CC BY
8
The efficiency of the working bodies and seeders produced in Russia (Samara) in the Eurotechnika JSC of the German company AMAZONEN-Werke for primary use in winter crops in regions that are often experiencing soil moisture deficiency is considered. The structural and technological differences of various seed drill coulters -chisel-shaped (anchor) and disk (double-disc) are analyzed, which are the main working bodies of modern seeders that provide sowing using various technologies. Paw openers were not considered, since on insufficiently moist soils they additionally drain it, which is undesirable for winter crops with small autumn precipitation. It is shown that the Condor trailed seeder sows with individual chisel sowing coulters with individual suspension with row spacings of 25 and 31.3/33.3 cm and, most importantly, after each coulter, a rubberized support wheel works to compact and improve the contact of the sown seeds with the soil. At the same time, moisture is pulled along the capillaries from the underlying wetter layers, contributing to the friendly and early emergence of seedlings, which subsequently fall under natural autumn rainfall and get favorable conditions for tillering and laying a good crop. Data are presented that indicate that when winter wheat is sown with a high-performance Condor seeder with chisel openers and simultaneous soil rolling in the furrow with individual rubberized rollers with the formation of a relief surface of the field, better seed germination and autumn development of winter wheat in the risky farming area are provided.
Key words: winter crops, sowing, moisture deficiency, seeder, openers, cuttings, disk.
-♦-
УДК 631.145/147:631.58:633(470.62/.67)
Технологические аспекты обработки почвы в пропашном звене севооборота в зоне Центрального Предкавказья
Ю.А. Кузыченко, д-р с.-х. наук ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
Удельный расход топлива МТА при основной обработке почвы связан с рядом агротехнологических параметров, в том числе со скоростью движения агрегата и состоянием стерневого фона. Исследование по оценке топливных затрат при основной обработке почвы под кукурузу на зерно проводилось в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края на чернозёме обыкновенном в пропашном звене севооборота. Установлен меньший средний удельный расход топлива при обработке почвы орудиями в агрегате с трактором Т-150К на режиме передачи 2/1, составляющий 17,8 кг/га. При этом отмечается существенное увеличение среднего удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами (+5,2 кг/га) и его снижение при обработке стойками типа «Параплау» (-3,6 кг/га) и плоскорезом (-7,5 кг/га) в сравнении со вспашкой (19,6 кг/га), принятой за контроль. Существенное снижение среднего удельного расхода топлива при обработке почвы различными орудиями получено на фоне однократного и двукратного лущения стерни на 1,8 и 2,5 кг/га в сравнении с нелущёным фоном, что связано с предварительной обработкой верхнего слоя почвы тяжёлой дисковой бороной. Установлено увеличение средних значений удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами (+5,9 кг/га) и снижение их при обработке чизельным плугом (-3,9 кг/га), стойками типа «Параплау» (-4,1 кг/га) и плоскорезом (-8,3 кг/ га) в сравнении со вспашкой (контроль).
Ключевые слова: обработка почвы, технология, пропашное звено, севооборот, Центральное Предкавказье.
Одним из важнейших технологических параметров работы агрегатов при основной обработке почвы является удельный расход топлива, который функционально связан со скоростью движения агрегата, а также с типом и состоянием стерневого фона после предшествующей культуры [1, 2]. Повышение рабочей скорости почвообрабатывающего агрегата предполагает усиление воздействия рабочих органов орудий на пласт почвы, а поскольку это процесс ударный, то необходимо учитывать скорость распространения волн напряжений и деформации в почве [3, 4]. Для современных машин скорости движения пахотного агрегата находятся в следующих допустимых по агротребованиям диапазонах: на вспашке обычными плугами Vрaб. = 4 - 8 км/ч, со скоростными корпусами - 7 - 12 км/ч [5]. Увеличение скорости движения агрегата при одной и той же глубине обработки почвы даёт прирост
сопротивления (от начального сопротивления скорости 5 км/ч) на каждый километр: плугов при обработке лёгких почв - на 1 - 2 %, средних почв - на 3 - 5 %, тяжёлых почв - 6 - 8 % [6].
