WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по ...»

-- [ Страница 6 ] --

Республиканское унитарное предприятие «Минский тракторный завод»

Ведущим направлением технической политики ПО «МТЗ» стало совер шенствование серийно выпускаемой продукции с разработкой и внедрением новых прогрессивных моделей и модификаций тракторов в широком диапа зоне мощности, создание машин специального назначения и орудий [1]. Од ним из основных требований маркетинговой политики ПО «МТЗ» в ближай шем будущем станет изменение структуры выпускаемой продукции в сторону повышения доли энергонасыщенных тракторов, соответствующих стандартам TIER–II и TIER–III, а также тракторов, относящихся к новой продукции и произведенных с использованием новых технологий [2].

Эффективность систем охлаждения сельскохозяйственных тракторов при эксплуатации в различных климатических условиях и при переменных нагру зочных режимах, пути ее повышения являются недостаточно изученной обла стью. Возникает необходимость в разработке научных подходов и конструк торских решений, способствующих обеспечению заданного температурного режима системы охлаждения дизеля, в совершенствовании существующих конструкций жидкостного и воздушного контуров, а также разработке техни ческих средств, позволяющих обеспечивать температурный режим системы охлаждения.

Перегрев дизеля в эксплуатации вынуждает конструкторов преднамерен но развивать габариты радиаторов и теплообменников, при этом увеличива ются расход дорогостоящих цветных металлов и затраты мощности на привод жидкостного насоса и вентилятора. Именно поэтому изучение температурного режима системы охлаждения дизеля сельскохозяйственного трактора, разра ботка путей и технических средств его обеспечения – важная и актуальная за дача, решение которой обеспечивает повышение эффективности парка трак торов в АПК.

Существенные трудности имели место в разработке системы охлаждения дизеля трактора «Беларус–3022» и его модификациях. Это касается компонов ки элементов системы охлаждения в ограниченном по габаритам воздушном контуре, использования общей поверхности охлаждения радиаторов, жид костного и воздушного теплоносителей, высоких требований к энергозатратам на привод вентиляторной установки. При работе на максимальной мощности, при повышенной температуре окружающей среды температурный режим си стемы охлаждения двигателя приобретает неустановившийся характер, что в конечном счете приводит к остановке тракторного агрегата. Вероятность за грязнения сердцевины теплообменного аппарата в процессе выполнения сель скохозяйственных операций в совокупности с высокими значениями темпера туры окружающей среды вызывают остановку работы тракторного агрегата в весенне-летний период из-за срабатывания системы защиты от теплового раз рушения двигателя, что ведет к снижению производительности трактора [3].

Радиатор и вентиляторная установка в целях исключения перегрева дви гателя проектируются из расчета необходимости отбора и рассеивания объема теплоты, образующейся при максимальной загрузке двигателя. Поэтому при пониженной тепловой нагруженности двигателя, когда температурный режим системы охлаждения обеспечивается термостатом, вентилятор работает на максимальной частоте вращения при максимальных затратах мощности на его привод, достигающих 10% от номинальной мощности двигателя. При этом вентилятор формирует повышенный уровень шума. Выход из данной ситуа ции – регулирование частоты вращения вентилятора в зависимости от темпе ратурного режима системы охлаждения – температуры на выходе из блока, то есть в зависимости от необходимого объема воздуха для отвода теплоты, пе редаваемой двигателем в охлаждающую его жидкость [4,5].

С этой целью, а также для снижения непроизводительных потерь мощно сти на тракторах «Беларус–3022ДВ» применяется вязкостная муфта привода вентилятора производства «BWCS», предназначенная для регулирования обо ротов вентилятора в зависимости от температуры воздуха в месте ее установки.

Температурный режим системы охлаждения дизеля существенно зависит от режима работы вязкостной муфты, величины ее буксования, привода вен тилятора. Одним из этапов проводимого исследования стала оценка величины буксования новых и бывших в эксплуатации муфт, результаты которой приве дены в таблице 17.

Таблица 17 – Данные проверки буксования вязкостных муфт серийных вентиляторов тракторов «Беларус–3022ДВ»

Процент буксования муфты при номинальных оборотах Примечание – Исследование проводилось в боксе. Температура в боксе находилась в пределах 38С. Температура жидкостного теплоносителя на выходе из блока – в пределах Из таблицы 17 следует: буксование новых муфт – 6,7–7%, бывших в экс плуатации – 6,7–12,8%. Дополнительно выполнена оценка величины буксова ния 6 муфт, снятых с гарантийных тракторов, эксплуатируемых в хозяйствах республики. Результаты оценки представлены в таблице 18.

Мощность в условиях опыта, Частота вращения коленча Температура окружающего Температура жидкостного теплоносителя на выходе из Из таблицы 18 следует, что буксование находится в пределах 6,4–10%.

На рисунке 48 изображена зависимость распределения буксования по муфтам, подвергнутым проверке.

Процент проверенных муфт Дополнительными исследованиями отмечены случаи, когда длительная работа на номинальном и установившемся температурных режимах приводит к росту процента буксования (рисунок 49). Проведены также эксперименталь ные исследования по определению буксования муфт при работе двигателя на пониженных оборотах (рисунок 50). При этом снижение оборотов дизеля с 2200 до 1700 мин-1 вызвало снижение процента буксования с 9 до 4,5%.

Графическая зависимость эффективности работы вязкостной муфты при различной мощности дизеля с учетом температуры жидкостного теплоносителя представлена на рисунке 51 (исследование проводилось при наличии штатного термостата). При этом отметим, что муфта переходит в режим наименьшего буксования при температуре жидкостного теплоносителя 86С, то есть на начальном этапе открытия термостата. Характер кривой буксования на рисунке 51 дает основание говорить о том, что включение режима наименьшего буксо вания должно происходить при несколько больших значениях температуры жидкостного теплоносителя, так как это позволит избежать необоснованных затрат энергии на привод вентилятора. Минимальное буксование муфты долж но наступать после полного открытия клапана термостата (рисунок 51).

Рисунок 49 – Зависимость буксования вязкостных муфт во времени Рисунок 50 – Замер буксования вязкостных муфт в зависимости от оборотов Температура жидкостного Рисунок 51 – Зависимость буксования вязкостной муфты от мощности дизеля и температуры жидкостного теплоносителя Из полученной информации следует, что вязкостная муфта вентилятора не выполняет в полной мере задачу – обеспечение вентилятором требуемого переменного объема протока воздуха через радиатор в зависимости от темпе ратурного режима системы охлаждения. Также это происходит из-за того, что режим работы вязкостной муфты управляется температурой воздуха после вентилятора, а не температурой жидкостного теплоносителя.

Воздушный контур моторной установки обеспечивает поддержание не обходимого температурного режима системы охлаждения дизеля, его компо новке должно уделяться серьезное внимание, так как при правильной органи зации воздушного контура, при которой узлы блока охлаждения выполняются компактными и малой металлоемкости, снижаются затраты мощности и рас ход топлива [6].

Циркуляция воздушных масс через блок радиаторов определяется рядом факторов, основными из которых являются:

конструктивное исполнение крыльчатки вентилятора;

частота вращения вентилятора (передаточное отношение на вал приво да вентилятора, величина буксования ремня и муфты привода вентилятора);

сопротивление воздушного контура в зоне расположения вентилятора;

взаимная компоновка элементов блока охлаждения и т.д.

Оценка исходного состояния воздушного контура рассматриваемых трак торов проводилась посредством замера скорости воздуха перед фронтом бло ка радиаторов в точках согласно рисунку 52.

Результаты замеров по серийному трактору «Беларус–3022ДВ» представ лены в таблице 19.

Таблица 19 – Данные замеров скорости потока воздуха перед фронтом блока радиаторов серийного трактора «Беларус–3022ДВ»

Номер сектора Скорость потока воздуха, м/с Номер сектора Скорость потока воздуха, м/с Скорость потока воздуха перед фронтом блока радиаторов при полной комплектации трактора составляет в среднем 17 м/с (среднее отклонение при этом составило 4,9 м/с). При отсутствии радиатора кондиционера выявлено увеличение скорости потока воздуха на 10,5% (среднее отклонение составило 1,7 м/с). Замер скорости потока воздуха при отсутствии радиатора кондицио нера продемонстрировал выравнивание воздушных потоков по фронтальной поверхности блока радиаторов (величина среднего отклонения в этом случае снижается в три раза).

