Разработка эффективной технологии и технических средств для очистки оросительных каналов
На правах рукописи
СОЛОВЬЕВ ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ Специальность 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Саратов 2011
Работа выполнена в Федеральном государственном образова тельном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова».
Научный консультант: доктор технических наук, профессор Абдразаков Фярид Кинжаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Павлов Иван Михайлович доктор технических наук, профессор Ольгаренко Владимир Иванович доктор технических наук, профессор Рязанцев Анатолий Иванович ГНУ «Всероссийский научно
Ведущая организация:
исследовательский институт гидротех ники и мелиорации им. А.Н. Костякова»
Защита состоится «25» ноября 2011 г. в 12.00 на заседании дис сертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по ад ресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, д. 60, ауд. 325.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».
Отзывы на автореферат направлять по адресу: 410012, г.
Саратов, Театральная пл., 1, ученому секретарю диссертацион ного совета.
Автореферат разослан « » 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Н.П. Волосевич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В настоящее время в развитых стра нах производство сельскохозяйственной продукции неразрывно связано с использованием оросительных мелиораций. Более 70 % всех сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации и около 80 % пашни расположены в зонах недостаточного или не устойчивого увлажнения атмосферными осадками с часто повто ряющимися засухами и суховеями. Ярким примером последствий засухи стало лето 2010 года, когда в связи с засухой была объяв лена чрезвычайная ситуация в 27 субъектах Российской Федера ции. В Саратовской области от засухи пострадали 2406 хозяйств, общий ущерб превысил 7,3 млрд рублей. Только благодаря оро шению удалось получить гарантированные урожаи сельскохозяй ственных культур и избежать тяжелых последствий засухи.
Одними из основных сооружений по протяженности и важно сти на оросительных системах являются каналы, по которым осу ществляется подача воды для орошения и сельскохозяйственного водоснабжения засушливых территорий. От состояния каналов, их соответствия проектным параметрам зависят объем и качество подаваемой оросительной воды.
Производство эксплуатационно-ремонтных работ на ороситель ных системах предусматривает окашивание и удаление травяной растительности. Нарушение данной технологии, которое может произойти как из-за снижения финансирования отрасли, так и из-за некачественного и несвоевременного выполнения работ по удале нию растительности, приводит к негативным результатам. Напри мер, сокращение финансирования мелиоративной отрасли в период экономических преобразований конца XX века в России заставило организации, занимающиеся эксплуатацией оросительных систем, снизить объемы эксплуатационно-ремонтных работ на инженерно мелиоративных сооружениях. При этом оросительные каналы ста ли интенсивно зарастать древесно-кустарниковой растительно стью, происходило разрушение их облицовки и заиление русел.
Растущая вдоль каналов древесно-кустарниковая раститель ность делает невозможным доступ каналоочистительной техники, снижает пропускную способность каналов в земляном русле, раз рушает облицовку, загрязняет оросительную воду опавшей лист вой и ветками. Многократное срезание кустарника без удаления или угнетения корневой системы приводит к образованию порос левых пней большого диаметра.
При этом применять существующие машины для эксплуатации каналов невозможно, а выпускаемые промышленностью практи чески не применимы для проведения данных работ на каналах вследствие несоответствия конструктивно-технологических парамет ров. В результате не обеспечиваются эффективная очистка и восста новление проектных параметров оросительных каналов.
Организациями, осуществляющими эксплуатацию оросительных каналов, применяются в основном затратные технологии без оценки экономико-энергетических показателей.
Цель работы. Снижение энергоемкости процесса очистки и вос становление проектных параметров оросительных каналов за счет применения эффективной технологии и технических средств для ее выполнения.
Задачи исследований:
1. Провести анализ состояния оросительных каналов, существую щих технологий и технических средств очистки каналов.
2. Разработать эффективную технологию и комплекс машин для очистки оросительных каналов от кустарника и наносов.
3. Теоретически обосновать основные параметры рабочих органов разработанных машин.
4. Провести экспериментальные исследования взаимодействия раз работанных рабочих органов с древесно-кустарниковой растительно стью и наносами.
5. В производственных условиях провести исследования эффектив ности предлагаемой технологии очистки оросительных каналов от кустарника и наносов, дать технико-экономическую оценку ее при менения.
Объект исследований. Технологический процесс очистки ороси тельных каналов, выполняемый существующими и разработанными техническими средствами.
Предмет исследований. Закономерности повышения эффектив ности работы технических средств при взаимодействии с древесно кустарниковой растительностью и наносами.
Методы исследований. В качестве основных методов исследований в работе применялись: методика системных исследований;
аналити ческое описание технологических и конструктивных параметров ма шин для очистки каналов на основе известных законов и методов классической механики и математического анализа;
оценка досто верности и адекватности результатов. Экспериментальные исследо вания и производственные испытания выполнены с использованием тензометрирования, хронометража, стандартных и оригинальных методик, приборов и установок. Обработка результатов исследова ний проводилась методами математической статистики с использо ванием информационных технологий.
Научные положения, выносимые на защиту:
– эффективная технология и новые конструкции рабочих органов машин для очистки каналов от кустарника и наносов;
– теоретические положения и закономерности для обоснования кон структивно-технологических параметров рабочих органов машин для срезания кустарниковой растительности и удаления наносов;
– теоретические исследования кинематических характеристик и по казателей новых машин;
– результаты экспериментальных исследований и производствен ных испытаний предлагаемой технологии и технических средств для очистки оросительных каналов;
– экономико-энергетическая оценка результатов исследований.
Практическая значимость. Предложена и внедрена в производство новая технология очистки каналов от кустарника и наносов, обеспечи вающая комплексную механизацию всех производственных операций на основе применения нового специализированного оборудования, ра циональное использование удаляемого кустарника, повышение качества и экологической безопасности выполняемых работ при наименьших затратах энергии и материальных средств. Внедрение технологии поз волило повысить пропускную способность каналов на 17,4–31,8 %, сократить полные энергозатраты по операциям очистки канала от кустарника на 50 % и по операциям очистки канала от наносов на %. На основании теоретических исследований разработан и внедрен комплекс машин для очистки каналов, позволяющий повысить эффек тивность и качество эксплуатационно-ремонтных работ. Предложенные теоретические зависимости и результаты экспериментальных исследо ваний могут быть использованы в качестве основы при разработке но вых и совершенствовании существующих машин для очистки каналов, а также в спецкурсах вузов и колледжей при изучении мелиоративных дисциплин.
Реализация результатов исследований. Научные исследования про водились в рамках Межведомственной координационной программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Рос сийской Федерации на 2006–2010 гг. по заданию III.01. «Разработать технологические и технические мелиоративные комплексы, обеспечи вающие наиболее полную реализацию биоклиматического потенциала продуктивности почв сельскохозяйственных земель и их защиту от деградации», а также в соответствии с комплексной темой НИР ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» № 7 «Повышение эффективности использо вания мелиоративных земель и обеспечение реконструкции ороси тельно-обводнительных систем». Результаты проведенных исследова ний внедрены в филиалах ФГУ «Управление «Саратовмелиоводхоз», Воронежском и Саратовском управлениях ОАО «Трансаммиак», До рожно-ремонтном строительном управлении г. Маркса.
Разработанные при участии автора новые технологии и машины экспонировались на Российских агропромышленных выставках «Золотая осень». За период с 2003 по 2010 г. было получено 2 зо лотых, 2 серебряных, 3 бронзовых медали и 11 дипломов.
По результатам выполненной работы автор стал лауреатом Всероссийского конкурса «Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в XXI веке», проводимого Министерством природных ресурсов РФ (2006 г.).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались в период с 2001 по 2011 г. на конференциях профессор ско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательской работы Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова;
Международной научно практической конференции «Проблемы научного обеспечения и эко номической эффективности орошаемого земледелия в рыночных условиях» в Волгоградской ГСХА (Волгоград, 2001);
Поволжских межвузовских конференциях «Актуальные агроинженерные пробле мы АПК», «Совершенствование машиноиспользования и технологи ческих процессов АПК» и Международной научно-практической конференции «Актуальные инженерные проблемы АПК в ХХI веке» в Самарской ГСХА (Самара, 2001, 2002 и 2004);
научно-технической конференции «Природоохранное обустройство территорий» и Меж дународной научно-практической конференции «Роль природообу стройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» в МГУП (Москва, 2002 и 2006);
Международной научно практической конференции «Дорожно-транспортный комплекс, эко номика, экология, строительство и архитектура» в СибАДИ (Омск, 2003);
Всероссийской конференции молодых ученых во ВНИИ «Ра дуга» (Коломна, 2005);
Международной научно-практической кон ференции, посвященной 70-летию со дня рождения проф. А.Г. Ры балко, и Международной научно-практической конференции, посвя щенной 80-летию со дня рождения проф. В. Г. Кобы (Саратов, 2006 и 2011);
двух Международных научно-практических конференциях «Основы рационального природопользования» в Саратовском ГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2007 и 2009);
заседании секции мелио рации научно-технического совета министерства сельского хозяйства Саратовской области (Саратов, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 82 науч ные работы, в том числе 23 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 19 патентов на изобретения и 5 патентов на полезные мо дели РФ, рекомендации, монография и учебное пособие. Общий объ ем публикаций составляет 67,16 п. л., из них на долю автора прихо дится 31,9 п. л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложе ний. Общий объем составляет 454 страницы компьютерного текста, который включает в себя основной текст и 19 приложений. Основной текст изложен на 350 страницах, содержит 25 таблиц, 155 иллюстра ций. Список использованной литературы включает 405 наименований, в том числе 18 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во «Введении» обоснована актуальность работы, приведены: цель работы;
объект, предмет и методы исследований;
научная новизна и научные положения, выносимые на защиту;
практическая ценность и реализация результатов исследований;
апробация работы, публика ции, а также структура и объем диссертации.
