WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

Ветровая нагрузкасуммируется с силами собственного весастебля. Наиболее восприимчивыми кветровой нагрузке из высокоустойчивых иустойчивых растений является кукуруза; изнеустойчивых растений (озимая и яроваяпшеница, рожь, тритикале, озимый ияровой ячмень) – тритикале.

Под действием ветровойнагрузки стебель изгибается. Еслии <у, то он, после порыва ветра,выпрямляется; если т > и у, тостебель сохраняет остаточнуюкривизну, нарастающую по мере увеличенияциклов ветровой нагрузки; если и> т, торастение после нескольких порывов ветрабезвозвратно изогнется в месте превышенияпредела текучести, т.е. поляжет. В расчетахпринимались максимальные многолетниескорости ветра:дляг. Краснодара Vmax = 19,7 м/с (8-ми бальный, очень крепкийветер по шкале Бофорта); для г. Сочи Vmax = 16,5 м/с (7-ми бальный,крепкий ветер).

Решение задачи (рисунок5.4) проведено на основе дифференциальногопараметрического уравнения кривизны осистебля (S L):

;

;,(5.5)

где ЕI(S), q(), qс – жесткость, погонныйвес стебля с листьями и распределеннаяветровая нагрузка; S – текущая длина стебля; – локальнаякоордината (0 S); – текущий уголотклонения оси стебля от вертикали; смыслостальных величин пояснен вдиссертации.

Путем интегрирования идифференцирования уравнения полученывыражения для и, приведенные в диссертации.

Граничные условия имеютвид: 1); 2)и 3), где – удельный момент отдействия на колос ветровой нагрузки.

Напряжения изгибаи(S) в стебле вычислялись поформуле:

,(5.6)

где момент сопротивлениясечения стебля ; Wо – моментсопротивления сечения стебля у корня; – декрементубывания.

Расчеты проведены длявсех растений с оптимальными параметрамиархитектоники, найденными из условия ихвертикальнойустойчивости. Врезультате эти параметры были уточнены.

В качестве примера, нарисунке 5.5 показано распределениеизгибающих напряжений и встеблях озимой пшеницы. Наибольшие икорня, для среднерослой пшеницы; уровеньи (11,1-14,3 МПа) меньше предела упругостиу (18,5 МПа); это означает, что озимаяпшеница с оптимальной архитектоникойустойчива к полеганию.

В работе приведенытакие графики для всех обследованныхрастений и указаны величины и местамаксимальных напряжений в стебле.Оказалось, что для большинства растений(пшеницы, ржи, тритикале и ячменя) именьше у. В стебле кукурузы сфактически имеющимися диаметрами идлинами, наибольшие и (25,8-23,8 МПа)сосредоточены несколько выше корня и ихуровень в 1,5-1,4 раза больше у (16,9МПа) и т (22,0 МПа); это означает, что кукуруза симеющимися параметрами архитектоники при8-ми бальном ветре может полегать. Дляуменьшения и в отдельно стоящемрастении кукурузы достаточно увеличитьдиаметры стеблей на 10 % (при прежнихдлинах). В этом случае наибольшие и (укорня) равны 12,3-13,1 МПа, что на 40-30 % меньшеу.

Наибольшие и встеблях риса (5,5-4,6 МПа) вблизи метелки. Онивыше у (4,4 МПа), но меньше т (6,4МПа) и в стеблях могут накапливатьсяусталостные напряжения. Предел упругостистеблей риса в несколько раз ниже, чем удругих злаков. Поэтому необходимо егоувеличение (примерно в 1,4-1,5 раза, до 6,2-6,6МПа).

Расчеты подтвердилифеноменальную устойчивость стеблейбамбука к полеганию – оно может произойти только вэкстремальных случаях, например, приналипании на кроне большого количестваснега.

При анализе изгибанайдены угловые смещения стеблей в корнео, характеризующих степень егоразвития. Чем меньше о, тем лучше сцеплениекорня с почвой. Средняя, по растениям,величина о = 7,2°. Для озимой пшеницы,ржи, тритикале, озимого ячменя, кукурузыо выше средней и, следовательно,необходимо уменьшение о(увеличение mо(о)) у этих растений путем увеличениямассы корневой системы.

