Совершенствование конструктивных параметров широкозахватных дождевальных машин кругового действия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Нгуен Ван Тхуан

• Нгуен Ван Тхуан
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Ван Тхуан

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ состояния орошаемых земель и дождевальной техники в РФ

1.2 Обзор конструкций существующих ДМ кругового действия

1.3 Особенности проектирования элементов ДМ кругового действия

1.3.1 Водопроводящий трубопровод

1.3.2 Ходовые системы

1.4 Особенности взаимодействия ходовых систем ДМ с увлажненными почвами

1.5 Существующие модели взаимодействия колеса с опорной поверхностью

1.6. Проходимость ДМ. Пути ее повышения

Выводы по главе

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ХОДОВЫХ СИСТЕМ ШИРОКОЗАХВАТНЫХ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН С УВЛАЖНЕННОЙ ПОЧВОЙ

2.1 Модель взаимодействия колеса с почвой

2.2 Теоретические исследования воздействия ходовых систем ДМ на почву

2.3 Результаты расчета для ДМ «Кубань-ЛК1», «Кубань-ЛК1М» (КАСКАД) и «КАСКАД» с пневматическими колесами

2.4 Результаты расчета для ДМ «Фрегат» с жесткими колесами

2.5 Уменьшение колееобразования широкозахватных ДМ

2.6 Влияние нагрузки, приходящейся на ходовые системы на сопротивление

передвижению машины

Выводы по главе

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа проведения исследований

3.1.1 Лабораторные исследования

3.1.2 Полевые исследования ДМ кругового действия

3.2 Методика проведения лабораторных исследований и применяемое лабораторное оборудование

3.3 Методика проведения полевых исследований и применяемое оборудование

3.4 Определение параметров сцепления колеса

3.5 Обработка результатов экспериментальных исследований

3.5.1 Обработка результатов лабораторных исследований

3.5.2 Обработка результатов полевых исследований

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

4.1 Лабораторные исследования влияния давления воздуха в шине и нагрузки, приходящейся на ось колеса на глубину колеи и сопротивление передвижению колес

4.2 Закономерности колееобразования при работе широкозахватных дождевальных машин кругового действия

4.3 Показатели проходимости

Выводы по главе

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ВНЕДРЕНИЯ

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А: Полученные патенты по результатам работы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Программный код расчета для ДМ «КАСКАД» с пневматическими колесами

ПРИЛОЖЕНИЕ В: Программный код расчета для ДМ «Фрегат» с жесткими колесами

ПРИЛОЖЕНИЕ Г: Результаты расчета для ДМ «КАСКАД» с пневматическими колесами

ПРИЛОЖЕНИЕ Д: Результаты расчета для ДМ «Фрегат» с жесткими колесами131

ПРИЛОЖЕНИЕ Е: Результаты проведения полевых исследований

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж: Акты о внедрении

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование конструктивных параметров широкозахватных дождевальных машин кругового действия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Основным способом механизации орошения является дождевание. В настоящее время в России 4,5 млн. га земель поливаются этим способом. Полив 70% площади обеспечивается широкозахватными дождевальными машинами (ДМ) [1, 2].

В настоящее время вопрос, связанный с мелиорацией, является актуальным за счет ежегодного ввода в действие новых орошаемых площадей. Однако большинство оросительной техники было создано в советский период и не обеспечивает современные требования технологии полива.

Необходимо параллельно модернизировать дождевальную технику старого образца и конструировать, и создать технику нового поколения, модификации, расширяющие эксплуатационные возможности и повышающие эффективность работы.

Важнейшими факторами конкурентоспособности современной широкозахватной дождевальной техники являются такие показатели как производительность и надежность работы, энергоемкость и экологическая безопасность процесса полива.

Для улучшения показателей работы широкозахватной дождевальной техники необходимо всестороннее изучение условий эксплуатации и выявление влияния на них конструкционных особенностей машин.

Особенностью работы дождевальных машин является то, что опорной поверхностью при работе являются увлажненные, а при значительных нормах полива переувлажненные почвы.

Однако ходовые системы широкозахватной дождевальной техники мало приспособлены к передвижению по увлажненным поверхностям и экспериментально доказано, что эффективность работы машин значительно снижается при увеличении норм полива за счет снижения проходимости. При этом машина не только затруднительно передвигается по орошаемому полю, но часто останавливается совсем.

В конце поливного сезона величина глубины колеи составляет треть диаметра колеса, что приводит к полной остановке машины и соответственно несоблюдению технологии полива.

Для обеспечения производительной и надежной работы дождевальных машин при соблюдении эрозийнобезопасных технологий полива с учетом многократных проходов по увлажненным и переувлажненным почвам необходимо решение совокупности научных и практических задач, базирующихся на исследованиях взаимосвязи системы «норма полива-почва-дождевальная машина».

На сегодняшний день как отечественные, так и зарубежные исследователи в достаточной степени проработали теорию движения колесных машин по деформируемым опорным поверхностям. Однако вопросы передвижения широкозахватных дождевальных машин с колесными движителями по увлажненным и переувлаженным почвам освещены недостаточно. В связи со специфическими условиями работы ДМ необходимо выявление процесса взаимодействия ходовых систем с увлажненной почвой в зависимости от ее типа, механических характеристик почв и нормы полива. Поэтому проблема повышения проходимости дождевальных машин весьма актуальна.

Степень разработанности проблемы.

Совершенствованию дождевальной техники за счет оптимизации их конструктивных решений и технологических параметров посвящены работы С.Х. Гусейн-Заде, Б.М. Лебедева, Н.Ф. Рыжко, В.И. Городничева, Б.П. Фокина, А.И. Рязанцева, И.В. Малько, А.О. Антипова, Ю.Ф. Снипича, Г.В. Ольгаренко [3-12]. Ведущими учеными в области земледельческой механики, основоположниками теории качения ходовой системы сельскохозяйственных машин являются В.П. Горячкин, М.Н. Летошнев, М.Е. Мацепуро, В.В. Кацигин и др. [13-16].

Однако эти исследования в основном основываются на эмпирических данных и имеют частный характер. Необходимо на основе моделирования взаимодействия ходовых систем с увлажненной почвой при разных нормах полива и прочностных характеристиках почв выполнить оптимизацию

конструктивных параметров водопроводящего трубопровода широкозахватных дождевальных машин, разработать рекомендации по типам ходовых систем для различных условий эксплуатации.

Необходимо не только совершенствовать и модернизировать существующую дождевальную технику, но и создавать и конструировать новые машины и их модификации.

Цель работы - повышение эффективности широкозахватных дождевальных машин кругового действия на основе экспериментально-теоретических исследований системы «норма полива-почва-дождевальная машина».

Задачи исследований. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Анализировать факторы, влияющие на эффективность работы широкозахватных дождевальных машин и определить пути улучшения.

2. Разработать модель и обосновать конструктивные параметры широкозахватных дождевальных машин на основании исследований системы «норма полива-почва-дождевальная машина».

3. Выявить закономерности процесса колееобразования на протяжении всего поливного сезона и изменения тягово-сцепных свойств широкозахватных дождевальных машин при поливе разными нормами.

4. Подтвердить влияние конструктивных параметров на проходимость широкозахватных дождевальных машин при различных механических характеристиках почв и нормах полива.

5. Провести экспериментальные исследования предлагаемых конструктивных решений, дать технико-эксплуатационную и экономическую оценку, разработать рекомендации.

Объект исследования - широкозахватные дождевальные машины с различными конструктивными особенностями водопроводящего трубопровода и ходовыми системами.

Предмет исследования - процесс взаимодействия ходовых систем

широкозахватных дождевальных машин с увлажненными почвами.

Методы исследований. В качестве методов и методик применялись: известные законы и методы классической механики и математического анализа; методики планирования многофакторного эксперимента, статистическая оценка результатов. Обработка результатов проводилась при помощи ЭВМ с использованием программ Microsoft Excel, Statistica, MatLab.

Лабораторно-полевые испытания были проведены с применением методик и ГОСТов ВНПО «Радуга», КубНИИТИМ, ВолжНИИГиМ и СТО АИСТ 11.12010.

Научная гипотеза: повышение эффективности работы широкозахватных дождевальных машин может быть достигнуто оптимизацией их конструктивных параметров и режимов работы.

Научная новизна. На основе комплексного изучения системы «норма полива-почва-дождевальная машина»:

- обоснованы и уточнены математические зависимости параметров взаимодействия ходовых систем широкозахватных дождевальных машин с увлажненными почвами;

- теоретически обоснованы оптимальные соотношения конструктивных параметров водопроводящего трубопровода и длин пролетов;

- на основе оценки особенностей колееобразования многоопорных дождевальных машин даны рекомендации выбора ходовых систем, с учетом несущих способностей почвы и норм полива.

Новизна и оригинальность технических и технологических решений совершенствования ДМ кругового действия подтверждены патентами РФ и полезными моделями № 2020138391 от 15.03.2021 и № 2020138396 от 28.06.2021.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты диссертационной работы позволят определить пути совершенствования существующей дождевальной техники и создать новые высокоэффективные дождевальные машины, обладающие высокой надежностью и производительностью работы, разрабатывать модификации применительно к почвенно-рельефным условиям,

почвам с низкой несущей способностью при значительных нормах полива.

Результаты диссертационной работы использовались при разработке модификаций машины «КАСКАД» для почв с низкой несущей способностью.

Положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности и математические зависимости параметров взаимодействия ходовых систем широкозахватных дождевальных машин с увлажненными почвами;

2. Рекомендации оптимальных соотношений конструктивных параметров водопроводящего трубопровода, длин пролетов и типов ходовых систем в зависимости от норм полива и несущей способности почвы;

3. Закономерности процесса колееобразования на протяжении всего поливного сезона и изменения тягово-сцепных свойств широкозахватных дождевальных машин в зависимости от механических характеристик почв при поливе разными нормами и обоснования способов повышения проходимости;

4. Результаты экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров на проходимость дождевальных машин.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работы подтверждены полученными данными лабораторно-полевых исследований и актами внедрения. Адекватность и достоверность результатов обеспечены достаточной степенью совпадения теоретических и экспериментальных исследований.