В первой главе «Состояние проблемы. Цель и задачи исследо вания» представлены сведения о состоянии оросительных систем Российской Федерации и Саратовской области. Установлено, что оросительные каналы имеют высокую степень износа и требуют про ведения эксплуатационно-ремонтных работ из-за зарастания и заиле ния. Проведен анализ существующих технологий и технических средств для очистки каналов. Выявлено, что организациями, осу ществляющими эксплуатацию оросительных каналов, применялась технология, включающая в себя следующие операции (рис. 1). Дан ная технология была крайне непроизводительна, затратна и преду сматривала использование непрофильной техники.
Рис. 1. Существующая технология очистки оросительных каналов Исследования ученых и специалистов мелиоративной отрасли Ай дарова И.П., Абдразакова Ф.К., Багрова М.Н., Бадаева Л.И., Борщова Т.С., Гостищева Д.П., Гинтовта И.А., Гуляева Ю.В., Кизяева Б.М., Колганова А.В., Коршикова Л.А., Красникова В.В., Кружилина И.П., Лифлянского В.Ш., Мамаева З.М., Мера И.И., Натальчука М.Ф., Оль гаренко В.И., Раимбаева А.Т., Щедрина В.Н., Ясинецкого В.Г. и др.
свидетельствуют о необходимости разработки новых и совершенство вания существующих технологий и технических средств для проведе ния эксплуатационно-ремонтных работ на оросительных системах.
На основании проработки существующих в мелиорации и лесном хо зяйстве машин для удаления кустарника и наносов выявлено, что наиболее перспективно для кусторезов применять дисковые пильные рабочие органы, а в качестве каналоочистителей использовать экскава торы с уширенными ковшами. Однако существующие машины или не адаптированы для работы на оросительных каналах, или вообще не мо гут быть использованы в данных условиях из-за несоответствия кон структивно-технологических параметров и отсутствия научно обосно ванных рекомендаций их использования на каналах.
Проблемная ситуация. Нарушение проведения плановых эксплу атационно-ремонтных работ на оросительных каналах приводит к интенсивному зарастанию их древесно-кустарниковой растительно стью, заилению и, как следствие, к снижению проектных объемов водоподачи для орошения и сельскохозяйственного водоснабжения засушливых территорий. Вследствие несоответствия конструктивно технологических параметров используемых машин для удаления древесно-кустарниковой растительности и наносов не обеспечивает ся эффективная очистка и восстановление проектных параметров оросительных каналов.
Научная проблема. Разработка эффективной технологии и техни ческих средств очистки оросительных каналов от кустарника и нано сов для восстановления проектных параметров каналов.
Во второй главе «Разработка и теоретическое обоснование эф фективной технологии и технических средств для очистки ороси тельных каналов» на основании теоретических исследований разрабо тана методика сравнительной оценки традиционной и вновь разрабаты ваемой технологии с использованием экономико-энергетических пока зателей, а также алгоритм моделирования структуры новых технологий и составления технологических комплексов машин. С учетом прове денных исследований современного состояния оросительных кана лов разработана эффективная технология (рис. 2) и комплекс машин (рис. 3) для их очистки от кустарника и наносов. Эффективность тех нологий оценивалась посредством энергетического анализа с расче том полных энергозатрат, критерия энергетической эффективности и показателя интенсификации:
Эп Э прj Эоj ;
(1) j j К э Э п.нов / Э п.баз ;
(2) И э (1 К э ) 100% ;
(3) где Э п – полные энергозатраты по технологии, МДж/га;
К э – критерий энергетической эффективности;
И э – показатель интенсификации, %;
Э прj – прямые удельные затраты энергии по j-ому технологическому процессу, МДж/га;
Эоj – затраты, овеществленные при производстве энергоносителей и других ресурсов, МДж/га;
Эп.нов, Э п.баз – соответ ственно полные энергозатраты для нового и базового вариантов, МДж/га.
Рис. 2. Предлагаемая технология очистки оросительных каналов Рис. 3. Основной технологический комплекс машин для очистки оросительных каналов от кустарника и наносов:
1 – маятниково-телескопический кусторез;
2 – подборщик-собиратель срезанной древесно кустарниковой растительности;
3 – универсальный кусторез;
4 – навесная рубильная машина;
5 – автосамосвал с наращенными бортами;
6 – одноковшовый экскаватор со сменным канало очистительным рабочим оборудованием;
7 – бульдозер При этом наиболее энергоемкими процессами в предлагаемой тех нологии является срезание кустарника кусторезами и извлечение наносов из русла каналов экскаватором-каналоочистителем. Новизна конструкций разработанного комплекса машин подтверждена патен тами на изобретения и полезные модели РФ (рис. 4).
Теоретические исследования рабочего оборудования машин для удаления кустарника проводились на основе анализа работ Амалиц кого В.В., Афанасьева П.С., Бершадского А.Л., Борщова Т.С., Брайе на Е.Л., Воскресенского С.А., Горячкина В.П., Гинтовта И.А., Грубе А.Э., Ивановского Е.Г., Стахиева Ю.М., Якунина Н.К. и др.
Для предложенных конструкций кусторезов исследованы кинема тические параметры процесса резания кустарника и способы подачи дисковой пилы, определены теоретические зависимости для кусторе зов с различной подачей дискового рабочего органа, теоретически обосновано направление падения срезанных стволов кустарника и раскрыт характер взаимодействия дисковых пильных рабочих орга нов со стволами срезанной растительности.
Анализируя представленные патенты кусторезов можно выде лить, что основным рабочим элементом кустореза является дисковая пила. Рассмотрены кинематические параметры процесса резания древесно-кустарниковой растительности, приведены системы па раметрических уравнений, описывающих движение точки режу щего элемента (зуба) при прямолинейной и угловых подачах.
в а б г е д Рис. 4. Рабочее оборудование машин для очистки каналов:
а – кусторез маятникового типа для работы на бермах МК-2(СГАУ), патент РФ на изобре тение 2251836;
б – кусторез навесной для работы на бермах КН-1(СГАУ), патент РФ на изобре тение 2161399;
в – кусторезы навесные универсальные КН-3(СГАУ) и КН-3М(СГАУ), патенты РФ на изобретения 2309579, 2316206, патент РФ на полезную модель 84666;
г – кусторез навес ной универсальный для работы на бермах и откосах каналов КН-2(СГАУ), патент РФ на изобре тение 2258354;
д – подборщик-собиратель ПС-2(СГАУ), патенты РФ на изобретения 2258355, 2308186, 2308411, 2308185, 2321249, 2324330, 2335888, патенты РФ на полезные модели 45724, 52664, 52838;
е – каналоочистительное рабочее оборудование одноковшово го экскаватора, патент РФ на изобретение 2344240, патент РФ на полезную модель Теоретическое обоснование процесса резания для кусторезов с прямолинейной подачей диска пилы В процессе пиления происходит взаимодействие с древесиной всех зубьев пилы, находящихся в пропиле. При этом средняя окружная касательная сила резания Pр.ср, Н, на дуге контакта зубьев со стволом, с учетом эмпирической степенной формулы, предложенной ЦНИИМОД и УЛТИ, определяется по выражению:
l 0, Pр.ср 24 ап аw а, а ат u z b 0, 5 sin ср к, (4) tз где ап, аw, а,, а, ат – коэффициенты, учитывающие соответ ственно породу древесины, влажность, угловые параметры, степень затупления зубьев и температуру;
u z – подача на один зуб, м/зуб;
b – ширина пропила, мм;
ср – угол между направлениями скорости подачи u и окружной скорости v (средний кинематический угол встречи), град;
l к – длина дуги контакта диска пилы со стволом, м;
t з – окружной шаг зубьев, м.
Длина дуги контакта lк диска пилы со стволом (рис. 5):
R lк п к, (5) где Rп – радиус пилы, м;
к – угол контакта пилы со стволом, град:
Rп 2 S С 2 rс к 2 arccos, (6) 2 Rп S С где rс – радиус ствола, м;
S С – длина отрезка ОС, м.
С учетом формул (5), (6) средняя окружная касательная сила резания:
R 2 2 п arccos Rп SС rс t. (7) 0,85 0, з P 24 ап аwа,а атuz b sinср 2R S р.ср пС Зависимость изменения длины дуги контакта дисковой пилы со стволом во времени (рис. 6):
R 2 r 2 y 2 x 2 2 x tu t 2 u Rп arccos п, (8) lк t с С С С 90 2 2 2 Rп yС xС 2 xС tu t u где xС – координата центра сечения ствола по оси x, м;
yС – ко ордината центра сечения ствола по оси y, м, u – скорость пода чи, м/с, t – время, с.
Рис. 5. Схема к определению Рис. 6. Изменение длины дуги длины дуги контакта контакта дисковой пилы дисковой пилы со стволом со стволом в процессе резания Средний кинематический угол встречи ср (рис. 7):
у уС ср arccos С arccos, (9) S xС уС С Зависимость изменения среднего кинематического угла встречи во времени (рис. 8):
у уС ср t arccos С arccos, (10) S t xС tu yС С Зависимость изменения средней окружной касательной силы резания во времени (рис. 9):
уС Pр.ср t 24 ап а w а, а а т u z b 0, 5 sin arccos 0, xС tu y С R 2 r 2 y 2 x 2 2 x tu t 2u R t.
