Geum.ru

Совершенствование технологических процессов и технических средств для возделывания и уборки картофеля

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Результаты исследований и основные положения
Подобный материал:
1   2   3

Основные выводы

  1. Изучением практической реализации процессов производства картофеля в зоне Южного Урала, научно-исследовательскими работами по их совершенствованию установлено, что одним из важнейших факторов определяющих эффективность возделывания и уборки картофеля на средних по механическому составу почвах является процесс создания и сохранения требуемого по агротехническим требованиям фракционного состава клубненесущего слоя и обеспечение в ней необходимой для растений питательной среды. Поэтому совокупность последовательно выполняемых процессов при возделывании картофеля должна быть направлена на создание указанных условий развития растений. Именно отсутствие таких условий предопределяет высокую трудоемкость и энергоемкость технологических операций, в том числе непосредственно до 20-30% на сепарацию картофельного вороха при механизированной уборке картофеля. Высокая энергоемкость сепарации почвы при уборке и ее недостаточная эффективность предопределяют одновременно вынос с поля плодородного слоя почвы и повышение затрат ресурсного потенциала.
  2. Структурная модель подготовки почвы и внесения удобрений, включающая в себя агробиологическую (АБС), механико-технологическую (МТС), техническую (ТС), агротехнологическую (АТС) и энергетическую (ЭС) системы позволяет раскрыть их функциональные связи, позволившие обосновать направления совершенствования технологии возделывания и уборки картофеля, характеризующие эффективность процесса предпосадочной подготовки почвы и внесения удобрений, которое позволяет применять механизированную уборку картофеля.
  3. Впервые смоделирован процесс взаимодействия рабочего органа с почвенной средой на основе решения задачи методом конечных элементов в системе PATRAN, что позволяет устанавливать зависимости равнодействующей предельного сопротивления на рабочем органе, определить энергетику процесса обработки почвы, величину тягового сопротивления орудия в целом и на стадии проектирования обеспечить разделение и управление потоками мощности энергетического средства, повысить эффективность его использования при возделывании картофеля, обосновать рациональные режимы работы МТА, снизить энергозатраты на выполнение технологических операций и как результат - снизить энергоресурсы на единицу продукции.
  4. Рациональными конструктивными параметрами и режимами работы грядообразователя фрезерного типа являются: диаметр фрезерного барабана D=0,5 м, подача на нож S=8-15 см, количество ножей, находящихся в одной плоскости. Z=3-4 шт., кинематический параметр λ = 3-5. Тяговое сопротивление тягово-приводного орудия с шириной захвата 1,4 м при глубине обработки 0,11 м R =3,6-4,5 кН, потребляемая мощность на ВОМ – 25-30 кВт, удельное тяговое сопротивление 2,3-2,9 кН/м, удельный расход топлива 9,0-12,0 кг/га.

Экспериментальные рабочие органы при рабочих скоростях Vп = 2,0-2,2 м/с обеспечивают требуемое качество крошения почвы, коэффициент вариации по выровненности обработанной поверхности не выше 10%. При уборке комбайнами поступление почвенных комков в бункер сокращается на 23-30%.
  1. Рациональными конструктивными параметрами бесприводного ротационного рабочего органа являются: количество пальцев одной секции Z=12-14 шт., минимальный угол наклона оси вращения секции α = 20-25 град., радиус секции барабана – в пределах 0,5 м, диаметра пальца 18 мм.

Тяговое сопротивление орудия с бесприводным ротационным рабочим органом с шириной захвата 2,8 м при установочной глубине обработки 0,20 м составляет R = 20-22 кН, удельное тяговое сопротивление – 3,0-4,0 кН/м, удельный (погектарный) расход топлив q = 8,9-10,4 кг/га.

Значения однородности фракционного состава почвы, соответствующие агротехническим требованиям обеспечиваются при следующих параметрах: угол наклона секции рабочего органа 22<α<31о, поступательная скорость агрегата V>1,8 м/с, глубина обработки 0,17
6. Рациональными режимами работы и параметрами вибрационного высевающего устройства для внутрипочвенного внесения удобрений являются: угловая скорость ω=25-31 с-1; амплитуда колебаний А=3-4 см; угол наклона днища 10-15°.