Положения диссертационной работы апробировались в период 2019-2021гг. на конференциях ФГАОУ ВО Московского Политеха; Международной научно -практической конференции «Актуальные вопросы научных исследований» (Научно-издательский центр «Мир науки», г. Душанбе, 2020); Международной научно-практической конференции «Проблемы теории и практики современной науки» (Научно-издательский центр «Мир науки», Нефтекамск, 2020); Международной научно-практической конференции «XIII International Scientific Conference» (International United Academy of Sciences, New York, 2021). Международной научно-технической конференции «Наземные транспортно-

технологические комплексы и средства» (Тюмень, 2021). Личный вклад соискателя составил более 75%.

Результаты диссертационной работы были внедрены в УНПО «Поволжье» ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ (с. Степное Энгельсского района Саратовской области), УНПК Агроцентра СГАУ; ООО «Наше дело» (Саратовская область, Марксовский район).

Публикации. По теме диссертационной работы было опубликовано 13 печатных работ, 4 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Кроме того, получено 2 патента на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах. Состоит из введения, основной части, содержащей 51 рисунок, 22 таблицы, заключения, списка литературы (включает 121 наименование, в том числе 10 - на иностранном языке) и 7 приложений.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Анализ состояния орошаемых земель и дождевальной техники в РФ

Мелиоративный фонд РФ на 2019 г. составляет 9,46 млн. га и включает в себя [17, 18, 19] 4,68 млн. га орошаемых площадей, рисунок 1.1, 1.2.

Рисунок 1.1 - Использование орошаемых земель РФ, млн.га: 1 - орошаемые земли; 2 - использование в производстве; 3 - полито в 2019 г.

з

Рисунок 1.2 - Использование осушаемых земель РФ, млн.га: 1 - осушаемые земли; 2 - использование в производстве; 3 - осушается за счет государственных систем

Наличие и структура парка оросительной техники в РФ в 2019 г. приведена в таблице 1.1 [19].

Таблица 1.1 - Наличие и структура парка оросительной техники в РФ в 2019 г.

№ п/п Наименование Количество техники (единиц) Площадь орошения (тыс. га)

1 2 3 4 5

Оросительная техника в РФ в т.ч.: 11826 640

1 2 3 4 5

1 ДМ и установки в т.ч. по маркам: 5177 345

1.1 ДМ «Фрегат» 2772 190

1.2 ШДМ «Волжанка» 550 30

1.3 ШДМ «Днепр» 18 2

1.4 ШЭДМ «Кубань» 113 10

1.5 ДМ типа ДДА-100М 634 60

1.6 ДДН-70, ДДН-100 219 20

1.7 Прочие ДМ и разборные трубопроводы 763 30

1.8 Дождевальные стационарные установки с аппаратом ДД-30 108 3

2 Импортные машины и установки всего, в том числе: 3459

2.1 Широкозахватные многоопорные дождевальные машины в т.ч.: 2285 170

- кругового действия 1992 140

- фронтального действия 293 30

2.2 Шланговые барабанные машины 1088 25

2.3 Прочие ДМ и установки 86 5

3 Системы капельного орошения 3190 100

4 Насосные станции на орошаемых системах, шт., всего, в т.ч.: 3358

4.1 Стационарные 1729

4.2 Передвижные 1482

В последние годы начали выпуск широкозахватной дождевальной техники, такие производители как : ООО «БСГ» ("Кубань"), ООО «Мелиоративные машины» ("КАСКАД"), ООО «Экосфера» ("Орсис"), ООО «Казанский завод оросительной техники» ("Казанка"), ООО «Мелиомаш» ("Ахтуба"), привод данных ДМ является электрическим; известные производители, производящие ДМ с гидроприводом, такие как: ООО «БСГ» ("Фрегат"), ООО НПО «СЗМ» ("Корвет") [20].

За период 2014-2020 г. оросительная техника была в некоторой степени обновлена. На российском рынке появилось также значительное количество

иностранных производителей, таких как Bauer, Reinke, Valley и др. [21-23].

Одновременно с этим на полях работает большое количество дождевальной техники еще советского производства, срок эксплуатации которой превышает нормативный и имеет пониженные технологические характеристики и качество полива.

Для обеспечения процесса полива широкозахватными ДМ, выполнения энергоэффективного, качественного полива, необходим обоснованный подход для создания нового поколения ДМ, отвечающих современным техническим и экологическим требованиям.

1.2 Обзор конструкций существующих ДМ кругового действия

В отличие от других ДМ, ДМ, осуществляющие полив при движении по кругу, имеют такие преимущества, как достаточно высокое качество и равномерность полива, высокую производительность, возможность автоматизации полива. Машины данного типа легче адаптируются к различным почвенным и рельефным условиям.

ДМ кругового действия производятся многими странами, такими как Россия, страны Европы, США [24, 25] и т.д. В Россию экспортируют оросительную технику многие зарубежные производители, такие как: Valley (США), Zimmatik (США), Reinke (США), Bauer (Австрия) и т.д. [19].

Наиболее популярными для российских фермеров являются дождевальные машины компании «Valley». В частности, это были марки 1060 и 1076, имеющие водопроводящие трубопроводы с тросовой подвеской на А-образных опорных тележках. Количество пролетов зависит от площади орошаемых земель и изменяется в широком диапазоне. Недостатком данных моделей является малый уклон земли, составляющий не более 0,05.

Модель ДМ RG - 70 была создана для полива земель с уклоном до 0,2. А для орошения больших площадей - модель 2076, имеющая до 20 тележек с длинной водопроводящего трубопровода 540 м.

Для предотвращения опрокидывания машин на поверхностях с большим уклоном были выпущены ДМ с ферменной подвеской водопроводящего трубопровода и пролетами длиной 29,6 и 38,4 м. ДМ модели 1278 выпускались для орошения с малым давлением 0,28-0,42 МПа.

Для орошения маленьких площадей и неправильной формы участков была разработана однопролетная ДМ модели 1058. При работе данной машины площадь в 4 га орошается машиной за один оборот в течение семи часов [8].

Особенность выше рассмотренных ДМ состоит в том, что их привод является гидравлическим поршневым, работа которого требует высокое давление и очищенную воду.

Подобного недостатка лишены модели с электрическим приводом, обеспечивающие низкую энергоемкость, автоматизацию полива, надежность и простоту в эксплуатации. Примером являются модели 2060 и 2071, имеющие электропривод. В состав привода которых входят электродвигатель, карданные валы и редукторы, устанавливаемые на каждую опорную тележку [26].

Модели машин 5071, 5171, 5971 компании Valmont, имеющие устройство для полива углов (УПУ), применяются для орошения площадей прямоугольной формы [8, 23]. УПУ представляет собой выдвигающуюся штангу с дождевальным аппаратом при подходе машины к углу поля и по мере прохождения угла складывающуюся.

Выпушенная фирмой Valmont электрифицированная модель 7271 обеспечивает полив животноводческими стоками. На данной машине оборудованы специальные аппараты и приспособления для работы машины на уклонах до 0,3 [8].

Модель «EZ-TO» имеет принципиально отличающуюся центральную опору со своей колесной системой [8]. В отличие от других моделей, при вращении машины, центральная опора стоит на месте, и ее колеса движутся по кругу.

На ДМ, разработанных кампанией Valley, устанавливаются различные центральные опоры, пролеты длиной от 43 до 66,7 м, водопроводящие трубопроводы из оцинкованной стали диаметром 127, 168, 219 и 254 мм.

Водопроводящий трубопровод ДМ покрывается слоем PolySpan для полива с использованием коррозионно-активной воды [23].

Однопролетные ДМ с гидроприводом Spinner предназначены для полива полей, имеющих площадь до 2 га и уклон до 2% [23].

Опорные тележки выпускаются различными вариантами: со сверхвысоким профилем (клиренс 4,9-5 м); высоким профилем (3,9-4 м); низким профилем (1,851,95 м) и стандартным профилем (2,8-3 м). [23].

Фирма Lindsay Manufacturing «Zimmatik» внесла большой вклад в процесс развития ДМ с электрифицированным приводом [27]. Модели машин, выпушенные данной фирмой, имеющие ширину захвата до 800 м и водопроводящий трубопровод диаметром: 141, 168 и 254 мм [27, 28, 29].

На этих ДМ применяются оцинкованные стальные, алюминиевые нержавеющие трубы, имеющие внутреннее полимерное покрытие.

Для орошения не большой площади фирма Lindsay Manufacturing «Zimmatik» выпускает ДМ Z-II «Zimmatik», имеющую трубы диаметром 114 мм и высотой пролета 3,2 м для орошения высоких сельскохозяйственных культур [28, 30].

Для орошения полей до 3 га фирмой Lindsay были выпущены модели с гидроприводом, рабочее давление воды составляет 0,3 МПа [28, 29]. Пролет данных моделей состоит из труб длиной 6,7 и 13,4 м и диаметром соответственно 141 и 168 мм.

Металлоконструкция неподвижной опоры и опорных тележек ДМ, выпушенных компанией Reinke Manufacturing Company, Inc. США, имеет С-образный профиль [31]. Для умеренно-агрессивной воды и сельскохозяйственных химикатов трубы данной машины изготовлены из нержавеющей стали, алюминия, хром-никеля. Стандартным вариантом труб является оцинкованная или окрашенная.

Для защиты от коррозии водопроводящий трубопровод данной машины изготавливается из гальванизированной стали. При поливе с использованием воды, имеющей чрезвычайно высокий или низкий рН, а также высокую

концентрацию хлоридов и сульфатов, водопроводящий трубопровод покрывается слоем поли-пластика.

