Эксплуатационно-технологические показатели новых пахотных агрегатов

8. Минаков В. Ф., Макарчук Т. А., Артемьев А. В. Модель Басса в управлении инновационным развитием отрасли связи России // Качество. Инновации. Образование. - 2013. - № 8 (99). - С. 23-27.

9. Макарчук Т. А., Минаков В. Ф., Артемьев А. В. Мобильное обучение на базе облачных сервисов // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 2. - С. 319-319.

10. Артемьев А. В., Минаков В. Ф., Макарчук Т. А. Управление обучением персонала коммерческого банка // Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО. - 2013. - № 3. - С. 11-15.

11. Галстян А. Ш., Глушко Д. С., Минаков В. Ф., Шиянова А. А. Повышение эффективности работы предприятий электросвязи на основе различных вариантов вложения средств // Инфокоммуникационные технологии. - 2007. - № 3. - С. 114119.

12. Маслов В. И., Минаков В. Ф. Эластичность качества по цене и затратам // Стандарты и качество. - 2012. - № 9 (903). - С. 88-90.

13. Галстян А. Ш., Шиянова А. А., Минаков В. Ф. Моделирование стратегического развития рынка страхования в России: проблемы и пути их решения // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2014. - № 2 (41). - С. 256-260.

14. Minakov V. F., Ilyina O. P., Lobanov O. S. Concept of the Cloud Information Space of Regional Government // Middle-East Journal of Scientific Research/ - 2014. - № 21 (1). - P. 190-196.

15. Минаков В. Ф., Артемьев А. В., Лобанов О. С. Модель динамики технологических инноваций // Международный научноисследовательский журнал = Research Journal of International Studies. - 2014. - № 2-1 (21). - С. 110-111.

Бойков В. М.1, Старцев С. В.2, Павлов А. В.3

'доктор технических наук, профессор; 2доктор технических наук, профессор; 3кандидат технических наук, доцент,Саратовский

госагроуниверситет им. Н.И. Вавилова.

ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НОВЫХ ПАХОТНЫХ АГРЕГАТОВ

Аннотация

Проанализировав работу корпуса лемешно-отвального плуга общего назначения и стрельчатой лапы плоскореза-глубокорыхлителя разработана технология основной обработки почвы, объединяющая отвальную вспашку и безотвальную обработку почвы в единый технологический процесс. Экспериментальные исследования позволили установить, что технологический процесс основной отвальной обработки почвы соответствует технологическому процессу, выполняемому лемешно-отвальными плугами серии ПЛН с предплужниками. Для реализации новой технологии разработана серия плугов ПБС к тракторам разного тягового класса. Исследования агротехнических и эксплуатационно-технологических показателей работы пахотных агрегатов МТЗ-1523+ПБС-4, МТЗ-1523+ПБС-5 и МТЗ-3522+ПБС-8 в условиях высокой влажности черноземных почв, свидетельствуют о высокой производительности 1,8-3,8 га/ч и низких затратах топлива 11,1-13,5 кг/га применения плугов серии ПБС на пахотных операциях.

Ключевые слова: почва, технология, плуг, рабочий орган, пахотный агрегат, показатель.

Boykov V.M1, Startsev S. V2, Pavlov А. V3

'Doctor of Technical Sciences, Professor; 2Doctor of Technical Sciences, Professor; 3Candidate of Technical Sciences, associate Professor, Saratov State Agrarian University in honor of N.I. Vavilov.

OРERATЮNAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS NEW ARABLE UNITS

Abstract

Having analyzed the work of the corps лемешный-dump plough General and Lancet paws training-scarifier developed technology of main soil tillage, uniting otvalnyh plowing and subsurface tillage in a single technological process. Experimental researches have allowed to establish, that the technological process of the main pile of soil treatment with the technological process лемешный-final plough series of PLN with skimmers. For realization of a new technology developed a series ofploughs PBS to the tractors of different traction classes. The agronomical research and operational-technological plant performance MTZ-1523+PBS-4, MTZ-1523+PBS-5, MTZ-3522+PBS-8 in high humidity conditions of Chernozem soils, proves high efficiency 1.8-3.8 hectares/h and low fuel expenses 11.1- 13.5 kg/ha use of ploughs, a PBS series on arable operations.

Keywords: soil, technology, plough, working organ, arable unit, index.

