Достаточная влажность Недостаточная влажность

 

Обычные клубни Пророщенные клубни

 

Нормальная влажность Повышенная влажность

 

 

Рисунок 5.8. Технологические схемы производства картофеля

- применение вибровысевающего устройства для обеспечения устойчивого и равномерного высева органо-минеральных удобрений с конструктивными параметрами: угловая скорость - ω=25-31с^-1; амплитуда колебаний А=3-4см; угол наклона днища α =10-15°.

- применение бесприводного роторного рабочего органа для устранения уплотнения почвы о следу движителей с конструктивными параметрами: диаметр диска Æ=600мм; диаметр зубьев Æ=15 мм; количество зубьев ротора n=12…16шт; угол наклона к вертикали b=35…40^о.

- применение фрезерных грядообразователей, обеспечивающих качество и равномерность обработки тяжелых по механическому составу почв с конструктивными параметрами: частота вращения ротора n=300-320об/мин; диаметр пальца ножа Æ=15мм; диаметр фрезерного барабана Æ=500мм.

Предлагаемые технологии с применением комплекса машин для предпосадочной обработки почвы, внутрипочвенного внесения удобрений могут быть применены на всех типах почв.

Традиционные технологии возделывания картофеля не создают условий для получения высоких урожаев и состоят из операций, выполнение которых требует нескольких проходов агрегатов по полю. В настоящее время необходимо привести традиционные технологии к системе энерго- и почвосберегающих технологий с применением машин одинаковой ширины захвата, снижающих количество проходов агрегатов по полю, что является основой технологий применяемых в странах ЕС. Совершенствование технологии возделывания картофеля и технических средств необходимо проводить с учетом адаптированности к технологическим схемам «Евротехника».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что существующие технологии возделывания и уборки картофеля многооперационны, требуют многократного прохода агрегатов по полю, что приводит к чрезмерному уплотнению почвы. Урожайность картофеля не превышает 100-120 ц/га, а затраты труда достигают 2,5…4,0 чел.ч./ц. В связи с этим возникает проблема совершенствования технологии и рабочих органов машин для возделывания и уборки картофеля с целью сокращения технологических операций и снижения доли ручного труда.

2. Разработана структурно-технологическая модель анализа и оценки технологии возделывания картофеля, которая позволила определить основные направления совершенствования технологии возделывания и уборки за счет:

- качественного выполнения основной и предпосадочной обработки почвы в установленные агротехнические сроки;

- применения локального внесения удобрений, что позволяет снизить норму внесения удобрений и улучшить структурное состояние почвы;

- снижения уплотнения почвы при уходе за посадками картофеля за счет снижения количества проходов, что предполагает уменьшение количества почвенных комков в картофельном ворохе;

- снижения энергозатрат и исключения затрат ручного труда при уборочных работах;

3. Предложена структурная модель агрохимической системы, включающая агробиологическую (АБС), механико-технологическую (МТС), техническую (ТС) и агротехнологическую (АТС) и энергетическую (ЭС) системы.

. Рассмотрены составляющие агрохимической системы и их функциональные связи, позволившие обосновать показатели, характеризующие эффективность процесса предпосадочной подготовки почвы и внесения удобрений.

4. В ходе многофакторного эксперимента технологического процесса обработки почвы экспериментальными рабочими органами установлено:

- экспериментальные рабочие органы при рабочих скоростях Vп = 2,0-2,2 м/с обеспечивают качество крошения почвы -90%, коэффициент вариации по выравненности обработанной поверхности не выше 10%.

Предложен бесприводной ротационный рабочий орган пальцево-барабанного типа, обеспечивающий рыхление почвы и устранение уплотнения почвы по следу движителей. Обоснованы: диаметр диска 600 мм; диаметр ножей - 15 мм; длина ножей-30; количество ножей ротора 12…16 шт.; угол наклона ротора к вертикали 22 < α < 31^о.

Предложен грядообразователь фрезерного типа. Обоснованы: диаметр фрезерного барабана D=500 мм., подача на нож S=8-10см, количество ножей в одной плоскости n = 4 шт. Рассмотрена кинематика движения фрезерного барабана, определены скорости и ускорения точек ротора и установлены силы сопротивления, действующие на рабочий орган.

5. Тяговое сопротивление тягово-приводного орудия шириной захвата 1,4 м при установочной глубине обработки 0,11м находится в пределах 3,6-4,5кН, потребляемая мощность на ВОМ- 25-30кВт, удельное тяговое сопротивление составляет 2,3-2,9 кН/м, а удельный расход топлива –9,0-12,0 кг/га.

Тяговое сопротивление орудия с бесприводным ротационным рабочим органом с шириной захвата 2,8 м при установочной глубине обработки 0,20 м находится в пределах 20кН, удельное тяговое сопротивление составляет 3,0-4,0 кН/м, а удельный (погектарный) расход топлива – 8,9-10,4 кг/га.

6. Предложен вибрационный высевающий аппарат для локального внесения твердых органических удобрений, обоснованы параметры рабочего органа: - одинаковую скорость перемещения частицы по вибрирующей поверхности можно достичь при различных амплитудах, но каждой из них должна соответствовать определенная частота колебаний; - верхний предел регулирования частоты колебаний, при амплитудах 3-4см следует ограничить -30-35с т.к. дальнейшее увеличение частоты колебаний не дает приращения производительности высевающего устройства. Определены конструктивные параметры: угловая скорость 25-31с^-1; амплитуда колебаний 30-40 мм; угол наклона днища 10-15°. Отклонение от равномерности высева удобрений по ширине ленты не превышает технологически допустимую величину .

7. Зависимости между исследуемыми величинами при изменении частоты колебаний в пределах от 0 до 25-30 с^-1 незначительно отклоняются от линейной, что подтверждает правильность вывода, полученного при теоретическом анализе работы высевающего устройства. Для экспериментального высевающего устройства коэффициент кинематического режима –К имеет min, max значения для одного режима работы в отличии от обычных вибрирующих устройств.

8. Внутрипочвенное внесение является природоохранным мероприятием. При его использовании расчетный годовой экономический эффект от предотвращения экологического ущерба составляет 600 тыс руб. на 100 га. При этом снижается потребность органических удобрений в 3-4 раза по сравнению со сплошным способом внесения. Внутрипочвенное внесение удобрений способствует увеличению урожайности на 25-30%.

9. Установлено, что качество сепарации почвы на КСТ– 2Б увеличивается на участках обработанных с использованием грядообразователя фрезерного типа и бесприводного ротационного рабочего органа на 17-25% (уч.№3 и №4), а при уборке комбайнами поступление почвенных комков в бункер сокращается на 13-30%.

10. Разработаны рекомендации производству. Научно-техническим Советом Ассоциации экономического взаимодействия областей и республик Уральского региона рекомендовано внедрить результаты исследований в картофелеводческих хозяйствах Уральского региона.