п arccos п (11) с С С С з 90 2 2 Rп yС xС 2 xС tu t 2 u 2 Время начала контакта пилы со стволом t К и время завершения срезания ствола t В, с (рис. 10):
Rп rс 2 yС 2 Rп rс 2 yС xС xС tК ;
tВ. (12, 13) u u Рис. 8. Изменение среднего кинематического Рис. 7. Схема к определению угла встречи во времени, в зависимости среднего кинематического от смещения центра ствола по оси y:
угла встречи 1 – при yС = 0;
2 – при yС = 0,065 м;
3 – при yС = 0,13 м;
4 – при yС = 0,195 м;
5 – при yС = 0,26 м;
6 – при yС = 0,325;
7 – при yС = 0,39 м Рис. 9. Изменение средней Рис. 10. Схема для определения окружной касательной силы времени начала контакта пилы резания во времени в зависимости со стволом и времени завершения от смещения центра ствола по оси y: срезки ствола 1 – при yС = 0;
2 – при yС = 0,065 м;
3 – при yС = 0,13 м;
4 – при yС = 0,195 м;
5 – при yС = 0,26 м;
6 – при yС = 0,325;
7 – при yС = 0,39 м Продолжительность процесса резания ствола t рез, с:
Rп rс 2 yС 2 Rп rс 2 yС. (14) t рез t В t К u Максимальная длина дуги контакта дисковой пилы со стволом lк.max, м (рис. 11):
R 2 r Rп arccos с п. (15) lк.max Rп 90 Максимальное значение средней окружной касательной силы резания:
R 2 r R с Pр.ср.max 24ап аwа, а ат uz b0,5 п arccos п 0, t з. (16) Rп 90 Мощность, необходимая для резания ствола, при максимальной окружной касательной силе резания N р, Вт:
R 2 r Rп t, (17) arccos п 0,85 0, 5 с Nр 24Rпп ап аwа, а атuz b з Rп 90 где п – угловая скорость дисковой пилы, град/с.
Рис. 12. Изменение мощности Рис. 11. Схема для определе во времени, потребляемой на резание, ния максимальной длины дуги в зависимости от смещения центра контакта дисковой пилы ствола по оси y:
со стволом 1 – лобовое резание, при yС = 0;
2 – встречное резание, при yС = 0,26 м;
3 – встречное резание, при yС = 0,39 м;
4 – попутное резание, при yС = –0,26 м;
5 – попутное резание, при yС = –0,39 м Зависимость изменения мощности, потребляемой на резание, во времени (рис. 12):
уС b 0,5 sin arccos N р t 24ап аw а, а ат u z 0, 2 2 yС xС 2 xС tu t u R 2 r 2 y 2 x 2 2 x tu t 2u R t п arccos п с С С С з 90 2 2 Rп yС xС 2 xС tu t u uуС п Rп. (18) 2 xС 2 xС tu t 2 u yС Теоретическое обоснование процесса резания для кустореза маятникового типа с дисковым рабочим органом Угол поворота маятниковой стрелы, необходимый для срезки ствола, ср, град (рис. 13):
l 2 lмс 2 Rп rc 2 2 2 arccos lм lмс Rп rc, (19) ср arccos м 2lмlмс 2lмlмс где lм – длина маятниковой стрелы, м;
lмс – расстояние от оси вращения маятниковой стрелы до центра ствола, м.
Зависимость изменения длины дуги контакта диска пилы со стволом во времени (рис. 14):
R 2 l 2 l 2 2l l cos t r Rп arccos п с lк t м мс м мс ВС м, (20) 2 R l l 2l l cos t 90 2 п м мс м мс ВС м где ВС – угол между радиус-векторами точек В и C, град.;
м – угловая скорость маятниковой стрелы, град/с.
Зависимость изменения средней величины подачи на зуб uz.cp, м/зуб, во времени:
lмс sin ВС мt 2м lм Rп 2lмRп cos arcsin 2 2 lм lмс 2lмlмс cos ВС мt, (21) uz.cp t z п где z – количество зубьев дисковой пилы, шт.
Зависимость изменения среднего кинематического угла встречи во времени:
lмс sin ВС мt lм. (22) lм lмс 2lмlмс cos ВС мt 2 ср t arcsin lмс sin ВС мt 2 lм Rп 2lм Rп cos arcsin lм lмс 2lмlмс cos ВС мt 2 Рис. 13. Схема для определения Рис. 14. Схема к определению необходимого угла поворота кинематических параметров маятниковой стрелы при срезке кустореза маятникового типа единичного ствола Зависимость изменения средней окружной касательной силы резания во времени (рис. 15):
u t 0,85 lк t sin ср t z.cp Pр.ср.м t 24ап аw а, а атb 0,, (23) tз где u z.cp – средняя подача на один зуб, м/зуб.
Время начала контакта пилы со стволом и время завершения срезания ствола:
l 2 l 2 Rп rc l 2 l 2 Rп rc ВС arccos м мс ВС arccos м мс 2lмlмс 2lмlмс ;
t. (24, 25) tК В м м Зависимость изменения мощности, потребляемой на резание, во времени (рис. 16):
N р.м t 24ап аw а, а ат b 0, u t 0,85 lк t sin ср t п Rп мlZ t cos ср t (26) z.cp, tз где l Z – радиус-вектор центра зоны резания, м.
Рис. 15. Изменение средней Рис. 16. Изменение окружной касательной силы затрачиваемой на резание резания во времени в зависимости мощности во времени от величины радиус-вектора в зависимости от величины центра ствола: радиус-вектора центра ствола:
1 – при lмс = 1,11 м;
2 – при lмс = 1,24 м;
встречное резание: 1 – при lмс = 1,11 м;
3 – при lмс = 1,37 м;
4 – при lмс = 1,5 м;
2 – при lмс = 1,63 м;
3 – при lмс = 1,89 м;
5 – при lмс = 1,63 м;
6 – при lмс = 1,76 м;
попутное резание: 4 – при lмс = 1,11 м;
7 – при lмс = 1,89 м 5 – при lмс = 1,63 м;
6 – при lмс = 1,89 м Для экскаватора-каналоочистителя получены теоретические зави симости, описывающие основные параметры каналоочистительного рабочего оборудования, позволяющие определить вместимость ков ша при установленных значениях длины рукояти с учетом устойчи вости машины. Определено усилие, затрачиваемое на копание нано сов ковшом в зависимости от положения рабочего оборудования и физико-механических свойств наносного грунта.
Теоретическое обоснование параметров рабочего оборудования одноковшового экскаватора для очистки каналов от наносов В основе теоретических исследований каналоочистительного рабоче го оборудования для одноковшового экскаватора лежат научные работы Ветрова Ю.А., Домбровского Н.Г., Заднепровского Р.П., Зеленина А.Н., Иоффе А.С., Петерса Е.Р., Федорова Д.И. и др.
Длина рукояти экскаватора-каналоочистителя lр.экс, м, рассчитыва ется согласно схеме (рис. 17) по формулам:
lр.экс ( Rк.экс xо.экс ) / экс lс.экс lк.экс, (27) lр.экс ( H к.экс lк.экс y о. экс ) / 1.экс sin ( св.экс экс ) lс.экс, (28) lр.экс ( H к.экс y о.экс ) / экс sin ( сн.экс экс ) lс.экс lк.экс, (29) где Rк.экс – наибольший радиус копания, м;
H к.экс – наибольшая глуби на копания, м;
lс.экс – длина стрелы, м;
lк.экс – длина ковша, м;
xо.экс – расстояние от пяты стрелы до оси вращения поворотной платформы, м;
y о. экс – расстояние от уровня стоянки экскаватора до пяты стрелы, м;
сн.экс, св.экс – углы наклона стрелы к уровню стоянки в верхнем и нижнем предельных положениях, град;
экс – угол между направлени ем стрелы и прямой, проведенной через шарниры стрелы и ковша (определяется при отвернутой рукояти), град;
экс – угол между направлением стрелы и прямой, проведенной через шарнир стрелы и режущую кромку ковша (определяется при отвернутой рукояти и сов падении направлений рукояти и ковша), град;
экс и 1.экс – коэффици енты экс lэкс /(lс.экс lр.экс lк.экс ), 1.экс lэкс /(lс.экс lр.экс ).
За искомое значение длины рукояти принимается большее из вы численных.
Для очистки каналов целесообразно использовать уширенный об легченный ковш без зубьев с геометрической вместимостью серий ного ковша. Это позволит не нарушать антифильтрационное покры тие, иметь достаточно большую ширину захвата за один проход ра бочего органа и повысить эффективность при очистке наносного слоя малой мощности. В данном случае возможно облегчение ковша в связи с тем, что эксплуатация каналоочистительного оборудования не предусматривается в тяжелых грунтах III–IV категорий.
Рис. 17. Схема для определения геометрических параметров каналоочистительного рабочего оборудования Вместимость ковша экскаватора по условию его заполнения за заданное время определяется силой, реализуемой на режущей кромке ковша, которая, в свою очередь, ограничивается устойчи востью экскаватора.