Установлено, что зависимости скорости перемещения материала при изменении частоты колебаний в пределах от 0 до 25-30 с-1 незначительно отличаются от линейной, что подтверждает правильность вывода, полученного при теоретическом анализе работы высевающего устройства. Для экспериментального высевающего устройства коэффициент кинематического режима К имеет min и max значения для одного режима работы в отличие от известных вибрационных устройств. Впервые предложены новый способ и устройство для внутрипочвенного внесения удобрений.

7. Применение экспериментальных рабочих органов при рабочих скоростях Vп = 2,0-2,2 м/с обеспечивает качество крошения почвы 90-95%, коэффициент вариации по выровненности обработанной поверхности не выше 10%. При уборке комбайнами поступление почвенных комков в бункер сокращается на 23-30%.

8. Разработаны рекомендации по применению в производстве результатов исследований по совершенствованию технологии и технических средств для возделывания и уборки картофеля. Результаты исследований внедрены в картофелеводческих хозяйствах Челябинской и Курганской областей. Оценка экономической эффективности показала, что разработанные мероприятия позволяют применять механизированную уборку, снизить количество операций при подготовке почвы и при уходе за посадками картофеля, а это в свою очередь обеспечивает снижение общих затрат труда до 28%, эксплуатационных затрат - до 25%. Дополнительный экономический эффект составляет 8,5 тыс.руб./га. Применение внутрипочвенного способа внесения удобрений дает годовой экономический эффект от предотвращения экологического ущерба в сумме 4,0-6,0 тыс.руб./га.


Результаты исследований и основные положения

диссертации отражены в 76 публикациях, в том числе:


Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:


1. Дорохов, А. П. Машины для уничтожения вредителей [Текст] / А. Дорохов, Р. Латыпов, А. Арефьев // Сельский механизатор. - 2005. - № 3. - С. 13.

2. Латыпов, Р. М. Обоснование параметров высевающего устройства вибрационного типа [Текст] / Р. М. Латыпов, А. И. Арефьев // Вестник КрасГАУ. - 2006. - № 10. - С. 246-252.

3. Комбинированный агрегат КМПО-2,8 [Текст] / А. Дорохов [и др.] // Сельский механизатор. - 2006. - № 10. - С. 6-7.

4. Результаты тяговых испытаний грядообразователя фрезерного типа [Текст] / А. П. Дорохов [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2008. - № 2. - С. 13-16.

5. Плаксин, А. М. Энергетические показатели тягово-приводного агрегата [Текст] / А. М. Плаксин, Р. М. Латыпов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 7. - С. 29-30.

6. Капов, С. Н. Повышение эффективности технологических процессов в растениеводстве [Текст] / С. Н. Капов [и др.] // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 3. - С. 4-6.

7. Капов, С.Н. Совершенствование технологии предпосадочной обработки почвы и внесения удобрений под картофель [Текст] / С.Н.Капов, М.А. Адуов, Р.М. Латыпов, Р.Р.Латыпов // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 3. - С. 161-167.

8. Латыпов, Р. М. Тяговые характеристики комбинированной машины КМПО-2,8 для предпосадочной обработки почвы под картофель [Текст] / Р. М. Латыпов // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 6. - С. 59-60.

9. Латыпов, Р. М. Влияние способов предпосадочной обработки почвы на результаты работы картофелеуборочных машин [Текст] / Р. М. Латыпов // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 9. - С. 65-66.

10. Плаксин, А.М. Энергетическая оценка грядообразователя фрезерного типа [Текст] / А.М.Плаксин, Р.М.Латыпов, Г.П.Ишимов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. - № 12. - С. 22-23.

Учебное пособие с грифом УМО:

1. Латыпов, Р. М. Технологии и технические средства для возделывания и уборки картофеля [Текст] : учебное пособие / Латыпов Р. М., Дорохов А. П., Печерцев Н. А. - Челябинск: ЧГАУ, 2008. - 91 с. - с. прил. - Библиогр.: с. 83-84 (17 назв.). - ISBN 978-5-88156-468-1.