Циркуляция жидкостного теплоносителя в системе охлаждения дизеля трактора «Беларус–3022ДВ» имеет свои особенности. Так, термостат установ лен в специальном переходном корпусе (рисунок 53), который усложняет кон струкцию, увеличивает сопротивление потоку жидкостного теплоносителя и приводит к появлению лишних трубопроводов. В целях повышения эффек тивности системы охлаждения дизеля трактора «Беларус–3022ДВ» корпус термостата был изъят, что позволило уменьшить сопротивление движению жидкостного теплоносителя и увеличить объем жидкости, циркулирующей через радиатор.

Проведено определение расхода жидкостного теплоносителя в зависимо сти от комплектации жидкостного контура и сопротивления в нем. Результаты представлены в таблице 20.

Рисунок 53 – Корпус термостата и его установка на двигателе Таблица 20 – Зависимость расхода охлаждающей жидкости от сопротив ления в жидкостном контуре (на максимальных оборотах холостого хода) Расход охлаждающей Ввиду того, что серийное исполнение трубопроводов, связывающих ком пенсационный бачок с жидкостным контуром системы охлаждения, не спо собствовало нормальной работе деаэрационного контура, двухконтурная си стема деаэрации преобразована в одноконтурную (рисунок 54). Контур, со единяющий бачок с верхним бачком радиатора, а также контур, соединяющий бачок с головкой дизеля трактора, удалены. Вместо них был введен контур, соединяющий расширительный бачок с патрубком, связывающим термостат с верхним бачком радиатора. В месте их соединения установлен тройник, име ющий щелевое отверстие в верхней части для подсоединения трубки, 1 – жидкостный радиатор;

2 – блок дизеля;

3 – компенсационный бачок;

4 – корпус термостата;

5 – корпус жидкостного насоса;

6 – патрубок подвода охлаждающей жидкости к радиатору;

7 – патрубок подачи охлаждающей жидкости к термостату;

8 – магистрали, связывающие жидкостный контур с компенсационным бачком;

9 – магистрали подачи жидкостного теплоносителя на отопление кабины;

10 – тройник Рисунок 54 – Одноконтурная система деаэрации идущей к верхнему бачку. В клапане термостата при такой компоновке долж но быть отверстие ( 1–2 мм) для удаления воздуха из головки блока при за правке (когда клапан закрыт).

Исполнение деаэрационного контура, согласно представленной на рисун ке 54 схеме, позволяет исключить воздушные пробки в системе охлаждения, так как отсутствуют зоны возможного образования скопления воздуха. При заполнении системы охлаждения жидкостью весь воздух беспрепятственно переходит в верхнюю часть тройника, а далее – в расширительный бачок.

В результате выполненных исследований установлено следующее:

работа вязкостной муфты привода вентилятора непосредственно зави сит от температуры воздушного потока, прошедшего через сердцевину жид костного радиатора и обдувающего корпус муфты. Буксование муфты на начальном этапе работы дизеля составляет 50% и более. Прогрев жидкостного теплоносителя приводит к росту теплоотдачи с единицы поверхности радиа тора, а следовательно к росту температуры воздуха. Как следствие, буксова ние муфты снижается и достигает 10% и менее. Буксование муфт (6–12%) приводит к увеличению температурного режима на 3–5;

наблюдается большая неравномерность продувки по фронту радиатора (при средней скорости 17 м/с среднее отклонение составляет 4,9 м/с), что яв ляется следствием недостаточного расстояния от лопастей вентилятора до по верхности радиатора, составляющего 40 мм (рекомендуемое – 150 мм). Вен тилятор рационально разместить в верхней части жидкостного радиатора, так как верхняя часть блока радиаторов имеет повышенное сопротивление прохо дящему воздушному потоку из-за расположения в этой зоне радиатора конди ционера, который целесообразно отнести от радиатора охлаждения наддувоч ного воздуха;

наличие в жидкостном контуре корпуса термостата создает дополни тельное сопротивление и снижает объем протока жидкостного теплоносителя;

серийное расположение резиновых магистралей, связывающих компен сационный бачок с жидкостным контуром системы охлаждения, не способ ствует нормальной работе деаэрационного контура, а наоборот, как выясни лось, снижает эффективность его работы. По результатам проведенных иссле дований предложена новая конструкция деаэрационного контура, отличающа яся повышенной эффективностью при функционировании.

1. Мелешко, М.Г. Новое поколение тракторов МТЗ / М.Г. Мелешко // Тракторы и сельскохо зяйственные машины. – 2006. – №5. – С. 5-10.

2. Пархомчик, П.А. Маркетинговая стратегия Минского тракторного / П.А. Пархомчик // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2006. – №5. – С. 3-5.

3. Якубович, А.И. Экспериментальное исследование системы охлаждения дизеля трактора «Беларус–3022ДВ» / А.И. Якубович [и др.]. / Тракторы, автомобили, мобильные энергетиче ские средства: проблемы и перспективы развития: доклады Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения д-ра техн. наук, проф. В.А. Скотникова, Минск, 11– февраля 2009 г. / Белорус. гос. аграрн. техн. ун-т;

под ред.: А.В. Кузьмицкого [и др.]. – Минск, 2009. – С. 386-392.

4. Разработать и освоить производство базовой модели колесного трактора общего назначе ния тягового класса 6 мощностью 360–380 л.с. для выполнения энергоемких работ в сель ском хозяйстве, промышленности, строительстве и других отраслях: отчет об опытно конструкторской работе / НАН Беларуси, ГНУ «ОИМ НАН Беларуси»;

рук. П.А. Амель ченко. – Минск, 2008. – 64 с.

5. Тарасенко, В.Е. Экспериментальное исследование жидкостной системы охлаждения дизеля International DTA 530E (1–308) / DDC S 40E трактора «Беларус–3022ДВ» / В.Е. Тарасенко, А.И. Якубович // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности: мате риалы науч.-технич. конф. молодых ученых, Могилев, 20–21 ноября 2008 г. / М-во образо вания Респ. Беларусь, М-во образования и науки Рос. Федерации, Федеральное агентство по образованию, Бел.-Рос. ун-т;

редкол.: И.С. Сазонов (гл. ред.) [и др.]. – Могилев: Бел.-Рос.

ун-т, 2008. – С. 100.

6. Якубович, А.И. Влияние конструкции капота на показатели моторной установки / А.И.

Якубович, В.Е. Тарасенко // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межвед.

тематич. сб. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». – Минск, 2008. – Вып. 42. – C. 19-29.

УДК 621.

УВЕЛИЧЕНИЕ МОТОРЕСУРСА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЕМ ЦИКЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

По мере наработки силовой установки происходит как общее снижение параметров ее эксплуатации, так и увеличение разницы параметров ее парал лельно действующих элементов (например, топливных насосных узлов, ци линдров двигателя). Этот разнобой становится как в целом фактором износа оси установки, так и ее элементов.

Достаточно эффективным способом увеличения моторесурса силовой установки является минимизация отклонения цикловой передачи [1]. Однако, учитывая отклонения основных параметров (давления сжатия, давления впрыскивания топлива, угла опережения впрыскивания топлива), влияющих на теплоэнергетические процессы в камерах сгорания цилиндров, следует признать, что этим задача полностью не решается.

В первом приближении отклонения рабочих процессов можно считать пропорциональными величинам отклонений энергоимпульсов в цилиндрах, что отразится на цилиндровой мощности и износе установки и ее элементов.

Чтобы это исключить, целесообразно установить систему управления па раметрами, влияющими на отклонение цикловой подачи, осуществляющую их адаптацию к изменению состояния объекта в процессе эксплуатации, с целью управления отклонением цикловой передачи.

Система управления включает в себя две подсистемы:

а) анализа значений параметров и оценки отклонения цикловой передачи;

б) определения значений параметров, обеспечивающих управление от клонением цикловой передачи с учетом изменения состояния объекта.