Известной компанией, выпускающей ДМ является фирма BAUER Gesellschaft m.b.H. Ее рекомендации представлены в таблице 1.2 [32].

Таблица 1.2 - Основные рекомендации ДМ, выпушенных фирмой BAUER Gesellschaft m.b.H

Количество секции Параметр

Диаметр водопроводящего трубопровода, мм Расход воды, м3/ч Площадь орошения, га Стандартная высота, м

8 133 150 60 3,7

14 168; 203 400 150 3,7; 4,2

16 168; 219; 254 600 220 3,7

Электрифицированная многоопорная ДМ «Уоёошайк» была разработана одной французской фирмой 1гп&апсе [33].

Соотношение диаметров труб и ширины пролетов ДМ, применяемые для полива высокостебельных культур, представлены в таблице 1.3. Давление воды на входе машины составляет 0,3-0,4 МПа и длина машины достигает 655 м. Таблица 1.3 - Соотношения диаметров труб и ширины пролетов

Показатель Пролет основной опоры Пролет промежуточный

Диаметр трубы, мм 127 141 168 193 245 141 168 193 245

Ширина пролета, м 47,5 54,2 61,0 47,7 54,3 61,0 47,7 54,3 40,9 47,7 54,5 61,2 47,9 54,5 61,2 47,9 54,5 41,0

Широкозахватные ДМ кругового действия с гидроприводом «Фрегат» (аналог машины «Valley», модели 1060 и 1076) выпускались серийно с 1971 г. по лицензии фирмы Valmont Industries в РСФСР [23]. Однако по характеристикам почвы и условиям работы данные машины имеют небольшие диапазоны использования.

Машины «Кубань-ЛК1» и «Фрегат-Н» были разработаны фирмами ВНПО «Радуга» и СКБ ДМ «Дождь».

Машина «Кубань-ЛК1» обеспечивает орошение на полях со следующими уклонами [26]:

- до 0,01 (спокойный рельеф);

- от 0,02 до 0,05 (повышенный уклон);

- от 0,05 до 0,07 (больший уклон).

Данная модель машины имеет более 132 модификаций, размер водопроводящего трубопровода которых составляет 203х2,65 мм; 168х2,65 мм, а для консоли 152,4х1,9 мм; 102х2,5 мм. Длина данных модификаций достигает 614 м. После неподвижной опоры располагаются головная ферма, далее промежуточные фермы, предконсольные и консоль [26].

Машина обеспечивает полив поля с площадью до 118,4 га с поливной нормой 890 м3/га, при этом потребляемая мощность достигает 9,6 кВт и расход воды составляет 90 л/с [34].

ДМ «Фрегат-Н» кругового действия, имеющая длину 199 м и расход воды 19,7 л/с, применяется для работы с малым давлением воды на входе до 0,37 МПа [35].

На ДМ «Фрегат» ДМФ-К, разработанной на Украине, устанавливается тросовая система управления. Машина применяется для полива поля с площадью до 246,8 га [36].

Все российские и иностранные производители проектируют и разрабатывают ДМ кругового действия ориентируясь на максимально возможное удовлетворение требованиям различных культур и типов почв. Т.е. задаваемые габаритные размеры, расходы воды, интенсивность дождя и другие параметры машин определяются главным образом условиями эксплуатации и своим назначением, т.е. зависят от культур, которые и определяют норму полива и от характеристик почвы, климата, рельефа и др.

Характеристики, которые задаются при проектировании машины или выборе ее модификации обеспечиваются варьированием конструктивных

параметров, такие как диаметр водопроводящего трубопровода машины, длина пролета, расстановка дождевателей, типа ходовых систем.

1.3 Особенности проектирования элементов ДМ кругового действия

1.3.1 Водопроводящий трубопровод

Большинство производителей оросительной техники как зарубежных так и отечественных производит ДМ, имеющие идентичные конструкции ферм (рисунок 1.3) для крепления водопроводящего трубопровода [23, 28, 31, 32, 37].

Диаметр водопроводящего трубопровода, установленного на оросительной технике, составляет 150-250 мм [26].

В модификации ДМФ-К-А применяется водопроводящий трубопровод, состоящий из труб диаметром 168 мм, длина пролета данной модификации составляет 59,5 м. А в модификациях ДМФ-К-Б первые трубы машины, расположенные у неподвижной опоры диаметром 219 мм, а трубы трех последних пролетов диаметром 168 мм. В этом случае длина пролета составляет соответственно 48,2 м и 59,5 м [26].

BAUER Reinke

Рисунок 1.3 - Конструкции ферм

Для различных моделей ДМ применяются различные центральные опоры, таблица 1.4 [39].

Таблица 1.4 - Выбор центральной опоры для ДМ

Серия 9500 Серия 7500 9504Р 4-колес-ная 9503МР 3-колес-ная 9502МР 2-колес-ная 7500МР

Высота 3,9 м, 4,8 м, 7,2 м 3,9 м 4,4 м 4,1 м 3,9 м 3,9 м

Занимаемая площадь стандартная компактная

Размеры ножки круговой системы 10,2 х 10,2 х 0,64 см 10,2 х 10,2 х 0,64 см 10,2 х 10,2 х 0,64 см 16,8 см 10,2 х 7,6 х 0,64 см 7,6 х 7,6 х 0,48 см

Мак. длина механизма не ограничена 265,2 м 411,5 м 411,5 м 201,2 м 265,2 м

Диаметр опоры 141 мм, 168 мм 203 мм 254 мм 127 мм 141 мм, 168 мм 203 мм 254 мм 141 мм, 168 мм 203 мм 168 мм 127 мм

Совместимость пролета серия 9500 только серия 7500 9500 9500 9500 7500

Коллекторное кольцо внешнее внешнее

Преимущество центральная опора состоит из оцинкованных горячим способом стальных ножек диаметром 0,95 см и сверхмощных траверс (0,48 см), которые обеспечивают прочную основу даже самых длинных систем.

1.3.2 Ходовые системы

Многоопорные ДМ перемещаются путем взаимодействия колес опорных тележек с почвой. В системе взаимодействия с колесами ДМ почва - это поверхность увлажнения и одновременно несущее основание.

Наибольше влияние на несущую способность почвы, опорные и тягово-сцепные свойства машин оказывают физические свойства почвы. Такие как: механический состав, влажность, водопроницаемость и т.д.

Из числа основных показателей почвы, влажность оказывает наибольше влияние на механические характеристики как несущего основания.

Существуют абсолютная и относительная влажность: абсолютная влажность - это процентное содержание в ней воды по отношению к массе (весу)

сухой почвы [40].

Относительная влажность - это содержание почвенной влаги по отношению к тому количеству воды, которого достаточно для насыщения почвы до уровня наименьшей влагоемкости [40].

Угол внутреннего трения грунта ф и удельное сцепление с2г, необходимые для оценки прочности и устойчивости, являются основными физико-механическими характеристиками почв.

Одним из основных параметров, влияющих на прочностные свойства грунтов, является влажность. В большинстве случаев исследования влияния на них влажности дают адекватные результаты [41]. А в некоторых имеются расхождения в связи с особенностями происхождения грунтов.

Зависимость угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта от степени влажности представлена на рисунке 1.4, 1.5 [41].

в? 50

и

!Ц> а, 40

н

о

ь !Ц> 30

И О Л

и щ а, ^20

я 10

и

Ц

р

£ 0

у - 791,4х2 - 281,2х + 43,71

ОД 0,2 0,3

Степень влажности 8г

0,4

Рисунок 1.4 - Влияние степени влажности на угол внутреннего трения

0,02

я н

Р.

& 0,015

и

и

ё § 0,01 с ^

& ч

и ° 0,005

о

я

Л

4 А

Й 0 £

у = -0,7647х2 + 0,23б5х - 2Е-05

ОД 0,2 0,3

Степень влажности 8 г

0,4

Рисунок 1.5 - Влияние степени влажности на удельное сцепление грунта

Из графиков (рисунок 1.4, 1.5) видно, что при не значительном увеличении

Л А° о

влажности почвы, ее угол внутреннего трения уменьшается с 40 до 25 , а сцепление повышается с 0 до 17 кПа. При дальнейшем увеличении влажности почвы, угол внутреннего трения повышается до 30°, а сцепление падает до нуля.

При орошении площади с большими поливными нормами, на глубине 0,20,3 м почва увлажняется до предела текучести. И происходит пластическое течение почвы из-под колеса и выпирание в стороны, а не ее уплотнение.

При увеличении поливной нормы в диапазоне от 200 до 400 м3/га глубина колеи резко возрастает [8, 42].

Наличие свободной воды в зоне движения ДМ вызывает сток по колее. По мере повышения величины стока увеличивается глубина колеи и ухудшаются сцепные свойства ходовых систем ДМ.

Для ДМ с гидроприводом, таких как «Фрегат», это процесс происходит более интенсивно, поскольку к основному слою осадков прибавляется еще слой осадков от слива воды с гидросистемы. Глубина колеи увеличивается до 0,12 м при сливе воды с гидросистемы 6 мм (60 м3/га) [8, 42, 43].

При эксплуатации ДМ на малопроницаемой и неоднородной почве, пересеченном рельефе, низине или при работе с большой нормой полива ситуация усугубляется, так как в таких условиях вода не стекает по поверхности орошаемого поля и не впитывается в почву, а длительно застаивается.

С увеличением расстояния от неподвижной опоры повышается расход воды и величина стока, что приводит к увеличению глубины колеи, рисунок 1.6.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Ван Тхуан, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Есин, А.И. Задачи технической механики жидкости в естественных координатах: монография / А.И. Есин. - Саратов: ФГОУ ВПО СГАУ, 2003. - 144 с.

2. Колганов, А.В. Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения в России: монография / А.В. Колганов, Н.А. Сухой, В.Н. Шкура, В.Н. Щедрин. - Новочеркасск: РосНИИПМ, 2016. - 222 с.