Публикации в других изданиях:

1. Латыпов, Р.М. Внутрипочвенное внесение твёрдых органических удобрений при возделывании картофеля [Текст] / Латыпов Р. М. // Вестник Челябинского агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1994. - Т. 8. - С. 80-81.

2. Дорохов, А. П. Физическая сущность процесса высева сыпучих материалов с использованием вибрационных устройств [Текст] / Дорохов А. П., Печерцев Н. А., Латыпов Р. М. // Вестник Челябинского агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1995. - Т. 11. - С. 52-58.

3. Леванидов, В. В. Определение кинематических характеристик вибратора [Текст] / Леванидов В. В., Печерцев Н. А., Латыпов Р. М. // Вестник Челябинского агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1995. - Т. 13. - С. 68-71.

4. Исследование рабочего процесса вибрационного выгрузного устройства [Текст] / А. П. Дорохов [и др.] // Вестник Челябинского агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1996. - Т. 14. - С. 80-85.

5. Жилкин, В.А. Исследование напряженно-деформированного состояния упругой полуплоскости, взаимодействующей со стержнем круглого поперечного сечения (статья) [Текст] : Жилкин В.А., Латыпов Р.М., Подолько П.М. // Вестник Кокшетауского университета./ Кокшетау 2006. С. 118-130

6. Латыпов, Р. М. Обоснование параметров и режимов работы высевающего устройства машины для внутрипочвенного внесения твёрдых органических удобрений [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / Латыпов Рафкат Мирхатович ; науч. рук. Дорохов А. П. - Челябинск, 1996. - 21с. : ил. - На правах рукописи.

7. Латыпов, Р. М. Обоснование грядоленточной технологии возделывания картофеля [Текст] /Латыпов Р.М., Мухамадиев Э.Г.// Вестник Челябинского агроинженерного университета. -Челябинск: Изд-во ЧГАУ,1997. -Т. 21.-С.37-42.

8. Латыпов, Р.М. Установка для ускоренного компостирования твёрдых органических удобрений [Текст] /Латыпов Р.М.// Вестник Челябинского агроинженерного университета. -Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1997. - Т. 21. - С. 42-46.

9. Латыпов, Р. М. Комбинированная машина для активной обработки почвы с одновременным формированием гряды под картофель [Текст] / Латыпов Р.М., Печерцев Н. А., Гайнуллин И. А. // Вестник Челябинского агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 1998. - Т. 24. - С. 63-67.

10. Латыпов, Р. М. Совершенствование технологии и технических средств для внесения удобрений [Текст] / Латыпов Р.М. // Челябинскому государственному агроинженерному университету - 70 лет: тез. докл. на XL науч.-техн. конф. / ЧГАУ. - Челябинск, 2001. - С.93-95.

11. Совершенствование технических средств для производства раннего картофеля [Текст] / Дорохов А. П. [и др.] // Материалы XLI научно-технической конференции / ЧГАУ. - Челябинск, 2002. - Ч. 2. - С. 51-53.

12. Дорохов, А. П. Повышение эффективности технологического процесса посадки картофеля [Текст] /Дорохов А.П., Латыпов Р.М. //Материалы XLII научно-технической конференции /ЧГАУ. -Челябинск, 2003. - Ч.2. - С.110-113.

13. Дорохов, А. П. Совершенствование зональных технологий и комплекса машин для предпосадочной обработки почвы и посадки картофеля [Текст] / Дорохов А.П., Латыпов Р.М., Арефьев А.И. // Материалы XLIII научно-технической конференции / ЧГАУ. - Челябинск, 2004. - Ч. 1. - С. 330-334.

14. Дорохов, А. П. Совершенствование технологии и технических средств для предпосадочной подготовки почвы под картофель [Текст] / А. П. Дорохов, Р. М. Латыпов // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2004. - Т. 42. - С. 19-23.