Внедрение системы позволит повысить живучесть – свойство объекта со хранять допустимый уровень работоспособности в условиях внешних небла гоприятных воздействий.

При операторном подходе к решению задачи анализа зависимость между отклонением цикловой передачи и параметрами, определяющими ее, пред ставляется в виде некоторого отношения R. В этом случае решение задачи со стоит в построении отображения S, где S – некоторый оператор, задающий яв ную математическую зависимость между двумя пространствами функций, элементами которых являются отклонение цикловой передачи и параметры, определяющие ее.

Переход непосредственно от представления в виде отношения R к опера тору S возможен, если только это отношение функционально, то есть удовле творяет условию:

В нашем случае приведенное выше условие не выполняется, так как по мере эксплуатации при одних и тех же значениях параметров отклонение цик ловой подачи будет различным. В этом случае необходимо перейти от отно шения R к некоторому функциональному отношению Rs, учитывающему со стояние системы. Его необходимо учитывать, когда для системы R x y может быть указано произвольное множество C, при котором отношение R : x С y есть функция, причем x, y R c ( R( x, c) y). Тогда это множество C называется множеством состояния системы Rs. Абстрактная формулировка задачи анализа состоит в построении пары c, s, где C – мно жество состояний системы, а S – ее отношение, задающее аналитическую за висимость между цикловой подачей и параметрами, ее определяющими.

Отклонение цикловой подачи y(t) в момент времени t является функциона лом S с величинами, зависящими от значений параметров x в момент времени t:

где x является ограниченной функцией, при которой x ( ) равно значению величины x на момент времени (t ) :

Таким образом, можно получить значения отклонения цикловой подачи через интервал времени и сравнить их с допустимыми.

Если они превысят допустимые, то следует перейти к решению задачи адаптации, которая заключается в определении таких значений параметров множества {xi}, которые в состоянии Ct обеспечат минимально возможное от клонение цикловой подачи.

Задача минимизации отклонения цикловой подачи является задачей вы пускного программирования, поскольку целевая функция – это функция вы пуклая или вогнутая. Характер изменения целевой функции устанавливается в результате реализации моделирующего алгоритма оценки отклонения величи ны цикловой подачи. Целевой функцией является отклонение цикловой пода чи (она непрерывна в области допустимых значений параметров Гх), опреде ляемой неотрицательными значениями оптимизируемых параметров, так как она непрерывна в каждой точке области, включая ее границы. Непрерывность целевой функции в каждой точке области Гх определяется тем, что:

при любых значениях оптимизируемых параметров, взятых из области Гх, целевая функция имеет определенное значение;

целевая функция имеет предел, равный такому значению целевой функции, которое получается при x1 a1, x2 a 2 ….

Целевая функция является дифференцируемой, так как она является дифференцируемой в каждой точке из области ее значений.

Для оптимизации целевой функции используется прямой градиентный метод. В этом случае движение изображений точки в области Гх осуществля ется в направлении градиента:

где G = aQ+V;

a – коэффициент изменения рабочего шага;

V – функция, учитывающая нарушение ограничений.

Движение в направлении функции G обеспечивает увеличение целевой функции Q Yдоп Y с одновременным выходом на границу области Гх. При этом рабочие значения параметров могут вычисляться с использованием вы ражения:

где hx – значение рабочего шага параметра xi.

Подобное движение к максимальному значению Q(x) легко реализуется, что обеспечивает получение решения. Это позволяет минимизировать вели чину отклонения цикловой подачи в процессе эксплуатации, а также управ лять ею, что приводит к увеличению моторесурса силовой установки. Кроме того, это позволит сохранять допустимый уровень работоспособности в усло виях воздействий, неблагоприятных для работы в процессе эксплуатации, а значит – обеспечить живучесть объекта.

1. Системы управления дизельными двигателями: пер. с нем. – Первое русское изд. – М.: ЗАО КЖИ «За рулм», 2004. – 480 с.: ил.

УДК 631/

ЭКОРАВНОВЕСНАЯ КОНЦЕПЦИЯ АГРАРНОЙ НАУКИ

И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ В АДАПТИВНОМ РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства»

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства»

«Сторонники кардинальной смены парадигм современного сельскохозяй ственного природопользования и перехода его к стратегии адаптивного разви тия исходят из того, что …главным критерием эффективности сельскохозяй ственного производства должен быть критерий экологического равновесия биосферы, а не рентабельность». «…Рыночная экономика может погубить окружающую среду и себя, если не позволит ценам говорить экологическую правду». Эти цитаты взяты из программной работы академика А.А. Жученко «Обеспечение продовольственной безопасности России в ХХI веке на основе адаптивной стратегии устойчивого развития АПК (теория и практика)» [1].

(Здесь и далее цитаты без ссылки относятся к [1]).

Основным источником энергии, обеспечивающим формирование всей биомассы, в том числе урожая растений, является солнечная энергия. Кроме солнечной энергии, являющейся неисчерпаемым источником и непосред ственно участвующей в фотосинтезе и формировании урожая, существуют другие источники техногенной энергии, в основном, исчерпаемые, влияющие на урожайность опосредованно. Однако техногенная энергия лишь управляет потоком солнечной энергии: «отношение солнечной энергии, «работающей»

на урожай, к «работающей» техногенной энергии составляет … примерно 2000:1».

Складывается парадоксальная ситуация: при незначительном используе мом количестве техногенной энергии в формировании урожая она все-таки является основной главенствующей составляющей интенсификации производ ства в растениеводстве. Возможно, это объясняется тем, что недостаток ее ка чественной стороны покрывается количественно, причем в катастрофических размерах. Сегодня общий поток техногенной энергии в интенсивном земледе лии превышает допустимый порог на 4…5 тыс. МДж/га. В результате возни кает процесс деградации природной среды, нарушение экологического равно весия биосферы («эрозия почвы, загрязнение подземных вод, сокращение ви дового разнообразия, … появление более агрессивных и вирулентных рас па тогенов, …разрушение естественных элементов ландшафта, снижение разно образия природных биотопов, уничтожение механизмов и структур биоцено тической саморегуляции агроэкосистем»).

Таким образом, нарушен принцип «естественнонаучных основ сельскохо зяйственного природопользования, включая одностороннюю замену действия «сил природы» техногенными факторами, т.е. исчерпаемыми ресурсами».

Вспомним фундаментальный принцип эволюции, заключающийся в адап тивности, смысл которой Чарльз Дарвин определил так: «Выживает не самый сильный из видов, не самый разумный, а тот, который быстрее других приспо сабливается к изменениям». Но в чем состоит эта приспособляемость? Спо собность приспосабливаться к изменениям внешней среды и выживать, что определяет адаптивность живых организмов вообще и растений в частности, напрямую зависит от того, насколько эффективно они воспринимают и усваи вают свободную доступную энергию главного энергетического источника – солнца, лежащую в основе фотосинтеза. Именно по этой причине интенсифи кация растениеводства должна быть адаптивной.

«Главными отличительными особенностями адаптивной стратегии явля ются:

признание основополагающей роли сохранения экологического равно весия биосферы во всех сферах деятельности человека как важнейшего усло вия жизнеобеспечения человеческой цивилизации в долговременной перспек тиве;

фундаментальная обоснованность концепции, методологии и критериев сельскохозяйственного природопользования, то есть их соответствие основ ным законам развития природы и общества;

ориентация на максимальное использование неисчерпаемых и воспро изводимых ресурсов в продукционном и средоулучшающем процессах агро экосистем и агроландшафтов».

Среди множества агроэкологических ресурсов прежде всего необходимо учитывать и повысить эффективность энергетических ресурсов. «В целом энергия стала одним из главных факторов, определяющих темпы экономиче ского роста, а само производство сельскохозяйственной продукции во многом оказалось проблемой энергетической».

Итак, новая парадигма, иначе: ключевая идея, лежащая в основе построе ния экоравновесной концепции аграрной науки, ясна. Но как ее реализовать и использовать на практике? Попытаемся осветить существующие возможности, оперируя основополагающими идеями, принципами и положениями, изло женными в фундаментальной работе [2].