Основными проблемами сельскохозяйственного производства в растениеводстве являются повышение урожайности сельскохозяйственных культур и снижение затрат дизельного топлива на основную обработку почвы. Урожайность с.х. культур в основном зависит от накопления и сохранения влаги в почве, пищевого и воздушного режима, наличия сорняков. Погектарный расход топлива определяется эксплуатационно-технологическими показателями пахотного агрегата, главным из которых является тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия.

Характерными особенностями климата Приволжского региона являются континентальность, холодная и малоснежная зима, непродолжительная весна резко переходящая в жаркое и сухое лето. Как показали прошедшие три года (2010-2012гг) - засуха и малое количество атмосферных осадков сильно отразились на урожайности сельскохозяйственных культур вследствие низких запасов влаги в почве. Широко применяемая технология мелкой основной обработки почвы на глубину до 16 см тяжелыми дисковыми боронами (БДТ) или дискаторами (БДМ) показала, что она не способствует накоплению и сохранению в почве запасов влаги, а кроме того повышает засоренность полей.

В настоящее время все больше хозяйств переходят на традиционную, культурную технологию глубокой основной обработки почвы (рисунок 1), по которой первоначально производиться вырезание пласта А и перемещение его на дно борозды, а затем вырезание и оборот пласта В. Такая технология выполняется лемешно-отвальными плугами общего назначения с предплужниками (ПЛН)[1]. Однако эти плуги имеют высокое тяговое сопротивление, вследствие несовершенства конструкции лемешноотвального корпуса плуга.

Рис 1. Культурная технология глубокой основной обработки почвы: а-глубина вспашки; в- ширина отрезаемого пласта почвы

На основании анализа работы корпуса плуга, стрельчатой лапы плоскореза-глубокорыхлителя в ФГБО ВПО «Саратовский ГАУ» была разработана энергосберегающая технология основной обработки почвы [2].

33

По новой технологии первоначально (рисунок 2,а) производится вырезание пласта почвы сечением a*b2 (позиция 1), который затем крошится рис.2,б и перемещается из положения 1 в положение 2 на необработанный пласт почвы, при этом происходит образование открытой борозды 3. Одновременно с перемещением пласта производится вырезание и рыхление пласта почвы 4 (рис.2, б, в) сечением a^bi . Далее разрыхленный пласт 4 перемещается в открытую борозду 3, при этом верхняя часть разрыхленного пласта П укладывается на дно борозды 3 и занимает положение 5 (рис.2, г). Затем происходит вырезание и крошение пласта почвы 6 сечением a*b2 , который перемещается с оборачиванием на перемещенный ранее пласт 5 и занимает положение 7 (рис.2, д) при этом образуется борозда 9 рис.2,е. В тоже время при перемещении пласта 6 производится вырезание рис.2,д и рыхление рис.2,е пласта почвы 8 сечением a^bi , который перемещается в открытую борозду 9 и занимает положение 10 (рис.2, ж). Затем вырезанный и разрыхленный пласт ii (рис.2, ж) перемещается с оборачиванием на перемещенный ранее пласт 10 и занимает положение 12 при этом образуется борозда 13 (рис.2, з,и). Далее технологический процесс обработки почвы повторяется аналогично предыдущим операциям. На основании этой технологии были разработаны рабочий орган [3] шириной захвата 60 см и навесные плуги [4] серии ПБС для агрегатирования с тракторами тяговых классов 3, 4, 5 (Рисунок 3).

34

а)

б)

Рис.3. Плуги серии ПБС:

а) четырехкорпусный ПБС-4М; б) пятикорпусный ПБС-5М; в)восьмикорпусный ПБС-8М.

Исследования технологического процесса основной отвальной обработки почвы, выполняемого пахотными агрегатами, проводились на черноземе обыкновенном среднесуглинистом по стерне озимой пшеницы. Условия исследований характеризовались следующим образом: влажность почвы в обрабатываемых слоях 0-10 см - 30,4 %; 10-20 см - 35,5 %; 20-30 см -30,6 % (по агротехническим требованиям (АТТ) до 30 %). Твердость почвы в этих слоях соответственно составляла: 0,6; 0,8; 1,3 МПа (по АТТ до 4,5 МПа). Масса и высота растительных и пожнивных остатков на 1 м2 соответственно равнялась 285 г и 14,4 см. Поля, где проводились исследования, были ровными со средневыраженным микрорельефом.

