Важнейшей отраслью сельскохозяйственного производства Дагестана является животноводство. Однако необходимо отметить, что из-за недостаточного количества травяной массы и кормов происходит торможение в успешном развитии данной отрасли.
В республике, как показывают данные научных учреждений и опытных хозяйств [1], имеются большие возможности в укреплении кормовой базы. Во многих районах немало хозяйств, которые заботливо ухаживают за посевами зерновых и кормовых культур, применяют передовые технологии. Поля расположены как в горной, так и на равнинной местности со значительно различающимися природно-климатическими факторами. Продолжительность периода с сильными ветрами (более 15 м/с) составляет 55−60 дней, а с эрози-онноопасными (более 3−5 м/с) — 120 дней в году. С каждого гектара парующего поля в течении 13−14 месяцев выдувается 24 т почвы. Так же необходимо отметить и огромный смыв плодородного слоя почвы в результате снеготаяния. Все это приводит к снижению плодородия почвы и как следствие снижение урожая сельскохозяйственных культур, что в современных экономических условиях приобретает огромное значение.
Исходя из вышеизложенного защита почв от эрозии — одна из острейших проблем земледелия республики Дагестан.
Одним из основных агротехнических приемов защиты земель от ветровой и водной эрозии, а так же повышения урожая сельскохозяйственных культур является щелевание почвы. Эффективность щелевания состоит в повышении водопроницаемости и, как следствие, увеличении водоаккумули-рующей способности почвы в период дождей и весеннего снеготаяния. В результате происходит лучшее перераспределение влаги в почвенном профиле, повышается отдача от удобрений и улучшается экологическая ситуация. Все это способствует увеличению урожая сельскохозяйственных культур, например, люцерны до 20−30% [1].
В настоящее время используются щелеватели с пассивным рабочим органом. Однако данные щелеватели обладают существенным недостатком — большим тяговым сопротивлением. В современных экономических условиях, когда встает вопрос об экономии топливо-энергетических ресурсов недостаток щелевателей с пассивным рабочим органом приобретает качественно новое значение.
В связи с этим необходимо создание новых рабочих органов щелевателей с высокой производительностью, меньшей энергоемкостью и улучшенными агротехническими показателями.
В настоящей работе изложены результаты исследований щелевателя автоколебательного действия, обоснованы рациональные параметры и режимы функционирования рабочего органа автоколебательного действиядана сравнительная оценка энергоемкости и качества щелевания почвы новым рабочим органом и пассивным.
На защиту выносятся следующие основные положения:
— результаты исследований влияния скорости резания на сопротивление резанию почвенного пласта при воздействии на него щелерезного органа;
— принцип формирования колебаний щелерезного органа;
— методика расчета параметров рабочего органа щелевателя автоколебательного действия;
— энергетические и агротехнические показатели процесса щелевания почвы рабочим органом автоколебательного действия.
выводы.
1. Из анализа почвозащитных технологий республики Дагестан видно, что необходимо проводить мероприятия по регулированию водно-воздушного режима почвы, оптимизации ее физико-механических свойств и структуры. Одним из эффективных методов решения этой задачи является щелевание почвы, применение, которого сдерживается значительными расходами, связанными с большой энергоемкостью рабочего процесса. Перспективным направлением в области снижения энергоемкости и повышения качества щелевания является использование рабочих органов автоколебательного действия.
2. Анализируя процесс рыхления почвы, выведены аналитические зависимости влияния скорости движения рабочего органа на усилия резанию, а так же определена критическая скорость резания с учетом физико-механических свойств почвы.
3. Теоретическое рассмотрение модели процесса резания почвы подтвердило гипотезу — резание почвы колебательный процесс. На основании сделанного вывода разработана конструкция щелереза работающего в автоколебательном режиме.
4. На основании теоретического исследования формирования и протекания автоколебания обоснованы параметры щелереза, а именно при щелевании почвы на глубину fv=45 см и ширине рабочего органа В=4 см оптимальными параметрами являются угол резания каната 8=90°- соотношение диаметра каната Дк к ширине стойки щелереза Вщ Дк/Вщ=0,5- частота колебаний 6−12 Гцамплитуда колебаний до 2,5 ммжесткость пружины с=90 Н/мм.
5. Для подтверждения теоретических зависимостей были проведены лабораторные и полевые исследования в ходе которых было установлено, что снижение энергоемкости процесса щелевания рабочим органом автоколебательного действия составило 5,5%, снижение плотности и твердость почвы после прохода экспериментального щелереза в горизонтах 0−20 см и 20−40 см составило 4,1% и 8,6%, 8,2% и 9,3% соответственно по сравнению с серийным щелевателем. В результате улучшения качества прорезаемой щели за счет уменьшения критической глубины резания на 3,5−4 см увеличивается ее долговечность и функциональная способность. Это приводит к увеличению вла-гозапаса почвы до 11,5% и как следствие повышению урожая сельскохозяйственных культур, в частности люцерны на 5−8%.
6. Годовой экономический эффект от применения щелевателя с рабочими органами автоколебательного действия при годовой загрузке 200 ч составляет 15 457 руб., а срок окупаемости дополнительных капиталовложений составляет 0,08 года.