Известно, что различное состояние стерневого фона провоцирует буксование колёсных движителей трактора при обработке почвы, что приводит к снижению скорости движения, топливной экономичности и производительности МТА [7]. Исследования показывают, что коэффициент сцепления колёсных движителей с почвой ц на определённом стерневом фоне колосовых культур составляет для нелущёного фона ц = 0,85; для лущёного фона ц = 0,75, т.е. отмечается снижение коэффициента сцепления. Однако необходимо учитывать фактор разрушения верхнего 7 - 10-сантиметрового слоя почвы в процессе предварительного одно- или двукратного лущения, что значительно снижает тяговое
сопротивление орудия, а следовательно, уменьшаются топливно-энергетические затраты [8].
Цель исследования - определить динамику изменения удельного расхода топлива при основной обработке почвы отвальными и безотвальными орудиями по колосовому предшественнику при различных технологических условиях работы агрегата - скорости движения и состоянии стерневого фона.
Материал и методы исследования. Изучение динамики изменения удельных топливных затрат при работе различных почвообрабатывающих агрегатов проводилось на стационаром опыте ФГБНУ «Ставропольский НИИСХ» в пропашном звене севооборота (занятый пар - озимая пшеница - озимая пшеница - кукуруза на зерно -озимый ячмень) на чернозёме обыкновенном тяжелосуглинистом с содержанием гумуса в обрабатываемом слое почвы 2,9 %, подвижного фосфора - 19,5 мг/кг, обменного калия - 198 мг/кг. Тяговые испытания по оценке удельных топливных затрат при обработке почвы орудиями отвального и безотвального типов с различной конструкцией рабочих органов проводили в агрегате с трактором Т-150К, используя для получения исходных материалов испытаний электронную установку ЭМА-ПМ.
Изучались варианты основной обработки почвы с использованием следующих орудий: отвальных плугов с культурными и винтовыми отвалами; плоскореза ПГ-3 - 100; плугов с чи-зельными рабочими органами типа ПЧ-4,5 со стойками СибИМЭ и стойками типа «Параплау». Глубина обработки составляла 20 - 22 см. Исследование проводили при различных скоростных режимах и скоростях движения агрегата (1/3; 1/4; 2/1; 2/2) и на различных стерневых фонах: нелущёная стерня (контроль), однократное и двукратное лущение тяжёлой дисковой бороной БД-6.
Результаты исследования. Расчётными методами установлено, что не существует значимых
различий по удельным топливным затратам при увеличении скорости движения агрегата в данном диапазоне режимов и скоростей (1/3 - 2/1), расход топлива составляет 17,8 - 18,8 кг/га (табл. 1, рис. 1). Однако наблюдается тенденция снижения удельного расхода топлива на режиме передачи 2/1 при обработке практически всеми орудиями. Это связано прежде всего с установившейся динамикой движения агрегата и малым диапазоном различия скоростей на разных режимах и передачах (5 - 8 км/час). При этом отмечается существенное увеличение удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами (+5,2 кг/га) и снижением его при обработке стойками типа «Параплау» (-3,6 кг/га) и плоскорезом (-7,5 кг/га) в сравнении со вспашкой (контроль).
В процессе тяговых испытаний орудий на различных стерневых фонах и расчётов (табл. 2, рис. 2) установлено значимое снижение удельного расхода топлива по однократно лущёной стерне на 1,8 кг/га, при двукратном лущении -на 2,5 кг / га в сравнении с нелущённым фоном. При этом отмечается существенное увеличение средних значений удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами
26 24 22 20 18 16 14 12 -10
""""»««я-.
Плуг с культ. отвалами Плуг с винт. отвалами Стойки СибИМЭ Чизель ПЧ-4,5
— Плоскорез ПГ-3-100 — • — Стойки
"Параплау"
Режим / передача
Рис. 1 - Удельный расход топлива в зависимости от скорости движения агрегата, кг/га (режим/ передач: 1 - 1/3; 2 - 1/4; 3 - 2/1; 4 - 2/2)
1. Удельный расход топлива в зависимости от скорости движения агрегата, кг/га
Режим и скорость движения (фактор В) Орудия основной обработки почвы (фактор А) Разница средних по фактору (В)
плуг с культурными отвалами ПЛН-5-35 (контроль) плуг с винтовыми отвалами ПЛН-5-35 плуг со стойками СибИМЭ плуг чизельный ПЧ-4,5 плоскорез ПГ-3-100 плуг со стойками «Параплау»
1/3 20,5 25,4 20,6 18,6 12,7 16,5 18,8
1/4 19,3 25,2 19,6 18,3 12,2 16,3 18,3
2/1 19,0 23,9 18,9 17,5 11,6 14,8 17,8
2/2 19,8 24,6 19,1 17,8 12,0 16,3 18,6
Разница с контролем (средние), +/- 19,6 +5,2 -0,1 -1,6 -7,5 -3,6 -
НСР05 фактора А = 2,6 кг/га; = 20,8 > = 2,4; НСР05 фактора В = 2,1 кг/га; = 0,6 < = 8,6: НСР05 фактора АВ = 5,2 кг/га; = 0,02 < = 2,2.