Эксплуатационно-технологические показатели работы плугов серии ПБС приведены в таблице 1.

Таблица 1. Эксплуатационно-технологические показатели новых пахотных агрегатов

Показатель Пахотные агрегаты

Состав агрегата МТЗ-1523 +ПБС-4 МТЗ-1523 +ПБС-5 МТЗ-3522 + ПБС-8

Трактор тягового класса 3 3 5

Режим работы:

- скорость движения, км/ч 7,6 6,8 8,5

- ширина захвата плуга, м 2,5 3,0 4,7

- глубина обработки (установочная), см 24 24 24

Производительность за 1 ч, га 1,81 1,98 3,82

Погектарный расход топлива , кг/га 12,09 11,10 13,59

Глубина обработки (средняя), см 23,5 23,9 23,4

Рабочая ширина захвата (средняя), м 2,3 2,98 4,5

Гребнистость поверхности пашни, см, не более 3,9 3,8 4,0

Крошение почвы, %, размер фракций до 50 мм, не менее 71,7 74,4 80,2

Степень заделки растительных и пожнивных остатков, % не менее 97,4 97,8 97,8

Глубина заделки растительных остатков, см 13,0 12,8 14,5

Анализ полученных данных показывает, что при работе пахотных агрегатов МТЗ-1523+ПБС-4, МТЗ-1523+ПБС-5 и МТЗ-3522+ПБС-8 при установочной глубине обработки почвы плугом 24см на скоростях движения 6,8 - 8,5 км/ч действительная глубина обработки почвы составила 23,4-23,9см. То есть, все плуги обеспечивали высокую стабильность хода рабочих органов по глубине обработки почвы.

Конструктивная ширина захвата ПБС-4 составляет 2,5м, ПБС-5 - 3,0м, ПБС-8 - 4,7м. Отклонение фактической ширины захвата плугов от установочной ширины захвата получено в пределах ± 0,7-4,2 % (по АТТ до 10%). Это подтверждает уравновешивание рабочих органов в горизонтальной плоскости и обеспечивает прямолинейность движения новых плугов серии ПБС.

Количество фракций почвы размерами менее 50 мм образующихся при работе плугов составило 71,7 - 80,2% (по АТТ 7075%), что показало высокую степень крошения почвы. Величина гребнистости поверхности пашни 3,8-4,0 см не превышала агротехнически допустимые требования не более 5см.

Рассматривая показатели степени заделки растительных и пожнивных остатков в почву при использовании плугов ПБС, было установлено, что при вспашке поля со стерневым фоном озимой пшеницы величина степени заделки находится на уровне 97 %. По агротехническим требованиям эта величина должна быть не менее 95 %, что соответствует работе плугов общего назначения.

Пожнивные и растительные остатки, при глубине обработки почвы плугом 23,5 см на скорости движения пахотного агрегата МТЗ-1523+ПБС-4 7,6км/ч, заделывалась на глубину ниже 13 см. При работе агрегата МТЗ-1523 +ПБС-5 на скорости движения 6,8 км/ч и средней глубине обработки почвы 23,9 см растительные остатки заделывались в почву на глубину ниже 12,8см. У агрегата МТЗ-3522+ПБС-8 этот показатель получен 14,5см при пахоте на глубину 23,4см. По АТТ все растительные и пожнивные остатки должны быть запаханы на глубину ниже 12-15см. Полученные данные свидетельствуют о том, что при работе корпуса плуга ПБС

35

происходит разделение обрабатываемого слоя почвы по глубине обработки на две части (рис.1). В верхней части за счет сдвига и оборота раскрошенной почвы заделываются растительные и пожнивные остатки на глубину 12-14см, а в нижней части пласта 1524см почва только крошится с сохранением её структуры. Агротехническая оценка работы плугов серии ПБС позволила установить, что выполняемый технологический процесс основной отвальной обработки почвы соответствует технологическому процессу, выполняемому лемешно-отвальными плугами серии ПЛН с предплужниками, что подтверждает теоретически разработанную технологию.

Эксплуатационные показатели производительности и погектарного расхода топлива каждого из агрегатов МТЗ-1523+ПБС-4, МТЗ-1523+ПБС-5 и МТЗ-3522+ПБС-8 свидетельствуют о высокой эффективности и низких энергозатратах их применения на пахотных операциях. В диапазоне рабочих скоростей движения 6,8-8,5 км/ч на обработку одного гектара затрачивается от 11,1 до 13,59 кг.