Исходные положения начал аграрноэкологических знаний Главный процесс, изучаемый в аграрных и экологических знаниях, – пре образование энергии живыми самоорганизующимися эволюционирующими организмами и их сообществами. В связи с этим для построения теоретиче ских основ агроэкологии из важных положений физики можно было бы ис пользовать основной закон преобразования энергии – второе начало термоди намики (далее – ВНТ), а из биологии – теорию биологической эволюции.

Однако взаимосвязь между этими положениями составляла одну из фун даментальных проблем термодинамики и эволюции живой природы. Эту про блему И. Пригожин назвал «вопиющим противоречием» [3] между эволюцией природы по ВНТ, в соответствии с которым структуры разрушаются, энергия деградирует, а энтропия повсеместно и непрерывно возрастает, и теорией био логической эволюции, согласно которой структуры и функции организмов со вершенствуются, а свободная (работоспособная) энергия в живых системах самопроизвольно возрастает.

В этом противоречии и состояло главное принципиальное затруднение развития теоретических основ аграрных знаний и экологии, естественнонауч ных основ сельскохозяйственного природопользования.

Проблема этого противоречия успешно и просто разрешена в [2] на осно ве обоснования и учета закона выживания (далее – ЗВ), а также принципа энергетической экстремальности самоорганизации и прогрессивной эволюции (далее – ПЭЭС и ПЭ).

Сущность ЗВ в следующем: каждый элемент самоорганизующейся при роды в своем развитии (онтогенезе, филогенезе) самопроизвольно устремлен к состоянию наиболее полного, эффективного использования в существующих условиях доступной свободной энергии системой трофического уровня, в ко торую он входит.

ЗВ в самоорганизующихся системах проявляется как физико-химической природы, так биологической и социальной;

ВНТ – только в несамоорганизу ющихся (равновесных) системах и процессах. В равновесных системах в соот ветствии с ВНТ энергия деградирует, энтропия повсеместно и непрерывно возрастает. В самоорганизующихся (неравновесных, открытых) системах, со гласно ЗВ, энергия накапливается, энтропия уменьшается.

ЗВ и ВНТ не являются самостоятельными законами, они жестко взаимо связаны, образуя зеркальную динамическую симметрию во времени. Общий принцип естествознания, образуемый ЗВ и ВНТ, назван принципом энергети ческой экстремальности самоорганизации и прогрессивной эволюции. Этот принцип отражает прогрессивную направленность эволюции всей самоорга низующейся природы, включая человеческое общество как ее часть. Такие си стемы избирательно потребляют из среды свободную энергию, накапливают и экономно используют посредством различных механизмов энергоэкономно сти. Общая прогрессивная направленность эволюции самоорганизующейся природы определяется ЗВ. Утилизация прекративших самоорганизованное существование объектов природы происходит в соответствии с ВНТ. Важный результат циклического прохождения вещества и энергии природы через са моорганизованное и равновесное состояние – процесс прогрессивной эволю ции природы. Эта особенность прогрессивного эволюционизма природы про явилась еще на этапе эволюции микрочастиц (фотонов, электронов и др.), за тем продолжилась на уровне эволюции химических элементов, молекул, кри сталлов, биологических и социальных объектов.

В природе ЗВ реализуется в виде различных механизмов-структур (фрак талов, золотой пропорции и др.) и процессов (фазовых переходов, солитонов и др.). Эти механизмы проявления ЗВ, возникнув на самом начальном этапе эво люции, могут переходить во все последующие ее этапы. Так, например, золо тая пропорция проявляется как в энергосодержании микрочастиц при их взаи модействии, как выявлено в работе А. Саврухина [4], так и в биохимических процессах клетки, а также в биологических и социальных структурах и про цессах [2]. Таким образом, в процессе прогрессивной эволюции природы осуществляется информационная экономность. Это положение подтверждают многочисленные иллюстрации подобия структур различной природы (физико химической, биологической, социальной), приведенные в монографии Лима де-Фариа [5]. И здесь нам представляется проявление ЗВ, а также ПЭЭС и ПЭ.

Наиболее ярко ЗВ, ПЭЭС и ПЭ, вещественно- энергоинформационная экономность находят свое отражение во фрактальном проявлении самооргани зующейся природы. Важно отметить, что фрактальность структуры или про цесса является одним из признаков того, что развитие системы подчинено принципам самоорганизации. Самоорганизующиеся системы не только могут пережить случайные удары, но также могут поглотить их, чтобы в соответ ствии с ЗВ оздоровить всю систему.

Рассмотрим пример из области фрактальных структур. Фрактальные структуры, созданные природой, более устойчивы и приспособлены к выжи ванию. Например, лист растения имеет центральный стебель с ответвлениями, которые, в свою очередь, продолжают ветвиться. В каждой группе ответвле ний средний диаметр уменьшается согласно степенной зависимости, причем так, что диаметр каждой группы зависит от диаметров предыдущей группы. В каждой группе имеется диапазон диаметров, который может быть описан только в вероятностном смысле. То есть имеются общий детерминизм, выра женный средними диаметрами со степенной зависимостью от номера группы и внутригрупповая случайность, характеризуемая дисперсией диаметров.

Фрактальная структура, имеющая общий детерминизм и внутригрупповую случайность, более стабильна и устойчива к ошибкам, чем другие структуры, поскольку при фрактальном масштабировании ошибка уменьшается вслед ствие степенной зависимости и вероятностной структуры. Каждая группа об ладает диапазоном диаметров, в котором одно неверно сформированное от ветвление оказывает меньшее влияния на формирование других.

Если коснуться физиологических процессов в растениях, то опять можно столкнуться с фрактальностью их проявления, например, во временном ряде процесса транспирации. Процесс транспирации – испарения воды с поверхно сти листа растения с целью его охлаждения, является энергоинформационным процессом в физиологии растений, основан на принципе энергетической экс тремальности самоорганизации и состоит в том, чтобы максимально исполь зовать свободную доступную часть энергии солнечного излучения, называе мую фотосинтезной эксергией, для своего развития и роста. Скорость фото синтеза зависит от температуры поверхности листа и имеет максимальное значение при определенной величине температуры, приближение к которой обеспечивается самоорганизующимся процессом транспирации. На транспи рацию у растений расходуется до 95% всей потребляемой воды.

В.Н. Жолкевич отмечает, что процесс транспирации имеет колебательный характер, то есть представляет собой временной ряд, и приводит его графиче ское изображение для листа Erythrina Variegata [6]. Нами был исследован этот временной ряд на его фрактальный характер. При помощи метода нормиро ванного размаха, или (R/S) анализа, была определена фрактальная размерность ряда. Фрактальная размерность временного ряда представляет собой функцию изменения масштаба в зависимости от периода времени. Для рассматриваемо го процесса транспирации фрактальная размерность D равна 1,31, что под тверждает фрактальный характер временного ряда, описывающего процесс транспирации как самоорганизующийся процесс, протекающий согласно ЗВ.

Говоря о фрактальном проявлении ЗВ, мы упомянули энергоинформаци онную экономность систем, которая отвечает принципам самоорганизации.

Для более полной характеристики значения ЗВ в концепции адаптивного рас тениеводства важно пояснить сущность энергоинформационного единства, поскольку всякая энергоинформационная система или структура стремится в своем развитии максимально использовать свободную доступную энергию при минимальной затрате вещества в системе своего трофического уровня. В случае энергии солнечного излучения это фотосинтезная эксергия – свободная доступная энергия солнечного излучения, которую стремятся максимально использовать растения в своем развитии.

Поэтому растения можно отнести к энергоинформационным системам или структурам, отвечающим следующим условиям энергоинформационного единства:

энергетический и информационный механизмы комплементарны, то есть имеют взаимное соответствие и дополнение при образовании целого еди ного иерархического механизма, отвечающего принципу синергетики;

функционирование этого механизма направлено на максимальное ис пользование свободной доступной энергии своего трофического уровня в со ответствии с принципом экстремальной энергетической целенаправленности в процессе самоорганизации;

в энергоинформационной системе эффективность информации и эффек тивность ее носителя (КПД оператора) взаимоопределены на основе количе ственной оценки ценности (качества) информации одной и той же ее опти мальной величиной.