2. Удельный расход топлива в зависимости от состояния стерневого фона после колосовых культур, кг/га
Фон стерни, (фактор В) Орудия основной обработки почвы (фактор А) Разница средних по фактору (В)
плуг с культурными отвалами ПЛН-5-35 (контроль) плуг с винтовыми отвалами ПЛН-5-35 плуг со стойками СибИМЭ плуг чизельный ПЧ-4,5 плоскорез ПГ-3-100 плуг со стойками «Параплау»
Нелущёная (контроль) 21,5 26,9 22,1 18,0 12,8 17,5 19,8
Однократное лущение 19,9 25,6 20,7 15,1 11,4 15,4 18,0
Двукратное лущение 18,6 25,3 19,1 15,1 10,9 14,9 17,3
Разница с контролем (средние), +/- 20,0 + 5,9 + 0,6 - 3,9 - 8,3 - 4,1 -1,8 / -2,5
НСР05 фактора А = 2,4 кг/га; = 34,4 > FT = 2,5; НСР05 фактора В = 1,7 кг/га; Fф = 4,7 > FT = 3,3; НСР05 фактора АВ = 4,2 кг/га; F^, = 0,1 < FT = 2,2.
30
25
с; с о
I-
ч
о
X и га а.
£
20
15
10
Плуг с культ. отвалами
Плуг с винт. отвалами
Стойки СибИМЭ
Чизель ПЧ-4,5
Плоскорез ПГ-3-100
Стойки "Параплау"
12 3 Фон лущения
Рис. 2 - Удельный расход топлива при различных стерневых фонах:
1- нелущёный; 2 - однократное лущение; 3 -двукратное лущение), кг/га
(+5,9 кг/га) и снижением его при обработке чизельным плугом (-3,9 кг/га), стойками типа «Параплау» (-4,1 кг/га) и плоскорезом (-8,3 кг/га) в сравнении с контролем.
Выводы
1. Установлена тенденция меньшего удельного расхода топлива при обработке почвы орудиями в агрегате с трактором Т-150К на режиме передачи 2/1. Отмечается значимое увеличение среднего удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами (+5,2 кг/га) и его снижение при обработке стойками типа «Пара-плау» (-3,6 кг/га) и плоскорезом (-7,5 кг / га) в сравнении со вспашкой (контроль).
2. Значимое снижение среднего удельного расхода топлива при обработке почвы различными орудиями получено на фоне однократного и двукратного лущения стерни на 1,8 и 2,5 кг/га в сравнении с нелущёным фоном. При этом отмечается существенное увеличение средних значений удельного расхода топлива при обработке плугом с винтовыми отвалами (+5,9 кг/га) и снижением его при обработке чизельным плугом (-3,9 кг /га), стойками типа «Параплау» (-4,1 кг /га) и плоскорезом (-8,3 кг/га) в сравнении с контролем.
Литература
1. Скорляков В.И. Обоснование повышения рабочей скорости почвообрабатывающих и посевных агрегатов // Техника и оборудование для села. 2019. № 4 (262). С. 24 - 28.
2. Селиванов Н.И. Совершенствование классификации и использование энергонасыщенных тракторов // Вестник КрасГАУ. 2016. № 4. С. 113 - 118.
3. Характеристика внешних воздействий на работу машинно-тракторных агрегатов / С.И. Камбулов, В.Б. Рыков, М.В. Божко [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 9. С. 45 - 51.
4. Джабборов Н.И., Добринов А.В., Ахмадов Б.Р. Разработка энергоэффективных сельскохозяйственных агрегатов с учётом их динамических характеристик // Кишоварз. 2014. № 2. С. 38 - 40.
5. Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2005. 271 с.
6. Бурченко П.Н. Механико-технологические основы почвообрабатывающих машин нового поколения. М.: ВИМ, 2002. 212 с.
7. Скорляков В.И., Чаплыгин М.Е. Эксплуатационно-технологические показатели дисковых борон на послеуборочном лущении стерни // Агроснабфорум. 2014. № 6. С. 56 - 58.