Результаты проведенных полевых исследований плугов серии ПБС подтвердили технологическую возможность объединения отвального и безотвального технологических процессов в единый технологический процесс.

Литература

1. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. / Г.Е.Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д.Зонов и др./ Под общ. ред. Г.Е.Листопада.-М.Агропромиздат, 1986.-688 с.

2. Бойков, В.М. Способ основной обработки почвы [текст] / В.М. Бойков, С.В. Старцев, В.М. Пронин, А.В. Павлов, Е.В.Бойкова, Ю.Ф.Курдюков // Патент Российской Федерации № 2442303. МПК А01В 79/00; заявл.17.08.10; опубл.20.02.12, Бюл. № 5.-5с.: ил.

3. Бойков, В.М. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия [текст] / В.М. Бойков, Е.В. Бойкова, В.А. Петров // Патент на полезную модель Российской Федерации № 93616. А01В15/00; заявл.07.10.08; опубл.10.05.10, Бюл. №13.-2с.: ил.

4. Бойков, В.М. Почвообрабатывающее орудие [текст] / В.М. Бойков, Е.В. Бойкова, В.А. Петров, А.В. Павлов // Патент Российской Федерации № 2379864. МПК А01В 3/00, А01В15/00; заявл.02.07.08; опубл.27.01.10, Бюл. №3.-13с.: ил.

Володченко А.Н.

Доцент, кандидат технических наук, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

АЛЮМОСИЛИКАТНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ

Аннотация

Установлено, что глинистые породы можно использовать в качестве сырья для получения автоклавных ячеистых бетонов, что позволит расширить сырьевую базу и сократить энергозатраты на производство.

Ключевые слова: песчано-глинистые породы, известь, автоклавные ячеистые бетоны.

Volodchenko A.N.

Associate Professor, PhD of Technical Siences, Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, ALUMINOSILICATE RAW MATERIALS FOR PRODUCTION OF CELLULAR CONCRETE

Abstract

It is proged that the clay rocks can be used as a raw material for autoclaved aerated concrete, that will expand the resource base and reduce the energy consumtion for production.

Keywords: sandy-clay rocks, lime, autoclaved aerated concrete

Ячеистые бетоны по строительно-эксплуатационным показателям и теплозащитным свойствам относятся к высокоэффективным строительным материалам и объемы их производства с каждым годом возрастают. Необходимо отметить, что в основе производства ячеистобетонных изделий лежит энергосберегающая технология. Наряду с этим идет постоянный научнотехнический поиск по совершенствованию технологии, возможности замены дефицитных чистых кварцевых песков более дешевыми полиминеральными песками, а также частичного исключения помола кремнеземистой составляющей при изготовлении ячеистобетонной смеси за счет использования тонкодисперсных отходов промышленности.

В связи с этим представляет интерес изучение возможности получения ячеистых бетонов автоклавного твердения на основе песчано-глинистых пород, спецификой которых является незавершенность процессов глинообразования. Установлено, что данные породы можно использовать для производства силикатных стеновых материалов [1-9]. Эти породы являются продуктами промежуточной стадии выветривания алюмосиликатных пород, на заключительной стадии выветривания которых образуются мономинеральные глины, пригодные для производства керамических изделий, цемента, керамзита, а также для получения металлокомпозитов [10-33].

Целью работы является изучение свойств ячеистых бетонов на основе алюмосиликатного сырья, представленного песчаноглинистыми породами.

В работе использовали песчано-глинистую породу (суглинок) месторождения Курской магнитной аномалии. В качестве вяжущего применяли негашеную известь с активностью 87,3 %. Исследования проводили с использованием метода математического планирования. Получена математическая модель, описывающая влияние на предел прочности при сжатии (R^) содержания извести в мас. % (xi), времени изотермической выдержки в автоклаве в мин (x2) и давления гидротермальной обработки в атм (x3).

R^ = 22,24 + 2,43x!-0,80

Зависимость предела прочности при сжатии от содержания CaO и времени изотермической выдержки при гидротермальной обработке представлена на рис. 1.

Время, мин

Рис. 1- Предел прочности при сжатии в зависимости от содержания СаО и времени изотермической выдержки в автоклаве

36