Содержание
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Роль и место производства картофеля в продовольственной безопасности
Украины.
1.2. Требования картофеля к условиям выращивания
1.3. Особенности и перспективы производства картофеля на капельном орошении
1.3.1. Энергетическая эффективность использования капельного орошения
1.3.2. Экономическая и энергетическая оценка возделывания картофеля при
капельном орошении
1.4. Особенности конструкций картофелекопателей
1.4.1. Состояние механизации уборки картофеля на малых участках при
использовании технологий капельного орошения
1.4.2. Опыт создания картофелекопателей к самоходному шасси и мотоблокам
Т-
1.4.3. Сепарация картофельного вороха
1.5. Цель и задачи исследований
РАЗДЕЛ 2. ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К АДАПТАЦИИ КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЕЙ ДЛЯ УБОРКИ НА
МАЛЫХ УЧАСТКАХ (ДЛИНА ГОНА -м) В УСЛОВИЯХ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
2.1. Особенности работы картофелекопательных агрегатов на малых участках
2.1. Выбор способа движения агрегата на загоне
2.1.2. Анализ эффективности работы картофелеуборочных агрегатов в загоне
2.2. Обоснование ширины колеи трактора, работающего в условиях производства
картофеля на капельном орошении
2.3. Требования к адаптации тракторов к технологиям капельного орошения
РАЗДЕЛ 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
КАРТОФЕЛЕКОПАТЕЛЯ ПРОЧЁСЫВАЮЩЕГО ТИПА
3.1. Конструктивные особенности картофелекопателя прочесывающего типа.
3.2. Параметры рабочих органов картофелекопателя прочесывающего типа,
определяющие технологический процесс выкапывания картофеля.
3.2.1. Закон движения клубня картофеля при воздействии на него рабочим органом
прочесывающего типа
3.2.2. Определение текущего значения скорости перемещения клубней картофеля и
почвы по прутьям сепарирующей решетки
3.2.3. Методика расчета скорости движения клубней картофеля по сепарирующей
решетке
3.2.4. Определение зоны разрушения комьев почвы прочесывающим рабочим органом
картофелекопателя
3.3. Зона свободного полёта клубней картофеля
РАЗДЕЛ 4. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Программа экспериментальных исследований
4.2. Методика определения формирования зоны расположения клубней картофеля при
выращивании по технологии капельного орошения
4.3. Размерные характеристики убираемых клубней картофеля
4.4. Методика определения особенностей формирования поля температур в почве и
припочвенном слое воздуха при производстве картофеля по технологии капельного
орошения
4.5. Методика определения коэффициентов трения «почва–почва» и «клубень
картофеля–почва» (статического и динамического)
4.6. Методика определения качества выделения клубней картофеля
картофелекопателем
4.7. Установка для проведения многофакторного эксперимента
4.8. Планирование многофакторного эксперимента
4.9. Организация проведения многофакторного эксперимента
РАЗДЕЛ 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Особенности формирования зоны расположения клубней картофеля при
возделывании на капельном орошении
5.2. Размерные характеристики убираемых клубней картофеля
5.3. Исследования температурного режима почвы и припочвенного слоя воздуха
5.4. Влияние влажности почвы на значения коэффициентов трения «почва-почва»,
«клубень картофеля- почва»
5.5. Определение оптимальных параметров и режимов работы картофелекопателя
прочесывающего типа методом многофак-торного эксперимента
РАЗДЕЛ 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ НА КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА
Введение
Одним из основных продуктов питания является картофель, который часто называют
«вторым хлебом».
Согласно физиологически обоснованных норм потребления, на каждого жителя страны
должно производиться в год кг картофеля и кг овощей, для чего
необходимо аграрному сектору Украины ежегодно, только для продовольственных
нужд производить , млн. т картофеля и до , млн. т овощей. Следует отметить,
что в году Украина произвела , млн. т. [].
Производство картофеля имеет важную роль в структуре валовой продукции
сельского хозяйства Украины. Овощи и картофель составляют от до % валового
продукта в растениеводстве или от до % всего валового продукта сельского
хозяйства [].
Актуальность темы. Повышение урожайности картофеля за счет использования новых
технологий, является важнейшей задачей АПК.
Вступление Украины во Всемирную торговую организацию (ВТО) и Евросоюз ставят
перед производителями-аграрниками новые задачи – обеспечить повышение
урожайности и снизить ресурсозатраты до уровня, позволяющего стать Украинским
производителям картофеля конкурентноспособными на Европейском и мировом рынках.
