1. 1,3 г/ см , а слоя почвы над семенами 0,9.1 г/см ; поверхность поля и семенного ложа должна

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

быть выровненной, высота гребней не должна превышать 3. 4 см; семенное ложе должно быть расположено на глубине заделки семян.

В целях предпосевной подготовки почвы с максимальным соблюдением агротехнических требований в ФГБОУ ВПО «КабардиноБалкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова» разработан комбинированный почвообрабатывающий агрегат [3] (рис. 1).

Рисунок 1 - Общий вид комбинированного почвообрабатывающего агрегата с трактором (транспортное положение) Экспериментальные исследования технологического процесса работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата проводились с целью проверки теоретических выводов, определения наиболее значимых факторов и влияния каждого из них на качественные показатели процесса обработки почвы, получения достаточной информации о технологическом процессе работы для установления основных зависимостей и оценки его эффективности.

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

Экспериментальные исследования комбинированного

почвообрабатывающего агрегата проводились в лабораториях кафедры механизации сельского хозяйства ФГБОУ ВПО «КБГАУ им. В.М. Кокова» и Баксанского профессионального лицея «АГРО» (КБР), лабораторнополевые исследования проводились на базе ОАО «Племсовхоз «Кенже» (КБР).

Программа и методика испытаний определены по СТО АИСТ 4.22004. Применяемые измерительные приборы и оборудование должны быть проверены до начала испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ 8.00286 «Государственный надзор и ведомственный контроль за

средствами измерений». Перед проведением испытаний проводили регулировку рабочих органов согласно инструкции по эксплуатации в зависимости от условий проведения испытаний. Агротехническая оценка фрезерных машин осуществлялась в соответствии с ОСТ 10 1.1-98, ОСТ 10

4.2- 2001 и ОСТ 70.4.2-80. Эксплуатационно-технологическая оценка проводилась по ГОСТ 24055-88, ГОСТ 24056-88, ГОСТ 24057-88, ОСТ

70.4.2- 80, ОСТ 10.4.2-2001 и ГОСТ 20915-75. Качество выполнения технологического процесса определяли в соответствии с ГОСТ 26025-83 и ОСТ 10 4.2-2001.

Лабораторно-полевые испытания проводились согласно СТО АИСТ

4.2- 2004 «Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей и ТЗ».

Анализ показал, что наибольшее влияние на выровненность поверхности почвы и глыбистость оказывают скорость передвижения агрегата, диаметр барабана и угол установки скребков (табл. 1).

После проведения опытов по рандомизированной схеме получена табл. 2 и 3, в котор0й имеются все данные для статистического анализа результатов экспериментальных исследований. Для обработки результатов экспериментальных исследований была составлена программа для ЭВМ.

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

Таблица 1 - Факторы и уровни их варьирования

Факторы Значение Скорость передвижения агрегата Диаметр барабана, см Угол установки скребка, град

Кодированное (безразмерное) X, X 2 X3

-1 0 +1 -1 0 +1 -1 0 +1

Натуральное VA, км/ч ВБ, см g,град

8 10 12 30 35 40 0 22,5 45

Таблица 2 - Результаты реализации матрицы планирования (критерий оптимизации - выровненность поверхности почвы ВП, %)

i Фактор Отклик

X1 X2 X3 У1 У 2 Уэ У У ср

1 1 1 0 67,7 67,3 67,1 67,37

2 1 -1 0 69,8 71,1 69,5 70,13

3 -1 1 0 78,4 77,6 77 77,67

4 -1 -1 0 74,3 74,3 73,1 73,9

5 0 0 0 83,8 83,4 86,2 84,47

6 1 0 1 69,3 71,7 70,5 70,5

7 1 0 -1 62,8 58,7 60,1 60,53

8 -1 0 1 78,4 77 78,1 77,83

9 -1 0 -1 67,1 67,8 67,6 67,5

10 0 0 0 84,7 82,2 84,2 83,7

11 0 1 1 78,8 78,8 77 78,2

12 0 1 -1 67,8 66,7 67,9 67,47

1 0 -1 1 78,2 75,6 77 76,93

14 0 -1 -1 66,5 65,2 65,2 65,63

15 0 0 0 83,5 84,7 83,6 83,93

Оценка однородности дисперсии производится по критерию

Кохрена. Расчетное значение критерия Кохрена оказалось меньше табличного (критического значения). Следовательно, гипотеза об однородности дисперсий подтверждается при 5% уровне значимости.

Получены математические модели в виде:

- критерий оптимизации - выровненность поверхности ВП:

■ в кодированном виде

Y = 84,0333-3,5463X + 0,515Х + 5,2913X -1,6325Х X -0,09XX -0,1425XX -

-7,3666X1 -4,3991X2 - 7,5766X32,

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

Таблица 3 - Результаты реализации матрицы планирования (критерий оптимизации - глыбистость ГП, %)

i X1 X2 X3 У1 У 2 Уз У У ср

1 1 1 0 22 21,5 22,5 22

2 1 -1 0 22,5 23 25,5 23,67

3 -1 1 0 19,5 22,5 21 21

4 -1 -1 0 24,5 22 23,5 23,33

5 0 0 0 15 15,5 14 14,83

6 1 0 1 24,5 22,5 23 23,33

7 1 0 -1 25 23,5 26 24,83

8 -1 0 1 19 22,5 21 20,83

9 -1 0 -1 23 25 28 25,33

10 0 0 0 16 14 14 14,67

11 0 1 1 18 19,5 20,5 19,33

12 0 1 -1 24,5 24 23 23,83

1 0 -1 1 21,5 23 23,5 22,67

14 0 -1 -1 22,5 26 23,5 24

15 0 0 0 15 14 16 15

■ в натуральном виде

ВП = 40,8186Va + 14,0815De + 0,9729g-0,16334VaDe -0,002VAg-0,0013DEg- (2)