Энергоэффективность прогрессивно эволюционирующих природных си стем повышается благодаря повышению ценности информации, содержащей ся в них, и снижению энергоемкости ее содержания и функционирования, а также совершенствованию получения (рецепции) информации из внешней среды.

Таким образом, эти закон и принцип (ЗВ, ПЭЭС и ПЭ) можно использо вать в качестве исходных положений для обоснования теоретических начал аграрноэкологических знаний и разработки технологических и аграрно инженерных решений для реализации в адаптивном растениеводстве.

Приложения начал аграрноэкологических знаний Один из важных признаков теоретических научных знаний – наличие в них основополагающих величин и предельных их значений. В аграрных и эко логических знаниях и их приложениях к адаптивному растениеводству подоб ной величиной может служить свободная энергия – эксэргия солнечного опти ческого излучения, которой ограничивается теоретический предел КПД пре образования растениями энергии излучения в процессе фотосинтеза.

Основу экологии, по данным Н.Ф. Реймерса [8], составляют около эмпирических принципов, законов, правил, закономерностей и т.п., которые не только логически и концептуально взаимно не согласованы, но « …и они не перекрывают друг друга». Ключевые (основные) традиционно применяемые в аграрных знаниях и экологии величины количественно не определены и вза имно не согласованы. По этой причине применение современных компьютер ных технологий в этих отраслях знаний принципиально затруднено.

В [2] эта проблема решена благодаря использованию принципа подчине ния синергетики. В соответствии с этим принципом для упрощения анализа сложных многофакторных систем из большого числа переменных выбирают одну величину – переменную порядка, которая наиболее быстро меняется и от которой наиболее сильно зависят параметры анализируемой системы [9]. За тем выбирают параметры управления. Дальнейший анализ системы проводят, учитывая только переменную порядка и параметры управления.

В системе формирования продуктивности растений в качестве перемен ной порядка принят приток к растениям энергии солнечного излучения, точ нее той ее части, которая потенциально пригодна для фотосинтеза и использу ется растениями на формирование продуктивности. Эта величина названа эк сергией солнечного излучения для растениеводства и представляет собой тео ретический предел продуктивности растений и одновременно плодородия зе мельного угодия. В качестве параметров управлений в этой системе приняты все иные экологические факторы, ограничивающие формирование продуктив ности растений.

Понятие эксергии происходит от греческого ех- – приставка, означающая здесь высокую степень, и ergon – работа. Эксергия означает работоспособ ность, то есть максимальную работу, которую может совершить система при переходе из данного состояния в состояние равновесия со всеми компонента ми окружающей среды, рассматриваемой как источник и приемник любых по токов энергоносителей и энергии.

Не вдаваясь в подробности определения фотосинтезной эксергии солнеч ного излучения, а также излучения любого другого спектрального состава (ес) в отношении фотосинтеза растений приведем справочно аналитическое выражение для ее расчета из [2]:

где 0,95 – максимальная спектральная эффективность фотосинтеза для излу К(, )Ф – относительная спектральная эффективность фотосинтеза;

(, )с – спектральное распределение солнечного излучения, поступающе Полнота использования растениями эксергии солнечного излучения в процессе протекания фотосинтеза и в формировании продуктивности урожая в большой мере зависит от динамики изменения различных факторов и благо приятности их сочетания во времени. Разные виды (сорта, гибриды) растений имеют различную степень восприимчивости, а следовательно зависимость скорости фотосинтеза и формирования продуктивности от климатических условий, свойств почв и других факторов, которые, по сути, являются лимити рующими.

Влияние этих факторов имеет различный характер как количественно, так и качественно. Наиболее сильное влияние на скорость фотосинтеза оказывает температура, причем это влияние зависит и от величины облученности, кото рая определяет приход эксергии солнечного излучения ес к растениям. Зави симость скорости фотосинтеза от температуры имеет форму кривой с ярко выраженным максимумом. Влажность почвы также влияет на скорость фото синтеза, но имеет менее выраженный максимум и мало зависит от величины облученности. Максимальная скорость фотосинтеза и будет оптимальной для формирования урожайности растений.

Учет влияния факторов на эти процессы удобно осуществить посред ством коэффициентов оптимальности Кф. Эти коэффициенты характеризуют ограничивающее влияние каждого из факторов на использование растениями эксергии солнечного излучения в данный момент времени. Они выражаются в относительных единицах. Значение Кф определяется как отношение скорости фотосинтеза формирования продуктивности некоторого вида (сорта, гибрида) растений Сдj при действующем значении рассматриваемого фактора к опти мальной величине скорости фотосинтеза Соj, соответствующей оптимальному значению того же фактора:

где j – вид фактора. Коэффициент оптимальности может принимать значения Поскольку факторы оказывают лимитирующее воздействие на фотосинтез и использование растениями эксергии солнечного излучения, то, в соответствии с законом ограничивающих факторов, при расчете потенциального плодородия и максимальной продуктивности растений в заданных экологических условиях выбирают наименьший из всех. Сопоставив значения коэффициентов опти мальности учитываемых факторов, выбираем тот из них, который в данный промежуток времени находится в относительном минимуме (Кфj min).

Произведение эксергии солнечного излучения в i-й момент времени на коэффициент оптимальности фактора, находящийся в этот момент в относи тельном минимуме, равно эксергии потенциального плодородия земли за учи тываемый момент времени. Сумма этих произведений за вегетационный пери од или иной промежуток времени при i=(1,2…n) будет значением эксергии по тенциального плодородия за этот период, то есть [2]:

Под термином мелиоративного потенциала в общем смысле понимаются возможности улучшения плодородия земельных угодий посредством мелио раций: водных, механических или химических в виде удобрений.

Очевидно, что целесообразно осуществлять мелиорацию только того ме лиорируемого фактора, который находится в относительном минимуме за пе риод вегетации и только до такого уровня, при котором скорость фотосинтеза и формирование продуктивности растения уже ограничивает другой немелио рируемый фактор. Этот фактор независимо от того, к какой категории он при надлежит, находится во втором относительном минимуме после мелиорируе мого, и поскольку он не изменяем, дальнейшее улучшение мелиорируемого фактора результатов не даст.

Таким образом, эксергия мелиоративного потенциала определяется вы ражением [2]:

Выражения (1) и (2), а также другие, по которым взаимосогласованно ко личественно определяются и выражаются основные агроэкологические вели чины в одинаковых эксергетических единицах, используются в качестве ис ходных аналитических зависимостей для построения основного алгоритма компьютерной программы [10] для энерго- ресурсосберегающей оптимизации урожая и управления технологией в целом. Кроме того, программа учитывает показатели:

эффективности использования техногенной энергии в виде эксергети ческого показателя затрат техногенной энергии;

удельных приведенных затрат в виде эксергетического технико экономического показателя затрат на единицу продукции растениеводства.

Алгоритм программы оптимизации урожая, в основе которого лежит принцип синергетики и эксергетический анализ биоконверсии энергии сол нечного излучения в продукцию растениеводства, приведен и подробно опи сан в [11].

В приложении к адаптивному растениеводству рассмотрены составляю щие экоравновесной концепции аграрной науки, основанной на принципах самоорганизации: принципе подчинения синергетики, энергетической экстре мальности и прогрессивной эволюции, объединяющих в виде зеркальной ди намической симметрии ЗВ и ВНТ. При этом учтены главные отличительные особенности адаптивной стратегии: основополагающая роль сохранения эко логического равновесия, соответствие концепции и методологии основным за конам развития природы, максимальное использование неисчерпаемых и воз обновляемых ресурсов.

1. Жученко, А.А. Обеспечение продовольственной безопасности России в ХХI веке на основе адаптивной стратегии устойчивого развития АПК: теория и практика / А.А. Жученко // Научно-просветительская серия «Трибуна Академии наук». – М.: Фонд «Знание им. С.И.

Вавилова», 2008. – Вып.№ 5.

2. Свентицкий, И.И. Энергосбережение в АПК и энергетическая экстремальность самоорга низации / И.И. Свентицкий. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. – 468 с.

3. Пригожин, И. Введение в термодинамику необратимых процессов / И. Пригожин. – М., 4. Саврухин, А.П. Природа элементарных частиц и золотое сечение / А.П. Саврухин. – М.:

МГУЛ, 2004. – 202 с.

