Повышение эффективности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Уланов Александр Сергеевич

• Уланов Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Уланов Александр Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

6

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ 10 ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Виды, область использования и краткая характеристика средств малой механизации (мотоблоков)

1.2 Обзор видов и способов обработки почвы

1.2.1 Анализ конструкций плугов мотоблоков и их регулировка

1.3 Теоретические основы эффективного функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом

1.3.1 Агротехнические требования, предъявляемые к вспашке

1.3.2 Повышение эффективности функционирования мотоблока с лемеш-но-отвальным плугом

1.3.2.1 Критерии эффективного функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом

1.3.2.2 Общие сведения об устойчивости движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом

1.4 Способы повышения эффективности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом

1.5 Цели и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ МОТОБЛОКА С ЛЕМЕШНО-ОТВАЛЬНЫМ ПЛУГОМ

2.1 Особенности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом

2.1.1 Особенности устойчивости движения мотоблока в агрегате

с лемешно-отвальным плугом

2.1.2 Особенности технологий проведения вспашки лемешно-отвальным плугом при агрегатировании с мотоблоком

2.1.3 Геометрическая вписываемость мотоблока с лемешно-отвальным плугом в борозде

2.2 Анализ устойчивости движения мотоблока с лемешно-отвальным 58 плугом

2.2.1 Анализ статической устойчивости мотоблока с лемешно-отвальным 58 плугом при опрокидывании

2.2.2 Устойчивость движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом при 64 отсутствии буксования ведущих колес

2.3 Энергоемкость процесса вспашки почвы мотоблоком с лемешно- 78 отвальным плугом

Выводы по 2 главе

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 83 ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Задачи экспериментальных исследований

3.2 Программа исследований

3.3 Методики экспериментальных исследований

3.3.1 Методика планирования многофакторного эксперимента

3.3.1.1 Общие сведения

3.3.1.2 Методика планирования многофакторного эксперимента взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга мотоблока с почвой

3.3.1.3 Методика планирования многофакторного эксперимента для нахождения силы тяги на ведущих колесах мотоблока

3.3.2 Методика обработки экспериментальных данных

3.3.2.1 Общие сведения

3.3.2.2 Методика обработки экспериментальных данных взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга с почвой

3.3.2.3 Методика обработки экспериментальных данных силы тяги на ведущих колесах мотоблока

3.3.3 Методики исследования агротехнических показателей вспашки

3.3.3.1 Методика определения влажности почвы

3.3.3.2 Методика определения глубины обработки, гребнистости поверхности и крошения почвы

3.3.3.3 Методика определения твердости почвы и коэффициента объемного смятия

3.3.3.4 Методика определения коэффициента трения почвы

3.3.3.5 Методика определения координат центра масс мотоблока с лемешно-отвальным плугом

3.3.4 Методика энергетической оценки функционирования мотоблока

3.3.5 Оборудование для проведения и методики для обработки данных результатов экспериментальных исследований

3.3.6 Организация проведения лабораторных и полевых испытаний 122 Выводы по 3 главе

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И 129 ИХ АНАЛИЗ

4.1 Результаты лабораторных исследований

4.1.1 Анализ силового взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга мотоблока с почвой

4.1.2 Анализ силового взаимодействия ведущих колес мотоблока с почвой

4.2 Анализ устойчивости движения мотоблока в продольно-вертикальной плоскости по критерию отсутствии буксования ведущих колес

4.3 Анализ энергоемкости процесса вспашки почвы мотоблоком с ле-мешно-отвальным плугом

4.4 Результаты оптимизации режимов функционирования пахотного агрегата на базе мотоблока

4.4.1 Обобщенный анализ рациональных режимов работы мотоблока с ле-мешно-отвальным плугом по критериям устойчивости движения и максимальной мощности двигателя при проведении вспашки почвы

4.5 Краткое описание предлагаемой конструкции мотоблока с бесступенчатым регулированием поступательной скорости движения

4.6 Результаты полевых испытаний

4.6.1 Анализ энергоемкости процесса вспашки почвы мотоблоком с ле-мешно-отвальным плугом в полевых условиях

4.6.2 Анализ агротехнической оценки полевых испытаний 166 Выводы по 4 главе

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОТЫ

МОТОБЛОКА С БЕССТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Выводы по 5 главе

171

178

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

179

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

181

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

201

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

238

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. По данным статистики, в Республике Мордовия до 80 % валового сбора картофеля и овощных культур приходится на приусадебные и фермерские хозяйства. Основная обработка почвы с оборотом пласта является неотъемлемой операцией, при которой широко используются средства малой механизации - мотоблоки с лемешно-отвальными плугами, позволяющие обеспечить оборачивание, рыхление и перемешивание взрыхленного слоя, что способствует накоплению влаги в почве и обеспечивает гарантированное уничтожение сорняков.

Выпускаемые промышленностью мотоблоки для агрегатирования лемешно-отвальных плугов отличаются большим разнообразием конструкций и технических характеристик, при этом производители, с целью снижения их стоимости упрощают конструкцию машин, например, исключая многоступенчатые коробки скоростей, ограничивают выбор наиболее рациональных режимов функционирования с учетом конкретных почвенных условий. Кроме этого, предлагаемые скоростные режимы работы существующих мотоблоков не всегда имеют научно-техническое обоснование. Все это приводит к снижению эффективности функционирования пахотного агрегата, характеризующейся снижением его производительности, качества обработки почвы и увеличением затрат мощности на выполнение технологической операции.

В связи с этим исследование, направленное на повышение эффективности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом за счет расширения и обоснования выбора рациональных скоростных режимов работы в различных почвенных условиях, является актуальным.

Степень разработанности темы. Системный анализ существующих материалов, касающихся тематики исследования проведен на базе работ известных ученых: В. И. Андреева, А. В. Безрукова, В. Н. Борисова, В. В. Буркова, П. М. Василенко, А. И. Веденеева, В. П. Горячкина, В. В. Гуськова, А. Х. Зимагулова, Н. П. Ларюшина, С. В. Иванова, А. П. Иншакова, В. А. Копряева, Н. И. Ксеневича,

В. Ф. Купряшкина, Т. Т. Кусова, С. Н. Мардарьева, М. М. Махмутова, П. В. Мишина, С. И. Овсянникова, Г. Б. Побежимова, Ю. А. Савельева, Г. Н. Синеокова, М. Н. Чаткина, И. М. Фахрутдинова, Д. И. Федорова и других. Однако, несмотря на большое количество исследований в области повышения эффективности функционирования почвообрабатывающих агрегатов, остаются недостаточно изученными вопросы эффективного использования средств малой механизации в составе со сменными адаптерами, имеющих тяговые рабочие органы, в зависимости от свойств и качества обрабатываемой почвы, в частности, мотоблоков с лемешно-отвальными плугами.

Цель исследований - повышение производительности мотоблока с лемеш-но-отвальным плугом за счет выбора рациональных скоростных режимов по критериям устойчивости движения и требуемой мощности.

Объект исследования - условия и показатели функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом.

Предмет исследования - устойчивость движения и скоростные режимы мотоблока с лемешно-отвальным плугом, их взаимосвязь с конструктивно-технологическими параметрами и свойствами обрабатываемой почвы.

Научная новизна работы:

- условия устойчивого движения пахотного агрегата с учетом режимов работы, конструктивных параметров и силовых факторов взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга и ведущих колес мотоблока с почвой;

- расчетные зависимости мощности и удельной энергоемкости функционирования пахотного агрегата от его режимов работы, конструктивных параметров и силовых факторов взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга и ведущих колес с почвой;

- регрессионные уравнения силовых характеристик взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга мотоблока и силы тяги на ведущих колесах мотоблока с почвой в зависимости от ее твердости, их скорости движения и конструктивных параметров;

- условия выбора рациональных скоростных режимов движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом по критерию устойчивости движения при отсутствии буксования ведущих колес с почвой и требуемой мощности.

Практическая значимость работы:

- рациональные режимы функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом;

- конструкция мотоблока с лемешно-отвальным плугом, оснащенного кли-ноременным вариатором (патент РФ № 2602438);

- результаты технико-экономической оценки функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом, оснащенного клиноременным вариатором.

Методика исследований.

Общая методика исследований предусматривала разработку теоретических предпосылок по изысканию способов повышения эффективности функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом и обоснованию режимов его работы в конкретных почвенных условиях, их экспериментальную проверку в лабораторных условиях, а также экономическую оценку результатов исследований.

Теоретические исследования выполнены с использованием методов классической механики, моделирования, теории планирования эксперимента, оптимизации, статистики и др. При вычислениях использовались программные продукты Excel, Компас 3D и NILabView.

Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторно-полевых условиях на основе общепринятых методик с применением измерительной аппаратуры, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка полученных результатов выполнялись с использованием методов математической статистики на ЭВМ.

Достоверность основных положений работы подтверждена сходимостью теоретических и экспериментальных данных (расхождение не более 5 %), использованием в исследованиях высокотехнологичного оборудования и современных программных комплексов. Результаты исследований прошли широкую апробацию в печати, на научно-практических конференциях и выставках.

Положения, выносимые на защиту:

- теоретические исследования обеспечения устойчивости движения и энергетических показателей функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом;

- результаты лабораторных исследований силового взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга и ведущих колес мотоблока с почвой в зависимости от ее твердости, их скорости движения и конструктивных параметров;

- исследования по определению рациональных скоростных режимов движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом с учетом обеспечения условий устойчивости движения и максимальной мощности двигателя в зависимости от твердости почвы;

- конструкция мотоблока с клиноременным вариатором привода ведущих колес для работы с лемешно-отвальным плугом (патент на изобретение РФ № 2602438 «Мотоблок с бесступенчатым регулированием поступательной скорости»);

- результаты технико-экономической оценки функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом, оборудованного клиноременным вариатором.

