Экспериментальная оценка воздействия на почву зерноуборочных комбайнов на резиноармированных гусеницах на уборке сои в Амурской области

МЕХАНИЗАЦИЯ АПК

MECHANIZATION OF AGROINDUSTRIAL COMPLEX

УДК 631.354.2

Липкань А.В., Самсонов Р.Е., ГНУ ДальНИИМЭСХ Россельхозакадемии ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВУ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ НА РЕЗИНОАРМИРОВАННЫХ ГУСЕНИЦАХ НА УБОРКЕ СОИ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье приведены основные результаты оценки воздействия на почву зерноуборочных комбайнов нового поколения на резиноармированных гусеницах GS 812C «Амур-Палессе» и КЗС «Vector 450 Track». Определены нагрузки на опоры и положение центра тяжести, нормальное давление на почву, уровень техногенного механического воздействия на почву движителей комбайнов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЗЕРНОУБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН, УБОРКА СОИ, ДАВЛЕНИЕ НА ПОЧВУ, УРОВЕНЬ ТЕХНОГЕННОГО МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

Lipkan A.V., Samsonov R.E.,

State Scientific Institution Far Eastern Research Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture of the Russian Agricultural Academy EXPERIMENTAL ASSESSMENT OF IMPACT ON THE SOIL BY COMBINE HARVESTERS ON RUBBER TRACKS ON SOYA CLEANING IN THE AMUR REGION

The article presents the main results of the assessment of impacts on the soil of combine harvesters in the new generation of caterpillars RUBBER GS 812C «Amur-Palesse" and GLC «Vector 450 Track». Determined the load on the bearings and the center of gravity, the normal pressure on the ground, the level of technogenic mechanical impact on the soil by harvesters propulsion.

KEY WORDS: COMBINE HARVESTERS, HARVESTING SOYBEANS, PRESSURE ON THE GROUND, THE LEVEL OF TECHNOGENIC MECHANICAL IMPACT.

Плановое увеличение посевных площадей и обеспечение своевременной и качественной уборки урожая зерновых культур и сои в экстремальных условиях земледелия Амурской области невозможны без технического перевооружения комбайнового парка. При этом основное внимание должно быть уделено комбайнам нового поколения на резиноармиро-ванных гусеницах [1].

В 2011 году на заводе «Кранспецбурмаш» (г. Шимановск) началось серийное производство соевого комбайна GS 812C «Амур-Палессе» (рисунок 1) на резиноармированных гусеницах - совместная разработка специалистов ПО «Гомсельмаш» (Республика Бела-

русь), ЗАО «БКЗ «Дальсельмаш» (г. Биробиджан).

Учитывая то, что новый комбайн на резиноармированных гусеницах является более конкурентоспособным по сравнению с распространённым в области комбайном «Вектор 410», ведущий российский производитель сельскохозяйственной техники «Ростсельмаш» разработал зерноуборочный комбайн «Vector 450 Track» (рисунок 2) и поставил его в Амурскую область для производственной проверки. Данный комбайн с учётом особенностей эксплуатации в Дальневосточном регионе установлен на гусеничную ходовую тележку с ре-зиноармированными гусеницами.

Рис. 1. Соевый комбайн GS 812C «Амур-Палессе»

В ходе проведения комплексной оценки работы данных комбайнов на уборке сои в 2011 году программа экспериментальных исследований, в том числе, предусматривала определение нагрузок на опоры с определением положения центра тяжести, нормального давления на почву и показателей техногенного механического воздействия на почву движителей комбайнов.

При определении массы, её распределения по кареткам гусеничной ходовой тележ-

Результаты развесовки

Рис. 2. Зерноуборочный комбайн «Vector 450 Track»

ки и координат центра тяжести комбайнов использовался экспериментальный метод «развесовки по опорам» [2]. Сигнал от специальных переносных тензометрических весов-площадок фиксировался с помощью современной информационно-измерительной системы БИК-М разработки «ПО «НАТИ».

