Статья. Машина для внесения удобрений в биологизированной технологии возделывания картофеля
 Скачать 264.68 Kb.
|
|
УДК 631.334 Магистрант В.А. Губин (ФГБОУ ВО СПбГАУ) Аспирант М.А. Даудзай (ФГБОУ ВО СПбГАУ) машина для внесения удобрений в биологизированной технологии возделывания картофеляКартофель относится к одной из важнейших сельскохозяйственных культур, которая обеспечивает питанием населения и продовольственную безопасность страны. Высокая значимость этого продукта подтверждается постоянным ростом его производства в мире и постоянно возрастающим спросом. Существующие технологии возделывания картофеля предполагают широкое использование агрохимикатов. Применение повышенных доз агрохимикатов ведет к накоплению в почве и получаемой продукции тяжелых металлов, нитратов и других загрязняющих веществ. Снизить такие негативные последствия на экосистему и продукцию возможно за счёт биологизации технологий [1]. Известны работы по биологизации технологий возделывания картофеля, основанные на использовании специально подготовленных сыпучих органических удобрений или органоминеральных смесей. Эффективность таких технологий повышается при локальном внутрипочвенном внесении удобрений. При этом, дозы внесения органических удобрений и органоминеральных смесей в таких технологиях варьируются в широких пределах от 0,5 до 6 т/га. Известны машины для внутрипочвенного внесения органических удобрений и органоминеральных смесей. Схема одной из таких машин представлена на рисунке 1 [2].  Рис. 1 Машина для внутрипочвенного внесения твердых органических удобрений Процесс внесения удобрения в почву осуществляется следующим образом: при движении агрегата по полю бороздоделатель 7 нарезает борозду на поверхности почвы. Удобрение, находящееся в бункере 4 при помощи цепочно-планчатого транспортера 1, подается к измельчающему барабану 3, при этом равномерность подачи удобрения обеспечивается выравнивателем массы 2. Измельчающим барабаном удобрение подается на ленточный транспортер 5, при помощи которого оно подается в борозду. При помощи окучника 6, борозда с удобрением заделывается почвой. Бороздоделатель и окучник установлен шарнирно и переводятся в рабочее или транспортное положение с помощью гидроцилиндра. Привод цепочно-планчатого транспортера, измельчающего барабана и ленточного транспортера производится от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. Доза внесения удобрения регулируется изменением скорости цепочно-планчатого транспортера и величиной опускания выравнивателя массы. Величина образуемой борозды регулируется установкой бороздоделателя на величину заглубления. Однако машина не приспособлена для внесения небольших локальных доз удобрений по требованиям биологизированной технологии возделывания картофеля. Известен также комбинированный агрегат для осенней обработки почвы и внесения органических удобрений, который обеспечивает выполнение сразу нескольких агротехнических операций: обработку почвы, внесение органических удобрений и посев сидератов [3].  Рис. 2 Комбинированный агрегат для осенней обработки почвы и внесения органических удобрений Комбинированный агрегат для осенней обработки почвы и внесения удобрений содержащит раму 1, на которой установлены почвообрабатывающее орудие 2, окучники 3 и каток 4, шарнирно присоединённый к раме 1. На раме 1 установлено почвообрабатывающее орудие 2, выполненное в виде оборотной рыхлительной лапы 5, закрепленной на жесткой стойке 6, с возможностью регулирования её по высоте, за ней с возможностью регулирования по высоте установлен комбинированный рабочий орган, на жесткой стойке 7 которого жестко закреплена рыхлительная оборотная лапа 8, а также окучивающий корпус 3 с возможностью регулирования последнего по высоте стойки 7. На раме 1 шарнирно закреплен прутковый профильный каток 4. На жесткой стойке 6, установлен отвал 9 с возможностью его регулирования по высоте жесткой стойки 6 и жесткого крепления относительно её. За жесткой стойкой 6 на раме 1 жестко закреплен бункер для органических удобрений 10. На раме 1 за рыхлительной оборотной лапой 8 с окучником 3 жестко крепится пневматическое высевающее устройство 11 с распределительной системой 12, дефлектор 13 которой расположен над