Реализация результатов исследования. Разработанная конструкция опытного образца мотоблока с бесступенчатым регулированием скорости движения и результаты его испытаний были приняты к внедрению в КФХ «Панфилов В. А.» (с. Дубровское Ичалковского района Республики Мордовия) и ГУП РМ «Лухов-ское» (г. о. Саранск).

Результаты научных исследований используются на ФКП «Саранский механический завод» при проектировании и изготовлении опытной партии клино-ременных вариаторов с механизмом управления привода ведущих колес мотоблока «Нева» МБ-23-МультиАГРО Pro, а также в ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» при подготовке с бакалавров и магистров по направлению «Агроинженерия».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МГУ имени Н. П. Огарёва (2014-2019);

Международных научно-практических конференциях «Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы» (г. Саранск, 2016-2018 г.); «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Саранск, 2017 г.); на XVIII Международной агропромышленной выставке «Агроуниверсал - 2016» (г. Ставрополь, 2016 г.); на расширенном заседании кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва».

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в 12 печатных работах, в том числе 4 опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК, одно из которых входит в реферативную базу данных Web of Science. Получены патент РФ на изобретение № 2602438 «Мотоблок с бесступенчатым регулированием скорости движения» и патент РФ на полезную модель № 188610 «Подвижный модуль испытательного стенда».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 250 страницах машинописного текста, включает 52 рисунка, 19 таблиц, 181 источник литературы, в том числе 7 на иностранных языках, и приложения.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Виды, область использования и краткая характеристика средств малой механизации (мотоблоков)

Снижение трудоемкости и сокращение сроков обработки почвы, а следовательно, повышение продуктивности личных подсобных хозяйств, являются важными задачами при возделывании сельскохозяйственных культур. Размер приусадебных участков, их месторасположение накладывают ограничения в применении тракторов большой мощности. В связи с этим для проведения обработки почвы актуальным является применение малогабаритной сельскохозяйственной техники класса 0,2 (минитракторы), а также мотоблоков и мотокультиваторов.

От способа передачи энергии от двигателя внутреннего сгорания и типа рабочих органов, можно определить вид малогабаритной почвообрабатывающей машины: мотоблок, мотокультиватор или минитрактор (рисунок 1.1).

Среди выше указанных средств малой механизации наиболее распространенным и широко применимым является мотоблок. Мотоблок является универсальной многофункциональной машиной, включающей в себя весь спектр выполняемых технологических операций проводимых в домашнем хозяйстве: сплошная и междурядная обработка (вспашка, боронование, окучивание), фрезерование [135]. Помимо этого, он используется и для других работ, к числу которых относятся: скашивание травы, уборка корнеплодов, чистка снега, уборка мусора, подметание территории, перевозка грузов, перекачка воды и пр. [32, 47, 85, 90].

При этом, в силу своих конструктивных особенностей минитракторы и мотокультиваторы могут выполнять лишь определенный перечень работ.

Мотоблок состоит из двигателя, трансмиссии, ходовой части, а также фрезерных и сменных рабочих органов.

Одной из самых важных составных частей мотоблока является его двигатель. При производстве мотоблоков применяются бензиновые, дизельные, реже

электрические двигатели. Согласно ГОСТ 28523-90 конструкции мотоблоков подразделяются на легкие - до 4 кВт, средние - от 4 до 9 кВт и тяжелые - свыше 9 кВт [36]. Лёгкие мотоблоки обычно комплектуются только фрезами и, иногда, окучником. Мотоблоки среднего и тяжелого класса имеют сменные ведущие колёса и комплектуются тяговыми и прицепными рабочими органами.

Рисунок 1.1 - Структурная схема средств малой механизации при комплектовании различными типами рабочих органов

Современные модификации мотоблоков оснащаются широким спектром различных типов трансмиссий, в число которых входят зубчатые, зубчато-червячные, ременно-зубчато-цепные, применение которых зависит от класса мотоблока.

Ременно-зубчато-цепная передача является наиболее распространенным и широко используемым типом передач при производстве мотоблоков. В процессе работы двигатель мотоблока по средствам клиноременной передачи, вращает тихоходный (входной) вал зубчатого редуктора, являющегося в большинстве случаев коробкой передач.

Ременная передача при этом, несет в себе функции сцепления с возможностью реверсивного движения, а один из ручьев ведущего шкива передачи одновременно может являться механизмом отбора мощности. Зубчатая передача, представленная одноступенчатым или многоступенчатым редуктором, применяется в конструкциях мотоблока для передачи движения от ременной передачи к цепной. Цепная передача, в свою очередь, позволяет наиболее надежно и в полной мере передать крутящий момент на движители мотоблока, при этом конструкция цепной передачи, чаще всего представленной цепным редуктором, позволяет увеличить агротехнический просвет.

Сегодня существуют несколько классификаций средств малой механизации. [3, 12, 13, 133, 136]. В. В. Бурков, исходя из условий направленных на повышение производительности труда, базирует классификацию средств малой механизации на следующих трех факторах:

- используемая схема взаимодействия оператора с машиной и машины с объектом обработки или транспортировки;

- общая конструктивная схема машины, связанная с ее назначением;

- приспособленность к выполнению тех или иных технологических операций в составе машинно-тракторного агрегата.

Согласно этой классификации по способу взаимодействия оператора с машиной малогабаритные почвообрабатывающие машины делятся на: пешеходные, ездовые и пешеходно-ездовые.

Предлагаемая классификация Н. Д. Келлером выделяет 4 вида средств малой механизации, систематизированных по типу управления: ездовые, пешеходные, переносные и стационарные. К ездовым средствам малой механизации относятся мини-тракторы; к пешеходным - мотоблоки, мотокультиваторы, управляе-

мые оператором в пешем порядке; к переносным относят ручной, удерживаемый на руках, наплечных ремнях почвообрабатывающий агрегат, а также опирающийся на опорные катки или салазки (например мотокосы).

Также важным классифицирующим критерием является размер обрабатываемой поверхности и масса мотоблока (см. рисунок 1.2). В зависимости от площади участка подбирается мотоблок с определенной мощностью двигателя (таблица 1).

При этом необходимо учитывать, что недостаток мощности мотоблока при работе может привести к большим нагрузкам на элементы конструкции и как следствие быстрому, преждевременному выходу из строя мотоблока.

Помимо этого, немало важным фактором при выборе мотоблока является и тип обрабатываемой почвы. Для легких и средних почв оптимально подходит конструкции легких и средних мотоблоков, масса которых не превышает 100 килограмм, а мощность двигателя находится в диапазоне от 3,5 до 9 кВт. На тяже-

а

б

в

а - легкие; б - средние; в - тяжелые. Рисунок 1.2 - Конструкции мотоблоков в зависимости от массы

лых, глинистых почвах вспашка почвы проходит в более трудных условиях, поэтому требуется применение тяжелых мотоблоков с мощностью двигателя выше 9 кВт.

Таблица 1.1 - Условная классификация мотоблоков

Площадь Мощность Глубина Вес, Класс

участка двигателя, кВт обработки, см кг мотоблока

до 15 соток 3,5 - 4,0 до 20 до 70 кг лёгкий

до 30 соток 4,0 - 5,0 до 20 до 100 кг

до 60 соток 5,0 - 7,0 до 30 до 100 кг средний

1-2 гектара 7,0 - 9,0 до 30 до 100 кг

2-4 гектара 9,0 и более до 30 более 100 кг тяжелый

более 4 гектар не эффективно

Также одним из определяющих классификационным признаком, на котором базируются все существующие классификации средств малой механизации, является роль оператора в их управлении.

В результате проведенного анализа, было выявлено, что вышеуказанные классификационные признаки актуальны для всех известных самоходных почвообрабатывающих машин будь это мотокультиватор, минитрактор или мотоблок и лежат в основе существующих классификаций, предложенных рядом авторов [3, 12, 13, 17, 133, 136].

Анализ конструкций и технических характеристик мотоблоков показывает, что как отечественные, так и зарубежные машины разделены на две группы по принципу перемещения, а именно за счет ведущих колес и за счет реакций сил резания почвы рабочими органами. В качестве источника энергии используются в основном ДВС, реже электродвигатели.

Кроме этого, применяемые в конструкциях мотоблоков трансмиссии имеют ограниченное количество передач, обусловленное упрощением конструкции машины, снижением трудоемкости ее изготовления и стоимости. Данный факт

отрицательным образом сказывается на функциональных возможностях мотоблока.

В процессе проведения сельскохозяйственных операций, мотоблоки комплектуются большим количеством различных типов сменных адаптеров (таблица 1.3), привод которых осуществляется двумя основными способами: от ведущих колес и использованием вала отбора мощности (ВОМа). По способу использования энергии сменные адаптеры подразделяются на 3 основных типа: активные, комбинированные и тяговые рабочие насадки (органы) [166]. Все эти органы являются опциями и не входят в базовую комплектацию мотоблока.

Таблица 1.2 Характеристики сменных адаптеров для мотоблоков.

Вид привода Тип сменного адаптера Вид сменного адаптера

Вал отбора мощности (ВОМ) Активные сменные адаптеры Помпа Измельчитель древесных отходов

Комбинированные сменные адаптеры Снегоотбрасыватель роторный Роторная косилка Сегментно-пальцевая косилка Щетка Насадка культиваторная фреза Ворошитель сена

Ведущие колеса Картофелесажалка Картофелекопалка механическая Сеялка зерновая

Тяговые сменные адаптеры Окучник (двойной окучник) Дисковый окучник Плуг Оборотный плуг Картофелевыкапыватель пассивный Тележка для перевозки грузов Лопата-отвал Борона зубчатая, дисковая Грабли

Активные сменные адаптеры применяются в тех случаях, когда мотоблок

используется стационарно, в качестве только источника энергии. Тяговые смен-

ные адаптеры агрегатируются при установке их на мотоблок совместно с ведущими колесами. В зависимости от вида выполняемых работ применяются пневматические и металлические колеса (грунтозацепы). Работа комбинированных сменных адаптеров осуществляется путем совместного воздействия на них двух видов привода: ВОМа и ведущих колес.