15. Латыпов, Р. М. Совершенствование технических средств для возделывания картофеля [Текст] / Латыпов Р. М., Подолько П. М. // Материалы XLIII научно-технической конференции /ЧГАУ.-Челябинск,2004. - Ч. 1. - С. 341-342.

16. Латыпов, Р. М. Предпосадочная подготовка почвы под картофель с одновременной нарезкой гряд [Текст] / Латыпов Р. М., Лежников К. С. // Материалы XLIII научно-технической конференции / ЧГАУ. - Челябинск, 2004. - Ч.1. - С. 340-341.

17. Дорохов, А. П. Совершенствование технических средств для предпосадочной обработки почвы [Текст] / Дорохов А. П., Латыпов Р. М., Лежников К. С. // Материалы XLIV международной научно-технической конференции "Достижения науки - агропромышленному производству" / ЧГАУ. - Челябинск, 2005. - Ч. 2. - С. 7-10.

18. Латыпов, Р. М. Энергетическая оценка механизированных технологий производства картофеля [Текст] / Р. М. Латыпов // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2005. - Т. 45. - С. 115-125.

19. Латыпов, Р.М. Машины для предпосадочной обработки почвы под картофель [Текст] / Р.М.Латыпов //Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. -Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2005. -Т.45.- С.126-130.

20. Решение контактных задач в среде MSC.PATRAN-NASTRAN [Текст] / В. А. Жилкин [и др.] // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2006. - Т. 48. - С. 55-72.

21. Латыпов, Р. М. Обоснование ширины междурядий при посадке картофеля по грядоленточной технологии [Текст] / Р. М. Латыпов // Достижения науки и техники АПК. - 2006. - № 11. - С. 44.

22. Совершенствование технологии и рабочих органов для предпосадочной обработки почвы под картофель [Текст] / Р. М. Латыпов [и др.] // Достижения науки и техники АПК. - 2006. - № 12. - С.41-42.

23. Латыпов, Р. М. Энергетические параметры тягово-приводного грядообразователя фрезерного типа [Текст] / Латыпов Р. М. // Материалы юбилейной XLV Международной научно-технической конференции "Достижения науки - агропромышленному производству" / ЧГАУ.-Челябинск, 2006. -Ч.2.-С.145-148.

24. Латыпов, Р. М. Оценка энергетической эффективности комбинированной машины для предпосадочной подготовки почвы под картофель [Текст] / Р. М. Латыпов, П. М. Подолько, А. И. Арефьев // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2006. - Т. 47. - С. 70-72.

25. Гайнуллин, И.А. Применение скоростных комбинированных агрегатов третьего поколения для повышения эффективности сельскохозяйственного производства [Текст] /И.А.Гайнуллин, Р.М.Латыпов //Доклады ТСХА / Рос. гос. аграр. ун-т -МСХА им.Тимирязева. -М.,2007. - Вып. 279, ч. 1. - С.414-417.

26. Латыпов, Р.М. Моделирование показателей силовой характеристики грядообразователя фрезерного типа [Текст] /Латыпов Р.М. // Материалы XLVI международной научно-технической конференции "Достижения науки - агропромышленному производству" / ЧГАУ. - Челябинск, 2007. - Ч. 2. - С. 17-20.

27. Огнев, И. Г. Оценка эффективности способов предпосадочной обработки почвы под картофель в условиях Южного Урала [Текст] / И. Г. Огнев, Р.М. Латыпов // Известия Международной академии аграрного образования / Международная академия аграрного образования; Санкт-Петербургское региональное отделение МААО; Санкт-Петербургская региональная организация инженеров сельского хозяйства. - СПб, 2007. - Вып. 4. Системное моделирование процессов агропромышленного комплекса. - С. 76-78.

28. Латыпов, Р. М. Технологии и технические средства для возделывания и уборки картофеля [Текст] : учебное пособие / Латыпов Р. М., Дорохов А. П., Печерцев Н. А. - Челябинск: ЧГАУ, 2007. - 86 с. - ил. - Библиогр.: с. 83-84 (17 назв.). - ISBN 978-5-88156-430-8.

