РОЗДІЛ 2
ПРОГРАМА І МЕТОДИКА ТЕОРЕТИЧНИХ І ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Програма та умови теоретичних і експериментальних досліджень
Програма комплексних досліджень передбачає розробку робочого органу, який
дозволить реалізувати пряму сівбу, підсів трав в існуючий травостій (дернину).
Виходячи з цього, програма теоретичних і експериментальних досліджень
передбачає:
– обґрунтування раціонального типу робочого органу для підготовки смуги дернини
під пряму сівбу, підсів трав;
– розробку методики аналітичного обґрунтування параметрів робочого органу;
– перевірку достовірності запропонованої методики аналітичного обґрунтування
параметрів реактивного робочого органу;
– визначення впливу ширини міжрядь при прямому перезалуженні деградованих
пасовищ на агротехнічні показники;
– визначення залежності ступеня нетехнологічних пошкоджень дернини від
швидкості та взаємного розміщення робочих органів;
– дослідження характеру контакту підрізаної скиби дернини з монолітом;
– встановлення ефективності (доцільність) використання реактивного робочого
органу на сівалці призначеної для прямого перезалуження деградованих пасовищ.
2.2 Методика обґрунтування раціонального типу робочого органу
Смуговий обробіток дернини під пряму сівбу, підсів базується на технології, яка
передбачає розрізання дернини у вертикальній та підрізання її на глибині
60...120 мм в горизонтальній площині в ширину на 70...80 мм з метою зниження
конкурентної дії існуючого травостою. При цьому розпушується нижня площина
підрізаної скиби і розпушений ґрунт виноситься у вертикальний розріз. Внаслідок
чого утворюється смуга розпушеного ґрунту шириною 25...35 мм, в яку
здійснюється висів насіння трав. Провели пошукові дослідження з робочими
органами, які задовольняють наступні агротехнічні вимоги:
– ширина канавки розпушеного ґрунту – 25...35 мм;
– ширина підрізання дернини в бік відносно осі смуги – 55...60 мм;
– глибина підрізання дернини – 60...80 мм;
– ширина міжряддя – 200...250 мм;
– висів насіння трав на ущільнене ложе в смужці ґрунту та загортання його на
глибину 5...15 мм;
– норма висіву насіння – 24 кг/га;
– внесення під підрізану скибу мінеральних добрив – 50...100 кг/га;
– нетехнологічні пошкодження дернини – не більше 5%;
– відхилення ширини основних міжрядь – не більше 15 мм.
З метою обґрунтування типу робочого органу порівнювались такі (Рис. 2.1):
– стрілчастий з опорною поверхнею;
– тарілчастий з верхнім кріпленням стовби;
– тарілчастий з нижнім кріпленням стовби;
– фрезоподібний реактивний робочий орган з нижнім кріпленням стовби.
Рис. 2.1. Досліджувані типи робочих органів
Робочі органи встановлювались на дослідну установку (Рис 2.2).
Дослідна установка обладнана системою кріплень робочих органів, які
забезпечують швидке переобладнання для виконання різних операцій (залуження,
перезалуження, широкорядну сівбу насінників трав).
Досліди проводились на пасовищах в екстремальних умовах, на переущільненій
дернині з задернілістю 7...8% і твердістю 5...6 МПа, та слабкій дернині з
задернілістю 2,5...3,0% і твердістю 1,5 МПа. У всіх випадках висота виступів і
впадин поверхні луки не перевищувала 150...200 мм, а висота травостою після
випасання – 60 мм. З показників якості технологічного процесу визначалися:
ширина та глибина підрізання дернини, ширина смуги спушеного ґрунту, висота
розміщення спушеного ґрунту відносно поверхні, нетехнологічні пошкодження
дернини та ступінь обволікання робочого органу рослинними рештками.
Рис. 2.2. Загальний вигляд секції дослідної установки
Ступінь нетехнологічних пошкоджень Р (в %) визначили за формулою:
(1)
де Е1 – площа, на якій проводяться заміри (10 м2);
Е2 – сумарна площа нетехнологічних пошкоджень, м2.
Площу нетехнологічних пошкоджень дернини знаходять так: вивернута на поверхню
дернина накладається на папір рослинністю вниз і обкреслюється; площа
обчислюється за допомогою планіметра.
Кожний робочий орган кріпиться на паралелограмній секції, спереду якої
встановлений диск для розрізання дернини. Робочі секції змонтовані на загальній
рамі на відстані, при якій відсутня взаємодія суміжних робочих органів. Ширина
захвату всіх робочих органів (ширина підрізання дернини) однакова. (Рис. 2.2)
При обґрунтуванні типу робочого органу за критерії оцінки приймалися: ступінь
нетехнологічних пошкоджень дернини, обплутування робочого органу рослинними
рештками (особливо корінням пирію), та ширина смуги спушеного ґрунту, в яку
здійснюється підсів, а також за енергетичними показниками. Ці показники для
всіх існуючих типів робочих органів дуже залежать від технологічної швидкості,
ступеня задернілості, твердості, типу та вологості ґрунту. На слабкій та
запирієній дернині має місце порушення технологічного процесу, внаслідок
розриву та зміщення підрізаного скиби. Тому порівняльна оцінка різних типів
робочих органів проводилася при швидкості 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 м/с. Обробка і
аналіз результатів експериментальних досліджень проводились згідно
стандартизованої методики та методів математичної статистики. [2, 19].
2.3 Методика аналітичного обґрунтування параметрів робочого органу
В основу розв'язання задачі взаємодії робочого органу з задернілим ґрунтом
покладені основні положення механіки суцільних середовищ [9, 10, 12, 43, 74,
88]. Це дає можливість отримати рівняння, що встановлюють функційний зв'язок
між складовими силами опору для кожного із елементів робочого органу,
геометричними, кінематичними і технологічними параметрами робочого органу, та
фізико-механічними властивостями задернілого ґрунту. Ці залежності базуються на
математичній моделі задернілого ґрунту, яка описує напруж
- Київ+380960830922