Применение различных видов приводов необходимо для правильного функционирования насадок и обусловлено их конструкцией. Конструкции существующего навесного оборудования на мотоблок представлены на рисунках 1.3, 1.4.

д е

а - роторный снегоотбрасыватель; б - роторная косилка; в - сегментно-пальцевая косилка; г - щетка; д - помпа; е - насадка-культиваторная фреза.

Рисунок 1.3 - Сменные адаптеры с приводом от вала отбора мощности.

к л м

а - окучник (двойной окучник); б - дисковый окучник; в - плуг; г - оборотный плуг; д - картофелесажалка; е - картофелевыкапыватель пассивный; ж - картофелекопалка механическая; з - тележка для транспортировки грузов и - сеялка зерновая; к - лопата-отвал; л - борона зубчатая; м - грабли.

Рисунок 1.4 - Сменные адаптеры, агрегатируемые с ведущими колесами.

Существующие модели сменных адаптеров, устанавливаемые на мотоблоки, направлены на выполнение различного рода технологических операций, среди которых особое место занимает обработка почвы. Связано с тем, что наибольшая доля затрачиваемой энергии в производстве сельскохозяйственной продукции приходится на обработку почвы. От качества и своевременности ее проведения напрямую зависит урожайность выращиваемых культур.

1.2 Обзор видов и способов обработки почвы

Обработка почвы в первую очередь подразумевает под собой механическое воздействие на нее рабочих органов почвообрабатывающих машин. Под их действием в почве возникают физические процессы, направленные на: разрушение структуры и изменение ее свойств; регулирование скорости протекания биологических процессов и поддержания приемлемого уровня фитосанитарного состояния почвы, определяющегося степенью чистотой почвы от сорной растительности, болезнетворных вредителей, а также токсических веществ [16, 28, 29, 60, 82, 162].

От глубины обработки и выполняемых операций существуют основная, глубокая, поверхностная и мелкая обработки почвы [54, 58, 66, 161] (рисунок 1.5)

Основная обработка существенно изменяет сложение почвы, проводится сразу же после уборки предшественника, на глубину от 16 до 24 см. Проведение данного вида обработки осуществляется плугами с оборотом и рыхлением пласта.

Глубокая обработка почвы является специальной обработкой, проводимой на глубину свыше 24 см с целью увеличения пахотного слоя и предотвращения развития водной эрозии.

Поверхностная обработка представляет собой операцию, которая направлена на пред- и послепосевное рыхление почвы, а также разрушение почвенной корки, на глубину до 8 см.

В диапазоне от 8 до 16 см проводят мелкую обработку почвы. Ее проводят с целью ухода за чистыми парами и подготовки почвы перед посевом.

Рисунок 1.5 - Виды обработки почвы.

Основная обработка почвы имеет ряд разновидностей, к которым следует относить отвальную обработку (вспашку), безотвальную обработку соответствующими типами плугов, глубокую плоскорезную обработку, чизелевание, а также обработку при помощи ротационных плугов [159] на глубину свыше 20 см.

Основная обработка, представляет собой систему приемов, обоснованных научными исследованиями при возделывании различных с/х культур, в системе севооборота, (например, под зерновые культуры, картофель и т. д.) [57, 162]

Главными и первоочередными задачами обработки почвы в современном земледелии являются:

- создание плодородного пахотного слоя, в структуре которого образуются благоприятные условия воздушно-водного, питательного и теплового режимов, в результате изменения строения и структуры почвы, путем ее периодического оборота и перемешивания;

- уничтожение сорной растительности, болезнетворных возбудителей и вредителей сельскохозяйственным культурам, снижение уровня засоренности, заделывание минеральных и органических удобрений, а также растительных остатков;

- защита от эрозии и повышение уровня противоэрозионной устойчивости;

- создание наилучших условий для высокой производительности почвообрабатывающих машин, путем придания почвенному посевному слою наилучшего строения и структурного состояния с решением вопроса правильности расположения посевного материала.

В зависимости от технологии возделывания сельскохозяйственных культур и почвенно-климатических условий окружающей среды применяют три вида основных обработок почвы: отвальную, безотвальную, ярусную [28, 63, 168]. Существующие способы применяются для повышения уровня плодородию и урожайности выращиваемой сельскохозяйственной культуры, с учетом климата, типа и состава почвы, степени ее окультуренности, выражающейся в строении, составе почвенных признаков, а также требования при возделывании культур.

Основными приемами обработки почвы являются [28, 176]:

Вспашка - оборачивание и рыхление слоя, подрезание подземной части сорных растений, заделка сорной растительности, минеральных и органических удобрений, растительных остатков. Вспашка является одним из наиболее энергоемких из приемов обработки почвы, при этом достигаются высокие результаты по уничтожению сорняков и перемешивании удобрений. Вспашку проводят плугами.

Культивация - способ обработки, заключающийся в уничтожении сорняков путем их подрезания, вычесывания и присыпкой почвой.

Фрезерование - представляет собой интенсивное перемешивание и рыхление почвы.

Боронование - универсальный прием поверхностной обработки почвы с целью рыхления, крошения, выравнивания поверхности почвы, вычесывания сорняков, а также заделки минеральных удобрений.

Окучивание - прием обработки направленный на приваливание почвы к стеблям овощных культур, с целью задержания влаги.

Лущение и дискование - приемы мелкого поверхностного рыхления с оборотом пласта почв. Применяется в тех случаях, когда обработка с помощью зубовых борон и культиваторов затруднена.

Прикатывание - обуславливается обеспечением уплотнения, крошения почвенных комков и частичное выравнивание поверхности, проводимое катками.

Наиболее распространенным и широко применимым из приемов обработки почвы является вспашка. В соответствии со стандартом предусмотрены следующие виды вспашки: культурная (вспашка с применением предплужников или уг-лоснимов); оборот пласта (вспашка, при которой пласты оборачиваются на 180 градусов); плантажная (вспашка на глубину 40 см и более): контурная (вспашка сложных склонов в направлении, близком к горизонтальной местности); гребнистая (вспашка поперек склона); взмет пласта (вспашка, проводимая на малой скорости, плугом имеющим культурную лемешно-отвальную поверхностью без предплужника или углоснима); безотвальная (обработка плугом без отвалов, и соответственно без оборота пласта); гладкая вспашка (обработка почвы с применением оборотных плугов).

Вспашка с оборотом пласта, его взметом, а также культурная и гладкая виды вспашки являются наиболее распространенными из приемов основной обработки почвы, осуществляемой с помощью средств малой механизации. Применимо к современным конструкциям мотоблоков, отвальная обработка почвы востребована личными подсобными и крестьянско-фермерскими хозяйствами, поэтому является наиболее применимой и распространенной. Обусловлено это существующими почвообрабатывающими рабочими органами, в частности плугами.

1.2.1 Анализ конструкций плугов мотоблоков и их регулировка

При проведении вспашки почвы мотоблоком применяют плуги [163, 172], одним из важных критериев при подборе которых, является модель агрегатируе-мого мотоблока. Для каждого вида мотоблока, например Нева, Каскад, МТЗ и др. используется соответствующий вид рабочего органа. Важным моментом при установке плуга является выбор сцепки, которая крепится к раме мотоблока [96].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Уланов Александр Сергеевич, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агротехнические требования на корпусы и винтовые отвалы в серийных плугах общего назначения. - Т. XI. - С. 71-73.

2. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер. - М. : Наука, 1976. - 276 с.

3. Андреев В. И. Исследования динамических процессов ротационных почвообрабатывающих машин : автореф. дис. ... канд. техн. наук / В. Н. Андреев. -Москва., 1969. - 28 с.

4. Андрианов В. М. Определение сменной производительности тяговых и тягово-приводных сельскохозяйственных агрегатов / В. М. Андрианов // Технологии и технологические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. Сб. науч. тр. - Л. : СЗНИИМЭСХ, 2002.

5. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артоболевский.

- М. : Наука, 1975. - 640 с.

6. Атакишев Т. С. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. В 3 т. Т. 3. / Т. С. Атакишев, П. У. Бахтин, А. М. Борисов ; под ред. Т. С. Атаки-шева. - М. : Машиностроение, 1964. - 836 с.

7. Баландин Е. А. Результаты сравнительных испытаний тяговых колес мотоблоков "Ко - Нева" / Е. А. Баландин // Вестник студенческого научного общества. - Санкт-Петербург: Издательство: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. - 2017. - Т. 8. - № 2. - С. 87-91.

8. Баширов Р. М., Влияние глубины пахоты на удельное сопротивление плуга / Р. М. Баширов // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. - 2001.

- №12. - С.22-24.

9. Бахтин П. У. Исследование физико-механических и технологических свойств основных типов почв СССР / П. У. Бахтин. - М. : Колос, 1969. - 112 с.

10. Безруков А. В. Тарировка датчиков блока автоматической обработки данных (7е1ЬаЬ) экспериментального комплекса по исследованию режимов работы почвообрабатывающих фрез / А. В. Безруков, В. Ф. Купряшкин, Н. И. Наумкин

// Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Межвузов. сб. науч. тр. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 325-331.

11. Безруков А. В. Повышение эффективности функционирования самоходной малогабаритной почвообрабатывающей фрезы за счет адаптации ее режимов к условиям работы: дисс. ... канд. техн. наук / А. В. Безруков. - Саранск, 2016. -241 с.

12. Борисов В. Н. Исследование динамических характеристик и режимов работы почвообрабатывающих фрез: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / В. Н. Борисов. - Киев, 1969. - 27 с.

13. Бурков В. В. Мини-тракторы / В. В. Бурков, Е. П. Зикунов, М. Е. Иовлев;

- Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. -272 с.

14. Бурченко П. Н. Вопросы деформации почвы клином / П. Н. Бурченко // Механизация обработки почвы, посева и применение удобрений. Науч. тр. ВИМ.

- Москва, 2000. - С. 4-29.

15. Вадюнина А. Ф. Методы исследования физических свойств почв / А. Ф. Вадюнина. - М. : Агропромиздат, 1986. - 416 с.