3. Гусейн-Заде, С.Х. Многоопорные дождевальные машины / С.Х. Гусейн-Заде, Л.А. Перевезенцев и др. - М.: Колос, 1984. - 191 с.

4. Лебедев, Б.М. Дождевальные машины / Б.М. Лебедев. - М.: Машиностроение, 1965. - 225 с.

5. Рыжко, Н.Ф. Ресурсосберегающие технологии и технические средства полива многоопорными дождевальными машинами в условиях Саратовского Заволжья: дис. ... д-ра. техн. наук: 06.01.02 / Н.Ф. Рыжко. - Саратов, 2010. - 366 с.

6. Городничев, В.И. Современные средства контроля для оценки качества работы поливной техники / В.И. Городничев // Проблема устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования. Матер. юбилейной межд. науч.-практ. конф. - М., 2007. - С. 122-130.

7. Фокин, Б.П. Современные проблемы применения многоопорных дождевальных машин / Б.П. Фокин, А.К. Носов // Научное издание. - Ставрополь, 2011. - 80 с.

8. Рязанцев, А.И. Механико-технологическое обоснование, создание и внедрение многоопорных дождевальных машин с поливом в движении по кругу для сложных почвенно-рельефных условий: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / А.И. Рязанцев. - Рязань, 1994. - 253 с.

9. Малько, И.В. Технология и дождевальная машина «Фрегат» с усовершенствованными ходовыми системами для полива площадей с пересеченным рельефом: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / И.В. Малько. -Рязань, 2006. - 161 с.

10. Антипов, А.О. Совершенствование технологического процесса и систем торможения дождевальной машины «Фрегат» на пневматических шинах для полива многолетних трав в условиях склоновых земель: дис. ... канд. техн. наук:

05.20.01 / А.О. Антипов. - Рязань, 2015. - 172 с.

11. Снипич, Ю.Ф. Интенсификация технологий и совершенствование технических средств орошения дождеванием: дис. ... д-ра техн. наук: 06.01.02 / Ю.Ф. Снипич. - Саратов, 2011. - 340 с.

12. Ольгаренко, Г.В. Нормирование, информационное обеспечение и реализация водосберегающих процессов орошения: дис. ... д-ра с-х. наук:

06.01.02 / Г.В. Ольгаренко. - Новочеркасск, 1998. - 409 с.

13. Горячкин, В.П. Полное собрание сочинений. Т. 1-7. - М.: Сельхозгиз, 1937-1949.

14. Летошнев, М.Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание, 3 изд. - М. - Л.: Сельхозгиз, 1955.

15. Мацепуро, М.Е. Творческое применение учения академика В.П. Горячкина в научных исследованиях по механизации сельского хозяйства: монография. - Минск: Изд-во Акад. наук СССР, 1956. - 208 с.

16. Кацыгин, В.В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин: Автореферат дис. на соискание ученой степени доктора технических наук / Белорус. науч.-исслед. ин-т земледелия. -Минск: [б. и.], 1964. - 63 с.

17. Методические рекомендации проведения мониторинга показателей и предложения повышения технического уровня оросительных и осушительных систем. - Коломна: ИП Воробьев О.М., 2015. - 48 с.

18. Информационный портал по мелиорации земель. Мелиоративный кадастр за 2015-2019 годы.

19. Аналитические исследования перспектив развития техники орошения в России: Информационно-аналитическое издание. - М: Коломна.: ИП Лавренов А.В., 2020. - 128 с.: ил.

20. Каталог оросительной техники, оборудования и сопутствующей

продукции на 2020 год. - М.: Департамент мелиорации., 2020. - 41 с.

21. Дождевальная машина Bauer [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://irrigationparts.ru/bauer-avstriya/. (дата обращения: 15.03.2021).

22. Современные дождевальные машины от компании Reinke [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://allspectech.com/selhoztehnika/dlya-zemledeliya/dlya-uhoda-za-posevom/reinke.html. (дата обращения: 15.03.2021).

23. Каталог продукции Valley [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.kuznitsa.ru/upload/iblock/46b/46b5814e5744220c6fd35267b9723968.pdf. (дата обращения: 15.03.2021).

24. Меламед, М.Д. О перспективах рынка зарубежных дождевальных машин в России / М.Д. Меламед, Е.И. Кормыш, К.В. Губер // Мелиорация и водное хозяйство. - 2006. - С. 50-52.

25. Рекомендации по научно обоснованным технологиям орошения сельскохозяйственных культур кукурузы на зерно, картофеля, лука и моркови современными стационарными широкозахватными круговыми и фронтальными дождевальными машинами Reinke и Valley в условиях центральной орошаемой зоны Ростовской области / под ред. Н.А. Иванова; Новочерк. гос. мелиор. акад. -Новочеркасск, 2013. - 30 с.

26. Журавлева, Л.А. Ресурсосберегающие широкозахватные дождевальные машины кругового действия: дис. ... д-ра техн. наук: 06.01.02 / Л.А. Журавлева. - Саратов, 2018. - 409 с.

27. Материалы сайта компании Lindsay [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: // www.lindsayrussia.com. (дата обращения 20.01.2021).

28. Каталог ирригационной продукции Zimmatic by Lindsay [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.lindsay.com. (дата обращения: 23.01.2021).

29. Каталог Lindsay. Повышение урожайности пшеницы за счет применения эффективных решений в области орошения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.lindsay.com. (дата обращения: 23.01.2021).

30. Антонюк, А.В. / Основные технико-эксплуатационные показатели многоопорных дождевальных машин «ZIMMATIC» / А.В. Антонюк // Научный

взгляд в будущее. - 2016. - № 2. - С. 34-40.

31. Каталог. Отличительные особенности ирригационных машин Reinke [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.reinke.com. (дата обращения: 8.01.2021).

32. Каталог BAUER. Самая эффективная система под солнцем [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.bauer-at.com. (дата обращения: 16.01.2021).

33. Catalog-Irrifrance [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.irrifrance.com. (дата обращения: 20.03.2021).

34. Руководство по эксплуатации ЭК-100.000РЭ. Машина дождевальная электрифицированная круговая «Кубань-ЛК1». Руководство по эксплуатации. Техническое описание и инструкции ЭК-100.000РЭ. СКБ ДМ «Дождь». - М.: 1991. - 99 с.

35. Дождевальная машина «Фрегат»: руководство по эксплуатации ДМ-00.000 РЭ-СССР. - М.: изд. № Л0-5884/3303. - 136 с.

36. Руководство по эксплуатации ДМФ-К-00.00.000РЭ. Машина дождевальная ферменная кругового действия «Фрегат» с тросовой системой управления, 2013. - 81 с.

37. Губер, К.В. К расчету ферм для двухконсольных дождевальных машин / К.В. Губер // Тракторы и сельхозмашины. - 1973. - № 10. - С. 26-29.

38. Протокол испытаний № 08-18П-2016 Приемочных испытаний дождевальной машины IRRIGREAT. - Кинель, 2016. - 45 с.

39. Преимущества Linsday [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.lindsay.com/euas/ru/. (дата обращения: 16.01.2021).

40. Гилёв, В.Ю. Физика почв. Учебно-методические указания по полевой практике / В.Ю. Гилёв. - Пермь: ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2012. - 37 с.

41. Попова, А.В. Зависимость прочностных грунтов от природной влажности / А.В. Попова, Н.Я. Цимбельман // Вологдинские чтения. - 2009. - С. 3-4.

42. Рязанцев, А.И. Механизация полива широкозахватными дождевальными

машинами кругового действия в сложных условиях / А.И. Рязанцев. - Рязань, 1991. - 131 с.

43. Рязанцев, А.И. Повышение тягово-сцепных свойств ходовых систем широкозахватных дождевальных машин кругового действия «Фрегат» / А.И. Рязанцев и др. // Техника и технологии агропромышленного комплекса. - 2009. -№ 3. - С. 19-22.

44. Рязанцев, А.И. Модернизация дождевого пояса дождевальной машины «Фрегат» / А.И. Рязанцев и др. // Проблемы и перспективы совершенствования технологии совершенствования и водоснабжения: сб. науч. тр. ВНИИ «Радуга». -Коломна, 2001. - С. 71-76.

45. Чернышев, В.В. Моделирование взаимодействия стопы шагающего движителя с водонасыщенными грунтами / В.В. Чернышев, В.В. Артыканцев // научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2015. - № 4. - С. 2138.

46. Catalog-DMFE «Fregat». Широкозахватные ферменные дождевальные машины с электрическим приводом ДМФЕ «Фрегат» [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.ruskontrakt.Ru. (дата обращения: 13.03.2021).

47. Каталог T-L Irrigation Company [e-mail] [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.tlirr.com. (дата обращения: 15.03.2021).

48. Многоопорная дождевальная машина кругового действия: пат. 34846 Рос. Федерация: МКИ А. 01G 25/09 / Н.Я. Кириленко, А.И. Рязанцев, А.В. Шереметьев. - заявл. 09.10.2003; опубл. 20.12.2003, Бюл. № 35.

49. Рязанцев, А.И. Оптимизация широкозахватных дождевальных машин кругового действия для сложных почвенно-рельефных условий / А.И. Рязанцев, А.О. Гаврилица. - Кишинев: Штиинца, 1991. - 200 с.

50. Рыжко, Н.Ф. Совершенствование поливной техники и повышения качества дождя на примере низконапорной ресурсосберегающей дождевальной машины «Фрегат»: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 06.01.02 / Н.Ф. Рыжко. -Саратов, 2002. - 19 с.

51. Рязанцев, А.И. Проходимость многоопорных дождевальных машин /

А.И. Рязанцев. - Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2015. - 237 с.

52. Донато, И.О. Теоретическое и экспериментальное обоснование повышения проходимости колесных машин по снегу: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.05.03 / И.О. Донато. - Нижний Новгород, 2007. - 306 с.