Результаты развесовки и анализ неравномерности распределения нагрузки по опорам комбайнов приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

:на «Vector 450 Track»

Показатели Левая сторона

НК 1-я каретка 2-я каретка 3-я каретка 4-я каретка НК 1-я каретка 2-я каретка 3-я каретка 4-я каретка

Нагрузка от i - каретки j -борта Gij , кг 173 2421 2775 2713 2829 184 2145 3805 2199 2592

Нагрузка от катка GKii, кг 173 1210,5 1387,5 1356,5 1414,5 184 1072,5 1902,5 1099,5 1296

Нагрузка от движителя Gj , кг 10911 10925

Масса комбайна G, кг 21836

Коэффициент распределения нагрузки под кареткой Кни 0,0079 0,1109 0,1271 0,1242 0,1296 0,00 84 0,0982 0,1743 0,1007 0,1187

Смещение Ц.Т. от оптимального, мм: для комбайна: - продольное AXC - поперечное AYC -18,6 -1,0

Таблица 2

Результаты развесовки комбайна GS 812C «Амур-Палессе»

Вариант опыта* Показатель Левая сторона

Передняя каретка i = 1 Задняя каретка i = 2 Передняя каретка i = 1 Задняя каретка i = 2

1. Жатка в трансп. поло- 1 Нагрузка от 1 - каретки / - борта О ц , кг 6883 3523 3689 5603 5943 2334 3022 5796

жении 2. Без жатки, наклонная камера в верхн. трансп. положении 2 Нагрузка от катка ОК / , кг 1377 705 922 1401 1189 467 756 1449

3 Нагрузка от движителя О /, кг 10572 9126 8965 8130

4 Масса комбайна О, кг 19537 17256

5 Коэффициент распределения нагрузки под каретками КН /и 0,3523 0,2042 0,1888 0,3247 0,3042 0,1353 0,1547 0,3359

6 Коэффициент распределения нагрузки под движителем КН и 0,5411 0,5289 0,4589 0,4711

Смещение Ц.Т. от оптимального, мм: для комбайна: 7 - продольное ДХс -152,0 / 325,5 8 - поперечное Мс 128,7 / 90,3

Полученные данные свидетельствуют о более удачной компоновке комбайна «Vector 450 «Track», определяемой, главным образом, центральным расположением бункера, кабины и симметричностью расположения молотилки на гусеничной ходовой тележке.

В тоже время, измерения и результаты расчётов показывают необходимость совершенствования конструкции комбайна GS 812C «Амур-Палессе» в плане корректировки положения центра тяжести за счёт смещения молотильной части по гусеничной ходовой тележке вправо на 100 мм и назад на 200-250 мм.

Оценка напряжений в почве под резино-армированными гусеницами комбайнов проводилась на уборке сои на луговых чернозёмо-видных, тяжёлосуглинистых почвах. Для по' "Pta "»;....... - -.......

лучения эпюр напряжений закладывались мембранные датчики давления в почву на глубину 5...6 см. Повторность опытов 3-х кратная. Регистрация эпюр и их обработка проводились с помощью бортового измерительного комплекса БИК-М с программным обеспечением «ACTest Pro». Величина нормального давления и неравномерность его распределения согласно ГОСТ 26953-86 оценивались коэффициентом неравномерности распределения, который определялся из экспериментальной эпюры отношением максимального значения напряжения к среднему.

Результаты измерений, обработки и расчётов представлены в таблице 3, а на рисунке 3 приведены образцы полученных эпюр напряжений в почве.

