facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

РОТАЦИОННОЕ ОРУДИЕ (КАТОК-ФРЕЗА) ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОГО УНИЧТОЖЕНИЯ СОРНЯКОВ ПО ВОДЕ

РОТАЦИОННОЕ ОРУДИЕ (КАТОК-ФРЕЗА) ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОГО УНИЧТОЖЕНИЯ СОРНЯКОВ ПО ВОДЕ
Тагаев Хожамберди, докторант, доктор педагогических наук, профессор

Алибаев Тургун Чиндалиевич, старший преподаватель

Джизакский государственный педагогический институт, Узбекистан

Участник конференции

Статья содержит результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров катка-фрезы для уничтожения сорняков.

Ключевые слова:обоснование, каток-фреза, параметр, сорняк, уничтожения, исследование

This article contains the results of theoretical and experimental research to substantiate the basic parameters of the roller-milling to control weeds.

Keywords:rationale, roller-milling, the parameter weed destruction, study

 

Одним из важнейших условий подъёма культуры земледелия является борьба с сорняками. В рисоводстве сорняки снижают урожай риса на 10…50 % и более того, они угнетают посевы риса, используют питательные вещества, увеличивают непроизводительные расходы воды, затрудняют уборку, снижают урожай и качества зерна, а обработка с ними одно из наиболее трудоёмких и дорогостоящих мероприятий в производстве риса.

По всему миру в рисосеющих зонах широко распространены однолетние злаковые сорняки рода просянковых (просо сжатое куриноплодное, просо куриные, просо рисовое). Многолетние сорняки рода осоковых так же наносят значительный вред посевам риса, к ним относятся: клубнекамыш компактный; клубнекамыш приморский; ситник поздний; особенно тростник обыкновенный; рогозы. Среди них самим злостным является тростник обыкновенный. В Узбекистане он получил широко распространение в Ташкентской, Сырдарьинской, Ферганской, Хорезмской и других областях и на полях низовий Амударьи и в Каракалпаке, где организованы крупные рисоводческие хозяйства.

Тростник обыкновенный - многолетнее растение семейства злаковых, имеет мощную сильно развитию корневую систему длиной до 30 м (по горизонтали). Развивается в затопленных чеках и на полях с близким стоянием грунтовых вод. Размножается через мощные корневища, уходящие в почву на глубину до 2 м и семенами (до 1000 шт. в одном колоске). Сильно засоряет дренажно-коллекторную сеть, приводя ее в негодность.

Стебель полый, разделенный узлами на отдельные междоузлия, покрыт тонкой растительной пленкой (рубашкой). Заканчивается стебель метелкой. Диаметр стебля у корня достигает до 30 мм. Высота растений в зависимости от условий произрастания равняется 0,5-5 (8) м. количество растений на 1 м2 составляет 20-30 шт.

Тростник стелющийся – корнеотпрысковый многолетний злаковый сорняк. размножается надземными стелющимися побегами (длина которых ежегодно достигает до 22 м) и семенами.

Широкое распространение тростника обыкновенного, постоянное засорение им поливных земель, практическая невозможность искоренения его из-за отсутствия научно-обоснованных мероприятий и техники чеки остаются не использованным. Этиобстоятельства(проблемы) выдвинули необходимость изыскания мер борьбы с этим самим злостным сорняком в числа весьма актуальных задач сельского хозяйства. На основании вышеуказанной задачи, долгие годы многие ученые и практики проводили различные мероприятии по борьбе тростником обыкновенным. К этим мероприятиям относятся: организационно-хозяйственные; агротехнические; химические; прополка вручную.

Организационно-хозяйственные мероприятия является общими для предупреждения развития и размножения сорняков (ирригационно-мелиоративная и агротехническая подготовка полей, введение рисовых севооборотов, регулярное сортообновление и др).

Агротехнические методы - рекомендуется весенняя перепашка зяби на засоренных полях, вычесывание корней сорняков, предпосевная культивация (дискование), прикатывание поверхности почвы катками, малование и др.

