WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

РОДИМЦЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВА ЭЛИТНЫХ СЕМЯН

ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в ГНУ ГНЦ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур (ВНИИЗБК), ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» (ОрелГАУ) и ГНУ ВНИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ)

Научный консультант – заслуженный изобретатель РФ,

доктор технических наук

Дринча Василий Михайлович

Официальные оппоненты – заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Туаев Мурат Викторович

доктор технических наук, профессор

Авдеев Аркадий Викторович

член-корреспондент РАСХН,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Горбачев Иван Васильевич

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны (НИИСХ ЦРНЗ)

Защита состоится: 25 июня 2008 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.056.03 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, г. Балашиха-8 Московской области, РГАЗУ, в корпусе общежития №6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет».

Автореферат разослан _____ мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, профессор Мохова О.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Выведение новых и возобновление используемых сортов на научной основе невозможны без полевой стадии их отработки на селекционно-опытных делянках. В свою очередь, эффективность и интенсификация селекционно-семеноводческих процессов в значительной степени зависят от оснащенности селекционных учреждений средствами технического обеспечения. В настоящее время в России действует около 750 опытных сельскохозяйственных учреждений. Оснащенность их средствами механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве зерновых и зернобобовых культур находится на уровне 40…45%, изношенность парка селекционных машин составляет 65…70%. Общая потребность селекционно-семеноводческих учреждений в специальной технике составляет от 350 до 1400 единиц, в зависимости от наименования машины.

Новый вызов прогресса знаний убеждает в необходимости разработки и внедрения средств комплексной механизации селекционно-семеноводческих процессов на качественно новом уровне. Создание нового поколения машин должно осуществляться с учетом достигнутого технического уровня и конструктивных решений, реализующих направление ресурсосбережения и наиболее полного учета агробиологических особенностей объектов машинного воздействия. Последнее наиболее важно в отношение зернобобовых культур, для которых разработка вопросов механизации селекционно-семеноводческой работы осложняется целым рядом агробиологических особенностей.

В связи с вышеизложенным, проблема научного обоснования и создания новых технологических и технических решений, обеспечивающих интенсификацию производства элитных семян зернобобовых культур и высокие показатели технологической эффективности за счет оптимизации воздействия рабочих органов на обрабатываемый материал, является актуальной, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Исследования проводились в соответствии с производственными заданиями НИР и ОКР календарного плана выполнения работ по Государственному контракту ГНТР/ГК ВНИИ Зернобобовых и крупяных культур, по следующим основным разделам: 06.04.02; 08.06.04; 08.06.05 и др., а также по тематическим научно-прикладным планам НИР и НИРС кафедры “МТП в АПК” ФГОУ ВПО «ОрелГАУ».

Объект исследований. Технологические процессы возделывания, уборки и послеуборочной обработки семян зернобобовых культур в селекции и первичном семеноводстве, экспериментальные образцы новых рабочих органов и машин.

Предмет исследований. Закономерности влияния конструктивных, кинематических и динамических параметров рабочих органов машин на качественные показатели их работы.

Цель работы. Разработка теоретических основ высокоэффективного машинно-технологического комплекса для целей селекции, сортоиспытания и первичного семеноводства зернобобовых культур, создание, исследование и внедрение рабочих органов и машин в производство.

Задачи исследований:

- Систематизация элементов перспективного машинно-технологического комплекса и обоснование альтернативной системы машин для селекционно-опытных работ по выведению новых сортов зернобобовых культур;

- Изучение физико-механических и посевных свойств семян перспективных сортов гороха и фасоли, определение степени влияния на них матриакальной разнокачественности;

- Разработка математических моделей зависимости критической скорости соударения рабочего органа с обмолачиваемым материалом, а также кинематики движения свободного зерна на поверхности обмолачивающей лопасти, с целью установления закономерностей процесса и оптимизации конструктивно-технологических параметров МСУ, улучшающих условия зональной сепарации;

- Разработка теоретических основ и исследование динамических факторов процессов бороздообразования лаповыми сошниками и клиновидными формирователями направляющих борозд, разравнивания почвенных гребней ротационными рабочими органами шнеко-лопастного типа, равномерного распределения гербицида заделывающими устройствами;

- Разработка машинно-технологического комплекса для двухпоточной системы сепарации и очистки биологически ценных семян; изготовление и исследование в лабораторных и полевых условиях рабочих органов и машин для обмолота, посева и ухода за растениями, определение их технологических и энергетических показателей;

- Теоретическое обоснование и разработка методического комплекса и лабораторного оборудования для оценки пригодности селекционного материала к механизированному возделыванию и уборке;

- Определение технико-экономической эффективности предлагаемых технологических процессов.