16. Ванин Д. Е. Влияние основной обработки почвы и на урожайность и засоренность посевов / Д. Е. Ванин, А. В. Тарасов, Н. Ф. Михайлова // Земледелие. -1985. - № 3. - С.7-10.

17. Василенко П. М. Культиваторы (конструкция, теория и расчет) / П. М. Василенко, П. Т. Бабий. - Киев: Изд-во АН УССР, 1961. - 239 с.

18. Василенко П. М. Некоторые вопросы динамики почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатов с ротационными рабочими органами / П. М. Василенко // Материалы НТС ВИСХОМа, 1963. - Вып.12. - С.102-118.

19. Василенко П. М. Влияние гироскопического эффекта ротационных устройств некоторых типов сельскохозяйственных машин на устойчивость их движения и управление / П. М. Василенко // Земледельческая механика. - М. : Машиностроение, 1965. - Т. 4. - С. 19-34.

20. Виноградов В. И. Взаимодействие рабочих органов лемешного плуга с почвой и методы снижения энергоемкости пахоты: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Саратов, 1967. - 74 с.

21. Вилде А. А. Динамика трехгранного плоского клина / А. А. Вилде // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. - № 5. - С.132-156.

22. Вольф В. Г. Статистическая обработка опытных данных / В. Г. Вольф. -М. : Колос, 1966. - 134 с.

23. Воронин А. И. Влияние плотности сложения орошаемых каштановых почв Заволжья на их питательный режим и урожай сельскохозяйственных культур / А. И. Воронин // Влияние сельскохозяйственной техники на почву. Сб. науч. тр. - М. : Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1981. - С. 55-61.

24. Все инструменты. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.vseinstrumenti.ru/sadovaya_tehnika/ (дата обращения 16.01.2019).

25. Высоцкий А. А. Динамометрирование сельскохозяйственных машин / А. А. Высоцкий. - М. : Машиностроение, 1968. - 292 с.

26. Гапич Д. С. Стабилизация режимов нагружения колесных машинно-тракторных агрегатов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Д. С. Гапич. -Волгоград, 2014. - 44 с.

27. Грибанов Д. Д. Методики определения координат центра масс гусеничной машины / Д. Д. Грибанов, Н. Н Прилепин // Известия московского государственного технического университета МАМИ. - 2009. - №1. - С. 264

28. Горячкин В. П. Собрание сочинений. Том 1. / В. П. Горячкин. - М. : Колос, 1965. - 720 с.

29. Горячкин В. П. Собрание сочинений. Том 2. / В. П. Горячкин. - Москва, Колос, 1965. — 459 с.

30. ГОСТ 12.2.140-2004. Тракторы малогабаритные. Общие требования безопасности. - М.: Изд-во стандартов, 2005. - 12 с.

31. ГОСТ 20915-75 СТ СЭВ 5630-86. Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний.

32. ГОСТ 23729-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической

оценки. - М.: Из-во стандартов, 1988. - 25 с.

33. ГОСТ 27021-86. Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Тяговые классы. М. : Изд-во стандартов, 1987 - 8 с.

34. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб. - М.: Изд-во стандартов, 1989.- 6 с.

35. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопичной влажности и влажности устойчивого завядания растений. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 24 с.

36. ГОСТ 28523-90. Мобильные средства малой механизации сельскохозяйственных работ. Тракторы малогабаритные. Типы и основные параметры. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 3 с.

37. ГОСТ 33736-2016. Техника сельскохозяйственная. Машины для глубокой обработки почвы. Методы испытаний

38. Грузы-утяжелители (блины) Нева на колеса. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://magazin-motoblok.ru/catalog/navesnoe-oborudovanie-dlya-motoblokov/gruzy-utyazheliteli/gruzy-utyazheliteli-bliny-neva-na-kolesa-10-kg-sht-ko-1к/ (дата обращения 01.05.2018).

39. Гусев А. Ю. Анализ существующих конструкций экспериментальных стендов для динамометрирования лемешно-отвального корпуса плуга / А. Ю. Гусев, Д. В. Ромашкин, Е. Ю. Терехин, Н. А. Четверов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы . Межвузов. сб. науч. тр. - Саранск : Изд-во Морд. университета, 2017. - С. 244-252.

40. Гуськов В. В. Тракторы: Теория / В. В. Гуськов, Н. Н. Велев, А. Ю. Атаманов. - М. : Машиностроение, 1988. - 376 с.

41. Гячев Л. В. Теория лемешно-отвальной поверхности / Л. В. Гячев. - Зер-ноград, 1961. - 318 с.

42. Девянин С. Н. Анализ тяговых усилий на средствах малой механизации // С. Н. Девянин, И. И. Сапожников. Тракторы и сельхозмашины. - 2016. - № 2. -С. 21-24.

43. Девянин С. Н. Технический уровень качества типажа двигателей для средств малой механизации // С. Н. Девянин, И. И. Сапожников. Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 9. С. 38-41.

44. Донцов И. Е. Установка для объемного динамометрирования почвообрабатывающих рабочих органов и результаты ее использования / И. Е. Донцов, М. Н. Лысыч // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2017. - №2. - С. 9-18.

45. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М.: Агро-промиздат, 1985. - 343 с.

46. Завалишин Ф. С. Методы исследований по механизации с/х производства / Ф. С. Завалишин, М. Г. Мацнев. - М. : Колос, 1982. - 231 с.

47. Залигин О. Г. Малая механизация в приусадебных и фермерских хозяйствах / О. Г. Залигин, С. О. Гусаков, В. П. Заборский. - Киев : Урожай, 1996. - 368 с.

48. ЗАО «Красный Октябрь - Нева». Официальный производитель [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://motoblok.ru/motobloki/motobloki-MB23/mb23-multiagro-yamaha-mx300-pro/ (дата обращения 05.12.2018)

49. Зангиев А. А. Эксплуатация машинно-тракторного парка / А. А. Зангиев, А. В.Шпилько, А. Г. Левшин. - М.: КолосС, 2013. - 320 с.

50. Запчасти для скутеров. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.scooterm.ru (дата обращения 10.03.2019)

51. Зимагулов А. Х. Повышение тягово-сцепных качеств колесных тракторов / А. Х. Зимагулов, А. К. Юлдашев. - Казань, Татарское книжное изд-во, 1975.

- 64 с.

52. Иванов А. И. Контрольно - измерительные приборы в сельском хозяйстве: Справочник / А. И. Иванов, А. А. Куликов, Б. С. Тетьяков. - М. : Колос, 1984. - 352 с.

53. Иванов С. В. Повышение эффективности работы плуга с изменяемыми параметрами путем оптимизации системы стабилизации его поперечной устойчивости: дисс. ... канд. техн. наук / С. В. Иванов. - Санкт-Петербург-Павловск, 2003.

- 174 с.

54. Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур / - М. : Россельхозиздат, 1987. - С. 104.

55. Иншаков А. П. Технологические и технические аспекты эффективного использования машинно-тракторного парка в сельскохозяйственном производстве: монография / А. П. Иншаков, А. М. Карпов, А. Н. Кувшинов. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012. - 156 с.

56. Иофинов С. А. Эксплуатация машинно-тракторного парка / С. А. Иофи-нов, Г. П. Лышко. - М. : Колос, 1984. - 351 с.

57. Казаков А. В. Технология проведения вспашки: Методическое пособие для учебной практики по подготовке трактористов-машинистов сельскохозяйственного производства/ А. В. Казаков, В. Ю. Логинов, Д. В. Гутовский. - Н. Новгород : НГСХА, 2013. - 64 с.

58. Капустин А. Н. Основы теории и расчета машин для основной и поверхностной обработки почв, посевных машин и машин для внесения удобрений: курс лекций / А.Н. Капустин - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - С. 134.

59. Кардашевский С. В. Испытания сельскохозяйственной техники / С. В. Кардашевский, Л. В. Погорелый, Г. М. Фудиман и др. - М. : Машиностроение, 1979. - 288 с.

60. Карпенко А. Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко В. М. Халанский - М. : Агропромиздат, 1989. - 527 с.

61 . Кауричев И. С. Почвововедение / И. С. Кауричев, Н. П. Панков, Н. Н. Розов. - М. : Агропромиздат, 1989. - 719 с.

62. Качинский Н. А. О структуре почвы, некоторых свойствах и дифференциальной порозности / Н. А. Качинский // Почвоведение, 1947. - № 6.

63. Кленин Н. И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н. И. Кленин, В. А. Сакун. - М. : Колос, 1994. - 751 с.

64. Копряев В. А. Повышение эффективности функционирования колесных энергосредств, работающих в составе машинно-тракторных агрегатов, за счет

улучшения их тягово-сцепных свойств: дисс. ... канд. техн. наук / В. А. Копряев. -Вологда-молочное, 2002. - 135 с.

65. Корешков В. И. Определение давлений на полевые доски плугов общего назначения / В. И. Корешков, Л. Х. Ким, Р. Я. Прымов // Усовершенствование почвообрабатывающих машин. Материалы НТС ВИСХОМ- М. : ОНТИ ВИС-ХОМ, 1963. - С. 100-105.

66. Королев А. С. Обработка и плодородие почвы / А. С. Королев. -Л. : Ле-низдат, 1975. - 168 с.

67. Крупчатников Р. А. Анализ результатов сравнительных тяговых испытаний малагабаритных тракторов / Р. А. Крупчатников, Б. М. Ковынев // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2008. - №3. - С. 3941.

68. Купряшкин В. Ф. Анализ устойчивости хода экспериментальной тележки испытательного стенда для исследования почвообрабатывающих машин с фрезерными рабочими органами / В. Ф. Купряшкин, Н. И. Наумкин, М. Н. Чаткин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Межвузов. сб. науч. тр. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 372-378.

69. Купряшкин В. Ф Динамические условия обеспечения равномерного движения самоходных малогабаритных почвообрабатывающих фрез с ходовыми колесами / В. Ф. Купряшкин, М. Н. Чаткин, Н. И. Наумкин // Нива Поволжья. -2011. - № 4. - С. 52-56.