Сложившиеся мероприятия (способы) обработки почвы под рис предусматривают не менее 6, а то и более, операций, которые требуют значительного количества техники, больших затрат труда и времени, а так же денежных средств, при этом редко обеспечивают надлежащую чистоту посевов риса.

В современной системе мероприятий по борьбе с засоренностью рисовых полей важное место принадлежит химическим методам. В настоящее время гербицидами обрабатываются 85-90% посевов.

Для борьбы с тростником обыкновенным и клубнекамышом применяют системные гербициды 2,4 – Д, 2М – 4Х, базагран, который уничтожая наземную массу не действует на корневую систему расположенную глубиной до 2м. Кроме того, гербициды опасны для многих элементов живой природы и здоровья людей, так как зерно риса идет в пищу людей, а отходы и солома на корм сельскохозяйственным животным и птицам.

Положительных результатов не получили и там, где его заросли выжигали. Как и гербициды, выжигание не действует на корневую систему сорняков, но также опасны для живой природы с точки зрения экологии.

Прополка сорняков вручную требует больших затрат ручного труда и выполняется в антисанитарных условиях.

На основе многолетних опытов биологами, специалистами-рисоводами и рядом учеными установлено, что самим эффективным способом борьбы с тростником обыкновенным является уничтожения его зарослей по воде. Сущность данного эффекта заключается в том, что при срезании стеблей тростника в воде, воздухопроводящая полость растения заполняется водой, образуется водяная пробка и прекращается доступ воздуха внутрь его корневищ и при условии поддержания определенная слоя воды (8…12 см) на чеке в течение несколько дней корневище тростника (и растений) гибнет.

Вышеуказанная биологическая особенность тростника обыкновенного и натолкнула нас на мысль о возможности создания нового орудия, для уничтожения тростника обыкновенного по воде. С этой целью нами сконструировано ротационное орудие (экспериментальный каток-фреза с радиально расположенными на барабане ножами) и изготовлен экспериментальный образец. (рис.1).

Ротационное орудие для уничтожения тростника обыкновенного содержит раму (1), на которой установлен барабан (2) с горизонтальной осью (3) вращения и радиально расположенными ножевыми лопастями (4). Ось (3) вращения установлена в подшипниках скольжения (5), смонтированных на раме (1). Рама (1) имеет прицепное устройство 6 для агрегатирования орудия в рабочем положении и автосцепку (7) для транспортного положения орудия.

Данное устройство для предпосевного уничтожения тростника обыкновенного на рисовых чеках, залитых водой работает следующим образом:

При движении по засоренным рисовым чекам, залитым водой, барабан (2) с ножевыми лопастями (4) вращается от сил реакции почвы; при этом ножевые лопасти (4) сначала пригибают тростника вперед и вдавливают (внедряется с фасками лезвия ножей) в почву, а затем разрезают на несколько частей в зависимости от шага расстановки ножей. При этом обеспечивают уничтожение более 93%, в сравнении с исходной, и частично обрабатывая выравнивают поверхность чеков.

Сущность эффекта (ранее упомянутое) заключается в том, что в результате среза и смятия стеблей тростника, их воздухопроводящая полость заполняется водой, образуются водяная пробка и прекращается доступ воздуха внутрь его корневищ и растение гибнет. Всплывшие на поверхность воды сорняки и их корневища, ветром и волнами прибиваются к валикам, откуда легко удаляются вручную.

С целью окончательного обоснование экспериментального агрегата для уничтожения тростника обыкновенного перед посевом риса, также проведены тяговые испытания трактора МТЗ-82 (в соответствии с договором с Минским тракторным заводом МТЗ) с шинами 15-30, 15,5-38Р в сравнении с экспериментальными шинами 18,4/15-34Р рисовой модификации (специальным протекторам и увеличенной высотой грунтозацепов предусмотренной работы в рисовых чеках залитых водой).