53. Рязанцев, А.И. Технологические особенности полива дождевальной машиной «Фрегат» культурных пастбищ / А.И. Рязанцев, Н.Я. Кириленко, А.В. Шереметьев и др. // Техника и технологии агропромышленного комплекса. -2012. - № 5. - С. 27-30.

54. Горячкин, В.П. Собрание сочинений 4.1 / В.П. Горячкин. - М.: Сельхозиздат, 1937.

55. Слюсаренко, В.В. Механико-технологическое совершенствование движителей энергонасыщенных сельскохозяйственных тракторов и их влияние на агроэкологическое состояние почвы и ее продуктивность: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / В.В. Слюсаренко. - Саратов, 2000. - 484 с.

56. Орда, А.Н. Исследование механики колееобразования и уплотнения почвы колесными движителями и обоснование требований к многоосным ходовым системам: дис. ... канд. техн. наук. - Минск, 1978.

57. Беккер, М.Г. Введение в теорию систем местность-машина / М.Г. Беккер. - М.: Машиностроение, 1973. - 296 с.

58. Ищлинский, А.Ю. О качении жестких и пневматических колес по деформированному грунту / А.Ю. Ищлинский, A.C. Кондратьева // Тр. совещания по проходимости колесных и гусеничных мащин по целине и грунтовым дорогам. - 1950. - С. 28-36.

59. Агафонов, А.П. Взаимодействие ходового аппарата трактора и рабочих органов машин с грунтом / А.П. Агафонов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. - № 10.

60. Водяник, И.И. Работа колеса при многократных проходах по одному следу / И.И. Водяник // Механ. и электр. сел. хоз-ва. - 1982. - № 2. - С. 34-36.

61. Савиных, В.И. Исследование закономерностей релаксации напряжений и сопротивления грунтов деформации как основание технологического процесса

проектирования процессов землеобработки: автореф. дис. ... канд. техн. наук. -Минск, 1972. - 23 с.

62. Кузьмин, В.И. Исследование реологических свойств глинистых почв применительно к вопросам механизации процессов почвообработки: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Ереван, 1971.

63. Смирнов, В.Д. Проблемы снижения уплотняющего воздействия на почву ходовых систем трактора, мобильной сельскохозяйственной техники и рабочих органов почвообрабатывающих машин: сб. науч. трудов. - Киев, 1982. - С. 167174.

64. Скотников, В.А. Проходимость машин / В.А. Скотников, A.B. Пономарев, A.B. Климанов. - Минск: Наука и техника, 1982. - 328 с.

65. Русанов, В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения / В.А. Русанов. - М.: ВИМ, 1998. - 368 с.

66. Золотаревская, Д.А. Влияние скорости качения на тяговые свойства колес и сопротивление качению по упруго-вязкой почве. Изв. ТСХА. вып. 1, 1976.

67. Полетаев, А.Ф. Основы теории сопротивления качению и тяги жесткого колеса по деформируемому основанию / А.Ф. Полетаев. - М.: Машиностроение, 1971.

68. Водяник, И.И. Влияние крутящего момента на взаимодействие колеса с почвой / И.И. Водяник // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1984. - № 6. - С. 37-39.

69. Хахина, А.М. Методы прогнозирования и повышения проходимости колесных лесных машин: дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.01 / А.М. Хахина. -Саратов, 2000. - 484 с.

70. Котович, С.В. Движители специальных транспортных средств. Часть I: учебное пособие / С.В. Котович. - М.: МАДИ (ГТУ), 2008. - 161 с.

71. Журавлева, Л.А. Уменьшение воздействия ходовых систем дождевальных машин кругового действия на почву / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан // Научные исследования XXI века. - Нефтекамск. - 2020. - № 5(7). - С. 26-37.

72. Журавлева, Л.А. Технологические и технические решения для

обеспечения ресурсосберегающего и экологически безопасного полива широкозахватными дождевальными машинами: монография / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан. - Москва: ФГБОУ ВО Московский политехнический университет; Саратов: Амирит, 2020. - 161 с.

73. Шины, диски и камеры для сельскохозяйственной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //uptire.ru/shiny/1249-shina-149-24-128a6-121 a8-8-ns-td- 19-mitas.html. (дата обращения: 02.03.21).

74. Шины, диски и камеры для сельскохозяйственной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //uptire.ru/shiny/637-shina-16-70-20-405-70-20-149b- 14-ns-31715806al-in-alliance.html. (дата обращения: 02.03.21).

75. Шины, диски и камеры для сельскохозяйственной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://uptire.ru/shiny/481-shina-184-24-158a6-f-148-12-ns-rosava.html. (дата обращения: 02.03.21).

76. Шины, диски и камеры для сельскохозяйственной техники [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://uptire.ru/shiny/294-shina-231 -26-610-665-152a6-12-ns-ja-242ab-dneproshina.html. (дата обращения: 02.03.21).

77. Бояркина, И.В. Аналитическое обоснование параметров и норм слойности пневмошин для наземных транспортных средств / И.В. Бояркина, В.Н. Тарасов // Омский научный вестник. - 2017. - № 4(154). - С. 5-9.

78. Журавлева, Л.А. Совершенствование конструктивных параметров широкозахватных дождевальных машин кругового действия / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан // Аграрный научный журнал. - 2021. - № 8. - С. 90-94.

79. Тарасов, В.Н. Метод расчета грузоподъемности пневмоколеса и прочности каркаса автошины транспортного средства / В.Н. Тарасов, И.В. Бояркина, В.В. Дегтярь // Строительные и дорожные машины. - 2015. - № 5. - С. 47-52.

80. ГОСТ 26955-86. Техника сельскохозяйственная мобильная. Нормы воздействия движителей на почву. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 8 с.

81. Журавлева, Л.А. Экспериментально-теоретические исследования системы «норма полива-почва-дождевальная машина» / Л.А. Журавлева, Н.В.

Тхуан // Аграрный научный журнал. - 2021. - № 10. - С. 103-107.

82. Журавлева, Л.А. Уменьшение колееобразования широкозахватных дождевальных машин / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан // Известия МГТУ «МАМИ». - 2020. - № 4(46). - С. 38-45.

83. Машина дождевальная (Фрегат) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.agrobase.ru/catalog/machinerv/machinery fa1666dc-31df-4775-8631 -ebc034572b2f. (дата обращения: 02.03.21).

84. Рязанцев, А.И. Технологические особенности полива дождевальной машиной «Фрегат» культурных пастбищ / А.И. Рязанцев, Н.Я. Кириленко, А.В. Шереметьев // Техника и технологии агропромышленного комплекса. - 2012. - № 5. - С. 27-30.

85. Абдразаков, Ф.К. Рациональное снижение металлоемкости при конструировании широкозахватных дождевальных машин / Ф.К. Абдразаков, Л.А. Журавлева, В.А. Соловьев // Аграрный научный журнал. - 2018. - № 5. - С. 37-42.

86. Журавлева, Л.А. Факторы, влияющие на изменение сопротивления передвижению колес и глубину колеи широкозахватных дождевальных машин / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан // Тракторы и сельхозмашины. - 2020. - № 6. - С. 6771.

87. ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. - М.: Стандартинформ, 2001. - 25 с.

88. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М., 1986. - 415 с.

89. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. - М.: Стандартинформ, 2011. - 28 с.

90. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений. - М.: Стандартинформ, 2006. - 8 с.

91. Карпова, О.В. Усовершенствованные устройства приповерхностного дождевания дождевальной машины «Фрегат»: дис. ... канд. техн. наук: 06.01.02 / О.В. Карпова. - Саратов, 2017. - 197 с.

92. Мазиров, М.А. Полевые исследования свойств почв / М.А. Мазиров, Е.В. Шеин, А.А. Корчагин и др.: учебное пособие. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2012. -72 с.

93. Методические рекомендации по учету поверхностного стока и смыва почв при изучении водной эрозии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 88 с.

94. Сухановский, Ю.П. Модификация методики дождевания стоковых площадок для исследования эрозии почв. Всероссийский НИИ земледелия и почвоведения. ФГУ «Академический научно-издательский производственно полиграфический и книгораспределительный центр «Наука». - 2007. - № 2. - С. 215-222.

95. Устройство для определения коэффициента сцепления пневматических колес с дорожным покрытием: пат. 2470286 Рос. Федерация: МПК51 G01N 19/02 (2006.01) / П.К. Плотников; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет». - № 2011132878; заявл. 04.08.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35. - 10 с.

96. ГОСТ 11.002-73. Прикладная статистика. Правила оценки анормальности результатов наблюдений. - М.: Издание официальное, 1973. - 26 с.

97. Кристаль, М.Г. Обработка результатов планирования экстремального эксперимента / М.Г. Кристаль. - Волгоград, 2019. - 70 с.

98. Спиридонов, А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А.А. Спиридонов. - М.: Машиностроение, 1981. -184 с.

99. Гусев, В.Г. Теория планирования многофакторных экспериментов: Метод. Указания к лаб. работам / В.Г. Гусев. - Владим. Гос. ун-т. Владимир, 2010. - 110 с.

100. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: «YOYO Media», 2012. - 352 с.

101. Доспехов, Б.А. Практикум по земледелию / Б.А. Доспехов, И.П.

Васильев, А.И. Туликов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с.

102. Дружинин, В.С. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации / В.С. Дружинин, А.В. Сикан. - Санкт-Петербург: РГГМУ, 2001. - 169 с.

103. Зажигаев, Л.С. Методика планирования и обработка физического эксперимента / Л.С. Зажигаев. - М.: Атомиздат, 1978. - 170 с.

104. Макарова, Н.В. Статистика в Exel: учебное пособие / Н.В. Макарова, В.Я. Трофимец. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 365 с.

105. Методика полевого опыта в условиях орошения (рекомендации). -Волгоград: ВНИИОЗ, 1983. -149 с.

106. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение. - 1991. - 288 с.

107. Зинченко, А.П. Практикум по статистике: учебное пособие / А.П. Зинченко, А.Е. Шибалкин, О.Б. Тарасова и др. - М.: Колос, 2001. - 392 с.