-1,8417VA2 - 0,176D2e - 0,015g2 - 373,01,

- критерий оптимизации - глыбистость ГП : ■ в кодированном виде

УГп = 14,7233+ 0,458&Yj -0,89752X2 +4,4084X2 + 3,2859X2 + 4,4484X32,

-1,4788Хз + 0,0825Xj X2 + 0,75Xj X3

■ в натуральном виде

ГП = 296,9484-22,476Va -9,304De -0,3812g+0,008VaDe + 0,016VAg-0,007DEg+ (4)

+1,102 VA + 0,1314De2 + 0,0088^,

Проверка адекватность полученных моделей по F - критерию Фишера показала, что они адекватно описывают исследуемый процесс.

Определены оптимальные значения режимных параметров комбинированного пахотного агрегата: скорость передвижения агрегата

9,5. 9,9 км/ч, диаметр барабана 35,2. 35,5 см и угол установки скребков

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

26. 300. При этих значениях выровненность поверхности почвы ВП составляет 85,4% и гребнистость 14,5%.

Анализ графиков, приведенных на рисунках 2.7, показывает, что наибольшее влияние на критерий оптимизации оказывают скорость передвижения агрегата и угол наклона скребка.

Скорость передвижения агрегата

Рисунок 2 - Зависимость выровненности поверхности от скорости передвижения агрегата

Угол наклона скребка

Рисунок 3 - Зависимость выровненности поверхности от диаметра барабана

Скорость передвижения агрегата

Рисунок 4 - Зависимость выровненности поверхности от угла наклона скребка

Рисунок 5 - Зависимость гребнистости от скорости передвижения агрегата

С использованием компьютерной программы Mathcad 2000 Professional и полученных данных построили линии равного уровня изменения выровненности поверхности почвы и тягового глыбистости от оптимальных параметров КПА (рис. 8.13).

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

Угол наклона скребка

Рисунок 6 - Зависимость гребнистости от диаметра барабана

Рисунок 7 -Зависимость гребнистости от угла наклона скребка

Рисунок 8 - Зависимость выровненности поверхности почвы от скорости передвижения

агрегата (А/) и диаметра барабана (Х2)

Рисунок 9 - Зависимость выровненности поверхности почвы от скорости передвижения

агрегата (Х2) и угла наклона скребка (Х3)

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

Рисунок 10 - Зависимость выровненности поверхности почвы от диаметра барабана (2G) и

угла наклона скребка (X?)

Рисунок 11 - Зависимость глыбистости от скорости передвижения агрегата (X/) и

диамтера барабана (X?)

Рисунок 12 - Зависимость глыбистости от скорости передвижения агрегата (Х1) и угла

наклона скребка (Х3)

Рисунок 13 - Зависимость глыбистости от диаметра барабана (Х2) и угла наклона скребка

Производственные испытания комбинированного

почвообрабатывающего агрегата показали, что его использование по сравнению с использованием базового комплекса машин способствовало: снижению плотности почвы в горизонте 0. 20 на 15,6. 17,1%; увеличению пористости на 34,7.37,9%; увеличению содержания агрономически ценных почвенных агрегатов на 19,7.33,3% ; снижению пылеватой фракции в 1,8.5,9 раза; увеличению урожайности зерна озимой пшеницы в среднем на 22,6%.

Список использованной литературы

1. Эркенов, А.Н. Агротехническая эффективность комбинированного пахотного агрегата с активным рабочим органом [Электронный ресурс] / А.Н. Эркенов, М.Х. Аушев, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, Х.А. Хамоков // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ.- Краснодар, 2012.- №76/02.- Режим доступа: http:// ej.kubagro.ru / 2012 / 02 / pdf / 89.pdf.

2. Шекихачев, Ю.А. Почвообрабатывающие машины для измельчения крупных комков почвы и их особенности [Текст] / Ю.А. Шекихачев, Каноков Т.Б. // Сборник материалов 69-й научно-практической конференции, посвященной 55-летию факультета механизации СтГАУ «Совершенствование технологий и технических средств в АПК».- Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2005.- с. 267.

3. Пат. 107866 Российская Федерация, МПК7 А 01 В 49/02. Комбинированный

почвообрабатывающий агрегат [Текст] / Б.Х. Жеруков, Ю.А. Шекихачев, Л.М. Хажметов, А.Х. Аушев, Д.У. Ашибоков, Ю.С. Афасижев; заявитель и

Научный журнал КубГАУ, №99(05), 2014 года

патентообладатель Кабардино-Балкарская гос. сель. хоз. акад.- №2011112155/13; заявл. 30.03.11; опубл. 10.09.11, Бюл. №25. - 3 с. : ил.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