Результаты испытания показали, что существенные преимущества имели шины 18,4 / 15-34Р по глубине колееобразования в залитых водой чеках, в зависимости от поступательной скорости движения и тяговой нагрузки трактора. Таким образом, обоснована возможность использования трактора МТЗ-82Р на рисовых чеках, залитых водой. Дальнейшие эксперименты проводилась тракторам МТЗ-82Р (Р - рисовой модификации).

Для выбора наилучшего типа орудия, в полевых условиях проводились испытание работы различных видов устройств для уничтожения сорной растительности и подобирался тип орудий по показателям степени полноты уничтожения сорняков и принятых другими критериями оценки:

  • 1. Агрегат с дисковой бороной БДТ-2,5А.
  • 2. Фрезерный культиватор КФС- 2,4 (с горизонтальной осью вращения);
  • 3. Фрезерный культиватор с вертикальной осью вращения (конструкции ВИСХОМа);
  • 4. Экспериментальный каток с радиально расположенными в барабане ножами в агрегате с трактором МТЗ-82Р.

Результаты испытаний вышеуказанных орудий показали, что:

1. Трактор в агрегате с дисковой бороной БДТ-2,5А (в один след) имеет преимущество сравнении с фрезерными культиваторами, однако основная масса сорняков проходя между дисковыми ножами не подвергается воздействию;

2. Фрезерные культиваторы оказались практически неприемлемыми орудиями для рассматриваемых условий, вызванными интенсивным наматыванием и забиванием барабана тростника обыкновенного.

Экспериментальный каток с ножами являясь простым по конструкции и удобным эксплуатации оказался наилучшим средством для борьбы с заросшей сорной растительностью особенно (тростником обыкновенным) рисовых чеков по воде. За один проход обеспечивается полное уничтожение сорной растительности. Кроме этого он частично выравнивает поверхность чеков. Технологический процесс довольно прост (Рис 2).

Для обоснование основных параметров экспериментального ротационного орудие исследования проводились в лабораторно-полевых условиях в период с 25 апреля по 25 мая на полях рисосовхоза «Шоликор» Сырдарьинской области. Средняя площадь чеков 3-5 га и они 6-ой раз подряд засевают рисом. Условия проведения опытов характеризовались следующими: на 1 м2 в среднем насчитывалось 70-140 растений, что в пересчете на 1 га составляет более 140000 шт. (Рис 3 автор), средняя высота растений 0,8-1,10м, чеки были вспаханы в зябь, а весной затоплены водой на 5-8 дней раньше до начала обработки. Слой воды при проведении опытов составлял 8-14 см. Состояние поверхности почвы - глыбистая, гребнистая. Твердость почвы в горизонтах: 0-5 см-0,16МПа; 5-10см – 0,22МПа; 10-25см – 0,37МПа; влажность-50%.

Обоснование массы барабана.

Для исследования изменения полноты уничтожения сорняков в зависимости от массы (удельного давления) катка-фрезы, на барабане имеется водоналивное отверстие с пробкой, которое может изменить массу барабана заполнением водой (Рис. 4). С увеличением массы катка с 785 до 1145 кг, полнота уничтожения возросла на 3%, но при этом тяговое сопротивление увеличилось на 20%. Это объясняется увеличением глубины погружения в почву, вследствие роста удельного давления. Однофакторными экспериментами установлено, что оптимальная масса катка-фрезы, обеспечивающего полноту уничтожения сорняков не менее 93% является 800 кг. Однако масса может быть изменена в зависимости от условия работы (густота стояния сорняков, высота слоя воды, комковатость, глыбистость и др.) заполнением водой барабана через заливное отверстие.

Обоснование длины барабана.

Производительность агрегата пропорциональна на общей длине ножа катка-фрезы (ширина захвата Вр), скорости движения Vpи времени чистой работы. Тр. Известно, что для полной загрузки трактора на выбранных передачах максимальную ширину захвата агрегата рассчитывают по формуле

 , где  Pкр∙н- номинальное (нормальное) тяговое усилие трактора на данной передаче, КГС; КМ- удельное тяговое сопротивление.