108. Яковлев, В.Б. Статистика. Расчеты в Microsoft Exel / В.Б. Яковлев. - М.: Колос, 2005. - 352 с.

109. Ольгаренко, Г.В. Ресурсосберегающие эффективные экологически безопасные технологии и технические средства орошения: справочник / Г.В. Ольгаренко, В.И. Городничев, А.А. Алдошкин и др. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. - 264 с.

110. Журавлева, Л.А. Влияние закономерностей впитывания воды в почву на тягово-сцепные свойства широкозахватных дождевальных машин фронтального действия / Л.А. Журавлева, С.Г. Краев, В.Г. Чернышев // Организация, технология и механизация производства. Сб. посвящен.70-летию П.С. Батеенкова. - Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2006. - С. 104-107.

111. Журавлева, Л.А. Проходимость широкозахватных дождевальных машин кругового действия по увлажненным почвам / Л.А. Журавлева, Н.В. Тхуан // Аграрный научный журнал. - 2021. - № 12. - С. 115-119.

112. Anttila, T. Metsamaan raiteistumisen ennustaminen WES-menetelmaa

kayttaen. University of Helsinki, Department of forest resource management. Publications 17, 1998. - 53 p.

113. Maclaurin, E.B. The use of mobility numbers to describe the in-field tractive performance of pneumatic tyres. Proceedings of the 10th International ISTVS Conference, Kobe, Japan, August 20-24, 1990. - P. 177-186.

114. Maclaurin, E.B. The use of mobility numbers to predict the tractive performance of wheeled and tracked vehicles in soft cohesive soils. Proceedings of the 7th European ISTVS Conference, Ferrara, Italy, 8-10. October 1997. - P. 391-398.

115. Rantala, M. Metsamaan raiteistumisherkkyyden ennustamismenetelmien ver-tailu kaytannon puunkorjuuoloissa. Helsingin yliopisto, Metsavarojen kayton laitos. Metsateknologian tutkielma MMM-tutkintoa varten, 2001. - 49 p.

116. Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Dynamic terrain classification. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. - 22 p.

117. Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficabil-ity of terrain and the mobility of forest tractors, Interpretation and application of the results. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. - 15 p.

118. Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficabil-ity of terrain and the mobility of forest tractors. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. - 28 p.

119. Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Soil interaction model. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. - 39 p.

120. Saarilahti, M. Estevastus ja estetyö maastossa liikkuvien koneiden kulkumal-leissa. Metsätieteen aikakauskirja -Folia Forestalia 1. - 1997. - P. 73-84.

121. Wismer R.D., Luth, H. J. Off-road traction prediction for wheeled vehicles. Transaction ASAE 17(1). - 1973. 8-10,14 pp.

ПРИЛОЖЕНИЕ А: Полученные патенты по результатам работы

РОС СИ 1ÍC КАЯ ФЕДЕГАЦ11П

(19)RU " 202 922 U1

di)

(51) МПК

Cßl.X 19/Iß )

(52) СПК

G91N 19/10 (2021.0i)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

■ 'ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

Сгат/с-: действует (попп-еднеа изменение статуса: 02.07.20i1)

и «или Не) уч 1!.||| и1 1 I :и. : ? .'!. 1'./!1/:1 и/11.: I . 1. I : п. ......и сэикхШН умлгны мошмиии

2 год• с 23.11.2020 по 23.11.2021. При уплате пошлины за 2 год в дополнительные 6-меелчный СрОчС Z4.11.2021 ПО 23.05.2022 размер пошлины уиспичивэитсн на 50%.

(21X22)Заявка: ЗГКИ13ЯЛМ1. 23,11.2(120

(72) Автор(ы}г

iK) p:iB.ij!H3 . 1 jpiiea Лиj rfj.TF.i'Rna ( Hl. J, И i ye Fi Ha Fi T*y air (lí I ■)

(24) Дел начини отсчета срока действии патента:

23.11.2020

Дата регнетрииии: 15, В. 2021

(73} Пкгентасбдадйтеп ь( Li j:

Журавлева Лйрнсп Анатольевна (КС), Игуел 0л и Тхуан (EiL'j

] [pun puré I (LI I:

(22) Дата подачи заявки: 23.11.2020

(4,í) (ínyívi нкОйнО I ^.ll.Ulljl Кзрл. W1 Я

(56) Список документов, цитированных и отчете ü поиске: Sil 1Ы0612 Al, «7.04,1 Ml. KL 171&5И Ul, OK,Dil,í01 7, EA 2ЯЧЧЗ HK 31.01.2018. RU 25379*8 C2, I0.01.2D15. KU 2699194 CI, 11.1.ПЧ.11НЧ. WO 20I7/10W7<I Ait 22.(1(1,2017,

Адрес для пс-рспнскн:

410044, i. I'¡фи i ок. ул, Барнаульская» 32, кн. 25, A Hit ми oi он пк oil D.H.

(54) Мобильное устройство для и imероинн свойств почий

(57) Реферат:

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована, например, для исследования физических, свойств почвы на полях с искусственным орошением. Предлагаемое мобильное устройство для измерения свойств 1К1Ч пи содержит раму, установленную на колесах, с возможностью сцеплен не с трактором или другим сельс*ахо5айственным агрегатом, закрещенными на раме датчиками, определяющими параметры посевов, и измерительными блоками влажности почвы. Измерительный {¡лок влажности почвы включает в сейя жестко установленный на оси корпус, пращаюшнйся вместе с осью с установлен ной по середине серповидной пластиной, имеющей наибольшую ширину и верхней части и сходящую на ноль ё нижней части корпуса. U корпусе эксцентрично размещена полая ось, ради ал ь но которой установлен полый цилиндр с установленным в нем корпусом сенсора влажности. При этом корпус сенсора влажности прижимается цилиндрической сжатой пружиной к внешнему открытому торцу полого цилиндра и упирается в корпус. В корпусе сенсора влажности закреплен сенсор влажности, сигнал от которого поступает в микроконтроллер далее на WiFi-модуль, подключенный к точке доступа с выходом в интернет. Сенсор влажности включает в

рос с нйс ь 4 я <1 кл: глцв и

•сдсицьнл^ СЛУЖБА ПОШИТЫ |1:КГУЛ.1М«кН СОВСТВЕННОС1 П

^и 205 125 *01

(51) М[ 1К

да.ТЦ ¡/02 I :т1-.п I :. 1 1 ' '.' :

(52) СПИ

НОт ¡/02 (2021.01) Нв5К 15/23(2021.01) ШС23ЯО (2021.01)

||г» ОПИСАН НЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТ)

Стлт^с: лвЛстпуот (гасппльва нэийьйь^в стлусв ia.a7.2D21) Пошпнна. уч!рна за 1 гад с 23.11.2020 па 23.11.202". 'У1Л£и-оапенны1* црог для урлагы пиыпины 3 гол: с 23.11.JBZB па 23.^^.!Г.2Л. Пг-И уппдтв п-типины Лм '} ГПГ, п дагапннтелкный 6-

(21)(22) : 201П1ЛЯЛ96,

|2-1;Д;|с;| ШИЧМФ М^Ц^ш ц-риэга дсыс|'МЕ1Л питиич;!:

1,1.1 Ш4

Да11 рягнетрлщг Прпорт гя(н):

|221 а пщри заявки: и.зиЗо

с«) ОщФпвниано: ЦЦШ21 Бм-л. .4: Ц

(56) Список ДОПуНСНПЛ, 111| 11 ■ 11Г1 в отчете о поиске; 1Ш Ш9471 П, 57 (11.2(10« Н| 1345097 С1„ 27,(Ш, ¡11(14. 1!5 1М54М1 В г, 19.»9.1921. 115 К71134 А. 1б.«.]«Ч.. ив 378ИШ А, О 1,01.1914.

Алрм л.тя ирешш

Ори юб. ул. Баув^лыт^]], к А, 25. Щшпнннй ОЛ,

(72) Аггор(н):

Жу|тг. МТ1.1 ЛлрпС-И Чкы :■.11.<т,пи О,

Ч"Э(Н №пв Тгуря (НЦ)

(7» Пи«итиЙ1ншггсдь(и>:

Журм^/кпи .'|||| ||И Л Л.1ШГ||.Г|,Ч'П|Г!1 | Н 1.11,

Нр\(И Р-1"Н Ткун (Ки]

(54) Дпип№дь

(57) Реферат:

Полезная модель относится к поливной текинке и я ожег найти применение для прошения сельскохозяйственных культур фермерских и креотъянешп яозлйств, коллективных и приусадебных участкюи, ендов к та чошн:.