70. Купряшкин В. Ф. К вопросу классификации приводов технологических машин и особенностей определения общего коэффициента полезного действия / В. Ф. Купряшкин, Н. И. Наумкин, А. В. Безруков // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем. Материалы Всеросс. науч.-технич. конф.- Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009. - С. 360-364.

71. Купряшкин В. Ф. Методика проведения стендовых испытаний самоходных почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами / В. Ф. Куп-ряшкин, М. Н. Чаткин, Н. И. Наумкин // Повышение эффективности функциони-

рования механических и энергетических систем. Материалы Всеросс. науч.-технич. конф.- Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009.. - С. 385-389.

72. Купряшкин В. Ф. Обоснование факторного пространства исследования активных рабочих органов самоходных почвообрабатывающих фрез (на примере фрезы ФС-0,85) / В. Ф. Купряшкин // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем. Материалы Всеросс. науч.-технич. конф.- Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009.- С. 391-394.

73. Купряшкин В. Ф. Особенности определения коэффициента полезного действия в машинных агрегатах / В. Ф. Купряшкин, Н. И. Наумкин, В. Н. Авдеев // Физическое образование: проблемы и перспективы развития. Материалы 9-й междунар. науч.-технич. конф. - Рязань : РИЦ РГУ, 2010. - С. 43-46.

74. Купряшкин В. Ф. Повышение эффективности функционирования самоходной малогабаритной почвообрабатывающей фрезы оптимизацией конструктивно-технологических параметров (на примере фрезы ФС-0,85): дисс. ... канд. техн. наук / В. Ф. Купряшкин. - Саранск, 2011. - 220 с.

75. Купряшкин В. Ф. Устойчивость движения и эффективное использование самоходных почвообрабатывающих фрез. Теория и эксперимент: автореф. дис. .. .канд. техн. наук / В. Ф. Купряшкин. - Саранск, 2014. - 140 с.

76. Курдюмов В. И. Разработка и исследование средств механизации сельского хозяйства / В. И. Курдюмов, Е. С. Зыкин, И. А. Шаронов. - Ульяновск: УГСХА имени П.А. Столыпина, 2016. - 259 с.

77. Курочкин, И. М. Производственно-техническая эксплуатация МТП: учебное пособие / И. М. Курочкин, Д. В. Доровских. - Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - 200 с.

78. Кусов Т. Т. Создание энергетических средств с электромеханическим приводом / Т. Т. Кусов // Тракторы и сельскохозяйственные машины - 1988. -№10. - С. 12-14.

79. Кутьков Г. М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства/ Г. М. Кутьков. - М.: КолосС, 2004. - 504 с.

80. Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины / М. Н. Летошнев. - Л. : Сельхозгиз, 1955.

81 . Листопад Г. Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г. Е. Листопад, Г. К. Демидов, Б. Д. Зонов. - М. : Агропромиздат, 1886. - 688 с.

82. Лобачевский Я. П. Современное состояние и тенденции развития почвообрабатывающих машин / Я. П. Лобачевский, Л. М. Колчина. - М. : Росинформа-гротех, 2005. - 116 с.

83. Логутенко Э. П. Динамика барабана с качающимся зубом / Э. П. Логу-тенко // Вестник сельскохозяйственные науки. - 1963. - № 10. - С. 93-96.

84. Макаричев Ю. А. Методы планирование эксперимента и обработки данных / Ю. А. Макаричев, Ю. Н. Иванников. - Самара: Самарский государственный технический университет, 2016. - 131 с.

85. Малюк Л. И. Роль малых форм хозяйствования в развитии сельских территорий (на материалах Пензенской области) / Л. И. Малюк, А. Ю. Павлов // Нива Поволжья. - 2017. - № 1(42). - С. 111-117.

86. Мамити Г. И. Устойчивость колесного трактора и автомобиля: монография / Г. И. Мамити, С. Х. Плиев. - Владикавказ: НПКП «Мавр», 2013. - 152 с.

87. Мардарьев С. Н. Повышение эффективности работы плугов для отвальной вспашки путем адаптации их параметров к изменяющимся условия функционирования: дисс. ... канд. техн. наук / С. Н. Мардарьев. - Чебоксары, 2002. - 154 с.

88. Матяш С. П. Теория трактора и автомобиля: краткий курс лекций / С. П. Матяш, П. И. Федюнин, С. П. Сальников. - Новосибирск, 2010. - 83 с.

89. Махмутов М. М. Повышение эффективности работы картофелеуборочных агрегатов на переувлажненных почвах: дисс. ... канд. техн. наук / М. М. Махмутов. - Москва, 2013. - 172 с.

90. Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в регионах России / Каталог. Том 1. - М.: Информагротех, 1997. - С. 316.

91 . Медведев В. В. Об уплотнении чернозема типичного сельскохозяйственной техникой и пути его снижения / В. В. Медведев, В. Г. Цибулько, П. И.

Слободюк // Влияние сельскохозяйственной техники на почву. Сб. науч. тр. -Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1981. - С. 76- 83.

92. Медведев В. В. Твердость почв / В. В. Медведев. - Харьков : Изд-во КГ1 «Городская типография», 2009. - 152 с.

93. Медведев В. И. Эффективность неполнокруглых тракторных пневмошин на поверхностях с малой несущей способностью и неспокойным микрорельефом / В. И. Медведев, А. П. Акимов, В. Н. Батманов // Тракторы с сельхозмашины. -2005. - № 5. - С. 32-34.

94. Мельников С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алешин, П. М. Рощин. - Л. : Колос, 1980. - 168 с.

95. Мишин П. В. Повышение эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов путем их адаптации к условиям функционирования: дисс. ... докт. техн. наук / П.В. Мишин. - Чебоксары, 2001. - 386 с.

96. Мотоблок «Агро»: Руководство по эксплуатации: - ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение». - 2011. - 49 с.

97. Мотоблок «Нева» МБ23 МультиАГРО и его модификации. Руководство по эксплуатации 005.70.0100 РЭ1; ЗАО «Красный Октябрь-Нева», Санкт-Петербург. 2018. - 37 с.

98. Мотоблоки «Беларус-08н», «Беларус-09н»: Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию 08н-0000010 ИЭ: - Республиканское унитарное предприятие «Сморгонский агрегатный завод». - 2009. - 63 с.

99. Моторные масла в Мордовии. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://mordoviya.tiu.ru/Motomye-masla?sort=price (дата обращения 01.02.2019).

100. Моточасти - запчасти для мототехники. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://motochasti.ru/variator-sportivnyi.html/(дата обращения 16.01.2019)

101. Мударисов С. Г. Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов с почвой / С. Г. Мударисов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2005. - №7. - С. 27-30.

102. Мухачёв В. А. Планирование и обработка результатов эксперимента / В. А. Мухачев. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007. — 118 с.

103. Мяленко В. И. Пространственное динамометрирование рабочих органов почвообрабатывающих агрегатов / В. И. Мяленко, Н. А. Маринов // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2017. - № 5. - С.22-27.

104. Мясищев Д. Г. Проектирование мотоблоков с учетом требований эргономики / Д. Г. Мясищев, С. В. Незговоров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1996. - №12. - С. 20-21.

105. Наумец Н. И. К определению тяговых усилий, необходимых для передвижения тракторов / Н. И. Наумец // Тракторы и сельхозмашины. - 1958. - № 1. - С. 7-8.

106. Наумкин, Н. И. Теория механизмов и машин / Н. И. Наумкин, Н. В. Раков, В. Ф. Купряшкин. - Саранск : Изд-во Мордовского ун-та, 2008. - 188 с.

107. Нафиков М. З. Расчет сопротивления движению трактора / М. З. Нафи-ков, И. С. Поляков // Тракторы и сельхозмашины. - 1968. - № 1. - С. 14-16.

108. Новик Ф. С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования эксперимента / Ф. С. Новик, Я. Б. Арсов. - М. : Машиностроение, 1980. - 304 с.

109. Овсянников С. И. Управляемость мотоагрегатов / С.И. Овсянников // Вюник СевНТУ. - 2014. - № 152. - С. 106-109.

110. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. РТМ-23.2.36-73. - М.: 1974. - 116 с.

111. ОСТ 102.18-2001. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки. - М.: Минсельхоз России, 2001. - 36 с.

112. ОСТ 10 2.2.-2002 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки. Стандарт отрасли. - М.: Минсельхоз России, 2002. - 24 с.

113. Парфенов А. П. К вопросу о балластировании колесного сельскохозяйственного трактора // Тракторы и сельхозмашины. - 1970. - №7. - С. 31-33.

114. Патент РФ № 2602438, МПК А01В 33/08 Мотоблок с бесступенчатым регулированием поступательной скорости / В. Ф. Купряшкин, А. С. Уланов, Н. И. Наумкин, А. С. Князьков. - опубл. 20.11.2016. Бюл. № 32.

115. Плаксин А. М. Энергетика мобильных агрегатов в растениеводстве / А. М. Плаксин. - Челябинск: ЧГАУ, 2005. - 204 с.

116. Плуг универсальный. Руководство по эксплуатации. - Республиканское унитарное предприятие «Сморгонский агрегатный завод», 2009. - 6 с.

117. Плуги однокорпусные. Руководство по эксплуатации. - Закрытое акционерное общество «Всеволожский ремонтно-механический завод», 2012. - 7 с.

118. Побежимов Г. Б. Разработка лемешно-отвального прицепного плуга общего назначения для агрегатирования с тракторами тягового класса 8 : дисс. ... канд. техн. наук / Г. Б. Побежимов. - Саратов. - 2015. - 157 с.

119. Полетаев А. Ф. Качение ведущего колеса / А. Ф. Полетаев // Тракторы и сельхозмашины. - 1964. - № 1. - С. 11-15.

120. Полтавцев И. С. Специальное землеройные машины и механизмы для городского строительства / И. С. Полтавцев, В. Б. Орлов, И. Ф. Ляхова. - Киев : Урожай, 1977. - 137 с.