прутковым катком 4 перед его осью вращения. Рама 1 может быть выполнена единой или составной. При составной раме 1 на её передней части устанавливаются две рыхлительные оборотные лапы 5 с отвалами 9 и бункер для органических удобрений 10, на задней части устанавливаются три рыхлительные оборотные лапы 8 с окучивающими корпусами 3, пневматическое высевающее устройство 11 с распределительной системой 12, дефлектор 13 которой расположен над прутковым катком 4, который шарнирно присоединён к задней части рамы 1. Составные части рамы 1 соединяются между собой, например, 3-х точечной навеской 14. Бункер для органических удобрений 10 состоит из корпуса 15, транспортера 16, гидромотора 17, заслонки 18 и направляющего лотка 19. Пневматическое высевающее устройство 11 состоит из бункера 20, дозирующей системы 21 и распределительной системы 12 с дефлектором 13. Рассмотренный комбинированный агрегат позволяет повысить качество работы орудий для междурядной обработки гребневых посадок пропашных культур за счет оперативной корректировки глубины хода рабочих органов с учетом фактического расположения переуплотненных горизонтов корнеобитаемого слоя. Однако сложная его консрукция ограничевает его широкое использования для различных условий внесения органических удобрений и органоминеральных смесей в биологизированной технологии возделывания картофеля. Нами разработана машина для локального внесения сыпучих органических удобрений и органоминеральных смесей (рис. 3).  Рис. 3 Машина для локального внесения сыпучих органических удобрений и органоминеральных смесей Машина содержит раму 6, на которой установлены бункер 1 с удобрениями 2. Под бункером находятся ролики с транспортирующей лентой 3, приводимые в движение от колеса 4. Для распределения удобрений по рядкам установлен делитель 5. Бороздообразователи 7 формируют открытую борозду. В который поступают удобрения и заделываются дисками 8. Сформированный гребень упрочняется прутковым профильным катком 9. С целью анализа процесса дозирования удобрений дозирующей системой машины разработана модель функционирования (рис. 4).  Рис. 4 Модель функционирования машины для локального внесения органических удобрений и органоминеральных смесей В данной модели опорно-приводное колесо1 преобразует V(t) – скорость движения агрегата в частоту ⍵(t) вращения привода роликов ленточного транспортера дозатора 2. Удобрения из бункера 3 поступают в Нв в дозатор и распределяются в рядке. Характеристикой распределения удобрений является показатель равномерности К(t). На схеме δ – скольжение опорно-приводных колёс, Ho – уровень удобрений в бункере В связи со случайным, в вероятностно-статистическом смысле, характером показателей на входе и выходе рассматриваемых моделей в качестве оценок эффективности целесообразно использовать вероятностные характеристики, одной из которых является средняя относительная длительность Р нахождения контролируемого показателя К(t) в поле заданного агротехнического допуска . Р = P[(1-)Кн К(t) (1+)Кн], (1) здесь Кн – настроечное значение нормы внесения удобрений. Тогда, условием эффективного функционирования мобильной машины химизации будет: Р Рзад. (2) Исследования [4] показали, что у мобильных сельскохозяйственных машин в различных условиях значения Рзад должны находиться в пределах 0,75 – 0,85. Литература Калинин А.Б., Теплинский И.З., Теймуров Т.Ш.О. Совершенствование методов и средств снижения технологических рисков при функционировании машин для возделывания картофеля // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2021. – № 1 (62). – С. 178-190. Патент РФ № 1692326 A1 Машина для внесения твердых органических удобрений / Виноградов В.И., Запевалов М.В. Хаданович В.В., опубл: 23.11.1991 Бюл. № 4 Патент на полезную модель РФ № 201448 U1 Комбинированный агрегат для осенней обработки почвы и внесения органических удобрений Калинин А.Б. Теплинский И.З., Устроев А.А., Мурзаев Е.А., опубл.: 10.09.2020. Смелик В.А., Теплинский И.З., Первухина О.Н., Теплинский О.И. Методология оперативной оценки состояния технологической системы при выполнении работ по химизации в сельскохозяйственной производственной среде // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2015. – № 40. – С. 274-280. |