Уравнения статического равновесия для экскаватора каналоочистителя (рис. 18) имеют следующий вид:
X экс 0, (30) М о.экс 0, Gс.экс (rс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ) Gр.экс[ rр.экс cos( р.экс с.экс ) lс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ] Gк.гр.экс[ rк.экс cos( к.экс р.экс с.экс ) lр.экс ( р.экс с.экс ) (31) lс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ] Gпр.экс (rпр.экс Вэкс ) G (r Вэкс ) Gт.экс Вэкс 0, пл.экс пл.экс Pэкс [( ха.экс Вэкс ) sin р.экс yа.экссos р.экс ] 0, где Gс.экс, Gр.экс, Gк.гр.экс, Gпр.экс, Gпл.экс, Gт.экс – соответственно вес стрелы, рукояти, ковша с грунтом, противовеса, поворотной платформы, ходовой тележки, кН;
rс.экс – расстояние от оси пяты стрелы до центра тяжести стрелы, м;
rр.экс – расстояние от оси вращения рукояти до ее центра тяжести, м;
rк.экс – расстояние от оси вращения ковша до его центра тяжести, м;
rпл.экс – расстояние от оси вращения поворотной платформы до ее центра тяжести, м;
rпр.экс – расстояние от оси вращения поворотной платформы до центра тяжести противовеса, м;
с.экс – угол поворота стрелы от оси, параллельной линии горизонта, град;
р.экс – угол поворота рукояти относительно оси стрелы, град;
к.экс – угол поворота ковша относительно оси рукояти, град;
lс.экс – длина стрелы, м;
lр.экс – длина рукояти, м;
Pэкс – сила копания, кН;
xа.экс, yа.экс – ко ординаты режущей кромки ковша в точке А (точке приложения силы Pэкс );
р.экс – угол, определяющий положение силы Pэкс в плоскости, град;
Вэкс – расстояние от оси поворота платформы экскаватора до линии его возможного опрокидывания, м.
xа.экс хо.экс lс.экс cos с.экс lр.экс cos( с.экс р.экс ) (32) lк.экс cos( с.экс р.экс к.экс ), y а.экс yо.экс lс.экс sin с.экс lр.экс sin( с.экс р.экс ) (33) lк.экс sin( с.экс р.экс к.экс ), р.экс с.экс р.экс к.экс экс, (34) где экс – угол, образованный линией действия силы Pэкс и радиу сом ковша rк.экс, град.
Рис. 18. Схема для определения положения элементов рабочего оборудования экскаватора Из системы уравнений (31) сила копания Pэкс в зависимости от уг лов поворота стрелы, рукояти и направления действия данной силы:
Gс.экс (rс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ) Gр.экс (rр.экс cos( р.экс с.экс ) lс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ) Gк.гр.экс ( rк.экс cos( к.экс р.экс с.экс ) lр.экс cos( р.экс с.экс ) lс.экс cos с.экс хо.экс Вэкс ) Gпр.экс ( rпр.экс Вэкс ) Gпл.экс (rпл.экс Вэкс ) Gт.экс Вэкс. (35) Pэкс ( ха.экс Вэкс ) sin р.экс yа.экс cos р.экс Сопротивление грунта копанию одноковшовым экскаватором Р1. экс, кН, определяется, согласно рис. 19, по формуле:
Р1.экс Рр.экс Pгр.экс Рро.экс Рпр.в.экс, (36) где Рр.экс, Pгр.экс, Рро.экс, Рпр.в.экс – соответственно сопротивления грунта резанию, перемещению грунта в ковше, перемещению ковша с грун том, перемещению призмы волочения перед ковшом, кН.
Для разработки влажного наносного грунта экскаватором каналоочистителем формула (36) будет иметь следующий вид:
Р1.экс сж.экс lр.к.эксо.экс кпр5.экс Pл.экс Sк.экс Lн.экс Sс.экс экс (( f экс ) cos рез.экс sin рез.экс ) cos рез.экс Ргр.экс (37) hст.эксlотр.экс р.экср.экс Pл.экс Sк.экс Lк.экс S с.экс экс (( f экс ) cos н.экс sin н.экс ) Ргр.экс Pл.экс Sк.экс Lн.экс S с.экс экс (sin рез.экс ( f экс ) cos рез.экс ) cos рез.экс, Ргр.экс где сж.экс – толщина режущей кромки, м;
lр.к.экс – ширина режущей кромки ( lр.к.экс Вк.экс – ширина ковша), м;
о.экс – удельное сопротив ление грунта одноосному сжатию, кН/м2;
кпр5.экс – коэффициент при ведения для взаимодействия ковша экскаватора при копании (соглас но исследованиям Д.И. Федорова кпр5.экс = 2,8);
Lн.экс – длина ножа, м;
Lк.экс – длина ковша (рабочей поверхности, по которой перемещается грунт), м;
S с.экс – площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м2;
экс – удельный вес грунта, кН/м3;
f экс – коэффициент пропорци ональности, принимаемый в зависимости от индекса текучести грун та;
Pл.экс – давление, необходимое для отрыва наносного грунта от рабочего органа экскаватора (липкость грунта), кПа;
S к.экс – площадь поверхности ковша, на которую оказывает давление грунт при копа нии, м2;
Ргр.экс – давление грунта на рабочий орган, кПа;
рез.экс – угол резания, град;
н.экс – угол наклона к горизонту поверхности, по которой перемещается грунт, град;
hст.экс – толщина срезаемой стружки грунта, м;
lотр.экс – длина линии отрыва, равная ширине ков ша Вк.экс, м;
р.экс – сопротивление грунта разрыву, кНм2;
р.экс – относительная деформация грунта.
Рис. 19. Схема взаимодействия ковша с грунтом Удельное сопротивление копанию грунта к1. экс, кН м2, определя ется по формуле:
к1. экс Р1.экс / S с.экс. (38) Полученные выражения использовались для расчета энергети ческих показателей сравнения технологий и машин.
В третьей главе «Программа и методика проведения лабора торных и полевых исследований» приводятся программы и ме тодики: полевых исследований степени зарастания оросительных каналов кустарником, определения его размерных характеристик, запаса древостоя и возможных объемов получения щепы;
лабора торных исследований физико-механических свойств древесины кустарника;
экспериментальных исследований процесса пиления древесно-кустарниковой растительности;
полевых исследований заиления оросительных каналов;
лабораторных исследований фи зико-механических и химических характеристик наносов;
поле вых исследований применения эффективной технологии, новых и усовершенствованных машин для очистки оросительных каналов.
Лабораторные исследования проводились в лабораториях кафедр «Мелиоративные и строительные машины», «Сопротивление мате риалов и взаимозаменяемость», «Строительные конструкции и гид ротехнические сооружения» СГАУ им. Н.И. Вавилова, а также в ла бораториях ГНУ «ВолжНИИГиМ». Полевые исследования проводи лись на каналах оросительных систем Саратовской области, находя щихся на балансе ФГУ «Управление «Саратовмелиоводхоз». Полу ченные результаты экспериментальных исследований обрабатыва лись с применением информационных технологий.
В четвертой главе «Результаты лабораторных и полевых ис следований» представлены результаты проведенных эксперимен тальных исследований на каналах Саратовской области.
Результаты полевых исследований зарастания каналов древесно-кустарниковой растительностью Согласно результатам исследований 2003, 2006 и 2009 гг. по чис ленности, встречаемости и густоте стояния преобладающими видами древесно-кустарниковой растительности на оросительных каналах яв ляются растения гнездового строения – лох узколистный и вяз призе мистый, встречаемость которых в рассматриваемый период составила 88–96 и 80–84 %. Средняя высота древесно-кустарниковой раститель ности 277,7 см в 2003 г., 318,1 в 2006 г. и 346,8 в 2009 г. Максимальная высота по годам исследований – 576, 638 и 668 см. Средний диаметр ствола на уровне среза по результатам исследований 2003 г. – 90 мм;
2006 г. – 93 мм;
2009 г. – 96 мм. Максимальный диаметр на уровне среза (с учетом порослевых пней) – 208, 213 и 214 мм.
Исследования угла отклонения стволов от вертикали показали, что средний угол отклонения стволов составил 17°, а максимальный угол отклонения – 88°.
Запас древостоя по годам исследований составил: в 2003 г. – 209 м3/га;
в 2006 г. – 216 м3/га;
в 2009 г. – 220 м3/га.
Результаты лабораторных исследований физико-механических свойств древесины кустарника Согласно данным (табл. 1) кустарник, распространенный на оро сительных каналах, характеризуется плотной, твердой и довольно вязкой древесиной. Для выбора геометрических параметров зубьев пилы необходимо учитывать данные факторы.
Таблица Основные физико-механические свойства древесины кустарника распространенного на каналах Предел прочности Статическая Ударная вязкость, Дж/см древесины, МПа твердость Н/мм (при влажности w =12/30 % и более) (при w=12/30 %) Средняя (при w=12/30 %) скалывание Порода плот статический из вдоль волокон вдоль волокон ность, поверхность поверхность радиальная сжатие торцевая 12%/0, радиальная гиб тангенци поверх поверх кг/м альная ность ность Лох 610/585 51/28 84/58 7,3/4,2 7,7/4,4 7,1/5,9 45/29,1 66,6/ Вяз 648/619 46/24 90/56 8,7/6,2 9,8/7,1 9,2/7,7 41,1/24,5 54,5/32, Результаты экспериментальных исследований процесса пиления древесины Лабораторные исследования пиления проводились на эксперимен тальных установках с использованием образцов наиболее распростра ненных на оросительных каналах видов кустарника – лоха узколистного и вяза приземистого. Проанализировав влияние угловых параметров зубьев для поперечной распиловки и выявив, что наибольшее влияние на данный процесс оказывает толщина стружки, контурный угол реза ния и угол боковой заточки зуба по передней грани, был разработан и реализован план трехфакторного эксперимента по определению удель ного сопротивления резанию. В результате получено выражение в виде полинома третьей степени, адекватно описывающее процесс:
К (1, к, сст ) 0,2849 1 0,5566 к 22,6542сст 0,00011 8,0763сст. (39) 3 В ходе проведенных исследований, установлено, что рекомендуе мый контурный угол резания составляет 75…80 и угол наклона пе редней грани зуба 50…60 (рис. 20).