Прс;и1Ш аемыи донще насечь содерянт корпус, подвижную тучку, шайбу, отличается тем. что корпус представляет собой и верхней своей части расширявшуюся чашу, и метшую внутреннюю полость, я в нижней ^-восн части патруппк с резьбой для ввинчивании в трубопровод ннешней оросительной сети и Кналои, ссершЮщкы пнггрубок 1: внутренней полостью ч|шн, причем расширяющаяся чаша корпуса закрывается крышкой, и меньшей а центре круглое отверстие, в шторой установлена подвижная втулка, выполняющая функцию подшипника сизльженпл, внутри которой проходит полый вертикальный стержень, НМСЮЩИИ ВОЗМОЖНОСТЬ вращения в лоданжкон кгулге, ВЫХОДЯЩИЙ СВОИМ верхним концом 441 прйделЦ 1фШПЮ1, ]] опирающийся ипжшем ЮЩСЫ на шайоу, установленную и корпусе, кроме го го имеющий на сдоем никнем конце скаоэшм водовыггусЕиые отверстия, расположенные но окружности » несколько рядов друг под лругшм, помимо этого на верхний коней полого стержня может ¡>ыть сверху налет иипэмСч с неравномерно раСпОлймсннымн рщюгапускнннл СтвсрСпмн н, сгрулпнрованнынн на четгрси своей бокия-ин ибрнчуЕищгн. причем водовыпускные отверстия в колпачке могут быть совмещены с водовыпускными отверстиями ь полом вертикальном стержне, кроме этого на полом вертикальном стержне жестко закреплена турбкнкд с лопастями, а в корпусе нместен система каналов, ейцрпыщйх вну1р|гннн.>щ полость расширяющейся ч^тттн с патрубком. и [|редставян|0Л1ая собой нижним ГйрнЗОнчалькый ПНЕЛ, выПОлНО-нный как Снерийние н корпусе до внутренней полости патрубка, причем вход в него -закрыт пробкой, выполненной с возможностью регулирования потока волы гтутем икручивани* и выкручивания, вертикальный сквозной канал, выполненный как свсрленне и проходящий СивОйь корпус .иг') НН1Ш10 гОрКЗанталЬВОГО квналн, причем вхОЛ 11 ыерппсальнын скыо !пии канал закрыт верхней пробкой, выполненной с возможностью регулирования потока воды путем вкручивания и вы круч ива пня. и горизонтальный

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Программный код расчета для ДМ «КАСКАД» с

пневматическими колесами

% Норма полива, мА3/га N = [300, 400, 500, 600]; % Длина машины, м L = [300, 400, 500, 600]; % Длина пролета, м lp = [48.7, 59.5, 65.25]; % Диаметр трубопровода, м dt = 0.001 * [159, 159, 168, 203]; % Площадь рабочего сечения трубы, мА2 st = [0.01838, 0.01838, 0.02061, 0.03048]; % Колесо - типы шин: 14.9-24, 16-20, 18-24, 23-26 % Ширина профиля, м B = 0.01 * 2.54 * [14.9, 16, 18, 23]; % Ширина протектора = ширина пятна контакта, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

b(f) = 0.75 * B(n); f = f + 1; else

for t = 1:2 if t == 1 b(f) = 0.75 * B(n-1); f = f + 1; else

b(f) = 0.75 * B(n); f = f + 1; end end end end end end

% Количество тележек (nt) и длина косоли (lk), м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

nt(f) = round(L(i) / lp(j)); lk(f) = L(i) - nt(f) * lp(j); if lk(f) < 0 nt(f) = nt(f) - 1; lk(f) = L(i) - nt(f) * lp(j); end f = f + 1; else

for t = 1:2

nt(f) = round(L(i) / lp(j)); lk(f) = L(i) - nt(f) * lp(j); if lk(f) < 0

nt(f) = nt(f) - 1; lk(f) = L(i) - nt(f) * lp(j); end f = f + 1; end end end end end

% Диаметр консоли (dk), м dkc = [0.108, 0.108, 0.114, 0.133]; f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

dk(f) = dkc(n); f = f + 1; else

for t = 1:2

dk(f) = dkc(n); f = f + 1; end end end end end

% Площадь рабочего сечения консоли (sk), мА2 sk = pi * (dk - 0.006). Л2 / 4;

% Масса машин без воды (mc) с длиной пролета 65.25 м при dt = 159 мм Lc = [326, 391, 521, 521]; mc = [9832, 11790, 15711, 15711]; % Масса машин без воды, кг

f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

m1(f) = L(i) * mc(i) / Lc(i); f = f + 1; else

for t = 1:2

m1(f) = L(i) * mc(i) / Lc(i) * dt(n) / 0.159; f = f + 1; end end end end end

% Объем трубопровода, мА3 f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

vt(f) = st(n) * nt(f) * lp(j); f = f + 1; else

for t = 1:2 vt(f) = st(n) * nt(f) * lp(j); f = f + 1; end end end end end

% Объем труб консоли, мА3 vk = sk.* lk;

% Масса воды в трубопроводе машин, кг k = 0.7; % Коэффициент наполнения m2 = 1000 * k * (vt + vk); % Масса машин с водой, кг m = m1 + m2;

% Вес, приходящийся на колесо, Н mg = 9.81 * m./ (2 * nt);

% Вес, приходящийся на колесо (привести в таблицу), кН mr = mg / 1000; mr = round (mr, 3);

%.................ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ КОЛЕСА-------

% Длина пятна контакта, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

a(f) = 1.1 * b(f); f = f + 1; else

for t = 1:2 if n == 2

a(f) = 1.1 * b(f); f = f + 1; elseif n == 3 if t == 1

a(f) = 1.1 * b(f); f = f + 1; else

a(f) = b(f); f = f + 1; end else

a(f) = 1.1 * b(f); f = f + 1; end end end end end end

% Площадь контакта, мА2 f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

A(f) = (a(f) - b(f)) * b(f) + pi * a(ff2 / 4; f = f + 1; else

for t = 1:2 if n == 2

A(f) = (a(f) - b(f)) * b(f) + pi * a(f)Л2 / 4; f = f + 1; elseif n == 3

if t == 1

A(f) = (a(f) - b(f)) * b(f) + pi * a(f)A2 / 4; f = f + 1; else

A(f) = a(f) * b(f); f = f + 1; end else

A(f) = a(f) * b(f); f = f + 1; end end end end end end

% Ширина обода, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

bk(f) = B(n) / 1.35; f = f + 1; else

for t = 1:2 if n == 2 bk(f) = B(t) / 1.35; f = f + 1; elseif n == 3 bk(f) = B (t + 1) / 1.35; f = f + 1; else

bk(f) = B (t + 2) / 1.35; f = f + 1; end end end end end end

% Диаметр колес, м D = 0.001 * [1265, 1076, 1400, 1621]; f = 1; for n = 1:4

for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

Dk(f) = D(n); f = f + 1; else

for t = 1:2 if n == 2 Dk(f) = D(t); f = f + 1; elseif n == 3 Dk(f) = D (t + 1); f = f + 1; elseif n == 4 Dk(f) = D (t + 2); f = f + 1; end end end end end end

% Удельное давление, Па P = mg./ A; Pr = 10Л-6 * P; Pr = round (Pr, 3);

% Нормативные удельные давления, МПа - Весенний период Pvc = [0.18, 0.15, 0.12, 0.10]; for i = 1:12

Pv1(i) = Pvc (1); end

for i = 1:24

Pv2(i) = Pvc (2); end

for i = 1:24

Pv3(i) = Pvc (3); end

for i = 1:24

Pv4(i) = Pvc (4); end

Pv = [Pv1 Pv2 Pv3 Pv4]; % Рекомендация по количеству колес for i = 1:84 if Pr(i) <= Pv(i) kkv(i) = 2;

else

kkv(i) = 3; end end

%------------------------------------------------------

% Пересчитать параметры по рекомендации количества колес % Масса двухколесной тележки: m2 = 1000 кг % Масса двухколесной тележки: m3 = (1,1 - 1,25) * m2 % Масса машин без воды, кг for i = 1:84 if kkv(i) == 3

m1(i) = m1(i) + 200 * nt(i); else

m1(i) = m1(i); end end

% Масса машин с водой, кг m = m1 + m2;

% Вес, приходящийся на колесо, Н mg = 9.81 * m./ (kkv. * nt);

% Вес, приходящийся на колесо (привести в таблицу), кН mr = mg / 1000; mr = round (mr, 3); % Удельное давление, Па P = mg./ A; Pr = 10A-6 * P;

Pr = round (Pr, 3); %------------------------------------------------------

% Нормативные удельные давления, МПа - Летне-осенний период Plc = [0.21, 0.18, 0.14, 0.12]; for i = 1:12

Pl1(i) = Plc (1); end

for i = 1:24

Pl2(i) = Plc (2); end

for i = 1:24

Pl3(i) = Plc (3); end

for i = 1:24

Pl4(i) = Plc (4); end

Pl = [Pl1 Pl2 Pl3 Pl4]; % Рекомендация по количеству колес for i = 1:84

if Pr(i) <= Pl(i) kkl(i) = 2; else

kkl(i) = 3; end end

%..................ЧЕРНОЗЕМ ОБЫКНОВЕННЫЙ.............

Pdn1 = 150; dk = 0.72; jcp = 0.5; j1 = 0.4; K1 = 1,25;

% Достоковая норма полива, мА3/га mdoct1 = 2850 * (1.14 - dkЛ0.2) * j1/jcp * K1; mdoct1 = round(mdoct1); Pnn1 = Pdn1 - (1.4 * mdoct1Л0.65 + 8); % Глубина колеи, м

H1 = 0.6 * m./ (nt * (10Л3 *Pnn1). * bk.* sqrt (Dk)); for i = 1:84 if kkv(i) == 3

H1(i) = 2/3 * H1(i); else

H1(i) = H1(i); end end

H1 = round (H1, 3); % Ширина колеи, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

Bk1(f) = sqrt((lp(j) + bk(f)/2) Л2 + H1(f) * (Dk(f) - H1(f))) - (lp(j) - bk(f)/2); f = f + 1; else

for t = 1:2

Bk1(f) = sqrt((lp(j) + bk(f)/2) Л2 + H1(f) * (Dk(f) - H1(f))) - (lp(j) -

bk(f)/2);

f = f + 1; end end end end end

Bk1 = round (Bk1, 3);

Xlswrite ('3KPmPH1Bk1.xlsx', [mr (:), Pr (:), H1(:), Bk1(:)]); Xlswrite ('Kkkvkkl.xlsx', [kkv (:), kkl (:)]);

%................ТЕМНО-КАШТАНОВЫЙ СУГЛИНОК..........

