Обоснование состава агрегатов и сроков проведения глубокой вспашки в инженерных рисовых оросительных системах (стр. 3 из 4)
(10)где ЕП - удельные энергозатраты, кДж/м2.
С учетом значения удельного сопротивления критерий оптимальности (1026) примет вид
(11)Затем из (2116) рассчитывается оптимальная ширина захвата
(12)В третьем разделе изложена программа и методика экспериментальных исследований, проведенных в три этапа.На первом этапе собирались и проанализированы статистические данные. Далее определялись природно-производственные и физико-механические свойства почвы и растений. На третьем этапе проведены хронометражные наблюдения и эксперименты по определению составляющих показателей работы агрегатов. В качестве объектов исследования были выбраны: (рыхлитель – глубинный комбинированный, дисковая борона БДТ-7 и выравнивателя МВ-6).
При всех возможных сочетаниях и режимах чередования обьемного рыхлителя агрегатируется трактором К-701Р или Т-4А. Для определения сопротивления почв и других характеристик производим на базе трактора Т-150К и плуг ПЛН 5-35.
Полученные данные подвергались обработке методами математической статистики.
В четвертом разделе представлены результаты измерений площади рисовых карт и чеков в виде распределений соответственно на рисунках 1 и 2. Распределение площадей рисовых карт на рис. 2. также отличается большим разбросом. При средней площади одного рисового поля
га имеют место среднеквадратические отклонение σ = 5,75 га и коэффициент вариации 
.Средняя площадь рисового чека составляет
га при среднеквадратическом отклонении σ = 0,58 га и коэффициенте вариации υч = 24,69 %. Значительный разброс рисовых чеков по площади обуславливает вероятностый характер потока требований на основную обработку почвы. Средняя длина гона составляет 
м при среднеквадратическом отклонении σL = 24,19 м и коэффициенте вариации υL = 16,68 %.Полученные размерные характеристики используются для выбора наиболее эффективных агрегатов для основной обработки почвы.
Далее представлены результаты обоснования периодичности проведения объемного рыхления. Систематическое измерение влажности почвы в чеках
после слива воды показало, что полученная при этом зависимость 
по дням после слива Д представленная на рис. 3 близка к гиперболической. Систематическое измерение влажности почвы в чеках 
после слива воды показало, что полученная при этом зависимость 
по дням после слива Д представленная на рис. 3 близка к гиперболической.Оптимальные с точки зрения минимальных энергозатрат влажность и период показаны штриховой полосой.
При объемном рыхлении с боронованием важное значение имеет также влияние этого способа обработки на степень насыщения почвы влагой после затопления чеков водой.
Рис. 4.1. Распределение рисовых карт по площадям.
Рис. 4.2. Распределение рисовых чеков по площадям
Результаты соответствующих экспериментов представлены на рис. 4 для случаев объемного рыхления и обычной основной обработки. При этом период насыщения почвы влагой после объемного рыхления будет больше на 9 часов, что объясняется более глубоким разрыхлением верхнего слоя почв рыхлителем SSD-6.
В качестве важнейшего показателя воздействия на почву
обычными плугами и рыхлителями определялось изменение плот ности в зависимости от глубины обработки.
Рис. 4.3. Изменение влажности почвы после слива воды
Рис. 4. Зависимость влажности почвы от продолжительности стояния воды в чеке: 1- при объемном рыхлении; 2- без объемного рыхления.
Рис. 5. Изменение плотности почвы по глубине в зависимости от способов: 1 – при объемном рыхлении; 2 – без объемного рыхления (по осенней зяби).
Рис. 6. Распределение плотности почвы по годам после объемного рыхления. 1- год, 2- год, 3 – год.
Математические ожидания плотности и их кривые распределения представлены на рис. 6 для однолетних сельскохозяйственных культур. Результаты изменения плотности после объемного рыхления на 1 году представлены кривой 1.
Следующий 2-й год соответствует оптимальному состоянию почвы в виде кривой 2.
Однако по мере снижения эффекта снижения на 3-4-м годах происходит переуплотнение (кривая 3) и этот год потребует проведения глубокого объемного рыхления.
Также получены результаты по изменению твердости при 2-х способах обработки, показывающие преимущество объемного рыхления.
Далее показаны на рис 7 и 8 пприменительно к рыхлителю зависимости Á=¦(P) ,Wсм =¦(P) для всех существующих классов длины гона Кызылординской области
По зависимостям сменной производительности Wсм от чистой производительности P для глубокорыхлителя комбинированного МТА экспериментально установлен поправочный коэффициент
. Таким же способом установлен коэффициент для определения расхода топлива комбинированного МТА 
.По результатам экспериментов определены зависимости Ко от скорости V, т.е. удельного тягового сопротивления обычного рыхлителя и комбинированного объемного рыхления агрегатами SSD-6,БДТ-7 и МВ-6 . Соответствующие графики зависимостей представлены на рисунках 9. и 10.
Рис. 7. Зависимость WCM и Á от параметра при длине гона L=149-180 м:
1 – обычный плуг; 2 – глубокорыхлитель РГ – 0,8;
3 – рыхлитель SSD-6.
Рис. 8. Зависимости WCM и Á от параметра П рыхлителя SSD-6 при длине гона: 1.
м.2. 
м. 3. 
и более. 
Рис. 9. Зависимость удельного тягового сопротивления плуга
ПЛН – 5-35 от скорости ( а =0,24 м)
Рис. 10. Зависимость удельного тягового сопротивления агрегата SSD-6 от скорости ( а = 0,45 м)
Проведенные расчеты показали, что экономия средств за первый год составляет 18234,7 тг/т, за 2-ой год – 34337,2 тг/т и за третий год – 24918,3 тг/т. Тогда за три года работы одного рыхлителя экономическая эффективность составит 77490,2 .
Срок окупаемости равен
года,где
.Общие выводы
1. Природно-производственные условия Кызылординской области благоприятствуют производству риса и здесь сосредоточена более 75% валового сбора этой культуры в Республике Казахстан, которая обеспечивает продовольственную безопасность страны.
2. Большая часть энергоресурсов при возделывании культуры риса приходится на обработку почвы, которая доказана исследованиями.Существующие способы обработки почв и использование агрегатов для ее обработки недостаточно эффективны для устранения угольно-черной прослойки на глубине свыше 0,35 – 0,8м.
3. Приемлемым методом решения уменьшения уплотнения, засоления и разрушения угольно-черной прослойки, а также плужной подошвы будет обоснование параметров и режимов работы глубоких рыхлителей и чизельных плугов, которые будут использоваться в условиях РК.
4. Полученные результаты экспериментов подтвердили справедливость принятых в теоретической части гипотез исследований и позволяют выполнить весь комплекс оптимизационных расчетов.
Природно-производственные условия работы агрегатов для основной обработки почвы под рис в Кызылординской области характеризуются следующими основными показателями: средняя площадь рисового чека - 2,35 га при коэффициенте вариации - 24,6%; средняя площадь одной рисовой карты - 9,71 га при коэффициенте вариации - 59,21%; средняя длина гона – 145 м, при коэффициенте вариации - 16,68%; средняя площадь рисового поля в хозяйстве - 250 га при коэффициенте вариации – 16,45%. Получен поправочный коэффициент сменной производительности
и для определения расхода топлива 