Методика исследований. Теоретические исследования базируются на основополагающих законах земледельческой механики: теории упругости, теории удара, механики разрушения, теории подобия. Физико-механические и биологические свойства растительного материала определены с использованием методик, разработанных ГНУ ВИМ, ОАО ВИСХОМ, а также частных теоретических и прикладных методик. Качество работы экспериментальных рабочих органов машин, параметры технологических процессов исследовались в лабораторных и полевых условиях с помощью стандартных и специально разработанных и изготовленных оборудовании и стендах, опытных образцах машин. Полевые испытания проводились по ОСТ 70.5.1-74, ОСТ 10.8.1-99, агротехническим и исходным требованиям на селекционные молотилки, разработанными лабораторией механизации работ в селекции и первичном семеноводстве ГНУ ВИМ, а также по специально разработанным требованиям к качеству обмолота с фракционным разделением зернового вороха.

Достоверность результатов теоретических и экспериментальных исследований, подтверждена актами о проведении полевых испытаний технологий и машин. Ошибка в определении контролируемых показателей не превышала 10%. Адекватность теоретических положений подтверждена экспериментальными исследованиями по критериям согласия К. Пирсона, А.Н. Колмогорова, Р. Фишера.

Научную новизну представляют:

- Классификация и ранжирование доминирующих факторов, определяющих работу комплекса машин для селекции и первичного семеноводства зернобобовых культур;

- Статистические распределения физико-механических свойств семян гороха и фасоли и закономерности влияния на локализацию семян ранних сроков образования на материнском растении и качественные параметры обмолота;

- Методика расчета коэффициента формы и состояния поверхности семян зернобобовых культур, позволяющая получить комплексную оценку физиологической выполненности семян;

- Полученные математические модели критической скорости соударения рабочего элемента со свободным зерном и методика установления закономерностей его перемещения по обмолачивающей лопасти МСУ;

- Установленные теоретические закономерности, описывающие процессы деформации почвы и распределения рабочей жидкости рабочими органами машин для посева и междурядной обработки, а также энергетические показатели процесса бороздообразования.

Практическую ценность представляют:

- Технология производства элитных семян зернобобовых культур с применением новой высокоэффективной техники;

- Технологические и конструктивно-компоновочные схемы машин для посева, ухода за растениями и обмолота зернобобовых культур и методика расчета конструктивно-технологических, кинематических и динамических параметров их рабочих органов;

- Номограмма для определения конструктивно-технологи­ческих параметров аксиального конического МСУ шнеко-лопастного типа, обеспечивающая опера­тивное определение оптимальных технологических режимов его работы в производственных условиях;

- Статистические данные по физико-механическим свойствам перспективных сортов гороха и фасоли, рекомендуемые для сравнительной оценки новых сортов в селекционно-семеноводческом процессе и в производстве;

- Схемы локализации на материнском растении семян ранних сроков образования, позволяющие использовать данный признак при поиске эффективного показателя комплексного критерия механического разделения семенных партий;

- Комплекс методических рекомендаций и лабораторное оборудование для оценки пригодности селекционного материала к механизированному возделыванию и уборке урожая.

Новизна технических решений, полученных в результате исследований, защищена четырнадцатью патентами Российской Федерации.

