Разработка мотоблочной технологии и комплекса орудий по возделыванию картофеля на мелкоконтурных участках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат технических наук Срибный, Андрей Сергеевич

• Срибный, Андрей Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Срибный, Андрей Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 .Существующие технологии механизированного возделывания картофеля в крупных картофелеводческих хозяйствах

1.2.Существующие технологии механизированного возделывания картофеля в личных подсобных хозяйствах населения

1.3.Комплексы машин (орудий)

1.3.1.Комплекс машин для технологий с применением машинотракторных агрегатов

1.3.2.Комплекс орудий для технологий с применением мотоблоков

1.3.3.Комплекс орудий для технологий с применением ручного труда

1.4.Проблемы применения машинных технологий возделывания картофеля на приусадебных мелкоконтурных участках

1.5.Проблема возделывания картофеля на мелкоконтурных участках

1.6.Цел и и задачи исследования

Глава 2. Теоретические исследования технологических процессов возделывания и уборки картофеля на мелкоконтурных участках

2.1 Обоснование общей структурной схемы исследований

2.2. Теоретические предпосылки для разработки технологии возделывания картофеля на мелкоконтурных участках в характерных условиях для Центрального Федерального округа

Нечерноземной зоны Российской Федерации (ЦФО НЗ РФ)

2.3. Анализ агроклиматических условий ЦФО НЗ РФ

2.4. Анализ существующих участков по площади, длине гона, рельефу и типам почвы

2.5. Обоснование потребной оптимальной мощности мотоблока

2.6. Обоснование оптимальной скорости и ширины захвата агрегата

2.7. Учет качества выполнения технологического процесса

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований

3.1. Программа исследований

3.2. Выбор и подготовка объектов и приборов

3.3. Методика проведения экспериментальных исследований

3.4. Методика обработки опытных данных

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований

4.1. Условия проведения исследований

4.2. Результаты экспериментальных исследований 77 4.2.1. Энергетическая оценка

4.2.2. Агротехническая оценка

4.3. Выбор орудий по минимуму энергозатрат и качеству выполнения рабочих процессов.

4.4. Результаты по обоснованию оптимальной мощности, рабочей ширины захвата и рабочей скорости движения агрегата.

Глава 5. Эксплуатационно-технологическая оценка и экономическая эффективность мотоблочной технологии с рекомендованными орудиями. юз

5.1. Эксплуатационно-технологическая оценка выбранных орудий

5.2. Экономическая эффективность мотоблочной технологии с рекомендованными орудиями.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка мотоблочной технологии и комплекса орудий по возделыванию картофеля на мелкоконтурных участках»

Одной из традиционно важных отраслей сельского хозяйства нашей страны является картофелеводство.

Картофель относится к числу важнейших сельскохозяйственных ф культур. В мире он занимает пятое место среди источников энергии в питании людей после пшеницы, кукурузы, риса и ячменя. Прежде всего, это ценнейший продукт питания.

Более 50% мирового производства картофеля идет непосредственно до или после переработки для питания человека, 30 - на корм животным, 3.4 -для получения крахмала и спирта и примерно 10% - на посадочный материал [102].

Крахмал картофеля используют для производства более 500 наименований продукции для бумажной, текстильной, деревообрабатывающей, строительной, керамической, химической, фармацевтической и пищевой промышленности. ® Кроме того, картофель обладает некоторыми преимуществами в агроэкономическом отношении по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами, что также способствует его распространению[68, 51].

Картофель в РФ возделывается на площади 3,2 млн. га из них 92,2% в личных хозяйствах населения. Валовой сбор картофеля составляет 34965 тыс. тонн 92,5% приходится на долю личных хозяйств населения, 5,9% - в крупных картофелеводческих хозяйствах и 1,6% на фермерские хозяйства.

Однако картофель — самая энергоемкая сельскохозяйственная культура, в настоящее время производство картофеля характеризуется высокой трудоемкостью. Около 500 чел-ч затрачивается на возделывание 1 га картофеля, а с использованием ручного труда на личных подсобных участках населения 2650 чел-ч [14, 16]. При индустриальной технологии возделывания затраты труда на 1 га составляют - 115,04 чел-ч [75].

Решением этой проблемы (снижение трудозатрат) является механизирование ручного труда. Основным путем механизации возделывания картофеля на приусадебных участках является применение мотоблоков, вместе с тем ни орудия, ни технология возделывания картофеля еще не отработаны, а существующие разрозненные средства и агрегаты не обеспечивают должного качества технологического процесса возделывания картофеля. Следовательно, проблема является актуальной научной задачей, имеющей важное значение для сельскохозяйственного производства.

Задача состоит в отработке технологии возделывания картофеля на приусадебных участках с подбором и разработкой орудий для выполнения всех операций.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства механизации сельского хозяйства», Срибный, Андрей Сергеевич

Общие выводы

1. На основании выполненных исследований сельскохозяйственному производству рекомендуется мотоблочная технология возделывания картофеля на приусадебных мелкоконтурных участках в условиях НЗ ЦФО РФ и комплекс орудий для ее осуществления.

2. Разработанная технология позволяет механизировать все основные процессы возделывания и уборки картофеля на мелкоконтурных участках (до 0,30 га) с применением мотоблока «Салют-5БС» и орудий к нему.