При рассмотрении различных режимов пиления (лобовая, встреч ная, попутная подачи) выявлено, что рационально производить сре зание кустарника при встречном пилении.
Рис. 20. Поверхность отклика, характеризующая зависимость удельного сопротивления резанию от угла наклона передней грани и контурного угла резания На основе полученных экспериментальных данных были опреде лены зависимости изменения средней окружной касательной силы резания во времени (рис. 21):
Рис. 21. Изменение средней окружной касательной силы резания во времени при подачах (диаметр пилы – 900 мм, древесина – вяз):
а – встречной;
б – лобовой;
в – попутной Результаты полевых исследований заиления оросительных каналов Исследования заиления проводились на участках оросительных каналов Энгельсской и Приволжской оросительных систем ФГУ «Управление «Саратовмелиоводхоз», имеющих следующие пара метры: 1) глубина – 3 м;
ширина по дну – 2,5 м;
заложение откосов – 1:1,5;
2) глубина – 3 м;
ширина по дну – 2,5 м;
заложение откосов – 1:1;
3) глубина – 2 м;
ширина по дну – 2 м;
заложение откосов – 1:1,5. Облицовка – железобетонные плиты. Пропускная способность каналов до и после очистки составила соответственно: 1) 13 и 15, м3/с;
2) 8,5 и 12,42 м3/с;
3) 5,15 и 7,55 м3/с.
Результаты лабораторных исследований физико-механических и химических характеристик наносов Наносный грунт в каналах представляет собой преимущественно суглинок со средней плотностью 1,63 т/м3 и максимальной липко стью при влажности 46 %. Наносный грунт незасоленный, и по со держанию химических элементов можно утверждать, что он приго ден для выращивания различных сельскохозяйственных культур.
Наличие таких элементов, как Na и Mg, увеличивает способность грунта к прилипанию.
Результаты полевых исследований новой технологии и машин для очистки оросительных каналов Полевые исследования предлагаемой технологии очистки каналов и работы опытных образцов машин (МК-1(СГАУ), МК-2(СГАУ), КН-1(СГАУ), КН-2(СГАУ), КН-3(СГАУ), КН-3М(СГАУ) и ЭО-3323М(СГАУ)) проводились на оросительных системах Саратовской области.
Результаты полевых исследований кусторезов Исследования работы кусторезов проводились как в технологиче ском процессе, так и вне его. Исследования вне технологического процесса проводились для двух режимов работы: 1) срезание мелко го кустарника (диаметр ствола в плоскости среза менее 80 мм) про изводили при подаче рабочего органа движением базовой машины (рис. 22, а);
2) срезание крупного кустарника (диаметр ствола более 80 мм) осуществляли после остановки базовой машины подачей ра бочего органа поворотом маятниковой стрелы, выдвижением теле скопической стрелы или тележки со стрелой (рис. 22, б).
Производительность для первого режима работы у всех кусто резов практически одинакова. Это обусловлено в основном тем, что на всех кусторезах применяются дисковые пилы одного диаметра.
Производительность кусторезов при срезании кустарника на откосах ниже, что объясняется более сложными условиями работы. Второй режим работы кусторезов характеризуется меньшей производитель ностью вследствие неравномерности распределения крупных стволов на очищаемой площади и цикличности процесса резания.
Рис. 22. Результаты исследований работы кусторезов:
а – срезание мелкорослого кустарника в движении;
б – срезание крупного ку старника после остановки базовой машины;
поз. 1–5 – срезание кустарника на берме;
поз. 6, 7 – срезание кустарника на откосе канала;
1 – кусторез МК-1(СГАУ);
2 – МК-2(СГАУ);
3 – КН-1(СГАУ);
4, 6 – КН-2(СГАУ);
5, 7 – КН-3(СГАУ) В программу проведения исследований работы кусторезов на оро сительных каналах также входило сравнительное исследование каче ства работы кусторезов на откосах и бермах каналов. Основным по казателем, характеризующим качество очистки оросительных кана лов от древесно-кустарниковой растительности, является высота пней, оставшихся после ее срезания (рис. 23).
Согласно полученным результатам, для кустореза МК-1(СГАУ) вы сота пней составила 50…299 мм (средняя высота пней 169 мм), для МК-2(СГАУ) – 51…200 мм (средняя 126 мм), для КН-1(СГАУ) – 20…150 мм (средняя 85 мм), для КН-2(СГАУ) – 10…100 мм (средняя 55 мм), для КН-3(СГАУ) – 10…80 мм (средняя 46 мм) и для КН 3М(СГАУ) – 5…40 (средняя 23 мм).
Качественные показатели ра боты по рассматриваемому мо дельному ряду кусторезов повы шаются. Здесь важную роль иг рают конструктивные особенно сти каждой модели. Наилучшие показатели качества были до стигнуты при использовании ку стореза КН-3М(СГАУ) со специ альным устройством для регули Рис. 23. Исследование качества рования высоты срезания.
работы кусторезов Результаты полевых исследований экскаватора с каналоочистительным рабочим оборудованием В ходе экспериментальных испытаний экскаватора каналоочистителя ЭО-3323М(СГАУ) проводились исследования за висимости силы копания экскаватора от толщины срезаемой струж ки наносного грунта hст.экс и влажности наносов wн.экс (рис. 24, 25).
Сопоставление результатов экспериментальных исследований по определению силы Pэкс, затрачиваемой на копание наносов, с тео ретически допустимым усилием по условиям устойчивости показа ло, что экскаватор с каналоочистительным рабочим оборудованием имеет достаточный запас устойчивости.
Для определения максимальной вместимости ковша по условиям устойчивости необходимо знать удельное сопротивление копанию к1.экс, кНм2, которое является объективным показателем трудоем кости разработки грунтов и зависит от их физико-механических свойств, а также геометрических параметров рабочего органа и ре жимов работы. В ходе экспериментальных исследований были по строены графические зависимости (рис. 26, 27).
C учетом проведенных экспериментальных исследований и по лученных зависимостей установлено, что для очистки ороситель ных каналов от наносов целесообразно на экскаваторе ЭО-3323М(СГАУ) с телескопической рукоятью применять уши ренный ковш вместимостью qк.экс = 0,63 м3.
В ходе экспериментальных исследований также проводились ис пытания экскаватора ЭО-3323М(СГАУ) с удлиненной телескопиче ской рукоятью при очистке каналов с различным поперечным сече нием. Толщина наносного слоя составляла 0,3…0,7 м. По результа там экспериментальных исследований были построены графические зависимости часовой производительности экскаватора от средней толщины наносов в канале hн.ср.экс, м (рис. 28).
Очистка экспериментальных участков оросительных каналов от наносов позволила повысить их пропускную способность на 17,4 – 31,8 %.
Рис. 24. Зависимость силы Рис. 25. Зависимость силы копания экскаватора копания экскаватора от толщины срезаемой стружки от влажности наносного грунта:
наносного грунта: 1 – при толщине стружки hст.экс = 0,1 м;
2 – при толщине стружки hст.экс = 0,25 м;
1 – при влажности wн.экс = 15 %;
3 – при толщине стружки hст.экс = 0,4 м 2 – при влажности wн.экс = 45 %;
3 – при влажности wн.экс = 75 % Рис. 26. Зависимость удельного Рис. 27. Зависимость удельного сопротивления копанию сопротивления копанию от толщины срезаемой стружки от влажности наносного грунта:
1 – при толщине стружки hст.экс = 0,1 м;
наносного грунта:
2 – при толщине стружки hст.экс = 0,25 м;
1 – при влажности wн.экс = 15 %;
3 – при толщине стружки hст.экс = 0,4 м 2 – при влажности wн.экс = 35 %;
3 – при влажности wн.экс = 55 % Рис. 28. Зависимость производительности экскаватора, выраженной в длине участка очищаемого канала, от средней толщины наносов:
1 – канал (глубина 2 м, ширина по дну 2 м, заложение откосов 1:1,5);
2 – канал (глубина 3 м, ширина по дну 2,5 м, заложение откосов 1:1);
3 – канал (глубина 3 м, ширина по дну 2,5 м, заложение откосов 1:1,5) В пятой главе «Внедрение и экономическая эффективность ре зультатов исследований» приведена информация по внедрению предложенных технико-технологических решений и представлены результаты экономико-энергетического анализа новой технологии и эффективных технических средств для очистки каналов от кустарника и наносов (табл. 2).
Энергетическая оценка новой технологии производилась в срав нении с традиционной технологией очистки каналов. При оценке эффективности новых технических средств для очистки каналов от кустарника и наносов в качестве базовых вариантов были приняты:
маятникового типа кусторез МК-1(СГАУ), имеющий конструкцию, аналогичную кусторезам, применяемым в лесном хозяйстве, и од ноковшовый экскаватор ЭО-3323.