8. Карабаницкий А.П., Левшуков О.А. Теоретическое обоснование параметров энергосберегающих машинно-тракторных агрегатов. Краснодар: КубГАУ, 2014. 104 с.
Кузыченко Юрий Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр» Россия, 356241, Ставропольский край, г. Михайловск, ул. Никонова, 49 E-mail: smc.yuka@yandex.ru
5
Technological aspects of soil cultivation on the root-crop rotation plot in the zone of Central Predkavkazye
Kuzychenko Yuri Alekseevich, Doctor of Agricultum
North-Caucasian Federal Research Agrarian Center
49 Nikonov St., Mikhaylovsk, Shpakov district, Stavropol krai, 356241, Russia
E-mail: smc.yuka@yandex.ru
The specific fuel consumption of MTA during primary tillage is associated with a number of agrotechnological parameters, including the speed of the unit and the state of the stubble background. Studies on the estimation of fuel costs during the main tillage of corn for grain were carried out in the unstable humidification zone of the Stavropol Territory on ordinary chernozem in a cultivated crop rotation link. A lower average specific fuel consumption for soil cultivation with implements in an aggregate with a T-150K tractor was established at a transmission mode of 2/1, amounting to 17.8 kg/ha. At the same time, there is a significant increase in average specific fuel consumption when machining with a plow with screw dumps (+5.2 kg/ha) and its decrease when machining with Paraplau type racks (-3.6 kg/ha) and a plane cutter (-7.5 kg/ha) compared with plowing (19.6 kg/ha) taken as control. A significant decrease in the average specific fuel consumption during soil cultivation with various implements was obtained against the background of single and double stubble cultivation of stubble by 1.8 and 2.5 kg/ha in comparison with the not peeled background, which is associated with preliminary treatment of the top soil layer with a heavy disk harrow. An increase in average values of specific fuel consumption when processing with a plow with screw dumps (+5.9 kg/ha) and a decrease in them when processing with a chisel plow (-3.9 kg/ha), with Paraplau type racks (-4.1 kg/ha) and a plane cutter (-8.3 kg/ha) in comparison with plowing (control).
Key words: technology, tillage, row cultivation, crop rotation, Central Ciscaucasia.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-83-3-169-172
-♦-
УДК 531.563.2:361.554
Процесс охлаждения органических материалов в образуемых скоплениях
A.Р. Сухаева, канд. техн. наук; С.Н. Шуханов, д-р техн. наук, профессор;
B.Д. Коваливнич, старший преподаватель
ФГБОУ ВО Иркутский ГАУ
Высокоразвитое сельскохозяйственное производство во многом зависит от его квалифицированного научно-технического сопровождения. Особая роль в этом комплексе проблем отводится созданию технологий и машин агроинженерных систем, отвечающих современных требованиям. В растениеводстве применяются различные технологии уборки урожая. Наряду с получившей наиболее широкое распространение комбайновой технологией уборки все шире используются альтернативные способы. Одним из них является уборка с обработкой всего биологического урожая на стационаре, что особенно актуально в условиях резко континентального климата с коротким периодом уборочной страды. Анализ литературных источников позволил установить, что важнейшим условием качественной обработки всего биологического урожая на стационаре является всестороннее исследование процесса охлаждения в образуемых скоплениях. Для этого использовались элементы аналитического исследования на основе известной тепловой теории. В результате проведённого исследования получены аналитические зависимости, описывающие процесс собственно охлаждения органических материалов в образуемых скоплениях.
Ключевые слова: агропромышленный комплекс, производство зерна, резко континентальный климат, охлаждение органических материалов.
Обеспечение высокоразвитого сельскохозяйственного производства во многом зависит от его квалифицированного научно-технического сопровождения [1 - 9]. Особая роль в этом комплексе проблем отводится созданию технологий и машин агроинженерных систем, отвечающих современных требованиям.
Растениеводство - важнейшее направление функционирования агропромышленного комплекса страны. При этом ключевая роль отводится производству зерна, в котором наиболее
ответственной и трудоёмкой операцией является уборка. Наряду с получившей самое широкое распространение комбайновой технологией уборки всё шире используются альтернативные способы. Например, трёхфазный способ уборки зерновых культур позволяет обеспечить полный сбор всех компонентов урожая, а также повысить производительность труда и вместе с тем снизить себестоимость продукции. Безотходная технология уборки предусматривает перенос наисложнейших процессов обмолота, в том числе сепарации и
