CC BY
24
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ПРИКАТЫВАНИЯ
ПОЧВЫ
Курдюмов Владимир Иванович
д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Безопасность жизнедеятельности и энергетика» ФГБОУВПО «Ульяновская ГСХА им. ПА. Столыпина» РФ,
г. Ульяновск E-mail: [email protected] Шаронов Иван Александрович канд. техн. наук, доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и энергетика» ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина» РФ,
г. Ульяновск E-mail: [email protected] Прошкин Евгений Николаевич канд. техн. наук, доцент кафедры «Эксплуатация мобильных машин и технологического оборудования» ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им.
П.А. Столыпина» РФ, г. Ульяновск E-mail: [email protected] Курушин Виктор Валерьевич канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры «Безопасность жизнедеятельности и энергетика» ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им.
ПА. Столыпина» РФ, г. Ульяновск E-mail: [email protected] Прошкин Вячеслав Евгеньевич студент инженерного факультета ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им.
ПА. Столыпина» РФ, г. Ульяновск E-mail: [email protected]
IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE PROCESS COVERING SOIL
Vladimir Kurdyumov
doctor of technical Sciences, Professor, head of Department of life safety and energy, the Ulyanovsk state agricultural Academy of a name of P.A. Stolypin, Russia
Ulyanovsk Ivan Sharonov
candidate of technical Sciences, associate Professor of the Department of life safety and energy the Ulyanovsk state agricultural Academy of a name of P.A. Stolypin,
Russia Ulyanovsk Eugene Proshkin
candidate of technical Sciences, Professor of Department of operation of mobile machines and technological equipment, the Ulyanovsk state agricultural Academy
named P.A. Stolypin, Russia Ulyanovsk
Viktor Kurushin
candidate of technical Sciences, lecturer of the Department of life safety and energy, the Ulyanovsk state agricultural Academy of a name of P.A. Stolypin, Russia
Ulyanovsk Vyacheslav Proshkin
engineering student of Ulyanovsk state agricultural Academy of a name
of P.A. Stolypin, Russia Ulyanovsk
АННОТАЦИЯ
Разработан почвообрабатывающий каток, обеспечивающий прикатывания почвы в процессе предпосевной подготовки почвы и посева. Выполнены экспериментальные исследования разработанного катка, в ходе которых выявлено, что предлагаемый каток обеспечивает требуемый фракционный состав почвы.
ABSTRACT
Developed tillage rink, providing covering soil in the process of pre-sowing soil preparation and planting. Experimental researches of developed rink, which revealed that the proposed rink provides the required fractional composition of the soil.
Ключевые слова: прикатывание; структура почвы; каток.
Keywords: packing of soil; soil structure; skating rink.
Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, основанные на многократных проходах все более тяжелых машино-транспортных агрегатов, привело к прогрессирующему распылению верхнего и уплотнение нижнего слоев почвы. Вследствие этого расширяются зоны ветровой и водной эрозии; изменяются агрофизические свойства почвы и, в первую очередь, ее агрегатный состав и плотность сложения; ухудшается водный и воздушный, пищевой и тепловой режимы; снижается эффективность вносимых удобрений и падает урожайность сельскохозяйственных культур.
Перспективным направлением является создание комбинированных почвообрабатывающих агрегатов, оснащенных новыми рабочими органами, с помощь которых за один проход по полю будет выполняться весь комплекс необходимых технологических операций в едином технологическом процессе обработки почвы [5]. Перспективным направлением обработки почвы является
прикатывание почвы, которое оказывает положительное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.
В связи с вышеизложенным разработана конструкция почвообрабатывающего катка и проведены исследования процесса его работы в полевых условиях. Каток (рисунок 1) выполнен в виде пустотелого цилиндра 1 с равномерно расположенными по окружности планками 2.
3 1 9
Рисунок 1. Почвообрабатывающий каток (обозначения в тексте)
Планки 2 катка расположены по винтовой линии и соединяют вертикальные диски 3, установленные на оси 4. Вертикальные диски 3 снабжены креплениями 5 для соединения катка с почвообрабатывающим агрегатом. Внутри пустотелого цилиндра 1 установлен гладкий цилиндр 6, диаметр которого меньше радиуса пустотелого цилиндра 1. Оси цилиндров расположены параллельно друг другу. Ось 7 гладкого цилиндра 6 закреплена на оси 4 пустотелого цилиндра 1 посредством поводков 8 и подшипниковых узлов 9. Гладкий цилиндр 6 установлен с возможностями свободного вращения вокруг своей оси 7 и оси 4 пустотелого цилиндра 1.