121. Примерное положение об оплате труда работников сельскохозяйственных предприятий. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://zoovet.info/vet-knigi/112-labdelo/planirovanie/12033-9-1-primernoe-polozhenie-ob-oplate-truda rabotnikov-selskokhozyajstvennogo-predpriyatiya (дата обращения 12.03.2019).

122. Прымов Р. Я. Экспериментальное обоснование параметров полевой доски плуга / Усовершенствование почвообрабатывающих машин. Материалы НТС ВИСХОМ. - М. : ОНТИ ВИСХОМ, 1963. - С. 91-99.

123. Радченко Г. Е. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий протекания процесса / Г. Е. Радченко. - Горки : БСХА, 1978. - 69 с.

124. Романов Ф. Ф. Малогабаритные энергосредства. Выбор оптимальных эксплуатационных параметров / Ф. Ф. Романов. - Санкт-Петербург : Агропромиздат, 2000. - 182 с.

125. Растворова О. Г. Физика почв. Практическое руководство / О. Г. Рас-творова. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. - 196 с.

126. Саакян Д. Н. Контроль качества механизированных работ в полеводстве / Д. Н. Саакян. - М. : Колос, 1973. - 264 с.

127. Саблина М. А. Оценка уровня силового взаимодействия оператора при работе с мотоагрегатом / М. А. Саблина, А. С. Родионов, С. И. Овсянников // Молодая наука аграрного дона: традиции, опыт, инновации. - Зерноград: Изд-во Азово-Черноморского инженерного института - филиал ФГБОУ ВО "Донской государственный аграрный университет", 2018. - Т. 2. - № 2. - С. 113-118.

128. Савочкин В. А. Тяговый расчет трактора / В. А. Савочкин. - М.: МА-МИ, 2001. - 48 с.

129. Савельев Ю. А. Методика оптимизации кинематического режима работы тягово-приводного почвообрабатывающего орудия / Ю. А. Савельев, М. А Петров, П. А. Ишкин // Ресурсосберегающие технологии и технические средства для производства продукции растениеводства и животноводства. Сб. ст. II Меж-дунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Изд-во Пензенского ГАУ, 2015. - С. 83-87.

130. Савельев Ю. А. Методика оценки энергоэффективности работы тягово-приводного почвообрабатывающего агрегата / Ю. А. Савельев, П. А. Ишкин, М. А Петров // Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы. Сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Изд-во Пензенского ГАУ, 2015. - С. 64-68.

131. Савельев, Ю. А. Разработка способов и средств механизации снижения уплотнения почвы от движителей сельскохозяйственных тракторов и машин: ав-тореф. дис. ... докт. техн. наук / Ю.А. Савельев. - Пенза, 2009. - 38 с.

132. Савельев Ю. А. Теоретическое исследование влияния способа агрегатирования на уплотнение почвы движителями трактора / Ю. А. Савельев, П. А. Ишкин, М. А. Петров // Эксплуатация автотракторной и сельскохозяйственной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы. Сб. III Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: Изд-во Пензенского ГАУ, 2017. - С. 120-122.

133. Садово-огородный инвентарь. Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. - М.: Советская энциклопедия, 1987.

134. Сборник агротехнических требований на тракторы и сельскохозяйственные машины. - М. : ЦНИИТЭИ, 1981. - Т. 28. - 240 с.

135. Сельскохозяйственная техника и оборудование для фермерских хозяйств. Каталог. Том 1. - М.: Информагротех, 1994. - С. 384

136. Сельскохозяйственные машины и оборудование Т.IV-16 / И. П. Ксене-вич, Г. П. Варламов, Н. Н. Колчин и др. - Москва, 2002. - 720 с.

137. Синеоков Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов. - М. : Машиностроение, 1977. - 328 с.

138. Скворцова Е. Б. Сезонная динамика строения порового пространства в пахотных горизонтах серых лесных почв / Е. Б. Скворцова, П. М. Сапожников // Почвоведение. - 2002. - №3. - С. 319-326.

139. Стригунов С. И. Оценка проходимости универсально-пропашных колесных тракторов / С. И. Стригунов, В. В. Ванцевич, А. Х. Лефанов // Вопросы проходимости машин. - Благовещенск, 1987. С. 123-127.

140. СТО АИСТ 4.2-2003 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей. - М. : Минсельхоз России, 2004. - 32 с.

141. СТО АИСТ 10 4.6-2003 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения. Общие требования. -М.: Минсельхоз России, 2003. - 19 с.

142. Соловьев Е. Т. Обоснование тягового диапазона малогабаритного трактора / Е. Т. Соловьев // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2008. - №3. - С. 37-39.

143. Справочник по тарификации механизированных и ручных работ в сельском, водном и лесном хозяйстве. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/9041928 (дата обращения 12.03.2019).

144. Судаков Н. Н. Лекции по эксплуатации машинно-тракторного парка и техническому обслуживанию / Н. Н. Судаков. Великий Новгород : Новгородский государственный университет, 2010. - 101 с.

145. Тверсков Б. М. Тяговый расчет трактора / Б. М. Тверсков. - Курган : Редакционно - издательский центр КГУ, 2016. - 27 с.

146. Тураев Л. Д. Исследование сил, возникающих при пахоте на рабочей поверхности плужного корпуса: автореф. дисс. ... докт. техн. наук / Л. Д. Тураев. - Воронеж, 1960. - 20 с.

147. Уланов А. С. Анализ факторов, влияющих на производительность пахотного агрегата на базе мотоблока, и способов ее повышения / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. -2018. - С. 53-56.

148. Уланов А. С. К вопросу устойчивости работы мотоблока в агрегате с плугом / А. С. Уланов, М. Г. Шляпников, А. Ю. Гусев. // Материалы XII Междунар. науч.-практ. конф. в рамках ХУШ Международной агропромышленной выставки «Агроуниверсал - 2016». Сб. науч. ст. по под общ. ред. А. Т. Лебедева.-Ставрополь: АГРУС Ставропольского государственного аграрного университета, 2016. - С. 144-151.

149. Уланов А. С. Мотоблок с бесступенчатым регулированием поступательной скорости и алгоритмы его функционирования / А. С. Уланов, В. Ф. Куп-ряшкин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Межвузов. сб. науч. тр. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2017. - С. 236-244.

150. Уланов А. С. Мотоблок с бесступенчатым регулированием скорости / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин, К. З. Кухмазов, С. В. Глотов // Сельский механизатор. - 2017. - № 12. - С. 22-23.

151. Уланов А. С. Обоснование конструкции динамометрического модуля для исследования лемешно-отвального плуга мотоблока и его практическая апробация с использованием технологий реверс-инжиниринга / А. С. Уланов, В. Ф.

Купряшкин, Н. И. Наумкин // Вестник Мордовского университета. - 2018. - Т. 28, - № 3. - С. 400-415.

152. Уланов А. С. Основы и способы эффективного функционирования пахотных агрегатов на базе мотоблоков / А. С. Уланов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Сб. науч. тр. Междунар. научн.-практ. конф. посв. памяти д.т.н., проф. Ф. Х. Бурумкулова. - Саранск : Издательство ОАО «Типография «Рузаевский печатник», 2016. - С. 383-392.

153. Уланов, А. С. Особенности комплектования состава пахотного агрегата и выбора способа движения мотоблока при вспашке почвы / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Материалы XIII Междунар. науч.-практ. конф., посв. памяти проф. С. А. Лапшина. - Саранск: Изд-во Морд. ун-та, 2017. - С. 540-545.

154. Уланов, А. С. Результаты лабораторных исследований взаимодействия плуга мотоблока с почвой и их анализ / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2018. - С. 46-52.

155. Уланов А. С. Способы повышения эффективности функционирования мотоблока с тяговыми рабочими органами / А. С. Уланов, М. Г. Шляпников, А. Ю. Гусев // Энергоеффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Межвузов. сб. науч. тр. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2016. - С. 325-329.

156. Уланов А. С. Стенд для определения силы тяги на ходовых колесах малогабаритной техники / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин , В. Н. Купряшкина, М. Г. Шляпников, А. Ю. Гусев, В. В. Купряшкин // Сельский механизатор. - 2019. -№ 2. - С. 38-39.

157. Уланов А. С. Теоретическое исследование устойчивости движения мотоблока с плугом при вспашке почвы / А. С. Уланов, В. Ф. Купряшкин // Нива Поволжья. - 2019. - №1 (15). - С. 101-108.

158. Фархутдинов И. М. Совершенствование лемешно-отвальной поверхности корпуса плуга на основе моделирования технологического процесса вспашки: дисс. ...канд. техн. наук / И. М. Фархутдинов. - Уфа, 2012. - 176 с.

159. Федоров Д. И. Повышение эффективности работы ротационного плуга с эллиптическими лопастями: дисс. ...канд. техн. наук / Д. И. Федоров. - Чебоксары, 2016. - 234 с.

160. Федоров Д. И. Результаты испытаний ротационного плуга с эллиптическими лопастями на участках ограниченных межевыми границами / А. П. Акимов, Д. И.Федоров // Современное состояние прикладной науки в области механики и энергетики. - Чебоксары: Изд-во Чувашская ГСХА. - 2016. - С. 23-31.

161. Фортуна В. И. Технология механизированных сельскохозяйственных работ / В. И. Фортуна, С. К. Миронюк. - М. : Агропромиздат, 1986. - 304 с.

162. Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины / В. М. Халанский, И. В. Горбачев. - М. : КолосС, 2004. - 624 с.

163. Хорошилов А. Д. Корпусы плугов / А. Д. Хорошилов. - М. : Машгиз, 1949. - 193 с.

164. Хробостов С. Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка / С.Н. Хробостов. - М. : КолосС, 1973. - 608 с.

165. Цены на АЗС Мордовии. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://russiabase.ru/prices.php?region=45&mark=(дата обращения 01.02.2019).

166. Цимерман М. З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин / М. З. Цимерман. - М. : Машиностроение, 1978. - 295с.