б

Рис. 3. Образцы эпюр напряжений в почве на глубине 5.. .6 см под воздействием комбайнов

на резиноармированных гусеницах: а - GS 812C «Амур-Палессе»; б - КЗС «Vector 450 Track»

В результате измерений и проведённых расчётов средний коэффициент неравномерности распределения напряжений ^ под ходовыми системами комбайнов равен для GS 812C «Амур-Палессе» - 2,5±0,24, а для «Vector 450 Track» - 2,39±0,23. Расчётное максимальное

давление q р под левым и правым гусеничными движителями составило соответственно для комбайна GS 812C «Амур-Палессе» - 136 и

117 кПа. Расчётное среднее давление q р, составило 55 и 46 кПа. Для комбайна «Vector 450 Track» максимальное давление q р - соответственно 126 и 167 кПа при среднем расчётном давлении q р для обоих бортов - 53 кПа. Таким образом, воздействие комбайнов на почву не превышает допустимых норм (в соответствии с ГОСТ 26955-86 для почв с W < 0,5НВ

q р должно быть не более 210 кПа).

Таблица 3

Расчёт среднего коэффициента неравномерности распределения напряжений под ходовыми системами комбайнов в нормальных условиях на уборке сои

№ п/п Модель комбайна Тип ходовой системы Масса конструкционная Борт Условное обозначение величин по ГОСТ 26953-86

n t t± 10.05 * St Чк Чк

1 GS 812С «Амур-Палессе» Гусеничный на РАГ 19700 левый 3 2,49 0,06 2,49 ± 0,12 136 55

правый 3 2,51 0,19 2,51 ± 0,37 117 46

2 « Vector 450 Track» Гусеничный на РАГ 21700 левый 8 2,39 0,12 2,39 ± 0,23 126 53

правый 9 3,16 0,08 3,16 ± 0,16 167 53

Считаем необходимым обратить внимание разработчиков данных комбайнов, что при условии поперечного центрального расположения молотилки на гусеничной ходовой тележке для комбайна GS 812C «Амур-Палессе» и устранения недостатка в установке второй каретки правого борта для комбайна «Vector 450 Track», с которым связано увеличение коэффициента неравномерности распределения

напряжения ^ до 3,16, пиковые и средние давления обоих комбайнов будут примерно равны 126... 127 и 51...53 кПа.

Экспериментальная оценка техногенного механического воздействия на почву комбайнов проводилась по методике [3] и в соответствии с ГОСТ 20915-75. Результаты оценки приведены в таблице 4.

Таблица 4

Изменение физико-механических свойств почвы и степени её деформации под воздействием ходовых систем

комбайнов

3 Коэффициент уплотне- Твёрдость почвы H

Фон Дата Марка машины § аТ С о Л о S- о о в слое р, г/см3 ния Куп в слое и коэффициент её увеличения Кут в слое Глубина следа h,

Хозяйство не и о а ч ч ° Ш И 0-10 см 10-20 см 20-30 см 0-10 см 10-20 см 0-10 см 0-20 см 0-30 см мм

20-30 см H, Кут H, Кут H, Кут

кг/см2 кг/см2 кг/см2

Стерня сои Вне следа 25,0 0,996 1,228 1,375 9,22 13,40 15,67

29.09.11

к-з "Луч", GS 812C

с. Ивановка "Амур- 1,081 1,248 1,356 1,085 1,016 0,986 13,47 1,461 16,08 1,20 17,74 1,132 33,0

Ивановского Палессе "

района

Стерня сои Вне следа 17,6 0,961 1,287 1,407 11,63 17,37 17,99

05.10.11 агро-

фирма "Партизан", "Енисей -1200РМ" 1,022 1,216 — 1,063 0,945 — 16,57 1,425 20,27 1,167 20,31 1,129 31,0

с. Раздольное Тамбовского "Енисей -958Р" 1,016 1,175 — 1,057 0,913 — 17,64 1,517 20,83 1,199 21,31 1,184 25,5

района GS 812C "Амур -Палессе " 0,998 1,334 — 1,038 1,036 — 17,39 1,495 19,42 1,118 19,53 1,086 26,0

Стерня сои Вне следа 22,6 0,865 1,163 9,95 14,28 15,53

07.10.11

ООО "Пограничное", "Vector 450"Track" 0,953 1,167 — 1,101 1,004 — 15,13 1,521 17,03 1,193 17,15 1,104 28,5