Таблица Экономико-энергетическая эффективность внедрения результатов исследования Энергозатраты, МДж/га Экономия Наименование базовый новый энергии, средств, мероприятия вариант вариант МДж/га руб./га (* – (** – МДж/100 м) руб./100 м) Внедрение новой технологии очистки оросительных каналов 1. Внедрение новой технологии:
очистка канала от кустарника 78098,1 39329 38769,1 очистка канала от наносов 4540* 3005* 1535* 647** 2. Дополнительная прибыль от реализации древесной щепы Внедрение новых машин для очистки каналов от кустарника и наносов 1. Внедрение кустореза МК-2(СГАУ) 5291,1 3678,4 1612,7 2. Внедрение кустореза КН-1(СГАУ) 5291,1 3993,5 1297,6 3. Внедрение кустореза КН-2(СГАУ) 5291,1 3495,5 1795,6 4. Внедрение кустореза КН-3(СГАУ) 5291,1 3300,4 1990,7 5. Внедрение кустореза КН-3М(СГАУ) 5291,1 3299,6 1991,5 6. Внедрение экскаватора 2500* 1650* 850* 358** с каналоочистительным оборудованием ЭО-3323М(СГАУ) ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Анализ современного состояния мелиоративной отрасли по казал, что нарушение или некачественное проведение плановых эксплуатационно-ремонтных работ на оросительных каналах при водит к интенсивному зарастанию их древесно-кустарниковой растительностью, заилению и, как следствие, к снижению проект ных объемов водоподачи для орошения.
Использование известных машин не обеспечивает восстановле ние проектных параметров оросительных каналов и эффективную очистку их от древесно-кустарниковой растительности и наносов вследствие несоответствия конструктивно-технологических пара метров.
Полевые исследования зарастания оросительных каналов пока зали, что густота стояния древесно-кустарниковой растительности составила 31388 шт./га, средняя высота достигает 347 см, а сред ний диаметр ствола на уровне среза 96 мм. Превалирующими по численности породами являются лох узколистный и вяз приземи стый.
Полевые исследования заиления оросительных каналов показа ли, что толщина наносного слоя составляет от 30 до 60 см на пря молинейных участках и до 90 см на переездах и перед задвижка ми. Наносный грунт в каналах представляет собой преимуще ственно суглинок со средней плотностью 1,63 т/м3 и максималь ной липкостью при влажности 46 %. Наносный грунт пригоден для выращивания различных сельскохозяйственных культур.
2. Используя алгоритм моделирования новых технологий и ме тодику оценки их эффективности разработана технология очистки каналов от многолетней древесно-кустарниковой растительности и наносов, а также технические средства для ее реализации. Тех ническая новизна предложенных машин подтверждена патентами на изобретения и полезные модели РФ.
3. Теоретические исследования процесса взаимодействия дис кового пильного рабочего органа со срезаемой растительностью позволили обосновать процесс резания древесно-кустарниковой растительности при прямолинейной и угловой подачах пилы и установить ее основные параметры. Выявлено, что высокая эф фективность срезания кустарника характерна для встречного пи ления.
Для очистки оросительных каналов от грунтовых наносов обосно вана конструкция рабочего оборудования экскаватора каналоочисти теля 3-й размерной группы ЭО-3323М(СГАУ), позволяющая очи щать каналы с глубиной до 3 м и шириной по дну до 2,5 м. Установ лено, что для эффективной работы экскаватора длина рукояти долж на составлять 4,4…4,6 м, а вместимость ковша 0,63 м3.
4. На основании экспериментальных исследований дисковых пил кусторезов установлено, что контурный угол резания пилы должен составлять 75…80 и угол наклона передней грани зуба 50…60. В ходе проведенных полевых исследований работы кусторезов были определены зависимости их производительности от скорости движе ния и количества крупных стволов при срезании древесно кустарниковой растительности на бермах и откосах каналов.
Наилучшие характеристики по производительности имеют кусторезы КН-1(СГАУ) и КН-3(СГАУ). Качественные показатели работы новых кусторезов были улучшены по сравнению с базовым вариантом на 25–86 %. При этом рекомендуется использовать кусторез КН 3М(СГАУ) с устройством для регулирования высоты срезания.
По результатам экспериментальных исследований получены зави симости усилия на копание наносного грунта от геометрических пара метров рабочего оборудования и свойств наносного грунта с учетом устойчивости экскаватора при очистке каналов глубиной до 3 м, ши риной по дну 2,5 м, с коэффициентом заложения откосов 1,5 однопро ходным способом. Подтверждена возможность устойчивой работы экскаватора при максимальном вылете каналоочистительного рабочего оборудования (ковш вместимостью 0,63 м3, длина рукояти 4,54 м).
Очистка экспериментальных участков оросительных каналов от кустарника и наносов позволила восстановить их проектные пара метры и повысить пропускную способность каналов на 17,4–31,8 %.
5. Экономико-энергетическая оценка внедрения результатов ис следований показала высокую эффективность новой технологии и разработанной техники для очистки каналов. Внедрение технологии позволило сократить полные энергозатраты по операциям очистки канала от кустарника на 50 % и по операциям очистки канала от наносов на 34 %. Получена экономия в размере 16343 руб./га по опе рациям очистки канала от кустарника и 647 руб./100 м по операциям очистки канала от наносов. Дополнительная прибыль от реализации древесной щепы составила 7300 руб./га.
Список основных публикаций по теме диссертации Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Абдразаков, Ф. К. Эффективные технологии и машины для очистки ороси тельных каналов от кустарника / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Строительные и дорожные машины. – 1999. – № 12. – С. 32–33 (0,3/0,15).
2. Абдразаков, Ф. К. Оросительные каналы зарастают кустарником / Ф. К. Аб дразаков, Д. А. Соловьев // Мелиорация и водное хозяйство. – 2000. – № 2. – С.
11–12 (0,3/0,15).
3. Абдразаков, Ф. К. Механизация и организация удаления древесно-кустарниковой растительности на оросительных каналах / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Меха низация строительства. – 2002. – № 7. – С. 12–16 (0,4/0,2).
4. Абдразаков, Ф. К. Совершенствование технологии и технических средств ути лизации древесно-кустарниковой растительности вдоль каналов, дорог, ЛЭП. – Ч.
1 / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, Р. Н. Бахтиев // Строительные и дорожные машины. – 2003. – № 3. – С. 22–23 (0,3/0,1).
5. Абдразаков, Ф. К. Совершенствование технологии и технических средств ути лизации древесно-кустарниковой растительности вдоль каналов, дорог, ЛЭП. – Ч.
2 / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, Р. Н. Бахтиев // Строительные и дорожные машины. – 2003. – № 5. – С. 29–30 (0,3/0,1).
6. Абдразаков, Ф. К. Результаты исследования заиления оросительных каналов / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверси тета им. Н. И. Вавилова. – 2003. – № 2. – С. 39–43 (0,62/0,15).
7. Соловьев, Д. А. Заиление оросительных каналов в Саратовской области / Д. А. Соловьев, О. В. Кабанов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2003. – № 4.
– С. 46–47 (0,25/0,125).
8. Абдразаков, Ф. К. Машина для эксплуатации дорог и мелиоративных каналов / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, Р. Н. Бахтиев // Механизация строительства. – 2004. – № 6. – С. 7–9 (0,36/0,13).
9. Абдразаков, Ф. К. Специализированная техника – основа безотходной техно логии удаления древесной растительности / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Механизация строительства. – 2005. – № 5. – С. 9–12 (0,49/0,12).
10. Абдразаков, Ф. К. Развитие и совершенствование технологий удаления дре весно-кустарниковой растительности на оросительных каналах / Ф. К. Абдразаков, В. Н. Мараев, Д. А. Соловьев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.
И. Вавилова. – 2007. – № 3. – С. 27–32 (0,75/0,25).
11. Абдразаков, Ф. К. Безотходная технология удаления древесно кустарниковой растительности / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Строительные и дорожные машины. – 2008. – № 2. – С. 21–23 (0,32/0,08).
12. Абдразаков, Ф. К. Специализированная техника и эффективная безотходная технология для удаления древесно-кустарниковой растительности / Ф. К. Абдраза ков, В. Н. Мараев, Д. А. Соловьев // Механизация строительства. – 2008. – № 4. – С. 17–20 (0,5/0,16).
13. Абдразаков, Ф. К. Эффективная безотходная технология и специализирован ная техника для удаления древесно-кустарниковой растительности / Ф. К. Абдра заков, В. Н. Мараев, Д. А. Соловьев // Механизация строительства. – 2008. – № 9.
– С. 12–16 (0,45/0,15).
14. Абдразаков, Ф. К. Теоретическое обоснование оптимальной высоты установ ки толкателя кустореза / Ф. К. Абдразаков, В. Н. Мараев, Д. А. Соловьев // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2008. – № 4. – С. 57– (0,38/0,12).
15. Соловьев, Д. А. Теория резания для кусторезов с прямолинейной подачей пильного диска / Д. А. Соловьев, Р. Е. Кузнецов // Вестник Саратовского госагро университета им. Н. И. Вавилова. – 2009. – № 3. – С. 46–54 (1,12/0,56).
16. Абдразаков, Ф. К. Теоретическое обоснование конструктивных параметров подборщика с уплотняющими гребенками / Ф. К. Абдразаков, Р. Е. Кузнецов, Д. А.
Соловьев // Механизация строительства. – 2009. – № 4. – С. 17–20 (0,5/0,16).
17. Соловьев, Д. А. Анализ процесса резания для маятникового кустореза с диско вым пильным рабочим органом / Д. А. Соловьев, Р. Е. Кузнецов // Вестник Сара товского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2009. – № 6. – С. 48– (1,25/0,625).
18. Соловьев, Д. А. Устройство для локального внесения арборицидной смеси на пни / Д. А. Соловьев, Н. С. Отраднов // Вестник Саратовского госагроуниверсите та им. Н. И. Вавилова. – 2009. – № 2. – С. 57–59 (0,38/0,19).
