Обгрунтування параметрів процесу і комбінованого робочого органу для післяпосівного стрічкового внутрішньогрунтового внесення гербіцидів : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Abstract

У дисертації вирішене наукове завдання підвищення ефективності екологічно щадних технологічних прийомів застосування гербіцидів шляхом комбінування операцій при обробітку просапних культур. Розроблена конструкція комбінованого сошника, яка дозволяє реалізувати післяпосівне внутрішньогрунтове стрічкове внесення гербіцидів та обґрунтовано два варіанти агрегатування переобладнаної сівалки. Поєднання в одному устрої сошника і робочого органу для стрічкового внесення гербіцидів окрім збільшення ефективності їх застосування може спричинити до погіршення якісних показників виконання основної операції — посіву. У теоретичні частині роботи вдосконалена математична модель посіву та методи оцінки динаміки комбінованого сошника. Шляхом використання зазначених моделей виконана порівняльна оцінка якісних показників роботи розроблених варіантів конструкції комбінованого сошника. Застосування розробленої технології і технічних засобів дозволяє зменшити витрату гербіцидів в понад 3 рази. Розроблені технічні засоби впроваджені у виробництво в ПАТ «Галещина, машзавод» і ПАТ «Червона зірка».

В диссертации решена научная задача повышения эффективности экологически щадящих технологических приемов применения гербицидов путем комбинирования операций при возделывании пропашных культур. Разработана конструкция комбинированного сошника, которая позволяет реализовать предложенную технологию послепосевного внутрипочвенного ленточного внесения гербицидов. Предложено и обосновано два варианта агрегатирования переоборудованной сеялки. Первый — на основе интегрального трактора, у которого сеялка традиционно располагается на задней навесной системе, а емкость для рабочей жидкости — на передней. Второй — на основе трактора классической компоновки, сеялки, расположенной на задней навесной системе и автомобильного прицепа, который располагается сзади сеялки и применяется для размещения емкости опрыскивателя. Сочетание в одном устройстве сошника и рабочего органа для ленточного внесения гербицидов кроме увеличения эффективности их применения, может привести к ухудшению качественных показателей выполнения основной операции — посева. По этой причине в теоретической части работы большое внимание уделено разработке математических моделей посева и методов оценки динамики комбинированного сошника. Так, для принятия решений по обоснованию параметров технологического процесса послепосевного ленточного внутрипочвенного внесения гербицидов совместно с посевом впервые разработана трехмерная имитационная вероятностная модель посева пропашных культур, предполагающая представление о линии рядка посевов в виде конечных тригонометрических рядов и учитывающая вероятностные процессы пропусков, высева двойников, всхожести семян, а также их девиации в трех направлениях. Также впервые разработаны методы моделирования корреляционных связей между глубиной заделки семян пропашных культур комбинированным сошником и положением их по ширине ленты. В развитие теоретических методов прогнозирования урожая обоснованы математические методы вероятностного моделирования взаимосвязи между случайным характером распределения семян по глубине и конечной урожайностью пропашных культур. Теоретическими исследованиями впервые установлено, что стабильность хода сошниковой группы эффективно оценивать, применив метод парциальных ускорений и последующее восстановление линии рядка дифференциальным или интегральным методом. Также впервые показано, что для восстановления линии рядка путем применения метода последовательного приближения эффективно использовать координаты расположения семян, давших всходы. Путем использования указанных моделей выполнена сравнительная оценка качественных показателей работы разработанных вариантов конструкции комбинированного сошника. Многообразие испытуемых конструкций предполагало варианты по ширине захвата стрельчатого удлинителя полоза сошника 200, 255 и 20 290 мм, а также отсутствие или наличие и, в последнем случае, особенности реализации конструкции загортачей, которые располагались на нижних поверхностях лемехов стрельчатых удлинителей. Загортачи обеспечивали укрытие почвой ранее высеянных семян, что исключало возможность прямого их контакта с гербицидами, которые распределялись в кинематической тени стрельчатого удлинителя путем нанесения на дно борозды. Применение разработанной технологии и технических средств позволяет уменьшить расход внесенных гербицидов более чем в 3 раза. В сравнении со сплошным внесением под предпосевную культивацию разработанная технология и технические средства для послепосевного внутрипочвенного ленточного внесения гербицидов комбинированным сошником обеспечило рост эффективности гербицидного действия на 28%. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии возделывания кукурузы на зерно на площади 1 тыс.га составляет 145,52 тыс. грн., а срок окупаемости дополнительных капиталовложений — 1,47 года. Годовой экономический эффект от внедрения разработанных технических средств в серийное производство в ОАО «Галещина, машзавод» составляет 162,3 тыс. грн., а в ОАО «Красная звезда» — 194,8 тыс. грн.

The dissertation research addressed to improve the efficiency of environmentally benign processing methods of application of herbicides by combining operations in planting of row crops. The design of the combined opener allows for injection banded herbicide intra-soil , with two options of aggregation of converted drills suggested . The combination in a single device of the opener and working body for the band application of herbicides, apart from increasing the efficiency of their use, can lead to deterioration of quality indicators of the primary operation – seeding . For this reason, in the theoretical part of the work mathematical model of planting was improved alongside methods of assessing the dynamics of the combined opener. By using these models the researcher performed a comparative evaluation of the quality performance of the available combined opener design options. Application of the technology and equipment allows to reduce the consumption of herbicides more than 3 times. Designed hardware were put into production at Galeshchina, mashzavod JSC and Chervona Zirka JSC.