167.Чаткин М. Н. Кинематика и динамика ротационных почвообрабатывающих машин / М. Н. Чаткин. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - 316 с.

168. Чаткин М. Н. Технологические основы комбинирования операций обработки почвы / М. Н. Чаткин, В. А. Овчинников, А. В. Субботкин // Роль науки и инноваций в развитии хозяйственных компаний региона 25-26 декабря 2003 г. Материалы Республик. науч.-практ. конф. - Саранск: Изд. Мордов. ун-та, 2003. - С. 250-252.

169. Шаров Н. М. Эксплуатационные свойства машинно-тракторных агрегатов / Н. М. Шаров. - М. : Колос, 1981. - 240 с.

170. Шемякин А. В., Предпосылки к расчету устойчивости самозагружающейся машины / А. В. Шемякин, К. П. Андреев, В. В. Терентьев // Вестник рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2018. - № 1 (37). - С. 108-112.

171. Щиголев С. В. Исследование поперечной устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин: дисс. ... канд. техн. наук / С. В. Щиголев. - Москва, 2018. - 188 с.

172. Щучкин Н. В. Лемешные плуги и лущильники / Н. В. Щучкин. - М. : Машгиз, 1952.

173. Щетинина А. С. Почвы Мордовии. Справочник агронома / А. С. Щетинина. - Саранск : Изд. Мордов. ун-та, 1990. - 256 с.

174. Ящерицын П. И. Планирование эксперимента в машиностроении / П. И. Ящерицын, Е. И. Махаринский. - Минск : Изд-во Вышэйшая школа, 1985. -286 с.

175. Girma G. Dynamic effects of speed, depth and soil strength upon forces on plough components / G. Girma // Department of Agricultural Engineering, Swedish University of Agricultural Sciences. - 1992. - Vol. 51. - P. 47-66.

176. Causarano H. Factors affecting the tensile strength of soil aggregates // Soil & tillage research. - 1993. - № 28. - Р. 15-25.

177. Mattettia М. Influence of the speed on soil-pressure over a plough / М. Mattettia, М. Varania, G. Molaria F. Morelli // Biosystems Engineering. - 2017. - Vol. 156. - P. 136-147.

178. Narang S. Draftability of a 8.95 kW walking tractor on tilled land / S. Na-rang, A.C.Varshney // Journal of Terramechanics. - 2006. - Vol. 43. - P. 395-409.

179. Sohne W. Eeinfluss von Form und Anordnung der Werhzeuge auf Antrieb-smomonte von Acker-frasen / W. Sohne, D. Grundl // Landtechn. - 1957. - № 9. - Р. 696-787.

180. Rasool S. Improving the tractive performance of walking tractors using rubber tracks / S, Rasool, H. Raheman // Biosystems Engineering. - 2018. - Vol. 167. - P. 51-62.

181. Yanxin Y. Method and System of Plowing Depth Online Sensing for Reversible Plough / G. Shuxia, M. Zhijun, Q. Wuchang, L. Bin, L. Changhai // IFAC-PapersOnLine. - 2018. - Vol. 51. № 17. - P. 326-331.

ПРИЛОЖЕНИЯ

201

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)

Экспериментальное оборудование и результаты лабораторных и

полевых исследований

1. Устройство и принцип работы почвенного канала

Почвенный канал в общем, представляет собой кирпичную кладку, образующая монолитную яму 1 заполненную почвой. С целью придания жесткости и возможности установки оборудования на верхней части канала смонтирована рама 2 изготовленная из углового профиля по средствам сварки. На ней устанавливается тяговая станция 9 обеспечивающая поступательное и реверсивное движение экспериментального стенда 5 (рисунок А.1).

На сварной раме 2 закрепляются рельсовые пути 3, служащие для направления движения при перемещении стенда 5.

Возвратно поступательное движение стенда осуществляется при помощи стальных тросов 4 и 8, которые соединены с рамой экспериментального стенда в ее передней и задней частях, и с барабанами приводной станции 9.

Питание электричеством двигателя привода ведущего колеса, установленного на стенде, осуществляется при помощи электрического кабеля 7, подвешенного к направляющему тросу 6 с помощью подвижных колец. Направляющий трос крепится на стойках 10.

Для обеспечения движения экспериментального стенда в прямом и реверсивном направлениях с установленными модулями для проведения динамометри-рования плуга и испытания ведущих колес, предназначена тяговая станция, представляющая собой электродвигатель 1, передающий вращение, по средствам кли-ноременной передачами 2, через муфту сцепления 5 на коробку скоростей 4. Далее с помощью клиноременной передачи 3 вращающий момент поступает на приводной вал 6 и барабаны 7 и 8, которые через канаты связаны с экспериментальным стендом (рисунок А.1).

1 - яма (канал); 2 - рама; 3 - рельсовые пути; 4 и 8 - стальные тросы; 5 - экспериментальная стенд; 6 - направляющий трос; 7 - электрический кабель; 9 - приводная станция; 10 - стойка

Рисунок А. 1 - Общее устройство почвенного канала

Коробка скоростей обеспечивает четыре скоростных режима рабочего хода тележки в диапазоне от 3 до 10,5 км/ч, а также один режим обратного хода, а в сочетании с частотным преобразователем обеспечивает бесступенчатое регулирование в диапазоне скоростей от 0 до 12 км/ч.

Холостая ветвь каната Рабочая ветвь каната

1 - электрический двигатель; 2, 3 - клиноременные передачи; 4 - коробка скоростей; 5 - муфта сцепления; 6 - приводной вал; 7, 8 - барабаны

Рисунок А.2 - Кинематическая схема тяговой станции Техническая характеристика экспериментального стенда представлена в таблице А.1

Таблица А.1 - Основные технические характеристики экспериментального стенда

Наименование характеристики Тяговая станция

Привод Электрический

Тип двигателя Д21

Мощность двигателя, кВт 4,5

Частота вращения вала двигателя, мин -1 900

Способ регулирования кинематическим параметром Комбинированный (коробкой скоростей + частотный преобразователь)

Передаточное отношение коробки скоростей 3,5; 2,26; 1,45; 1,0; 3,54Я

Поступательная скорость экспериментального стенда, км/ч 0,5...7,2 - вперед; 0,5...3 - назад

Масса, кг 380

Ширина колеи, мм 1450

База, мм 1100

Габаритны, мм: - длина - ширина - высота 20750 2000 1400 (2800)

Почвенный канал, во избежание аварий и несчастных случаев в процессе передвижения экспериментального стенда, оснащен концевыми выключателями, служащими для прекращения подачи электроэнергии, питающей двигатели тяговой станции и экспериментального стенда при достижении его крайних позиций.

Общий вид почвенного канала с экспериментальным стендом и основные их рабочие элементы представлены на рисунках А.3 и А.4

Рисунок А.3 -Тяговая станция почвенного канала с пультом управления

Рисунок А.4 - Общий вид почвенного канала с экспериментальной тележкой

Кроме этого, в состав экспериментального стенда входит измерительный автоматизированный комплекс сбора и обработки данных. Данный комплекс состоит из контрольного и измерительного оборудования (рисунок А.5).

К контрольному оборудованию относятся рабочая станция, представляющая собой типовой ПК ЭВМ с пакетом прикладной программы N1 LabVIEW 8.0, модуль АЦП N1 Ц5В-6251, коммутатор N1 5ГВ-68 и усилители предварительных сигналов ZET 411.

Управление ПК ЭВМ и его программным обеспечением с возможностью визуализации текстовой и графической информации осуществляется с помощью локальной сети в режиме реального времени, который устанавливается на пульте управления почвенным каналом (см. рисунок А.6).

Рисунок А.5 - Схема автоматизированного измерительного комплекса

почвенного канала

Рисунок А.6 - Датчик измерения поступательной скорости экспериментальной тележки

Модуль и усилители контрольного оборудования принимают и обрабатывают сигналы от датчиков. К измерительному оборудованию относятся система датчиков, служащих для получения выходных сигналов измеряемых параметров работы стенда, а именно импульсного датчика Холла 1ЛУ10А и группы тензомет-рических датчиков ^-образного типа DEE-A/-ASS.Измерение поступательной скорости экспериментального стенда, а также частоты вращения ведущего колеса

производились при помощи импульсных датчиков Холла марки (рисунок

А.6). Питание датчика осуществлялось элементами питания с напряжением 9В.

Кроме этого, прикладная программа N1 LabVIEW 8.0 автоматизированного измерительного комплекса в целях уменьшения размера файлов базы данных позволяет динамически в автоматическом режиме вычислять при измерении и просмотре выходных сигналов регистрируемых показателей с соответствующих датчиков по формулам:

- поступательная скорость экспериментальной тележки уп (м/с):

V (1)

п В И. К }

к к 1

где Вк - диаметр опорного колеса экспериментальной тележки, м; гк - количество импульсов датчика Холла на одном обороте опорного колеса; ? - время между импульсами, с;

- сила сопротивления на плуге Кх(у; г) (Н):

Кх(у; г) = ^^Кх()ККх(^) - ^ст , (2)

где - сила сопротивления перемещению экспериментальной тележки при холостом ходе, Н.