5. Лима-де-Фариа, А. Эволюция без отбора. Автоэволюция формы и функции / А. Лима-де Фариа. – М.: Мир, 1991. – 454 с.

6. Водный обмен растений / В.Н. Жолкевич [и др.]. – М.: Наука, 1989. – 256 с.

7. Бушуев, В.В. Энергетический потенциал и устойчивое развитие / В.В. Бушуев. – М., 2006.

8. Реймерс, Н.Ф. Экология: теории, законы, правила, принципы и гипотезы / Н.Ф. Реймерс.

9. Хакен, Г. Синергетика / Г. Хакен – М.: Мир, 1980. – 419 с.

10. Компьютерная программа эксергетической оптимизации биоконверсии энергии в техно логиях производства корма: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008612885. / И.И. Свентицкий, А.И. Паршин, А.П. Гришин, А.А. Гришин. – 11. Свентицкий, И.И. Энергоинформационные компьютерные технологии в животноводстве / И.И. Свентицкий, А.П. Гришин // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хо зяйстве: труды 6-й Междунар. науч.-технич. конф. «Нанотехнологии и инфокоммуника ционные технологии». – М.: ВИЭСХ, 2008. – Ч. 5. – С. 117-124.

УДК 631.171:

МЕХАНИЗАЦИЯ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ:

НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

В.Г. Самосюк, к.э.н., доц., Л.Я. Степук, д.т.н., проф.

«НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства»

Дисковые центробежные разбрасыватели в парке машин для внесения твердых минеральных удобрений в сельском хозяйстве Беларуси составляют почти 100%.

В настоящее время их выпускают: ОАО «Бобруйскагромаш»

(РУ–1500, РУ–3000, МТТ–4У, РУ–7000), ОАО «Проммашремонт», г. Полоцк (РДУ–1,5, РДУ–3000), ОАО «Брестсельмаш» (АВУ–0,8, АВУ–1,5, АВУ–6), КУПП «Березарайагросервис» (АВУ–7000), ДП «Щучинский ремонтный за вод» (РМУ–1,6, РМУ–8000), ОАО «Казимировский опытно-механический за вод» (РМУ–1000, РМУ–7500).

Достоинства дисковых центробежных разбрасывателей заключаются в следующем: обеспечивают внесение гранулированных, порошковидных, мел кокристаллических, крупнокомковатых сухих и влажных минеральных удоб рений, а также дефекатов, обработанных вторичных продуктов;

минимальны технологические затраты по сравнению с другими системами разбрасывания вследствие небольшой стоимости и высокой производительности;

принцип передачи силовой энергии вращающихся дисков на минеральные удобрения не предъявляет жестких требований к их качеству;

обеспечивают разбрасыва ние удобрений в большом диапазоне доз внесения;

простая конструкция, низ кое отношение массы машин к массе загружаемых удобрений и низкие затра ты на техническое обслуживание.

Теперь было бы логично ответить на вопросы: справедлива ли такая все общая «популярность» принципа внесения удобрений методом разбрасывания с помощью центробежных дисков в условиях республики и такой ли исклю чительный эффект оказывают перечисленные достоинства на конечный ре зультат. Забегая вперед, сразу скажем – нет.

Попытаемся обосновать это категоричное заявление. В последние годы в среднем по республике окупаемость 1 кг NPK зерном колеблется от 4,5 до 6 кг, в то время как при внесении научно обоснованных доз в оптимальные аг ротехнические сроки этот показатель должен быть в пределах 8–10 кг. Среди основных причин относительно низкой эффективности применения мине ральных удобрений (механические потери на пути от завода до поля, несо блюдение оптимальных агротехнических сроков внесения) неравномерное распределение удобрений по площади поля практически является самой главной.

Агрохимической наукой, передовой отечественной и зарубежной практи кой доказано, что прибавка урожая основных сельскохозяйственных культур от удобрений находится в прямой зависимости от неравномерности их внесе ния. Иными словами, снижение неравномерности внесения удобрений на 1% дает прибавку урожая также на 1%, и наоборот.

Подсчитано [1], что по этой причине республика ежегодно недобирает боле 500 тыс. т зерна, большое количество другой сельскохозяйственной продукции. Львиная доля этого недобора является следствием использования дисковых центробежных разбрасывателей, так как обеспечить на практике высокое качество распределения удобрений этими рабочими органами весьма проблематично.

Качество работы центробежных разбрасывателей определяется много численными факторами, что усложняет точную установку дозы и выбор ре жима работы и требует специальных знаний. Факторы и параметры, влияю щие на качество работы разбрасывателей, приведены на рисунке 55.

При внесении удобрений дисковыми центробежными разбрасывателями существенное значение имеют следующие параметры: частота вращения дис ков, их диаметр и угол наклона;

количество, форма и расположение лопаток на диске;

высота диска над поверхностью поля и растениями;

механизм транспортировки и подачи туков к центробежному диску – гравитационная или принудительная выгрузка из бункера;

место попадания удобрений на диск (так называемое пятно подачи).

Качество работы всех разбрасывателей, в том числе и дисковых центро бежных, зависит от качества минеральных удобрений, характеризующегося плотностью, формой и составом гранул, сыпучестью и склонностью к дезагре гации. Гранулометрический состав удобрений влияет на дальность полета гранул, а значит и на ширину захвата машин, точность дозировки и равномер ность рассева.

Дисковый центробежный разбрасыватель характеризуется тем, что ши рина разбрасывания намного превышает ширину машины (рисунок 56).

Соблюдение доз внесения Спец. масса минеральных удобрений Условия использования Рельеф поля (местности) Состояние почвы Влажность воздуха Рисунок 56 – Схематическое изображение внесению удобрений, отношений между шириной захвата, шириной можно условно разделить разбрасывания и перекрытием при использова- на две группы. К первой нии дисковых центробежных разбрасывателей состоянием машины и условиями эксплуатации, то есть зависят от квалифи кации и добросовестности механизатора и устраняются им самим. Это, например, исправность гидросистемы энергетического средства, приводящей во вращение диски и обеспечивающей постоянную частоту их вращения, пра вильная регулировка туконаправителя и дозирующей заслонки, движение ма шины с определенной заданной скоростью, соблюдение расстояния между смежными проходами, учет скорости и направления ветра и т.д.

Ко второй группе относят факторы, являющиеся следствием несовершен ства конструкции машин.

Вывод на основании вышеизложенного следующий: обеспечить задан ную равномерность распределения минеральных удобрений машинами с цен тробежными рабочими органами весьма проблематично. Средняя неравно мерность распределения минеральных удобрений в условиях республики со ставляет 35–40%, нередко достигает 70% и более.

Вопреки мнению специалистов-практиков и ученых-агроинженеров, на семинарах различного уровня на протяжении ряда лет демонстрируются об разцы этих машин. При этом специфика их применения в республике и недо статочная техническая база по их обслуживанию и настройке в расчет не при нимается.

В конструкциях основной части ныне выпускаемых в Беларуси машин наибольшее распространение получили центробежные дисковые рабочие ор ганы с лопатками, регулируемыми как по длине, так и по углу их установки относительно радиуса диска в зависимости от вида и состояния удобрений, что каждый раз приводит к изменению рабочей ширины захвата. При этом ко личество возможных положений лопаток достигает примерно 900. Опреде лить оптимальное положение лопаток на диске для различных видов удобре ний и различных доз, рабочую ширину захвата, тем более при отсутствии спе циальных стендов, практически невозможно. И хотя к каждой машине прила гается таблица настройки, без ее инструментального тестирования на кон кретном удобрении внести его качественно не представляется возможным.

Как сообщается в журнале «Тракторы и другая сельхозтехника» (специальный выпуск журнала «Профи») [2], «для получения высоких результатов, для ак туализации таблицы разбрасывания надо проводить более чем 3000 полевых опытов в год». В хозяйствах республики для проведения таких работ нет спе циалистов, нет специальных стендов, и поэтому тестирование разбрасывате лей практически не проводится.

Но и наиболее точно настраиваемые разбрасыватели ряда ведущих зару бежных фирм не обеспечивают качественное внесение удобрений даже в иде альных условиях.