Почвообрабатывающий каток работает следующим образом. При его движении комки почвы, лежащие на поверхности, интенсивно крошатся планками. Комки, не попавшие в зону действия планок, попадают между ребрами во внутреннее пространство пустотелого цилиндра. Здесь они разрушаются гладким цилиндром. При перекатывании по поверхности почвы каток уплотняет её и обеспечивает поверхностное рыхление. Ребра пустотелого цилиндра расположены по винтовой линии для уменьшения смещения почвенных частиц перед рёбрами, что исключает переуплотнение почвы и интенсивное испарение влаги с ее поверхности.
В процессе полевых исследований разработанного почвообрабатывающего катка определяли гранулометрический состав почвы на трех контрольных участках: на не обработанном катками, после обработки кольчато-шпоровым катком и после обработки предлагаемым катком.
Достоверность результатов полевых опытов основана на правильности выбора условий проведения исследований, средств измерения параметров процесса, а также на точном соблюдении методики исследований [2, 3, 4].
Важным качественным показателем подготовленности поля к посеву сельскохозяйственных культур является агрегатный состав почвы, который характеризует количество и геометрические размеры почвенных частиц. В соответствии с агротехническими требованиями к предпосевной подготовке почвы максимальный размер почвенных комков, расположенных на поверхности поля, не должен превышать 50 мм. Агрегатный состав почвы на выбранных участках определяли по общепринятой методике в соответствии с ГОСТом 20915-75.
Результаты измерений влажности почвы показали, что на всех участках влажность соответствовала агротребованиям к предпосевной обработке и посеву [1], изменяясь в пределах от 19,2 % до 20,5 %. Полученные результаты исследования агрегатного состава почвы на не обработанных катками участках, после прикатывания кальчато-шпоровым катком и предлагаемом нами катком представлены на рисунке 2.
60 50 40
X / X / 1 \ ч \
/ / у / / ' У // \ \ \\ к Л ч Л
\
/ / г Г' / V - • —
\ ^ — ._
< 0,25
0,25...10 10...50
Размеры фракции, мм
50
■ГТредлагаемыйкаток — Кольчато-шпоровый каток —* - До обработки катками
Рисунок 2. Результаты исследования фракционного состава почвы
Выявлено, что содержание почвенных комков размером более 50 мм на необработанном участке составило 15 %. Следовательно, такая почва не удовлетворяет агротехническим требованиям. После прохода кольчато-шпорового катка содержание комков почвы размером более 50 мм снизилось до 5,3 %, что также не соответствует требованиям к предпосевной обработке почвы.
Предлагаемый почвообрабатывающий каток обеспечивает требуемый фракционный состав почвы, поскольку на обработанном им участке почвенные комки размером более 50 мм отсутствовали.
Таким образом, разработанный почвообрабатывающий каток выравнивает и мульчирует поверхность почвы, качественно уплотняет ее, а также интенсивно крошит комки почвы, обеспечивая требуемый фракционный состав, полностью удовлетворяющий агротехническим требованиям к прикатыванию. При этом удельная металлоемкость предлагаемого катка не превышает 120 кг на 1 м ширины захвата, что в 2,36 раза меньше, чем у кольчато-шпорового катка 3 ККШ-6 (283,6 кг/м).
Список литературы:
1. Курдюмов В.И. Влияние влажности на плотность почвы и качество гребня / Курдюмов В.И., Зыкин Е.С., Бирюков И.В. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2012. — № 2. — С. 94—97.
2. Курдюмов В.И. Исследование катка-гребнеобразователя в лабораторных условиях / Курдюмов В.И., Зыкин Е.С. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2009. — № 2. — С. 91—95.
3. Курдюмов В.И. Результаты исследований процесса сушки зерна в установке с комбинированным способом передачи теплоты / Курдюмов В.И., Павлушин А. А. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2012. — № 2. — С. 89—94.
4. Курдюмов В.И. Тепловая обработка зерна в установках контактного типа /Курдюмов В.И., Павлушин А.А., Карпенко Г.В., Сутягин С.А. Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П. А. Столыпина. Ульяновск, 2013. — 290 с.
5. Курдюмов В.И. Энергосберегающие средства механизации гребневого возделывания пропашных культур / Курдюмов В.И., Зыкин Е.С. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2013. — № 1. — С. 144—149.