Для ржи, тритикале,озимого ячменя, кукурузы и рисаотношение r =Dк/Do меньше среднейвеличины r = 0,386, поэтому у этих растенийDк приселекции следует увеличить до величиныDкопт =0,386*Dоопт.

В блок – схеме рисунка 5.6представлен алгоритм выбора оптимальныхпараметров высокоурожайных сортов(гибридов) растений злаковыхкультур.

В таблице 5.1представлены результаты выбораоптимальных параметров злаковых растенийв сравнении с уже имеющимисяпараметрами.

Рисунок 5.6. Блок – схема алгоритмавыбора оптимальных параметров злаковыхрастений

Растения с уже имеющимисяпараметрами архитектоники ифизико-механическими свойствамистеблей


Озимаяпшеница

L = 73 – 106 см;

Do = 3,7 –4,0 мм

Яроваяпшеница

L = 56 – 83 см;

Do = 2,5 –2,8 мм

Рожь

L = 133 – 148 см; Do = 4,3 – 4,7 мм

Тритикале

L = 92 – 123 см;

Do = 5,1 –5,3 мм

Озимыйячмень

L = 70 – 106 см;

Do = 4,1 –4,3 мм

Яровойячмень

L = 53 – 73 см;

Do = 2,8 –3,0 мм

Кукуруза

L = 170 – 187 см; Do = 23,6 – 24,0 мм

Рис

L = 82 – 89 см;

Do = 7,7 –8,1 мм

Сорго

L = 78 – 168 см;

Do = 13,2 –15,3 мм


Способность мокрых растенийсохранять вертикальную устойчивость приимеющихся параметрах архитектоники, в томчисле, массе колосьев (метелок)


Озимаяпшеница

Яроваяпшеница

Рожь

Тритикале

Озимыйячмень

Яровойячмень

Кукуруза

Рис

Сорго

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Да

Да

Да

Необходимые измененияархитектоники для сохранения вертикальнойустойчивости растений


Увеличение D на 8 – 33 %

Уменьшение L на 12 – 21 %

Увеличение D на 24 – 50 %

Уменьшение L на 24 – 41 %

Увеличение D на 40 – 37 %

Уменьшение L на 48 – 36 %

Увеличение D на 10 – 19 %

Уменьшение L на 19 – 26 %

Увеличение D на 19 – 40 %

Уменьшение L на 30 – 38 %

Увеличение D на 32 – 57 %

Уменьшение L на 33 – 40 %

Нет, дополнительноможно увеличить на 50 % массу стебля спочатками

Нет

При увеличении массыметелки на 50 % нужно:

увеличить D на

9 – 12 %

уменьшить L на 15 – 11 %

Нет

При увеличении массыметелки на 50 % для Ср и Дс сортовнужно:

увеличить D на

4 – 9 %

уменьшить L на 17 – 28 %


Способность сохранять целостностьстебля (условие и < у) приизгибе мокрых растений с оптимальными, изусловий вертикальной устойчивости,параметрами архитектоники при действиимаксимальных ветровых нагрузок

Да

Да

Да

Да

Да

Да

Нет

Нет

Да


Необходимые измененияархитектоники и прочности стеблей длясохранения устойчивости растений кполеганию

Озимаяпшеница

Яроваяпшеница

Рожь

Тритикале

Озимыйячмень

Яровойячмень

Кукуруза

Рис

Сорго

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Увеличение Do

на 10 %

Увеличение в

1,4 – 1,5 раза у

Нет

Примечание: оптимальныепараметры архитектоники растений (вместе сисходными) приведены в таблице 5.1.

Сокращения: Кс – короткостебельныесорта (гибриды); Ср – среднерослые; Дс –длинностебельные.

Таблица 5.1. Результатывыбора оптимальных параметров растенийзлаковых культур

Растения

Исходные (И) и оптимальные (ОПТ)параметры архитектоники растений

Dо,мм

Dк,мм

L, м

В, г

Dои

Dоопт

Dки

Dкопт

Lопт

И

ОПТ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1. Озимая пшеница









-короткостебельная

3,9

4,2

2,1

2,2

0,73

0,65

3,95

3,95

- среднерослая

3,7

4,4

2,1

2,3

0,85

0,70

2,91

3,95

- длинностебельная

4,0

5,3

1,9

2,8

1,06

0,90

2,50

3,95

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»