Для доказательства объективности вышеизложенных рассуждений и вы водов приведем данные испытаний (тестирования) образцов дисковых разбра сывателей семи известных фирм, выполненных Немецким сельскохозяйствен ным обществом DLG, Варшавским институтом строительства, механизации и электрификации сельского хозяйства и польским журналом «Top agrar», опи санных в журнале «Новое сельское хозяйство» [3].

Испытывались разбрасыватели: ZA–M Premis (Амазоне), EXTrend (Бог балле), N039М (ФМР “Агромет”), DS–М1105 (Квернеланд), МDS 62 (Раух), N–049 (Сипма), DPX Prima 1200 (Сулки).

Необходимо особо подчеркнуть, что испытания проводились в идеаль ных условиях. Навеску и настройку машин осуществляли представители фирм, в испытаниях был задействован один водитель, использовалась одна колея в поле. Частота вращения вала отбора мощности составляла 540 об/мин., скорость ветра – менее 2 м/с.

Все разбрасыватели испытывали на двух видах удобрений (известково аммиачной селитре (ИАС) и полифоске). Вносили дозу ИАС 120 кг/га и 240 кг/га, полифоски – 240 кг/га. Оценку работы машин осуществляли по нормам ЕN (евронорма). Результаты испытаний представлены в таблице 21.

Таблица 21 – Результаты тестирования центробежных разбрасывателей 120 кг/га 240 кг/га Полифоска, 240 кг/га 240 кг/га удобрений Коэффициент вариации.

Нет устройства для работы по краю поля.

Из таблицы видно, что даже в идеальных условиях все образцы не вы держивают пороговую величину отклонений в 10% для азотных и в 20% для калийных и фосфорных удобрений. Наилучший результат показал разбрасы ватель Амазоне ZA–M (средний коэффициент вариации 22%). Вторым оказал ся разбрасыватель Раух, также с коэффициентом вариации 22% (воспроизве ден в РБ).

Специальный выпуск журнала «Профи» – «Тракторы и другая сельскохо зяйственная техника» [2] также приводит информацию о тестировании пяти навесных разбрасывателей: Amazone ZA–M maxis, Bogbable EX trend, Rauch Axera M, Sulky DXP expert, Vicon RS–XL, осуществленном Немецким сель скохозяйственным обществом (DLC) и «Исследовательским центром Биг хольм» Датского института сельскохозяйственных наук (DIAS). Результаты тестирования практически совпадают с приведенными в журнале «Новое сельское хозяйство».

Испытания воспроизведенных в республике зарубежных аналогов центро бежных разбрасывателей в ГУ «Белорусская МИС» подтверждают эти данные.

Рассмотрим другие причины, дающие основание сделать вывод о про блематичности получения в наших условиях высокого качества внесения удобрений центробежными разбрасывателями.

Рисунок 57 – Влияние отклонения вертикаль ной оси навесного разбрасывателя на зано правильное располо неравномерность внесения удобрений жение машины относи трактора. На рисунке 57б – машина отклонена назад на угол. При этом ши рина разбрасывания существенно меньше расчетной. Следовательно, плот ность высева удобрений на единицу площади будет выше расчетной, появятся огрехи между смежными проходами. На рисунке 57в ось машины отклонена от вертикали вперед на угол. При этом также изменяется дальность полета ча стиц и соответственно изменяется доза удобрений на единицу площади поля.

Рисунок 58 – Влияние высоты расположения разбрасывателя относительно видно, что при уменьшении высоты навешивания машины относительно рас четной дальность полета частиц значительно уменьшается, и наоборот. Соот ветственно, изменяется доза удобрений на единицу площади.

Причиной такой ситуации может стать любая неисправность гидросисте мы трактора. Под действием веса разбрасыватель всегда стремится опуститься вниз, даже при положении золотника гидрораспределителя «заперто». Меха низатор вынужден поднимать машину на максимально возможную высоту, что приводит к ее положениям, показанным на рисунке 57б,в.

Исключительно важное значение для обеспечения высокого качества внесения в поле всех видов удобрений имеет строгое соблюдение стыковых проходов. Результатом их несоблюдения становятся зеброобразные посевы.

Исследованиями установлено, что при отсутствии следоуказателей, маркеров на широкозахватных машинах химизации даже опытный, добросовестный ме ханизатор может оставлять огрехи и перекрытия стыковых проходов от 4 до метров.

На подкормке сельхозкультур, если подходить строго к срокам, центро бежные разбрасыватели не должны применяться в период более поздней веге тации. Это объясняется тем, что брошенные диском частицы при встрече со стеблестоем локализуются (рисунок 59).

Рисунок 59 – Схема локализации удобрений дозами не было, этот недо при подкормке вегетирующих культур статок центробежных раз ной степени устранялся путем их поднятия на бльшую высоту с помощью дополнительной рамы.

На качество внесения удобрений центробежными машинами в значи тельной степени влияет скорость ветра. Чем сильнее ветер, тем выше нерав номерность распределения. В нашей стране 70% времени в году скорость вет ра превышает 3 м/с. Внесение удобрений машинами с центральными распре деляющими рабочими органами допускается при скорости не более 4 м/с.

Для условий нашей республики, где подавляющее большинство крупных коллективных хозяйств, центробежные разбрасыватели не могут быть призна ны экономически и экологически состоятельными и перспективными, тем бо лее с регулируемыми лопатками на дисках.

Со стороны оппонентов может последовать вопрос, почему в аграрно развитых странах 80% минеральных удобрений вносится центробежными раз брасывателями.

Проанализируем зарубежную практику применения центробежных раз брасывателей. Во-первых, зарубежный фермер является собственником земли, трактора, удобрений и результата своего труда – конечного продукта. Поэто му он неукоснительно соблюдает все правила выполнения технологического процесса, правила эксплуатации этих машин. Благодаря этому, человеческий фактор в сфере внесения удобрений максимально задействован, и все потери, связанные с ним, сводятся к нулю. А, следовательно, потери, связанные с не совершенством конструкции рассматриваемых рабочих органов, также мини мальны. И что не менее важно, зарубежный фермер имеет возможность обра титься в специализированные службы, которые произведут высококвалифи цированную настройку его машины.

Специализированные стенды для настройки центробежных разбрасыва телей на заданную дозу внесения с определением неравномерности распреде ления, рабочей ширины захвата для различных видов удобрений вряд ли по явятся у нас в обозримом будущем. Поэтому и дальше регулировка центро бежных разбрасывателей будет проводиться, в лучшем случае, по таблице настройки, а чаще – на глаз.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |
 




Похожие материалы:

«Министерство культуры РФ Государственное научное учреждение Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Россельхозакадемии ОГУК Орловская областная публичная библиотека им. И.А. Бунина ПРОБЛЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ И ДОСТУПНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ УСТОЙЧИВОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Материалы научно-практической конференции Орёл, 6 октября 2010 г. Орел 2010 ББК 78.386 П 78 Редакционно Шатохина Н. З. (председатель) издательский Жукова Ю. В. совет Игнатова ...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве Материалы Международной научно-практической конференции (Минск, 19–20 октября 2010 г.) В 2 томах Том 1 Минск НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства 2010 1 УДК [631.171+636]:631.152.2(082) ББК 40.7 Н34 Редакционная коллегия: д-р техн. наук, проф., ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования Министерство сельского хозяйства Иркутской области ФГБОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 110-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ А.М. КАЗАНСКОГО (21 декабря 2012 г.) Иркутск 2012 УДК 001:63 Редакционная коллегия Иваньо Я.М., проректор по учебной работе ИрГСХА Федурина Н.И., декан экономического ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОМИТЕТ НАУКИ РГП ИНСТИТУТ БОТАНИКИ И ФИТОИНТРОДУКЦИИ ИЗУЧЕНИЕ БОТАНИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КАЗАХСТАНА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ Международная научная конференция, посвященная юбилейным датам выдающихся ученых-ботаников Казахстана Алматы, 6-7 июня 2013 года Алматы 2013 1 УДК 85 ББК 28.5л6 И32 Главный редактор – д.б.н. Ситпаева Г.Т. Ответственный секретарь – к.б.н. Саметова Э.С. Ответственный за выпуск – к.б.н. Веселова П.В. Редакционная коллегия: ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.И. Колобова ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК (3-е издание, дополненное и переработанное) Допущено Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по экономическим специальностям Барнаул Издательство АГАУ 2008 УДК ...»