19. Абдразаков, Ф. К. Оптимизация параметров подборщика срезанной древесно кустарниковой растительности / Ф. К. Абдразаков, Р. Е. Кузнецов, Д. А. Соловьев // Механизация строительства. – 2009. – № 10. – С. 11–14 (0,49/0,16).
20. Соловьев, Д. А. Теоретическое обоснование способа подачи дисковой пилы / Д. А. Соловьев, Р. Е. Кузнецов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им.
Н. И. Вавилова. – 2010. – № 2. – С. 46–51 (1,25/0,625).
21. Соловьев, Д. А. Механика падения ствола, срезанного дисковым рабочим ор ганом кустореза, не оборудованного толкателем / Д. А. Соловьев, М. Г. Загоруйко // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2010. – № 9. – С. 20–22 (0,38/0,19).
22. Соловьев, Д. А. Определение параметров кусторезов с телескопической пода чей рабочего органа / Д. А. Соловьев [и др.] // Вестник Саратовского госагроуни верситета им. Н. И. Вавилова. – 2011. – № 2. – С. 46–48 (0,38/0,1).
23. Соловьев, Д. А. Инновационная ресурсосберегающая технология очистки оросительных каналов от древесно-кустарниковой растительности и наносов / Д.
А. Соловьев [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вави лова. – 2011. – № 5. – С. 49–54 (0,63/0,2).
Изобретения и полезные модели 24. Пат. 2161399 Российская Федерация, МПК7 А 01 23/02, 23/06, 23/091. Кусто рез / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А., Кабанов О. В.;
заявитель и патентооблада тель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 99106731/13;
заявл. 05.04.1999 ;
опубл.
10.01.01, Бюл. № 1. – 5 с.: ил. (0,45/0,15).
25. Пат. 2167514 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/02, 23/06, 23/08.
Устройство для срезания кустарника и мелколесья / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д.
А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 99127069/13 ;
заявл. 27.12.1999 ;
опубл. 27.05.01, Бюл. № 15. – 5 с.: ил. (0,5/0,125).
26. Свидетельство на полезную модель № 20917 Российская Федерация, МПК7 Е 02 F 3/38. Рабочее оборудование гидравлического одноковшового экскаватора / Аб дразаков Ф. К., Кабанов О. В., Соловьев Д. А., Горюнов Д. Г.;
заявитель и патентооб ладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2001119555/20 ;
заявл. 16.07.01 ;
опубл. 10.12.01, Бюл. № 34. – 2 с.: ил. (0,2/0,05).
27. Пат. 2251836 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/02. Кусторез маятни кового типа / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентооблада тель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2003110587/12 ;
заявл. 14.04.03 ;
опубл.
20.05.05, Бюл. № 14. – 8 с.: ил. (0,5/0,1).
28. Пат. 2251837 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Рабочий орган кустореза / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентооблада тель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2003116267/12;
заявл. 02.06.03;
опубл.
20.05.05, Бюл. № 14. – 5 с.: ил. (0,4/0,1).
29. Пат. на полезную модель 45724 Российская Федерация, МПК7 В 66 С 3/16.
Грейфер / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.];
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005100212/22;
заявл. 11.01.05;
опубл.
27.05.05, Бюл. № 15. – 2 с.: ил. (0,2/0,05).
30. Пат. 2258355 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Подборщик сре занной древесно-кустарниковой растительности / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А., Кузнецов Р. Е. ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2004111331/12;
заявл. 13.04.04;
опубл. 20.08.05, Бюл. № 23. – 6 с.: ил.
(0,45/0,15).
31. Пат. 2258354 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06, 23/08, В 27 В 11/12.
Кусторез / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентооблада тель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2003135825/12;
заявл. 10.12.03;
опубл.
20.08.05, Бюл. № 23. – 8 с.: ил. (0,5/0,1).
32. Пат. на полезную модель 52664 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06.
Подборщик-собиратель срезанной древесно-кустарниковой растительности / Аб дразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005121966/22;
заявл. 11.07.05;
опубл. 27.04.06, Бюл.
№ 12. – 2 с.: ил. (0,2/0,05).
33. Пат. на полезную модель 52838 Российская Федерация, МПК7 В 66 F 9/06.
Грейфер / Абдразаков Ф. К., Шишкин А. В., Потапов И. Н., Соловьев Д. А. ;
заяви тель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005137803/22 ;
заявл. 05.12.05 ;
опубл. 27.04.06, Бюл. № 12. – 2 с.: ил. (0,2/0,05).
34. Пат. 2308186 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Подборщик сре занной древесно-кустарниковой растительности / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005131816/12 ;
заявл.
13.10.05 ;
опубл. 20.10.07, Бюл. № 29. – 10 с.: ил. (0,9/0,3).
35. Пат. 2308411 Российская Федерация, МПК7 В 66 С 3/04. Грейфер / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – №2006107071/11 ;
заявл. 06.03.06 ;
опубл. 20.10.07, Бюл. № 29. – 12 с.: ил.
(0,6/0,15).
36. Пат. 2309578 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Рабочий орган для срезания кустарника и угнетения пней / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патен тообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005136315/12 ;
заявл.
22.11.05 ;
опубл. 10.11.07, Бюл. № 31. – 7 с.: ил. (0,6/0,15).
37. Пат. 2309579 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Кусторез для работы на каналах / Соловьев Д. А., Кузнецов Р. Е., Филиппова Е. В. ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005136323/12;
за явл. 22.11.05 ;
опубл. 10.11.07, Бюл. № 31. – 11 с.: ил. (0,9/0,3).
38. Пат. 2308185 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Машина для сбора срезанной древесно-кустарниковой растительности и угнетения пней / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005131815/12 ;
заявл. 13.10.05 ;
опубл. 20.10.07, Бюл. № 29. –8 с.: ил.
(0,75/0,25).
39. Пат. 2316206 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Кусторез / Абдра заков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2005136324/12 ;
заявл. 22.11.05 ;
опубл. 10.02.08, Бюл.
№ 4. – 6 с.: ил. (0,5/0,1).
40. Пат. 2316945 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Устройство для срезания кустарника / Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патен тообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2006114973/12 ;
заявл.
02.05.06 ;
опубл. 20.02.08, Бюл. № 5. – 9 с.: ил. (0,5/0,1).
41. Пат. 2321249 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Подборщик сре занной древесно-кустарниковой растительности / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заяви тель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2006100518/12;
заявл. 10.01.06 ;
опубл. 10.04.08, Бюл. № 10. – 10 с.: ил. (0,6/0,15).
42. Пат. 2322055 Российская Федерация, МПК7 А 01 М 7/00. Орудие для нанесе ния арборицидной смеси на пни / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообла датель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2006117475/12 ;
заявл. 22.05.06 ;
опубл. 20.04.08, Бюл. № 11. – 9 с.: ил. (0,2/0,05).
43. Пат. 2335889 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Устройство для угнетения пней / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2006137543/12 ;
заявл. 23.10.06 ;
опубл. 27.04.08, Бюл. № 29. – 10 с.: ил. (0,16/0,04).
44. Пат. 2335888 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Навесное устрой ство для сбора порубочных остатков / Кузнецов Р. Е., Соловьев Д. А. [и др.] ;
№ 2006137532/12 ;
заявл. 23.10.06 ;
опубл. 20.10.08, Бюл. № 29. – 14 с.: ил.
(0,5/0,125).
45. Пат. 2324330 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/06. Подборщик сре занной древесно-кустарниковой растительности / Соловьев Д. А. [и др.] ;
заяви тель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2006123956/12 ;
заявл. 04.07.06 ;
опубл. 20.05.08, Бюл. № 14. – 9 с.: ил. (0,5/0,1).
46. Пат. на полезную модель 84666 Российская Федерация, МПК7 А 01 G 23/02.
Кусторез / Абдразаков Ф. К., Бахтиев Р. Н., Хальметов А. А., Соловьев Д. А. ;
за явитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2009108920/22 ;
заявл. 10.03.09 ;
опубл. 20.07.09, Бюл. № 20. – 2 с.: ил. (0,2/0,05).
47. Пат. 2344240 Российская Федерация, МПК7 Е 02 F 3/39. Рабочее оборудова ние одноковшового экскаватора / Кабанов О. В., Абдразаков Ф. К., Соловьев Д. А.
[и др.] ;
заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – № 2007100311/03 ;
заявл. 09.01.07 ;
опубл. 20.01.09, Бюл. № 2. – 6 с.: ил. (0,2/0,05).
Монографии, научные издания, учебные и методические пособия 48. Соловьев, Д. А. Механизация эксплуатационных работ на оросительных кана лах / Д. А. Соловьев, Р. Е. Кузнецов, Д. Г. Горюнов ;
ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2010. – 420 с. (27,75/15,0).
49. Абдразаков, Ф. К. Использование кустореза навесного КН-1 в мелиорации и лесном хозяйстве : рекомендации / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев ;
СГАУ им.
Н. И. Вавилова. – Саратов, 1998. – 15 с. (0,25/0,125).
50. Абдразаков, Ф. К. Мелиоративные, строительные и дорожные машины : учеб.
пособие / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев ;
ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2003. – 124 с. (7,75/3,88).
Публикации в сборниках научных трудов, материалах конференций и семинаров 51. Абдразаков, Ф. К. Перспективные способы очистки мелиоративных каналов / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Повышение эффективности использования и ресурса с.-х. техники : сб. науч. работ / СГАУ им. Н. И. Вавилова. – Саратов, 1999.
– С. 160–167 (0,4/0,2).