 

В нашем случае при массе G=800 кг, диаметре Дб=380 мм общее тяговое сопротивление Rоб= 852 КГС. Удельное тяговое сопротивление определено динамометрированием в полевых условиях (Рис 5) КМ= 280 кгс, при скорости агрегата Vагр= 1,7 м/с, при этом оптимальная ширина захвата катка-фрезы  .

  • - сменные барабаны различного диаметра 300, 380, 460 мм (Дб)Х1
  • -на дисках сменного барабана имеются отверстия, расположенные по окружности с различными интервалами (шагами)-180, 210, 240 мм по окружности выступа ножа (S) Х2;
  • - комплект сменных ножей различной высоты- 130, 160, 190 мм (К)Х3
  • - скорость движения агрегата Vагр- 1,2м/с, 1,8м/с, 2,4м/с. (Vагр4

Четырехфакторным планированием эксперимента по плану Хартли определены оптимальные значения параметров катка-фрезы (табл.1).

Значение факторов

Факторы

Х1

Х2

Х3

Х4

Кодированное

0,0

- 1

0,95

0,7

Натуральное

380

180

180,5

1,68

Округленное

380

180

180

1,7

На основании проведенных четырехфакторных экспериментов установлены оптимальные параметры экспериментального ротационного орудия(катка-фрезы) при которых обеспечиваетсянаибольшая полнота уничтожения тростника обыкновенного и других зарослейсорняков равная до 95,7%:

  • 1. Диаметр барабана Дб= 180 мм;
  • 2. Шаг расстановки ножа S= 180 мм;
  • 3. Высота ножа h=180 мм;
  • 4. Скорость движения агрегата Vагр= 1,7 м/с

По данной усовершенствованный конструкции получен патент на изобретение,

 Тагаев Х., авторское свидетельство SU1584773 A1 5A01 B33/02 «Ротационное почвообрабатывающее орудие» 15 апрел 1990г. В течение5 лет проходил лабораторно-полевых (хозяйственные), заводские (ГСКБ по ирригации) испытании. После окончательной доработки проходил Гос. испытании в Средне-Азиатским машиноиспытательном станции (САМИС), Казахстанским МИС Кзыл-Орде, Краснодарском крае (Кубане) и включен в систему машин по рисоводству с маркой КФ-3 (Каток-фреза с шириной захвате 3 м) и поставлен на серийное производство для внедрение.

Несмотря налучшие результаты в борьбе тростником обыкновенным КФ-3, на сильно засоренных тростником (свыше 300 шт. на 1 м2) полях,требуется не менее двух проходов агрегата,для полного уничтожения сорняков, что значительно увеличивает затраты рабочего времени и расход топлива на единицу выполненной работы. С целью предотвращение этихнедостатки нами сконструировано устройство для уничтожения сорняков, установленные на раме два ножевых катка связанные между собой посредством цепной передачи для регулировки расположения ножей одного катка в шахматном порядке относительно ножей другого (Рис 9.).

Применение предлагаемого устройства позволит повысить эффективность уничтожения сорняков (при сильно засоренных условиях) на почвах, залитых водой, снизить энергетические, трудовые затраты рабочего времени и другие средства в 2 раза (за счет числа проходов) при уничтожении сорняков под посев рисовых культур. По данной конструкции также получен патент на изобретение UZIDP05131 A01 В31/18, Тагаев Х., Алибаев Т.Ч. и другие «Полунавесное ротационное устройство для уничтожения сорняков», 25 апрель 2002 года.