Pdn2 = 180;

% Коэффициент, учитывающий водопроницаемость почв (К = 0.6 - 1.5) K2 = 1;

% Достоковая норма полива, мА3/га mdoct2 = 2850 * (1.14 - dkA0.2) * j1/jcp * K2; mdoct2 = round(mdoct2); Pnn2 = Pdn2 - (1.4 * mdoct2A0.65 + 8); % Глубина колеи, м

H2 = 0.6 * m./ (nt * (10A3 *Pnn2). * bk.* sqrt (Dk)); for i = 1:84 if kkv(i) == 3

H2(i) = 2/3 * H2(i); else

H2(i) = H2(i); end end

H2 = round (H2, 3); % Ширина колеи, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 for j = 1:3 if n == 1

Bk2(f) = sqrt((lp(j) + bk(f)/2) a2 + H2(f) * (Dk(f) - H2(f))) - (lp(j) - bk(f)/2); f = f + 1; else

for t = 1:2

Bk2(f) = sqrt((lp(j) + bk(f)/2) a2 + H2(f) * (Dk(f) - H2(f))) - (lp(j) -

bk(f)/2);

f = f + 1; end end end end end

Bk2 = round (Bk2, 3);

Xlswrite ('3KPmPH2Bk2.xlsx', [mr (:), Pr (:), H2(:), Bk2(:)]); xlswrite ('MDOCT12.xlsx', [mdoctl(:), mdoct2(:)]);

ПРИЛОЖЕНИЕ В: Программный код расчета для ДМ «Фрегат» с жесткими

колесами

% Норма полива, мА3/га N = [300, 400, 500, 600]; % Длина машины, м L = [300, 400, 500, 600]; % Длиа пролета, м lp = 29.6;

% Диаметр трубопровода, м dt = 0.001 * [177.8, 152.4]; % Площадь рабочего сечения трубы, мА2 st = pi * (dt - 0.006). Л2 / 4; % Ширина обода = ширина пятна контакта, м for i = 1:16 b(i) = 0.21; end

% Количество тележек (nt) и длина косоли (lk), м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 nt(f) = round(L(i) / lp); lk(f) = L(i) - nt(f) * lp; if lk(f) < 0 nt(f) = nt(f) - 1; lk(f) = L(i) - nt(f) * lp; end f = f + 1; end end

% Диаметр консоли (dk), м for i = 1:16 dk(i) = 0.0128; end

% Площадь рабочего сечения консоли (sk), мА2 sk = pi. * (dk - 0.006). Л2 / 4;

% Масса машин без воды (mc) с длиной пролета 65.25 м при dt = 159 мм Lc = [349, 409, 518, 572]; mc = [12200, 13200, 16800, 18600]; % Масса машин без воды, кг f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4 m1(f) = L(i) * mc(i) / Lc(i);

f = f + 1; end end

% Объем трубопровода, мА3 f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4

vt(f) = st (1) * (nt(f) - 3) * lp + st(2) * 3 * lp; f = f + 1; end end

% Объем труб консоли, мА3 vk = sk.* lk;

% Масса воды в трубопроводе машин, кг k = 0.7; % Коэффициент наполнения m2 = 1000 * k * (vt + vk); % Масса машин с водой, кг m = m1 + m2;

% Вес, приходящийся на колесо, Н mg = 9.81 * m./ (2 * nt);

% Вес, приходящийся на колесо (привести в таблицу), кН mr = mg / 1000; mr = round (mr, 3);

%....................ЖЕСТКИЕ КОЛЕСА....................

% Длина пятна контакта, м a = b;

% Площадь контакта, мА2 A = a.* b;

% Ширина обода, м bk = b;

% Диаметр колес, м for i = 1:16

Dk(i) = 0.93; end

% Удельное давление, Па P = mg./ A; Pr = 10A-6 * P; Pr = round (Pr, 3);

% Нормативные удельные давления, МПа - Весенний период Pvc = [0.18, 0.15, 0.12, 0.10]; for i = 1:4

Pv1(i) = Pvc (1); end

for i = 1:4 Pv2(i) = Pvc (2);

end

for i = 1:4

Pv3(i) = Pvc (3); end

for i = 1:4

Pv4(i) = Pvc (4); end

Pv = [Pv1 Pv2 Pv3 Pv4]; % Рекомендация по количеству колес for i = 1:16 if Pr(i) <= Pv(i)

kkv(i) = 2; else

kkv(i) = 3; end end

%------------------------------------------------------

% Пересчитать параметры по рекомендации количества колес % Масса двухколесной тележки: m2 = 1000 кг % Масса двухколесной тележки: m3 = (1,1 - 1,25) * m2 % Масса машин без воды, кг for i = 1:16 if kkv(i) == 3

m1(i) = m1(i) + 200 * nt(i); else

m1(i) = m1(i); end end

% Масса машин с водой, кг m = m1 + m2;

% Вес, приходящийся на колесо, Н mg = 9.81 * m./ (kkv. * nt);

% Вес, приходящийся на колесо (привести в таблицу), кН mr = mg / 1000; mr = round (mr, 3); % Удельное давление, Па P = mg./ A; Pr = 10Л-6 * P;

Pr = round (Pr, 3); %------------------------------------------------------

% Нормативные удельные давления, МПа - Летне-осенний период Plc = [0.21, 0.18, 0.14, 0.12]; for i = 1:4 Pl1(i) = Plc (1);

end

for i = 1:4

Pl2(i) = Plc (2); end

for i = 1:4

Pl3(i) = Plc (3); end

for i = 1:4

Pl4(i) = Plc (4); end

Pl = [Pl1 Pl2 Pl3 Pl4]; % Рекомендация по количеству колес for i = 1:16 if Pr(i) <= Pl(i) kkl(i) = 2; else

kkl(i) = 3; end end

%.................ЧЕРНОЗЕМ ОБЫКНОВЕННЫЙ.............

Pdn1 = 150; dk = 0.72; jcp = 0.5; j1 = 0.4; K1 = 1,25;

% Достоковая норма полива, мА3/га mdoct1 = 2850 * (1.14 - dkA0.2) * j1/jcp * K1; mdoct1 = round(mdoct1); Pnn1 = Pdn1 - (1.4 * mdoct1A0.65 + 8); % Глубина колеи, м

H1 = 0.6 * m./ (nt * (10A3 *Pnn1). * bk.* sqrt (Dk)); for i = 1:16 if kkv(i) == 3

H1(i) = 2/3 * H1(i); else

H1(i) = H1(i); end end

H1 = round (H1, 3); % Ширина колеи, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4

Bk1(f) = sqrt ((lp + bk(f)/2) a2 + H1(f) * (Dk(f) - H1(f))) - (lp - bk(f)/2); f = f + 1;

end end

Bk1 = round (Bk1, 3);

Xlswrite ('3PJmPH1Bk1.xlsx', [mr (:), Pr (:), H1(:), Bk1(:)]); Xlswrite ('3Pkkvkkl.xlsx', [kkv (:), kkl (:)]);

%................ТЕМНО-КАШТАНОВЫЙ СУГЛИНОК-------

Pdn2 = 180;

% Коэффициент, учитывающий водопроницаемость почв (К = 0.6 - 1.5) K2 = 1;

% Достоковая норма полива, мА3/га mdoct2 = 2850 * (1.14 - d^0.2) * j1/jcp * K2; mdoct2 = round(mdoct2); Pnn2 = Pdn2 - (1.4 * mdo^0.65 + 8); % Глубина колеи, м

H2 = 0.6 * m./ (nt * (10Л3 *Pnn2). * bk.* sqrt (Dk)); for i = 1:16 if kkv(i) == 3

H2(i) = 2/3 * H2(i); else

H2(i) = H2(i); end end

H2 = round (H2, 3); % Ширина колеи, м f = 1; for n = 1:4 for i = 1:4

Bk2(f) = sqrt ((lp + bk(f)/2) Л2 + H2(f) * (Dk(f) - H2(f))) - (lp - bk(f)/2); f = f + 1; end end

Bk2 = round (Bk2, 3);

Xlswrite ('3PJmPH2Bk2.xlsx', [mr (:), Pr (:), H2(:), Bk2(:)]); Xlswrite ('MDOCT12.xlsx', [mdoct1(:), mdoct2(:)]);

ПРИЛОЖЕНИЕ Г: Результаты расчета для ДМ «КАСКАД» с пневматическими колесами

Природное условие Характеристика машины Рассчитываемый параметр

Тип почвы сЗ (-Н т Достоковая норма, м3/га 2 м а, Диаметр трубопровода, мм Вес, приходящийся на колесо, кН е, к м к м к Нормативное удельное давление, МПа

сЗ в и л о п сЗ р о Д к и аши м а н к л Д е л о р п а н к л Д Шина к е л авл д е о к л л е д >» Глубина коле л о к а н и р К В Весенний период Количество колес Летне-осенний период Количество колес

1 2 3 4 5 6 8 9 11 12 13 14 15 16 17

48,7 10,506 0,124 0,064 0,281 2 2

« и § К О « 2 йй £ * я о <и ^ « £р ^ о ^ 1 О 300 59,5 12,645 0,149 0,076 0,281 2 2

65,25 10,978 0,13 0,066 0,281 3 2

48,7 10,505 0,124 0,064 0,281 2 2

300 580 400 59,5 159 14,9-24 13,816 0,163 0,084 0,281 0,180 2 0,210 2

^ О ^ я § % <и 2 л 8 1 н а ^ 65,25 14,018 0,166 0,085 0,281 2 2

48,7 10,505 0,124 0,064 0,281 2 2

500 59,5 13,084 0,155 0,079 0,281 2 2

65,25 14,856 0,176 0,09 0,281 2 2

4S,7 10,505 0,124 0,064 0,2S1 2 2

600 59,5 12,644 0,149 0,076 0,2S1 2 2

65,25 14,01S 0,166 0,0S5 0,2S1 2 2

4S,7 14,9-24 10,506 0,124 0,064 0,2S1 2 2

16-20 10,506 0,10S 0,064 0,302 2 2

300 59,5 14,9-24 12,645 0,149 0,076 0,2S1 2 2

16-20 12,645 0,13 0,077 0,302 2 2

65,25 14,9-24 10,97S 0,13 0,066 0,2S1 3 3

16-20 10,97S 0,113 0,067 0,302 3 2

4S,7 14,9-24 10,505 0,124 0,064 0,2S1 2 2