3. Теоретическими исследованиями обоснованна оптимальная мощность двигателя мотоблока с учетом природно-производственных условий на самой энергоемкой операции технологии (пахоте) 1ЧН=4,5 кВт при удельном сопротивлении почвы К = 43,75 кН/м2.

4. По минимуму затрат энергии с учетом качественных показателей получены оптимальные значения ширины захвата Вор, и рабочей скорости ор, на операциях возделывания картофеля.

5. Выбранные и сконструированные орудия по минимуму энергозатрат обеспечивают качественное выполнение технологического процесса, отвечают агротехническим требованиям на данные процессы. Коэффициент качества по отдельным технологическим операциям получен в пределах:

-пахота 0,91-0,97;

- фрезерование 0,91-1,01;

- нарезка борозд 1,17-1,3;

- заделка борозд 1-1,05;

- довсходовая обработка 1-1,1;

- повсходовая обработка 0,94—1,17;

- уборка ботвы 0,8-1,1;

- уборка картофеля 0,97-1,01.

6. Применение мотоблочной технологии с предложенным комплексом орудий обеспечивает:

- урожайность картофеля сорта «Невский» 19,9 т/га, что составляет 40% от его потенциала.

- трудоемкость производства 1 т картофеля (315 чел.ч/га) в 8,4 раза меньше по сравнению с ручным трудом (2650 чел.ч/га).

- себестоимость производства 1 т картофеля (3738,8 руб/т) по сравнению с возделыванием картофеля вручную (9368,1 руб/т) в 2,5 раза ниже.

- рыночная рентабельность картофеля 29,1%, с убытком в 48,7% при ручном производстве.

- срок окупаемости материальных вложений на приобретение мотоблока и орудий к нему составит 2,9 года.

7. Предложенная мотоблочной технология с набором орудий не наносит существенного вреда экологии окружающей среды. Уплотнение почвы при выполнении технологических операций незначительное (0,06 МПа), распыление почвы не отмечено. Ущерб от загрязнения окружающей среды составил 11,5 руб/га.

8. По результатам государственных испытаний на Центральной МИС технология рекомендована для включения в Федеральный технологический регистр по классу В «Нормальные технологии», а орудия к их производству.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Срибный, Андрей Сергеевич, 2005 год

1. Агеев J1.E. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машинно-тракторных агрегатов. - JL: Колос, Ленинградское отделение, 1978. - 296 с.

2. Бишоп К.Ф., Мондер У.Ф. Механизация производства и хранения картофеля: пер. с англ./ Под ред. Г.Д. Петрова. М.: Колос, 1983.

3. Браверманн Э.М., Мучник И.Б. Структурные методы обработки эмпирических данных. — М.: Наука, 1983. 38 с.

4. Вайнруб В.И. Оптимизация режима работы пахотного агрегата // Мех. и электр. сел. хоз-ва, 1980, № 11, с. 19-21.

5. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработки данных. — М.: Колос, 1973. 200 с.

6. Верещагин Н.И., Пшеченков К.А. Рабочие органы машин для возделывания, уборки и сортировки картофеля. М.: Машиностроение, 1965.-267 е., ил.

7. Верещагин Н.И., Туболев С.С., Щеломенцев С.И. Высокие урожаи не возможны без внедрения новых технологий// Картофель и овощи. — 2004. — № 2. — С.24-25.

8. Верещагин Н.И., Левшин А.Г., Скороходов А.Н. и др. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве — М.:ИРПО; Изд. центр «Академия», 2000. с. 305.310.

9. Высоцкий A.A. Динамометрирование сельскохозяйственных машин. — М.: Машиностроение, 1968. 292 с.

10. Глиняный В.Г., Хлуденов А.И., Шавлохов А.Е. Справочная книга по нормированию труда в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1974. - 431 с.

11. Горячкин В.П. Значение массы рабочих органов для равномерности хода. — Собрание сочинений, Т. 1, с. 434-435.

12. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т. 2. — М.: Колос, 1968. — 455 с.

13. ГОСТ 20915 - 75. Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. — М.: Издательство стандартов, 1975.

14. Государственные испытания по отработке технологии возделывания картофеля на мелкоконтурных участках с применением мотоблока и орудий к нему: ПРОТОКОЛ № 13-18-04 (4210042) / Центральная машиноиспытательная станция. Солнечногорск, 2004. - 78 с.

15. Государственные испытания по совершенствованию технологии возделывания картофеля на мелкоконтурных участках: ПРОТОКОЛ № 13-28-03 (4210052) / Центральная машиноиспытательная станция. -Солнечногорск, 2003. 65 с.

16. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.1. Ф —288 е.: ил.

17. Диденко Н.К. Определение оптимальной ширины захвата агрегата // Механизация и электр. соц. сел. хоз-ва, 1970, № 2, с. 34-35.

18. Дидманидзе О.Н.: Дис. . канд. техн. наук: 05.20.01. М.: 1985. - 161 е.: ил.

19. Докин Б.Л. Методические подходы к разработке систем машин в условиях многоукладной экономики // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. № 2. 1992. — 2 с.

20. Дорожкин Н.А., Вельская С.И. Болезни картофеля. Минск: Наука и техника, 1979. - 294 с.