с. Нижняя Полтавка Кон- "Енисей -958Р" 0,963 1,233 — 1,113 1,060 — 14,21 1,428 18,08 1,266 19,21 1,237 26,0

стантинов-ского района "Вектор 410" 0,950 1,230 — 1,098 1,058 — 17,29 1,738 19,11 1,338 19,38 1,248 51,5

Достоверно установлено, что после прохода комбайнов прирост плотности почвы наблюдался лишь в слое 0-10 см. Уровень прироста плотности почвы не превысил допустимого значения 0,1 г/см3 [4]. Изменение твёрдости почвы наблюдалось во всех слоях почвы до 30 см. Коэффициент увеличения твёрдости почвы Кут для комбайна GS 812C «Амур-Палессе» находится в диапазоне 1,132...1,461, а для комбайна «Vector 450 Track» - 1,104.1,521. Значение глубины следа не превысило допустимого по агротехническим требованиям 50 мм [5] и составило для комбайна GS 812C «Амур-Палессе» 33,0±3,7 мм, а для комбайна «Vector 450 Track» - 28,5±1,1 мм.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что оцениваемые комбайны в данных условиях эксплуатации по воздействию на почву соответствуют современным требованиям (ГОСТ 26955-86), не оказывают значительного уплотняющего воздействия на почву, но, тем не менее, требуют доработки в плане дальнейшего улучшения своих опорных свойств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Липкань, А.В. Проблемы и перспективы совершенствования зональных уборочно-транспортных машин высокой проходимости / А.В. Липкань // Вестник ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2007. - Вып. 3. - С. 43-51

2. Липкань, А.В. К вопросу корректировки положения центра тяжести опытных зерноуборочных комбайнов на гусеничном ходу / А.В. Липкань // Механизация и электрификация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2007. - Вып. 14. - С. 124-141

3. Самсонов, Р.Е. Результаты техногенного воздействия на почву ходовых систем уборочной техники в условиях Амурской области / Р.Е. Самсонов, В.И. Лазарев, А.В. Липкань // Механизация и электрификация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2009. -Вып. 16. - С. 14-19

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

5. Исходные требования к Зональной системе технологий и машин для производства продуктов растениеводства в Дальневосточном регионе России [текст] / под общ. ред. Ю.В. Терентье-ва [и др.]. - Благовещенск: ДальГАУ, 2007. - 166 с.

УДК 631.363.(0.41) Бурмага А.В., Доценко С.М.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОРМЛЕНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Разработаны методологические основы по определению экономической эффективности функционирования механизированного кормления животных. Предложена модель оценки эффективности кормления животных полнорационнымикормосмесями с использованием плодов тыквы. Реализация модели позволит изыскать рациональные способы подготовки кормов к скармливанию и технические средства, предназначенные для их реализации.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МЕХАНИЗИРОВАННОЕ КОРМЛЕНИЕ, КРУПНОРОГАТЫЙ СКОТ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, КОРМОВЫЕ СМЕСИ, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА.

Burmaga A. V., Dotsenko S.M.

CRITERIA OF THE ASSESSMENT OF EFFICIENCY OF PROCESS OF THE MECHANIZED FEEDING OF CATTLE

Developed the methodological basis to determine the economic efficiency of the mechanized feeding of animals. Was offered the model of an assessment of efficiency of feeding of animals by full-feeding with feed mixtures with using of fruits of a pumpkin. Realization of model will allow to find rational ways ofpreparation offorages for feeding and technich facilities provided for their realization.

KEY WORDS: MECHANIZED FEEDING, CATTLE, ECONOMIC EFFICIENCY, FEED MIXTURES, TECHNICH FACILITIES.

При разработке и проектировании линий приготовления и выдачи полнорационных кормосмесей (ПРКС) крупному рогатому скоту, для оценки их эффективности ис-

пользуют обобщенный показатель - минимум приведенных затрат. Однако он не дает объективной оценки, так как не несет полной информации о соизмеримости затрат и до-