Литература:

  • 1. Справочник рисовода – Ташкент, «Узбекистан» 1981 г.
  • 2. Мельников С.В. и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. «Колос», 1972 г.
  • 3. Тагаев Х. Выбор типа орудия и оптимизация его параметров для борьбы с сорняками на рисовых чеках, залитых водой. Труды УзНИИРиса. - Ташкент, 1984, с. 90-98.
  • 4. Тагаев Х. Механический способ уничтожения тростника обыкновенного в рисовых чеках. Материалы Международной научно-практической конференции, часть 2, Ташкент-2007г.
  • 5. Тагаев Х. и др. Авторское свидетельство СССР. SU1063301 А01 В 39/18 1 сентября 1982 г. «Устройство для уничтожения сорняков».
  • 6. Тагаев Х., Алибаев Т.Ч. Авторское свидетельства СССР, SU158 AI5A01 B33/02.
  • 7. Тагаев Х. и др. Патент, Узбекистан. UZIDP05131 А 01 В 39/18 25 апреля 2002 г. «Полунавесное ротационное устройство для уничтожения сорняков».
Комментарии: 10

Артамонова Елена Николаевна

Фрезерование - энергоемкий процесс, да еще и почву необходимо уплотнять катками до и после посева. В работе же предложена конструкция ротационного орудия, совмещающего оба процесса по новой изобретенной авторами технологии полного уничтожения сорняков по воде всего за один проход. Параллельно этому частично выравнивается поверхность чеков. Восхищает новизна и практическая значимость работы!

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемые авторы! Простите за нескромный вопрос: Это для Ваших экспериментов в 1964 году я рыл Аму-Бухарский машинный канал, строил его Второй подъём у Куюмазарского водохранилища? В его водах Вы фрезеруете тростник? Ответьте, пожалуйста, хоть "Ку-ку", а то Вы отмалчиваете всем! С уважением, Сергей Клюйков

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Сергей Клюков, спасибо за нескромный вопрос. Каток-фреза не предназначена для уничтожения тростника Куюмазарского водохранилища, а предназначена для предпосевное уничтожение тростника на рисовых чеках залитых водой. С уважением Х.Тагаев

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемый Хуррам Эргашевич! Благодарю за ответ! Всё же вода (хотя бы на отдельных рисовых чеках) из Аму-Бухарского канала? Я видел в окне вагона возле Бухары в 2012 году, как много залито этой водой - не Ваши чеки? Зная трудолюбие Вашего народа и бережное отношение к воде, я и подумал... Извините, пожалуйста, если обидел глупым вопросом. С уважением, Клюйков

Андрианов Николай Михайлович

Уважаемые коллеги, работа актуальная, содержит новую научную информацию, имеет большую практическую значимость и близка к завершению. Понравился способ борьбы с сорняками, его реализация и обоснование. Хочется пожелать точнее сформулировать критерии оптимизации и привести их количественную оценку с учетом вероятностной природы изменения входных воздействий (возможно с использованием методики, предложенной А.Б. Лурье). Желаю успехов д.т.н., профессор Н.М. Андрианов.

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Н.М.Андрианов, поздравляю Вас с наступающим новым годом, желаю Вам крепкого здоровья и больших творческих успехов… Благодарю Вас за положительной оценки, спасибо за добрые пожелания… С уважением и наилучшими пожеланиями, Х.Тагаев.

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемые авторы! Тщательно спланированный, максимально приближенный к земле и даже местами вгрызающийся в землю эксперимент с обнадёживающими результатами. Желаем творческих успехов, высоких урожаев и низких сорняков! С уважением, Клюйковы

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемые Клюйковы! Очень благодарны Вам за ознакомление с нашей работой, и положительное мнение о ней. Поздравляю с наступающим новым годом, желаю дальнейших успехов в работе и семейной жизни. С уважением и наилучшими пожеланиями Х.Тагаев

Трещалин Михаил Юрьевич

Уважаемые коллеги! Представленная работа, равно как и предыдущие, актуальны и имеют большую практическую значимость. Как я понимаю, энергозатраты с использованием Вашей конструкции снижаются в 2 раза. С учетом повышения качества удаления сорняков - великолепный результат, поздравляю! С уважением д.т.н., профессор М.Ю. Трещалин