52. Абдразаков, Ф. К. Разработка эффективной технологии очистки ороситель ных каналов от кустарников / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Гидротехниче ское строительство, водное хозяйство и мелиорация земель на современном этапе :
сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. / Пензенская ГСХА. – Пенза, 1999. – С. 37–39 (0,2/0,1).
53. Абдразаков, Ф. К. Кусторез для срезки кустарника и мелколесья / Ф. К. Аб дразаков, Д. А. Соловьев, О. В. Кабанов // Информ. листок № 154-99. – Саратов :
ЦНТИ, 1999. – 3 с. (0,125/0,042).
54. Абдразаков, Ф. К. Технология очистки каналов от кустарника и мелколесья / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, О. В. Кабанов // Информ. листок № 32-2000. – Саратов : ЦНТИИ, 2000. – 3 с. (0,1/0,033).
55. Абдразаков, Ф. К. Стенд для исследования процесса резания древесины / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Информ. листок № 31-2000. – Саратов : ЦНТИ, 2000. – 4 с. (0,17/0,085).
56. Соловьев, Д. А. Новая технология удаления кустарника и мелколесья вдоль каналов / Д. А. Соловьев // Проблемы научного обеспечения и экономической эф фективности орошаемого земледелия в рыночных условиях : материалы Между нар. науч.-практ. конф. / Волгоградская ГСХА. – Волгоград, 2001. – С. 58– (0,2/0,2).
57. Соловьев, Д. А. Определение физико-механических свойств древесно кустарниковой растительности, растущей вдоль оросительных каналов / Д. А. Со ловьев // Молодые ученые СГАУ им. Н. И. Вавилова – агропромышленному ком плексу Поволжского региона : сб. науч. работ / СГАУ им. Н. И. Вавилова. – Сара тов, 2001. – С. 309–312 (0,25/0,25).
58. Абдразаков, Ф. К. Высокопроизводительные машины для эффективной рабо ты мелиоративных систем / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Совершенствова ние рабочих процессов и конструкций сельскохозяйственных машин : сб. науч. тр.
/ СГАУ им. Н. И. Вавилова. – Саратов, 2001. – С. 18–23 (0,4/0,2).
59. Абдразаков, Ф. К. Перспективные рабочие органы каналоочистительных ма шин / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Совершенствование рабочих процессов и конструкций сельскохозяйственных машин : сб. науч. тр. / СГАУ им. Н. И. Вави лова. – Саратов, 2001. – С. 24–28 (0,3/0,15).
60. Соловьев, Д. А. Технологии очистки гидротехнических сооружений от донных отложений / Д. А. Соловьев, О. В. Кабанов // Актуальные агроинженерные про блемы АПК : сб. науч. тр. / Самарская ГСХА. – Самара, 2001. – С. 238– (0,2/0,1).
61. Соловьев, Д. А. Обоснование необходимости удаления древесно кустарниковой растительности вдоль оросительных каналов / Д. А. Соловьев // Передовой производственный и научно-технический опыт в технологии возделы вания с.-х. культур : сб. статей. Вып.3 / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Сара тов, 2002. – С. 120–123 (0,25/0,25).
62. Соловьев, Д. А. Имитационная энергетическая модель процесса резания с использованием маятника / Д. А. Соловьев // Совершенствование машиноисполь зования и технологических процессов АПК : сб. науч. тр. Поволжской межвуз.
конф. / Самарская ГСХА. – Самара, 2002. – С. 346–349 (0,25/0,25).
63. Соловьев, Д. А. Новая технология утилизации древесно-кустарниковой расти тельности вдоль каналов, дорог, линий электропередачи / Д. А. Соловьев // Совер шенствование машиноиспользования и технологических процессов АПК : сб. науч.
тр. Поволжской межвуз. конф. / Самарская ГСХА. – Самара, 2002. – С. 349– (0,19/0,19).
64. Соловьев, Д. А. Технология и технические средства комплексной очистки оросительных каналов / Д. А. Соловьев // Природоохранное обустройство террито рий : сб. материалов науч.-техн. конф. – М. : МГУП, 2002. – С. 164– (0,125/0,125).
65. Соловьев, Д. А. Технология и технические средства комплексной очистки оросительных каналов / Д. А. Соловьев // Вопросы мелиорации и водного хозяй ства Саратовской области: сб. науч. тр. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Сара тов, 2002. – С. 55–60 (0,38/0,38).
66. Соловьев, Д. А. Современные машины для очистки каналов открытых ороси тельных систем от донных отложений / Д. А. Соловьев // Передовой производ ственный и научно-технический опыт в технологии возделывания с.-х. культур :
сб. статей. – Вып. 3 / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2002. – С. 123– 131 (0,5/0,5).
67. Ресурсо- и энергосберегающие технологии и машины для эффективной экс плуатации оросительных систем / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Итоги науч.-исслед. и опытно-конструкторской работы за 1999–2002 гг. : аннотирован ный сб. / Ассоциация «Аграрное образование и наука». – Саратов, 2003. – С. 66– (0,12/0,03).
68. Соловьев, Д. А. Влияние зажима диска пильного рабочего органа на процесс пиления / Д. А. Соловьев // Молодые ученые ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» – агропромышленному комплексу Поволжского региона : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2003. – С. 689–693 (0,1/0,1).
69. Абдразаков, Ф. К. Механизация удаления нежелательной древесно кустарниковой растительности вдоль автомобильных дорог / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строи тельство и архитектура : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. – Книга 2. / СибАДИ. – Омск, 2003. – С. 45–47 (0,19/0,09).
70. Абдразаков, Ф. К. Разработка эффективных технических средств для удале ния древесно-кустарниковой растительности / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Лесное хозяйство Поволжья : cб. науч. работ. – Вып. 6 / ФГОУ ВПО «Сара товский ГАУ». – Саратов, 2003. – С. 264–275 (0,69/0,14).
71. Соловьев, Д. А. Конструкция рабочего органа кустореза для срезания расти тельности и внесения арборицидной смеси / Д. А. Соловьев // Лесное хозяйство Поволжья : сб. науч. работ. – Вып. 6 / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2003. – С. 275–276 (0,25/0,25).
72. Соловьев, Д. А. Теоретическое обоснование направления падения ствола, сре занного дисковым рабочим органом / Д. А. Соловьев // Лесное хозяйство Поволжья : сб. науч. работ. – Вып. 6 / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2003. – С.
276–278 (0,56/0,56).
73. Соловьев, Д. А. Классификация машин для удаления древесно-кустарниковой растительности вдоль каналов и дорожных покрытий / Д. А. Соловьев // Актуаль ные инженерные проблемы АПК в ХХI веке : сб. науч. тр. инженерной секции Междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 85-летию СГСХА / Самарская ГСХА. – Самара, 2004. – С. 191–194 (0,25/0,08).
74. Абдразаков, Ф. К. Разработка и обоснование параметров рабочего органа кустореза для срезания растительности и внесения арборицидной смеси / Ф. К.
Абдразаков, Д. А. Соловьев [и др.] // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений : межвуз. науч. сб. / Саратов ский ГТУ. – Саратов, 2004. – С. 71–75 (0,29/0,07).
75. Абдразаков, Ф. К. Классификация технических средств для удаления нежела тельной древесно-кустарниковой растительности при эксплуатации объектов при родопользования / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев // Основы рационального при родопользования : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2005. – С. 113–115 (0,19/0,09).
76. Абдразаков, Ф. К. Результаты внедрения в производство машин для удаления древесно-кустарниковой растительности / Ф. К. Абдразаков, Д. А. Соловьев, П. В.
Мечетной // Организация, технология и механизация производства : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2005. – С. 18–22 (0,3/0,1).
77. Соловьев, Д. А. Теоретическое обоснование параметров рабочего органа ку стореза для срезания растительности и внесения арборицидной смеси / Д. А. Соло вьев // Сб. науч. докладов Всероссийской конф. молодых ученых / ФГНУ ВНИИ «Радуга». – Коломна, 2005. – С. 54–57 (0,17/0,17).
78. Соловьев, Д. А. Способы борьбы с возобновлением древесно-кустарниковой растительности на оросительных каналах / Д. А. Соловьев, Л. А. Журавлева, Н. С.
Отраднов // Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию со дня рождения проф. А. Г. Рыбалко. – Ч. 2 / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Сара тов, 2006. – С. 122–125 (0,25/0,08).
79. Соловьев, Д. А. Классификация способов и технических средств для борьбы с предотвращением роста древесно-кустарниковой растительности после ее срезания на оросительных каналах / Д. А. Соловьев, Л. А. Журавлева, Н. С. Отраднов // Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем : материалы Междунар. науч.-практ. конф. – М. : МГУП, 2006. – С. 271– 273 (0,25/0,08).
80. Соловьев, Д. А. Влияние угловых параметров зубьев на эффект самозатягива ния дисковых пил / Д. А. Соловьев, Р. Е. Кузнецов // Основы рационального при родопользования : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2007. – С. 199–201 (0,19/0,09).
81. Соловьев, Д. А. Классификация технических средств для удаления и угнете ния пней / Д. А. Соловьев, Н. С. Отраднов // Основы рационального природополь зования : сб. науч. работ. – Саратов : Наука, 2009. – С. 258–265 (0,51/0,25).
82. Соловьев, Д. А. Алгоритм моделирования технологий и составления техноло гических комплексов машин / Д. А. Соловьев, М. Г. Загоруйко [и др.] // Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию со дня рождения проф. В. Г. Ко бы. – Саратов: КУБиК, 2011. – С. 197–201 (0,22/0,06).