Розділ 2
Науково – методичні засади обґрунтування технологічної схеми та параметрів
комбінованої машини ДЛЯ передпосівного обробітку ґрунту під льон
2.1. Системний підхід до обґрунтування технологічної схеми та параметрів
комбінованої ґрунтообробної машини
Виконання технологічного процесу ґрунтообробною машиною характеризується
прогнозованою зміною агрофізичного стану ґрунту в результаті комплексної дії
всіх робочих органів.
В загальному, схемою будь-якого технологічного процесу, незалежно від
призначення машини, може бути схема, побудована за принципом “вхід-вихід”. Роль
вхідних змінних виконують зовнішні чинники обставин (умови роботи) та керування
(регламенти технологічних режимів), окремі з яких можуть змінюються в часі :
, , (2.1)
де – множина вхідних чинників умов роботи;
, , (2.2)
де – множина керованих чинників технологічних режимів роботи машини.
Вихідні змінні також можна представити сукупністю параметрів, які визначають
якість роботи, енергетичні, техніко-економічні показники роботи машини на
заданому полі:
, (2.3)
де – множина вихідних параметрів.
Основним компонентом процесу передпосівного обробітку ґрунту є ґрунтообробна
машина - складна технічна система, що містить окремі вузли і механізми з
конструкційно-технологічними взаємозв’язками. Технологічна структура
комбінованої ґрунтообробної машини відображається множиною , яка описується
множиною окремих робочих органів, об’єднаних в модулі з певною послідовністю їх
компонування :
. (2.4)
Розглядаючи функціонування комбінованої ґрунтообробної машини у технологічному
процесі передпосівного обробітку ґрунту проведемо професіонально - логічний
аналіз причинно - наслідкового зв’язку показників вихідних вимог до
передпосівного стану ґрунту під льон-довгунець за схемою: об’єкт впливу - вплив
– результат (рис. 2.1).
Об’єктом впливу при обробітку ґрунту в кожному випадку буде конкретна ділянка
поля з своїм рельєфом, мікрорельєфом, фактичним станом ґрунту, що визначає
умови функціонування технічного засобу, який, виконуючи певний агрозахід, буде
змінювати стан ґрунту. Необхідний результат визначається передумовами
функціонування технічних засобів та агротехнічними вимогами рослин.
Функціональна область обставин технологічного процесу передпосівного обробітку
ґрунту задається множиною географічно-кліматичних та грунтово-фізичних
параметрів. Для розглядуваного конкретного випадку ряд чинників приймають певне
фіксоване значення, яке визначається доцільністю виконання даного
технологічного процесу взагалі.
Характеристика умов роботи
Рис.2.1. Процес формування вихідних вимог до передпосівного обробітку ґрунту
під сівбу льону; 1 - нормативні значення показників; 2 - значення вихідних
вимог до передпосівного обробітку ґрунту для льону
Це стосується в першу чергу рельєфу і мікрорельєфу поля, погодних умов та
стиглості ґрунту.
За стабільністю показників умови функціонування можна розділити на три типи:
незмінні, стабільні на період обробітку, змінні під впливом машини. Незмінними
в процесі роботи ґрунтообробної машини є рельєф, мікрорельєф, склад ґрунту;
відносно стабільною на період обробітку можна вважати температуру повітря і
ґрунту, вологість ґрунту та інше. В результаті впливу машини змінюватиметься
щільність ґрунту, його агрегатно-фракційний склад, вирівнянність поля тощо.
Використовуючи розроблені зональні класифікації ґрунтів (дод. Б), незалежні від
часу при виконанні передпосівного обробітку ґрунту умови роботи комбінованої
ґрунтообробної машини можна звести узагальнено до одного параметра – питомого
тягового опору при оранці.
Стан ґрунту перед посівним обробітком також підлягає конкретизації, оскільки
він, згідно технологічних регламентів, повинен бути доведений до певних умов,
тобто зораний і попередньо оброблений. Охарактеризувати такий стан можна двома
основними параметрами – вологістю і твердістю ґрунту, котрі й приймаються
агротехнічними службами для аналізу. Інші показники умов (вирівняність поверхні
поля, забур’яненість, щільність ґрунту, агрегатний стан) пов’язані з вологістю
і твердістю або при виконанні необхідних операцій попереднього обробітку ґрунту
досягають значень, які не впливають суттєво на функціонування комбінованих
ґрунтообробних машин, а виступають параметрами результату їх дії.
Визначення вихідних характеристик проводимо базуючись на агротехнічних вихідних
вимогах до стану ґрунту перед сівбою. Оскільки, згідно технологічних карт,
сівбу рекомендується проводити безпосередньо після підготовки ґрунту, то окремі
фактори не набудуть видимих змін, тому з агротехнічних показників будемо
акцентувати увагу на показниках якості виконання комбінованою ґрунтообробною
машиною технологічного процесу і виберемо найважливіші з них для
дрібнонасіннєвих культур – кришення ґрунту, вирівняність поверхні поля та
щільність ґрунту.
Енергетичні показники доцільно представити тяговим опором комбі-нованої
ґрунтообробної машини, оскільки, в залежності від робочої швидкості і глибини
обробітку, він визначає ступінь завантаження двигуна трактора, витрати
пального, буксування рушіїв тощо. Експлуатаційно-технологічні показники для
ґрунтообробних машин задаються технологічними регламентами – робочою швидкістю,
глибиною обробітку і шириною захвату.
В результаті проведеного аналізу, параметричний запис моделі комбінованої
ґрунтообробної машини виконання технологічного процесу перед-посівного
обробітку ґрунту можна записати у вигляді функції:
, (2.5)
д