Рисунок А.7 - Экспериментальная тележка с модулем для пространственного динамометрирования корпуса лемешно-отвального плуга (вид сбоку)

Рисунок А. 8 - Экспериментальная тележка с модулем для пространственного динамометрирования корпуса лемешно-отвального плуга (вид сверху)

1 - рама; 2 - привод; 3 - цепной редуктор; 4 - опорные колеса; 5 - рельсовый путь; 6 - сварной корпус; 7 - направляющие канавки; 8 - выходной вал; 9 - карданная передача; 10 - квадратный профиль; 11 - вал;

12 - ведущее колесо; 13 - направляющая канавка;

Рисунок А. 9 Общее устройство экспериментальной тележки для испытания ведущего колеса:

2. Результаты лабораторных исследований

Результаты экспериментальных исследований силовых характеристик взаимодействия корпуса лемешно-отвального плуга П1-20/3 с почвой

Таблица А. 2 - Результаты экспериментальных исследований силовых характеристик взаимодействия с почвой корпуса лемешно-отвального плуга П1-20/3 в почвенном канале

Номер и параметры точки Силовые характеристики

Номер серии Ях, Н Яу, Н Я, Н

= 1,6 МПа; коэффици->8-109 Н/м3; влажность 1 1086,6 316,0 223,4

2 1077,7 304,4 231,3

^ ^ Ч ^ 3 1090,3 323,6 229,6

о ^ ^ п и 1 1 я" Сумма ¿3 3254,6 944 684,3

£ * ^ § § 1 § ° к ^ н ^ " си О ,-... Й 3 ^ Й 00 П К о а г^ ь « к ю 7 Среднее значение ¿3/3 1084,9 314,7 228,1

Дисперсия 42 93,4 17,3

Точка 1: скорость д ент объем глубина о почвы Ж = Среднее квадратичное отклонение 5 6,5 9,7 4,2

Коэффициент вариации £вар, % 0,6 3,06 1,84

,1 р = 1,6 МПа; м/ч; коэффици-0,068-109 Н/м3; 2 м; влажность 1 696 199,6 140,7

2 706,7 201,4 148,4

3 704,3 207,1 150,0

и и II о" 5 ^ II К 1 1 к Сумма ¿3 2107 608,1 439,1

твердость 1вижения V ного смяти бработки И -- 18,9 %. Среднее значение ¿3/3 702,3 202,7 146,4

Дисперсия 31,9 15,3 25

Точка 2: скорость д ент объем глубина о почвы Ж = Среднее квадратичное отклонение 5 5,6 3,9 5

Коэффициент вариации £вар, % 0,8 1,92 3,42

Номер и параметры точки Силовые характеристики

Номер серии Ях, Н Яу, Н Я, н

вы р = 0,7 V = 4 км/ч; о смятия а обработки ы Ж = 18,9 1 345,4 99,5 70,5

2 346,7 99,5 72,5

3 347,4 102,5 72,6

твердость поч] рость движения ент объемног 109 Н/м3; глубин , влажность поче Сумма ¿3 1039,5 301,5 215,6

Среднее значение ¿3/3 346,5 100,5 71,8

Дисперсия 1 2,9 1,4

Точка 3: МПа; ско коэ ффици q = 0,068-к = 0,2 м; Среднее квадратичное отклонение 5 1 1,7 1,18

Коэффициент вариации £вар, % 0,29 1,69 1,64

почвы р = 0,7 :ения V = 2 км/ч; емного смятия 1убина обработки > почвы Ж = 18,9 1 308,3 88,2 63,8

2 304,0 88,5 64,4

3 302,7 88,4 63,9

Сумма ¿3 915 265,1 192,1

н 3 ^ ^ н о к ю . ; о о и о (3 о дд мн вт а е О н сл ч тон0в о и ,—1 Среднее значение ¿3/3 305 88,3 64,0

Дисперсия 8,6 0,1 0,2

Точка 4: МПа; ско] коэффици q = 0,068-к = 0,2 м; %. Среднее квадратичное отклонение 5 2,9 0,32 0,45

Коэффициент вариации £вар, % 0,95 0,36 0,7

Таблица А.3 - Результаты обработки экспериментальных исследований и регрессионная модель силы Ях от твердости почвы и скорости движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом

Microsoft Excel - Регр. мод. ПФЭ 1-го порядка (Rx)+jilr6_B борозде

\щ | Файл Правка Вид Вставка Формат Сервис Данные Окно Справка

\ J J Я А ^ L ' ii Ji Ш 73%

Н8 т f* ZYcp

А б z d Е f g н 1 j к l

1 Регрессионная модель силы Их при движении в борозде

2 № точки Значения факторов и их комбинации в кодовых обозначениях Результаты эксперимента и дисперсии отклонении параметра оптимизации от среднего значения

3 Хо X, X; X,! ъ Y: т. S'i Y,

4 1 : : : : 10366 1077,7 1090.3 10349 42.0 10349

5 2 : : -i -1 696.0 706.7 704.3 702.3 31.9 702.3

6 3 : 1 : -1 3454 346.7 3474 3465 1.0 346 5

7 4 : 1 -i : 303.3 304.0 302.7 305,0 3.6 305,0

s IY 2433.7

9

10 Проверка

1 1 Расчетные значения коэффициента регресск н hi дисперсии однородности дисперсии

12 Ь 609,677 233.917 106,003 35Д57 33 449

13 ti 133,771 37,903 32.S21 26.393 j и1дж 41,973

14 s-(b> 10431 10,431 10,431 10431 Gki 0,503

15 Ge 0,906

16 Проверка

17 адекватности модели sJ«00 13,903

1в 5: J SOI 27.316 Вывод однородны

19 0,000

20 s. 111:265

21 Проверка значимости коэффициентов регрессии ш] 1,000

22 Знач stb) t. Вывод 3,000

23 В, 609,7 10431 133,771 2,310 136461 да s1, -111.265

24 В] 233.9 10.431 37.903 2,310 35.593 да F„ 4,000

25 В: 106,0 10431 32.S21 2,310 30,511 да F,

25 В11 35,3 10431 26.393 2,310 24.033 да F,-F, -9,050

27 Количктво сташчккн значимых козфг :гсцигитов к' Вывод адгкватаа

20

29 Уровнение регрессии

30 У«=609: 3X0+233 4X1+106X2+3 5 :ЗХ1Х2

31

н ► н \Многофакторный/

Готово

Таблица А. 4 - Результаты обработки экспериментальных исследований и регрессионная модель силы Ry от твердости почвы и скорости движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом

l^j Microsoft Excel - Регр. мод. ПФЭ 1-го порядка (Ry)-i-xll.6_B борозде

| ■ Файл Правка Вид Вставка Формат Сервис Данные Окно Справка

! J з а j ii^a * ^ а - j -1 & z - ani 1 73% т

Н8 rapанить £ ТYep

A С D Е F е н|| J к L

1 Регрессионная модель силы Jit- при движении в борозде

2 № точки Значения факторов и их комбинации в кодовых обозначениях Результаты эксперимента и дисперсии отклонений параметра оптимизации от среднего значения

3 Хс X, X; X,! ъ Yi Y. s2, Y,

4 1 1 1 1 1 316.0 3044 323.6 314,7 93 4 314,7

5 2 1 1 -1 -1 199.6 2014 207.1 202.7 15.3 202.7

6 3 1 -1 1 -1 99.5 99.5 102.5 100,5 2.9 100,5

7 4 1 -1 -1 1 S3^ SS.5 SS.4 3S.3 0,0 3S.3

S ГУ "'■л . 706J2

Э

10 Проверка однородности дисперсии

11 Расчетные значения коэффициента регрессии ж hi дисперсии

12 Ъ 176,543 Й2Л30 31,032 24,960 111.624

13 к 47 264 21,937 3303 6,6S2 9.3390

14 s-(b) 13:953 13,953 13,953 13,953 Ghi 0,S37

15 Ge 0,906

16 Проверка адекватности подели ТШГ

17 1S:604

1В 5: ^ SOI 37J20S Вывод С ДВСр Г: ПН F.I

19 S, 0,000

20 S. 14S.833

21 Проверка значимости коэффициентов регрессии Ш] 1,000

22 Знач 5:(Ъ) ti 2,310 ti*. Вывод 3,000

23 Во 176,5 13,953 47 264 44954 да &« -143.333

24 в, S2.1 13,953 21.9S7 2,310 19.677 да 4,000

25 Bi 310 13,953 S:30S 2,310 5,993 да F, 5,050

26 В,! 25,0 13,953 6.632 2,310 4.372 да F,-F, -9,050

27 Колнчаство сташче;ы£ аначк.шх козф[ :нцигнтоБ k Вывод адгкватаа

20

23 Уровнение регрессии

30 Уи=176:5X0+S2:1X1+31X2+25X1X2

31

И ► н\ Многофакторный/

Готово

Таблица А. 5 - Результаты обработки экспериментальных исследований и регрессионная модель силы Rz от твердости почвы и скорости движения мотоблока с лемешно-отвальным плугом

l^j Microsoft Excel - Регр. мод. ПФЭ 1-го порядка (Rz)+Hlr6_B борозде

■ ] Файл Г1равка Вид Вставка Формат Сервис Данные Окно Справка

ij^d^l^ai^ai * -4а С& - У И Ч & * ~ ЙП11 73% Т

Н8 - & ZYcp

А Б С D Е F G H|l J К L

1 Регрессионная модель силы Rz при движении в борозде

2 № точки Значения факторов и их комбинации в кодовых обозначениях Результаты эксперимента и дисперсии отклонении параметра оптимизации от среднего значения

3 Хс X, X; X,! У] У: У: у. У,

4 1 1 1 1 1 223.4 231.3 229.6 223.1 17.3 223.1

5 2 1 1 -1 -1 140.7 143.4 150,0 1464 25.0 146.4

в 3 1 -1 1 -1 70,5 72,5 72.6 71.3 14 71.3

7 4 1 -1 -1 1 63 .S 644 63 9 640 0.1 640

S ГУ ilcp , 510.3

Э

10 Проверка однородности дисперсий

11 Расчетные значения коэффициента регрессн и их дисперсии

12 Ъ 127,534 59.633 22.376 13,478 43:35S

13 ti 54.490 25471 9,557 7,392 J ST.LT 24.935

14 5-(Ъ) 5,432 5,432 5,432 5,432 Он: 0,570

15 G„ 0,906

1В Проверка G-G„

17 адеквэ НЛО тности ели ^Л) 7,310

1В 5: ^ SOI 14.619 Вывод гднгргдны

19 S, 0,000

20 S. 53473

21 Проверка значимости коэффициентов регрессии Ш] 1,000

22 Знач 5:(Ь) ti 2,310 ВыБОД ш: 3,000

23 в. 127,6 5,432 54,490 52.ISO да s2- -53,473