Реализация результатов исследований. Созданы, прошли лабораторные и хозяйственные испытания на опытных полях ГНУ ГНЦ ВНИИЗБК следующие машины: молотилка сноповая коническая с фракционным разделением зернового вороха МСК-1Ф (Протокол №1, от 28.02.07г); зерноуборочный комбайн для обмолота зернобобовых и крупяных культур с МСУ шнеко-лопастного типа (отчет о НИР (заверш.) №ГР 01200215097); зерновая сеялка широкополосного посева, оборудованная комбинированными лаповыми сошниками с тупым углом вхождения на паралелограммной подвеске (Отчет №14-20-2003 (4210102), от 29.12.03г); формирователи направляющей борозды полозовидного и отвально-каткового типов (Протокол №1, от 25.11.02г); культиватор-разравниватель гребневых посевов.

Методика и лабораторное оборудование для определения усилий вымолота семян сельскохозяйственных культур центрифугированием, а также способ и прибор для экспериментальной оценки физиологической выполненности семян нашли применение при оценке пригодности селекционного материала к механизированному возделыванию и уборке урожая.

Внедрение в производство предложенных технических решений подтверждены 10-ю актами об использовании изобретений ГНУ ГНЦ ВНИИЗБК (г. Орел), справками и актами о внедрении НИР в ГНУ ВИМ (г. Москва), ОАО «ГСКБ «Зерноочистка» (г. Воронеж), ОАО «Автосельмаш» (г. Орел), НИИСХ ЦРНЗ (Московская обл.), рекомендациями ФГУ ЦЧ МИС (г. Курск).

Научно-методические разработки по обоснованию параметров рабочих органов машин и изучению физико-механических свойств семян сельхозкультур внедрены в учебный процесс по направлениям 110301 “Механизация сельского хозяйства”, 110201 “Агрономия”, 110203 “Агроэкология” (Акт “О выдаче грифа УМО” №07-8а/52, от 7.07.04г; протоколы научно-методического Совета ФГОУ ВПО «ОрелГАУ» №3, от 21.11.06г и №4, от 13.12.06г).

Работы по созданию и внедрению в производство новой сельскохозяйственной техники и комплекса лабораторного оборудования отмечены Дипломом победителя конкурса молодых ученых Администрации Орловской обл. 1999г и Свидетельством Администрации г. Орла о присвоении звания “Лучший изобретатель г. Орла 2004г”.

Положения, выносимые на защиту:

- Классификационные схемы машинно-технологического комплекса для производства элитных семян зернобобовых культур;

- Теоретические положения процесса взаимодействия элементов хлебной массы с рабочими органами шнеко-лопастного МСУ, теория и методы его расчета;

- Общие закономерности и оптимизация процессов взаимодействия с почвой комбинированных лаповых сошников, формирователей направляющей борозды, ротационных гребнеразравнивателей;

- Конструктивно-технологические схемы рабочих органов, машин и лабораторного оборудования;

- Результаты производственных испытаний, технико-экономические и энергетические показатели функционирования разработанных технических средств.

Личный вклад автора. Все результаты представленные в работе получены при непосредственном личном участии автора в период с 1998 по 2007гг, в результате научных исследований, проведенных на базе ГНУ ГНЦ “Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур”, а также ФГОУ ВПО “Орловский государственный аграрный университет”.

Апробация работы. Основные положения доложены и обсуждены на научных конференциях ОрелГАУ и ОрелГТУ (Орел, 1998-2008гг.), научно-практической конференции Рязанского СХИ (Рязань, 1999г), 12-й всемирной конференции по механизации полевых экспериментов (Санкт-Петербург, 2004г), IV-ой и V-ой Международных научно-практических Интернет-конференциях “Энерго- и ресурсосбережение – XXI век” (Орел, 2005, 2007гг), Международной научно-практической конференции “Инновации в области земледельческой механики” (Москва, 2008г), научно-практической конференции “Аграрная наука – сельскому хозяйству” Самарской ГСХА (Самара, 2007г), II-й Международной выставке-Интернет-конференции “Энергообеспечение и безопасность” (Орел, 2007г); заседаниях Ученого Совета ГНЦ ГНУ ВНИИЗБК (Орел, 2004-2005гг).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 63 научных работах. Общий объем публикаций составляет 62,14 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 478 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, общих выводов и предложений, списка использованной литературы, содержащей 387 источников, в том числе 64 иностранных и приложений. В диссертации содержится 113 рисунков и 47 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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