Одним из главных направлений повышения урожайности картофеля, особенно в
степной зоне Украины, является освоение новых ресурсосберегающих технологий,
каковой является и технология капельного орошения на производстве картофеля.
Однако в технологию производства картофеля на капельном орошении не
адаптируются существующие с.х агрегаты, машины и орудия. Кроме того длина гона
при использовании технологии капельного орошения не может быть больше -
м. С другой стороны, основным производителем картофеля сегодня являются личные
подсобные хозяйства и фермеры, производящие картофель на малых площадях (, –
, га) [].
Общие задачи, стоящие перед производителями картофеля можно сформулировать в
следующем виде []:
Довести производство картофеля до млн. т. в год;
Повысить урожайность картофеля с до ц/га;
При этом необходимо решить в области механизации производства картофеля
следующие задачи []:
Пересмотреть концепцию обеспечения основного производителя - мелкотоварного
производителя картофеля, специальной техникой адаптированной к условиям малых
площадей (до га);
Адаптировать средства механизации к новым высокоэффективным технологиям
производства картофеля, в том числе к технологии производства картофеля на
капельном орошении. В процессе производства картофеля наиболее трудоемкой
операцией является уборка. При этом разработка средств уборки картофеля должна
отражать как специфику технологии производства картофеля на капельном орошении
так и особенности использования техники на малых (до га) участках. Таким
образом можно утверждать, что разработка средств уборки картофеля на малых
участках и использовании технологии капельного орошения является актуальной
задачей по механизации производства сельскохозяйственных культур.
Связь работы с научными программами, планами и темами. Работа выполнялась
согласно плану научно-исследовательских работ Таврийской государственной
агротехнической академии на - годы. Название темы: «Разработка научных
основ, систем технологий и технических средств обеспечения продовольственной
безопасности южного региона» (государственный регистрационный номер
)
[подпрограмма 1.3. «Разработка научных основ, систем технологий и технических
средств для производства, сбережения и переработки овощей, фруктов, картофеля в
условиях южной степной зоны Украины» и скоординированной с ННЦ ИМЭСХ], а тема
соответствует государственному заданию «Разработать высокопродуктивные
технические средства для ресурсосберегающих экологически чистых технологий
выращивания и уборки овощей и сахарной свеклы», какая в свою очередь является
составляющей программы развития на Украине машиностроения и обеспечения
сельскохозяйственного производства машинами и оборудованием для комплексной
механизации технологических операций в растениеводстве.
Цель работы: разработать конструкцию и обосновать параметры картофелекопателя
для уборки картофеля на малых участках (длина гона … м), производимого по
технологии капельного орошения.
Задачи исследований:
Обосновать требования к адаптации конструкции картофелекопателя для уборки на
малых участках (длина гона … м) в условиях капельного орошения.
Обосновать конструкцию картофелекопателя прочесывающего типа.
Определить физико-механические свойства клубней картофеля и комьев почвы,
обеспечивающих условие разрушения комьев почвы без травмирования клубней
картофеля.
Обосновать параметры рабочих органов картофелекопателя прочесывающего типа.
Определить технико-экономическую целесообразность использования навешиваемого
на самоходное шасси сменного оборудования, в том числе картофелекопателя
прочесывающего типа при производстве картофеля на капельном орошении.
Рабочая гипотеза – замена системы машин на систему сменных рабочих орудий с
центральной навеской их на самоходное шасси или другое подходящее
энергетическое средство, вписываемое в требования технологии, которое
обеспечивает повышение эффективности и снижение энергоемкости, особенно при
возделывании картофеля на капельном орошении.
Объект исследования - технологический процесс взаимодействия рабочих органов
картофелекопателя прочесывающего типа с почвой и клубнями картофеля.
Предмет исследования - закономерности процесса взаимодействия рабочих органов
картофелекопателя прочесывающего типа с почвой и картофельный ворохом.
Методы исследований - теоретическое обоснование параметров и режимов работы
рабочих органов картофелекопателя прочесывающего типа базировалось на
использовании математических моделей, основанных на положениях и методах
теоретической механики и методах многофакторных экспериментов. Исследования
проводились с использованием анализа решений уравнений на ПЭВМ с применением
теории вероятности, регрессивного и корреляционного анализа.