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Михаил Юрьевич! Огромное спасибо за высокую оценку и поздравление. Поздравляю также Вас с наступающим новым годом, желаю крепкого здоровья, больших успехов в научной работе и семейной жизни. С уважением и наилучшими пожеланиями Х.Тагаев.
Комментарии: 10

Артамонова Елена Николаевна

Фрезерование - энергоемкий процесс, да еще и почву необходимо уплотнять катками до и после посева. В работе же предложена конструкция ротационного орудия, совмещающего оба процесса по новой изобретенной авторами технологии полного уничтожения сорняков по воде всего за один проход. Параллельно этому частично выравнивается поверхность чеков. Восхищает новизна и практическая значимость работы!

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемые авторы! Простите за нескромный вопрос: Это для Ваших экспериментов в 1964 году я рыл Аму-Бухарский машинный канал, строил его Второй подъём у Куюмазарского водохранилища? В его водах Вы фрезеруете тростник? Ответьте, пожалуйста, хоть "Ку-ку", а то Вы отмалчиваете всем! С уважением, Сергей Клюйков

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Сергей Клюков, спасибо за нескромный вопрос. Каток-фреза не предназначена для уничтожения тростника Куюмазарского водохранилища, а предназначена для предпосевное уничтожение тростника на рисовых чеках залитых водой. С уважением Х.Тагаев

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемый Хуррам Эргашевич! Благодарю за ответ! Всё же вода (хотя бы на отдельных рисовых чеках) из Аму-Бухарского канала? Я видел в окне вагона возле Бухары в 2012 году, как много залито этой водой - не Ваши чеки? Зная трудолюбие Вашего народа и бережное отношение к воде, я и подумал... Извините, пожалуйста, если обидел глупым вопросом. С уважением, Клюйков

Андрианов Николай Михайлович

Уважаемые коллеги, работа актуальная, содержит новую научную информацию, имеет большую практическую значимость и близка к завершению. Понравился способ борьбы с сорняками, его реализация и обоснование. Хочется пожелать точнее сформулировать критерии оптимизации и привести их количественную оценку с учетом вероятностной природы изменения входных воздействий (возможно с использованием методики, предложенной А.Б. Лурье). Желаю успехов д.т.н., профессор Н.М. Андрианов.

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Н.М.Андрианов, поздравляю Вас с наступающим новым годом, желаю Вам крепкого здоровья и больших творческих успехов… Благодарю Вас за положительной оценки, спасибо за добрые пожелания… С уважением и наилучшими пожеланиями, Х.Тагаев.

Роман Клюйков Сергеевич

Уважаемые авторы! Тщательно спланированный, максимально приближенный к земле и даже местами вгрызающийся в землю эксперимент с обнадёживающими результатами. Желаем творческих успехов, высоких урожаев и низких сорняков! С уважением, Клюйковы

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемые Клюйковы! Очень благодарны Вам за ознакомление с нашей работой, и положительное мнение о ней. Поздравляю с наступающим новым годом, желаю дальнейших успехов в работе и семейной жизни. С уважением и наилучшими пожеланиями Х.Тагаев

Трещалин Михаил Юрьевич

Уважаемые коллеги! Представленная работа, равно как и предыдущие, актуальны и имеют большую практическую значимость. Как я понимаю, энергозатраты с использованием Вашей конструкции снижаются в 2 раза. С учетом повышения качества удаления сорняков - великолепный результат, поздравляю! С уважением д.т.н., профессор М.Ю. Трещалин

Тангиров Хуррам Эргашевич

Уважаемый Михаил Юрьевич! Огромное спасибо за высокую оценку и поздравление. Поздравляю также Вас с наступающим новым годом, желаю крепкого здоровья, больших успехов в научной работе и семейной жизни. С уважением и наилучшими пожеланиями Х.Тагаев.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.