«АЗОВСКАЯ ЗЕМЛЯ общество и власть 1 АЗОВСКАЯ ЗЕМЛЯ общество и власть ББК 63.3 (2 Рос – 4 Рос) УДК 908.471.61 Азовская земля: общество и власть. / Под общей редакцией С.В. Юсова, Председателя Изби- рательной комиссии Ростовской области и В.Н. Бевзюка, Главы Азовского района. – Информаци- онно-аналитический и издательский центр Местная власть, 2011 г. – 120 с., илл. Выпуском данной книги продолжается издательский проект Избирательной комиссии Ростов ской области История власти на Дону. Коллектив, ...»

«ПОЧВЫ РОССИИ: 3 современное состояние, перспективы изучения и использования КНИГА ОБЩЕСТВО ПОЧВОВЕДОВ ИМ. В.В. ДОКУЧАЕВА КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАРЕЛЬСКАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ ДОКЛАДОВ VI СЪЕЗД ОБЩЕСТВА ПОЧВОВЕДОВ им. В. В. ДОКУЧАЕВА Всероссийская с междунароным участием научная конференция ПОЧВЫ РОССИИ: современное состояние, перспективы изучения и использования ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Книга 3 ПЕТРОЗАВОДСК – ...»

«ПОЧВЫ РОССИИ: 2 современное состояние, перспективы изучения и использования КНИГА 2 ОБЩЕСТВО ПОЧВОВЕДОВ ИМ. В.В. ДОКУЧАЕВА КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАРЕЛЬСКАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ ДОКЛАДОВ VI СЪЕЗД ОБЩЕСТВА ПОЧВОВЕДОВ им. В. В. ДОКУЧАЕВА Всероссийская с междунароным участием научная конференция ПОЧВЫ РОССИИ: современное состояние, перспективы изучения и использования ШКОЛА ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Книга 2 ПЕТРОЗАВОДСК – ...»

«ПОЧВЫ РОССИИ: 1 современное состояние, перспективы изучения и использования КНИГА 1 ОБЩЕСТВО ПОЧВОВЕДОВ ИМ. В.В. ДОКУЧАЕВА КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАРЕЛЬСКАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ ДОКЛАДОВ VI СЪЕЗД ОБЩЕСТВА ПОЧВОВЕДОВ им. В. В. ДОКУЧАЕВА Всероссийская с международным участием научная конференция ПОЧВЫ РОССИИ: современное состояние, перспективы изучения и использования ШКОЛА-СЕМИНАР ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ О ...»

«1 Нурушев М.Ж., Байгенжин А.К., Нурушева А.M. НИЗКОУГЛЕРОДНОЕ РАЗВИТИЕ - КИОТСКИЙ ПРОТОКОЛ: Казахстан, Россия, ЕС и позиция США (1992-2013 гг.) Астана, 2013 2 Н-92 Низкоуглеродное развитие и Киотский протокол: Казахстан, Россия, ЕС и позиция США (1992-2013 гг.): монография – М.Ж. Нурушев, А.К. Байгенжин, А. Нурушева – Астана: Издательство ТОО Жаркын Ко, 2013 – 460 с. ил. УДК [661.66:504]:339.922 ББК 28.080.1 (0)я431 Н-92 ISBN 978-9452-453-25-5 Рекомендовано к печати ученым Советом РГП на ПХВ ...»

«Цветы дома и в саду Т. М. Клевенская СУККУЛЕНТЫ: НЕПРИХОТЛИВЫЕ КОМНАТНЫЕ РАСТЕНИЯ Москва ОЛМА-ПРЕСС 2001 _ Содержание ОТ АВТОРА: К А К БЫЛА НАПИСАНА ЭТА КНИГА 3 ЧТО ТАКОЕ СУККУЛЕНТЫ? 5 Где они растут? 8 Как они приспособились? 9 Как вас теперь называть? 13 КАК ВЫРАЩИВАТЬ СУККУЛЕНТЫ? 17 Размножение 24 Генеративное размножение ОТ АГАВЫ ДО ЯТРОФЫ Основные суккуленты от А до Я Редкие неожиданные суккуленты В КОМНАТЕ, НА БАЛКОНЕ, В САДУ ЧТО ЕЩЕ ПРОЧИТАТЬ ББК К Клевенская Т. М. 8 Суккуленты: ...»

«О. А. Киселёва МЕТЕОРОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ КЛИМАТОЛОГИИ Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины Государственное учреждение Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко О. А. Киселёва МЕТЕОРОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ КЛИМАТОЛОГИИ Учебное пособие для иностранных студентов высших учебных заведений Луганск ГУ ЛНУ имени Тараса Шевченко 2013 УДК [551.5 + 551.58] (075.8) ББК 26.23я73 + 26.234. 7я73 К44 Рецензенты: доктор педагогических наук, профессор Трегубенко Е. Н. – кафедры ...»

«Г. Федоров, Й. фон Браун, В. Корнеевец ОПЫТ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Калининград 1997 Министерство общего Кильский и профессионального образования университет Российской Федерации Калининградский государственный университет Г. Федоров, Й. фон Браун, В. Корнеевец ОПЫТ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Калининград 1997 УДК 338.436. Федоров ...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ МОНИТОРИНГА КЛИМАТИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ СО РАН ДЕПАРТАМЕНТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ ТРОО ЦЕНТР ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ИНФОРМАЦИИ И.А. Бех, С.А. Кривец, Э.М. Бисирова КЕДР - ЖЕМЧУЖИНА СИБИРИ Томск - 2009 УДК 582.475:630*8(571.1) ББК П42.357.7(253) Б550 Бех И.А., Кривец СЛ., Бисирова Э.М. Кедр - жемчужина Сибири. Томск: Изд-во Печатная мануфактура, 2009. - 50 с. Б550 ISBN 978-5-94476-164-4 В книге ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно–исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха Всероссийский научно–исследовательский институт фитопатологии Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова СОРТА КАРТОФЕЛЯ, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫЕ В РОССИИ 2013 Ежегодное справочное издание Агроспас 2013 УДК 635.21:631.526.32(470) ББК 42.15 С37 Авторы: Б. В. Анисимов, С. Н. Еланский, В. Н. Зейрук, М. А. Кузнецова, Е. А. ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ КАРСТ БАШКОРТОСТАНА Уфа — 2002 УДК 551.44 (470.57) Р.Ф. Абдрахманов, В.И. Мартин, В.Г. Попов, А.П. Рождественский, А.И. Смирнов, А.И. Травкин КАРСТ БАШКОРТОСТАНА Монография представляет собой первое наиболее полное обобщение по карсту платформен ной и горно складчатой областей Республики Башкортостан. Тематически оно состоит из двух частей. В первой освещены основные факторы развития карстового процесса (физико географические, ...»

«Белорусский государственный университет Географический факультет Клебанович Н.В. ЗЕМЕЛЬНЫЙ КАДАСТР Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов специальности G 31 02 01-02 географические информационные системы Минск – 2006 1 УДК 347 ББК К 48 Рецензенты: Кафедра кадастра и земельного права учреждения образования Бело русская сельскохозяйственная академия (зав. кафедрой, канд. экон. наук, доц. Е. А. Нестеровский); ст. научный сотрудник УП ...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 2-Я ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО- ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНТЕРНЕТ-КОНФЕРЕНЦИЯ КАДАСТР НЕДВИЖИМОСТИ И МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ Под общей редакцией доктора технических наук, проф. И.А.Басовой Тула 2012 УДК 332.3/5+504. 4/6+528.44+551.1+622.2/8+004.4/9 Кадастр недвижимости и мониторинг природных ресурсов: 2-я Всероссийская научно ...»

«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Учреждение образования Барановичский государственный университет Эколого-краеведческое общественное объединение Неруш Барановичская городская и районная инспекция природных ресурсов и охраны окружающей среды Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского городского исполнительного комитета Отдел по физической культуре, спорту и туризму Барановичского районного ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.