Свиридов Василий Геннадьевич. Обоснование и разработка комбинированных рабочих органов для ухода за посевами в лесных питомниках

Краткое описание

Свиридов Василий Геннадьевич. Обоснование и разработка комбинированных рабочих органов для ухода за посевами в лесных питомниках : Дис. ... канд. техн. наук : 05.21.01 : Воронеж, 2004 180 c. РГБ ОД, 61:05-5/806

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
На правах рукописи
Свиридов Василий Геннадьевич
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОСЕВАМИ В ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКАХ
Специальность 05.21,01- Технология и машины лесного хозяйства и
лесозаготовок
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Пошарников Ф.В.
Воронеж 2004
Введение 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9
1.1 Анализ способов и технических средств, минимизирующих
защитные зоны при уходе за растениями 9
1.2 Анализ рабочих органов, используемых для обработки почв 24
1.3 Анализ исследования процесса обработки почвы при уходе
за посевами 40
1А Выводы и предложения 44
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА
ДЛЯ УХОДА ЗА ПОСЕВАМИ В ПИТОМНИКАХ 46
2.1 Обоснование конструкции устройства с комбинированными рабочими
органами для ухода за посевами в питомниках 46
2.2 Движение опорной лыжи по поверхности почвы 48
2.3 Кинематика и параметры процесса качения игольчатого диска по
поверхности почвы 50
2.4 Исследование рабочего процесса ротационных рабочих
органов с наклонной осью вращения 58
2.4.1 Ротационно-зубовый рабочий орган 58
2.4 Л. 1 Основные геометрические параметры 58
2.4.2 Работа ротационно-зубового органа 71
2.5 Каркасно-проволочный ротационный орган 80
2.5.1 Основные геометрические соотношения 80
2.5.2. Работа ротационного органа 83
2.6 Выводы 85
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 87
3.1 Программа экспериментальных исследований 87
3.2. Оборудование, примененное в экспериментальных исследованиях 87
3.3 Методика проведения опытов 96
3.4 Методика проведения многофакторного эксперимента по определению оптимальных параметров комбинированных рабочих
органов устройства для ухода за посевами 100
% 3.4.1 Выбор параметра оптимизации исследуемых факторов
и уровней их варьирования 100
3.4.2 Получение математической модели при исследованиях ухода за
посевами в питомниках 102
3.4.3 Обработка данных методами вариационной статистики 103
3.5. Выводы 105
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ 107
4.1 Анализ результатов лабораторных исследований 107
4.1.1 Результаты многофакторного эксперимента по определению
*
для ухода за посевами 107
4.1.2 Определение тягового сопротивления устройства с комбинированными рабочими органами для ухода
за посевами 119
4.2 Результаты полевых исследований 121
4.2.1 Агротехнические показатели качества уходов за почвой
в лесных питомниках 121
4.2.2 Исследование основных параметров зубового ротационного
рабочего органа 122
4.3 Выводы 126
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА УСТРОЙСТВА С КОМБИНИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ УСТАНОВЛЕННОГО 
НА СЕЯЛКИ СПП-ЗШ 128
5.1 Основные параметры конструкции комбинированной
сеялки СПП-ЗКШ 128
5.2 Качественные показатели работы исследуемого устройства с
комбинированными рабочими органами для ухода за посевами 133
5.3 Экономическая эффективность от применения устройства с комбинированными рабочими органами установленного на
сеялки СПП-ЗШ 135
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 149
ЛИТЕРАТУРА 151
ПРИЛОЖЕНИЯ 162

Список литературы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Существующие орудия, устройства и рабочие органы, работающие в лесных питомниках недостаточно, эффективны, т.к. не обеспечивают требуемого качества уходов за посевами, что приводит к повреждению сеянцев, травмируемости корней и гибели посевов. Поэтому предлагается перейти к использованию устройства с комбинированными рабочими органами на базе сеялки СПП-ЗШ.
2. Предложена и обоснована новая конструкция устройства с комбинированными рабочими органами, обеспечивающая одновременный уход за посевами в междурядьях и рядах, состоящая из опорной лыжи, стрельчатой лапы, игольчатых дисков и пары ротационных рабочих органов.
3. На основе теоретических исследований процесса и исследований по обоснованию параметров комбинированных рабочих органов для ухода за посевами в лесных питомниках, получены аналитические зависимости взаимодействия комбинированных рабочих органов с почвой.
4. Получены уравнения для определения основных геометрических параметров ротационных рабочих органов: D - диаметр расстановки зубьев на диске ( по основным линиям зубьев); d3 - диаметр зуба (зубья имеют круглое поперечное сечение); L3 - длина зуба; а - угол расстановки зубьев на образующей; /? - угол наклона к вертикали оси А; В; вращения ротационного рабочего органа; выведен закон движения ротационных рабочих органов, выведено условие нормальной работы М < М .
С ОЄ
5. В результате многофакторного эксперимента, проведенного в лабораторных условиях, выявлены оптимальные параметры установки ротационных рабочих органов на устройстве с комбинированными рабочими органами для ухода за посевами в питомниках: угол наклона ротационного рабочего органа у=15°; ширина защитной зоны в“13,2 см; глубина хода а=2,5 см.
6. В ходе экспериментальных исследований также установлено, что тяговое сопротивление устройства зависит от глубины обработки, угла наклона ротационного рабочего органа; типа ротационных рабочих органов, а также типа почвы и т.д. Увеличение которых приводит к возрастанию тягового сопротивления, а следовательно, и к повышению расхода топлива.
7. Анализ результатов эксперимента показал высокую эффективность рабочей секции устройства с комбинированными рабочим органами для ухода за посевами в лесных питомниках работающие на базе сеялки СПП-ЗШ, работа которой показала: высокую степень крошения - 97,1 %, рыхления почвы и уничтожение сорной растительности - 93,2 %, засыпание сеянцев 2,5 %, степень повреждения сеянцев 1,24 %, глубина хода 1-5 см.
8. Разработанный экспериментальный образец устройства с
комбинированными рабочими органами для ухода за посевами в лесных питомниках успешно прошел производственную проверку в Семилукском лесхозе, показав высокие результаты ухода за посевами сосны обыкновенной в питомнике. Материалы исследований использованы в учебном процессе ВГЛТА.
9. Расчет технико-экономической эффективности показал, что внедрение разработанного устройства с комбинированными рабочими органами для комплексного ухода за посевами на базе сеялки СПП-ЗШ позволит добиться экономического эффекта в размере 3528,39 рублей, при сроке окупаемости 1,4 года.