Научная новизна полученных результатов:
- сформулированы требования к адаптации тракторов к технологии произ-водства
картофеля на капельном орошении и к малым площадям (до га);
- обоснованы параметры рабочих органов картофелекопателя прочесывающего типа;
- определено условие совмещения операций крошения комьев почвы при
одновременном транспортировании клубней картофеля;
- установлен закон движения картофеля по сепарирующей решетке при воздействии
на него рабочим органом прочесывающего типа;
- определена зона разрушения комьев почвы прочесывающим рабочим органом;
- установлены особенности формирования зоны расположения клубней картофеля при
капельном орошении.
Практическое значение полученных результатов. Обоснованы
конструктивно-технологические параметры рабочих органов картофеле-копателя
прочесывающего типа, обеспечивающий уборку картофеля, производимого на
капельном орошении; сформулированы условия компоновки картофелекопателя на
самоходное шасси Т-МГ; произведены испытания экспериментальной установки
картофелекопателя прочесывающего типа на участке капельного орошения ПХ
«Токарчук».
Личный вклад соискателя. Основные результаты диссертационной работы получены
автором самостоятельно, в том числе: проведен анализ мирового опыта
производства картофеля на капельном орошении, сформулированы требования к
адаптации тракторов и сельскохозяйственной техники к технологии капельного
орошения, разработана конструкция картофелекопателя прочесывающего типа,
разработаны механико-математические модели взаимодействия рабочих органов
картофелекопателя прочесывающего типа с комьями почвы и клубнями картофеля,
определены параметры рабочих органов и технологических режимов их работы,
проведены исследования по особенностям формирования расположения клубней
картофеля при капельном орошении, определены коэффициенты трения покоя и
движения клубней картофеля и комьев почвы по сепарирующей решетке статические и
динамические коэффициенты трения, разработаны и проведены многофакторные
эксперименты по выявлению влияния основных параметров рабочих органов и режимов
их работы на качество выделения картофеля, определены технико-экономические
показатели работы картофелекопателей прочесывающего типа, обоснованы
рекомендации для конструкторов и производителей сельскохозяйственной техники
для АПК.
Апробация результатов исследований. Модель экспериментальной установки
картофелекопателя прочесывающего типа демонстрировалась на выставках
«Агротаврия и ». Результаты работы докладывались на международных
научно-технических и научно-практических конференциях и семинарах: на
Міжнародній науково-технічній конференції, присвяченій -річчю факультету
„Енергетика” Таврійської державної агротехнічної академії (Мелітополь, ), -
-й Міжнародній науково-технічній конференції, ”Проблеми конструювання,
виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки” (Кіровоград, ),
- Міжнародній науково-технічній конференції, „Энерго и экологосберигающие
технологии – в сельскохозяйственное производство” (АР Крим, Сімферополь, ),
- Міжнародній Інтернет-конференсії, „Роль земледельческой механики в социальном
развитии общества” (Глеваха- Мелітополь, ), - на наукових конференціях
професорко-викладацького складу, науковців і аспірантів Таврійської державної
агротехнологічної академії - років.
Публикации. Результаты работы опубликованы в статьях, помещенных в
специальных изданиях Украины и специальных сборниках научных трудов ТГАТА.
1. Мордик А.Н. К обоснованию параметров рабочего органа картофелекопателя для
уборки картофеля, возделываемого на капельном орошении / А.Н. Мордик // Праці /
Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь. - . - Вип. .
- С. -.
2. Мордик А.Н. Закон движения клубня картофеля при воздействии на него рабочим
органом прочесывающего типа / А.Н. Мордик, С.А. Кушнарев // Праці / Таврійської
державної агротехнічної академії. – Мелітополь. - . – Вип. . - С.
-6.
3. Кушнарев С.А. Исследование зоны разрушения комьев почвы у прочесывающего
органа картофеле копателя /С.А. Кушнарев, А.Н. Мордик // Праці / Таврійської
державної агротехнічної академії. - Мелітополь . - Вып - С. -0.
4. Галич М. Технологические особенности производства картофеля на капельном
орошении / М. Галич, С. Кушнарев, А. Мордик. // Техніка АПК. – . - № . –
С. -.
5. Патент А Україна, МПК AD/. Підкопувальний робочий орган / А.С.
Кушнарьов, С.А. Кушнарьов, О.М. Мордик. (Україна) – №; опубл.
, Бюл. №8.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введение, шести
разделов,
общих выводов, приложений и списка использованной литературы.
Полный объем диссертационной работы страницы. На страницах изложен
текст работы, включая таблиц, рисунка, приложений на страницах, на
страницах приведен список
- Київ+380960830922