29. Плаксин, А. М. Энергетические показатели почвообрабатывающего агрегата фрезерного типа [Текст] / Плаксин А. М., Латыпов Р. М. // Материалы XLVII международной научно-технической конференции "Достижения науки - агропромышленному производству", посвящённой 100-летию со дня рождения И. Е. Ульмана / ЧГАУ. - Челябинск, 2008. - Ч. 2. - С. 55-60.

30. Латыпов, Р.М. Структурный анализ технологии возделывания картофеля [Текст] / Р.М. Латыпов // Вестник Челябинского государственного агроинженерного университета. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2009. - Т. 54. - С. 32-37.

Патенты на изобретения, полезные модели, свидетельства

На программные продукты для ЭВМ:
  1. Патент на изобретение 235109 РФ, АО1В 49/06. Способ внесения удобрений и устройство для его осуществления [Текст] / Латыпов Р.М., Арефьев А.И., Дорохов А.П., Печерцев Н.А.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. - №2007139968/12. Заявлено 29.10.2007. Опубл.10.04.2009. Бюлл.№10.
  2. Патент на полезную модель 81409 РФ, АО1 В 39/12. Устройство для формирования гряд [Текст] / Латыпов Р.М., Латыпов Р.Р., Печерцев Н.А., Арефьев А.И.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2008144380/22. Заявлено 10.11.2008. Опубл.20.03.2009. Бюлл.№8.
  3. Патент на полезную модель 87067 РФ, АО1 С 9/02. Устройство для посадки картофеля [Текст] / Латыпов Р.М., Капов С.Н., Латыпов Р.Р., Раупова Р.Н.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ.– №2009120355/22. Заявлено 28.05.2009. Опубл.27.09.2009. Бюлл. №27.
  4. Патент на полезную модель 85290 РФ, АО1В 37/00. Следорыхлитель [Текст] / Плаксин А.М., Латыпов Р.М., Латыпов Р.Р., Подолько П.М., Арефьев А.И.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2008145729/22. Заявлено 19.11.2008. Опубл.10.08.2009. Бюлл.№22.
  5. Патент на полезную модель 85297 РФ, АО1С 9/02. Устройство для посадки картофеля [Текст] / Латыпов Р.М., Капов С.Н., Латыпов Р.Р., Арефьев А.И.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ.– №2008145728/22. Заявлено 19.11.2008. Опубл.10.08.2009. Бюлл.№22.
  6. Патент на полезную модель 89323, РФ А01С3/06 Вибрационное высевающее устройство [Текст] / Жилкин В.А., Латыпов Р.М., Латыпов Р.Р.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ.– №2008147735/22. Заявлено 08.04.2009. Опубл.08.04.2009.
  7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2008615874 РФ Комплектование машинно-тракторных агрегатов для выполнения полевых работ [Текст] / Латыпов Р.М., Мухамадиев Э.Г.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2008614739. Заявлено 20.10.2008. Опубл.09.12.2009.
  8. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2008615873 РФ Сервис машинно-тракторного парка в сельском хозяйстве [Текст] / Латыпов Р.М., Мухамадиев Э.Г.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2008614738. Заявлено 20.10.2008. Опубл. 09.12.2009.
  9. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2009615317 РФ Расчет затрат при проведении технического обслуживания и ремонта тракторов [Текст] / Латыпов Р.М., Мухамадиев Э.Г., Латыпов Р.Р., Ишимов Г.П., Подолько П.М.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2009610592. Заявлено 18.02.2009. Опубл.24.09.2009.

10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 23456 РФ Определение производительности машинно-тракторных агрегатов на выполнении полевых работ [Текст] / Латыпов Р.М., Мухамадиев Э.Г., Латыпов Р.Р., Ишимов Г.П.: заявитель и патентообладатель Челябинский ГАУ. – №2009610593. Заявлено 18.02.2009. Опубл.10.09.2009.


Подписано в печать 18.06.2010 г.

Формат А5. Объем 2,0 уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ №

УОП ЧГАА