Повышение эффективности возделывания овощей на гребнях обеспечением устойчивости технологических процессов посредством совершенствования средств механизации и контроля качества их работы

На правах рукописи

ГАФАРОВ Абдулазиз Абдуллофизович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВОЩЕЙ НА ГРЕБНЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОСРЕДСТВОМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИХ РАБОТЫ Специальность 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург-Пушкин – 2009 2

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО СПб ГАУ) заслуженный деятель науки и техники Научный консультант Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Еникеев Виль Гумерович заслуженный деятель науки и техники

Официальные оппоненты:

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Вагин Борис Иванович;

доктор технических наук, профессор Ковальчук Юзеф Константинович;

доктор технических наук, профессор Катченков Сергей Александрович

Ведущая организация: ГНУ «Северо-Западный начно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (СЗНИИМЭСХ) Россельхозака демии.

Защита состоится 27 апреля 2010 года в 13 часов 30 мин. на заседании диссертационно го совета Д 220.060.06 при ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграр ный университет» по адресу:196601, г. Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское шос се, д. 2, СПбГАУ, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский ГАУ».

Сведения о защите и автореферат размещены на сайте ВАК РФ www.vak.ed.gov.ru Автореферат разослан « » марта 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.Т. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур возможно разработкой и внедрением научно обоснованных систем земледелия, новых технологий и комбинированных машин, применительно к конкретным почвенно климатическим условиям, ведущих к повышению показателей качества выполнения технологических процесссов.

Качество выполнения технологических процессов подготовки почвы к посеву зависит от ее типа, физико-механических свойств, рельефа поля, вида и параметров рабочих органов. Отмеченное особое значение приобретает для условий Республики Таджикистан, которая является горной страной с абсолютными высотами поверхно стей от 300 до 7495 м над уровнем моря. Природно-климатические условия республи ки определяются резкой континентальностью и засушливостью. Эти условия не дают возможности средствам механизации обеспечить выполнение технологических про цессов в соответствии с агротехнческими требованиями.

Технологические процессы при возделывании сельскохозяйственных культур, последовательно выполняемые сельскохозяйственными машинами, могут быть неус тойчивыми в технологическом смысле. При производстве сельскохозяйственной про дукции комплекс машин, который является сложной многопараметрической систе мой, должен отвечать необходимым требованиям и поддерживать функционирование всей системы на заданном уровне. Таким требованием к системе и ее элементам явля ется условие обеспечения устойчивости технологического процесса, под которым по нимается свойство селькохозяйственных агрегатов выполнять пооперационно свои функции в соответствии с агротехническими требованиями в течение заданного про межутка времени.

В связи с изложенным, обеспечение сельскохозяйственных предприятий средст вами механизации трудоемких процессов овощеводства в природно-климатических условиях республики с использованием теоретических и методологических разрабо ток в области повышения эффективности сельскохозяйственных машин и агрегатов, обеспечивающих технологическую надежность процессов возделывания сельскохо зяйственных культур на основе новых представлений о реологических свойствах поч вы и состовляет актуальность рассматриваемой проблемы.

Цель работы заключается в повышении эффективности функционирования средств механизации процессов в овощеводстве, а также в уточнении и совершенст вовании теоретических и методологических разработок, направленных на формиро вание схемотехнических решений в построении комбинированных овощеводческих агрегатов и их рабочих органов, предназначенных для работы на тяжелых поливных почвах, с обеспечением технологической устойчивости процессов работы машин при вероятностном характере входящих возмущений.

Научную новизну исследований представляют:

– разработка общей модели возделывания овощей на гребнях;

– формирование требований и процедур создания комбинированных агрегатов для возделывания овощей на гребнях;

– оценки качества технологических процессов в пооперационных технологиях возделывания овощей комбинированными агрегатами;

– уточненное формализованное описание реологической модели почвы и ее представления как входного возмущения на почвообрабатывающие рабочие органы, а также установлении количественных оценок ее начальных и граничных условий для получения численных значений основных сил, действующих на рабочий орган;

– математические модели оценки динамических характеристик комбинирован ных агрегатов для возделывания овощей на гребнях и оценке их технологической ус тойчивости при работе с различнымих рабочими органами;

– схемотехнические решения формирования комбинированных агрегатов для возделывания овощей на гребнях с учетом реальных характеристик плотности почвы.

Практическую ценность работы представляют:

схема комбинированного агрегата для возделывания овощей в условиях Тад жикистана и расчете параметров его рабочих органов;

технологии возделывания овощей на гребнях с механизацией процессов по средством использования комбинированного агрегата со сменными рабочими орга нами;

методика расчета рабочих органов с использованием уточненной реологиче ской почвенной модели позволяющей на стадии проектирования обосновать их пара метры с целью обеспечения качественного выполнения технологического процесса в зависимости от состояния почвы;

алгоритм оперативного контроля и пооперационных оценок качества техноло гических процессов работы комбинированного агрегата;

практическая значимость работы подтверждается шестью авторскими свиде тельствами и патентами.

Объект исследования. Технологии и технологические процессы возделыва ния овощных культур на гребнях, с учетом реологических свойств почвы, осуществ ляемые комбинированными мобильными сельскохозяйственными агрегатами, а так же методы и средства, реализующие информационные технологии в разрешении задач, составляющих проблему.

Положения, выносимые на защиту:

– рабочая гипотеза иссследования и создания средств механизации процессов с обоснованием контроля механизированных работ, составляющих технологию возде лывания овощей на гребнях, и уточненные формализованные зависимости темпера туры и влажности почвы от ее плотности, создаваемой в процессе взаимодействия с рабочими органами;

– определение устойчивости технологических процессов средств механизации в растениеводстве (овощеводстве), заключающееся в оценках свойств сельскохозяйст венных агрегатов выполнять свои функции в соответствии с агротехническими тре бованиями в течение заданного промежутка времени в эксплуатационных условиях;

– формализованное описание в процедурах «вход-выход» совокупности техноло гических процессов с установлением вида рабочих органов, взаимодействующих с почвой, и схемотехнические решения, используемые при создании комбинированно го агрегата для возделывания овощей на поливных тяжелых почвах;

– уточненное математическое описание почвенной среды, заключающееся в ус тановлении начальных и граничных условий в уравнениях вида, и процесса ее взаи модействия с рабочими органами, позволяющее установить их рациональные пара метры;

– динамические модели комбинированных агрегатов для возделывания овощей на гребнях и результаты их аналитического исследования с оценками: геометриче ских параметров гребнеобразователя с пассивным рабочим органом, скорости его движения, высоты подъема почвы до момента ее отрыва от рабочей поверхности, со противления скольжению почвы по передней грани рабочей поверхности, влияния ширины передней грани гребнеобразователя на вынос влажных слоев на поверхность поля и устойчивости его рабочего хода, а также оценки качества гребней;

Реализация результатов исследований. Установленные на основании теоре тических и экспериментальных исследований рациональные конструктивные пара метры рабочих органов малогабаритной комбинированной сеялки-культиватора гребнеобразователя (патент РФ № RU 2331180, патент РФ № RU №2363125, патент РТ № TJ 123 и патент РТ № TJ 124) использованы Зональной Государственной Таджик ской МИС (машиноиспытательная станция) при составлении технического задания на разработку универсальной малогабаритной сеялки-культиватора УМСК-1,4.

Рекомендации по выбору рациональных конструктивных параметров и режимов работы, обеспечивающих технологически устойчивую работу почвообрабатывающе посевного агрегата, использованы при разработке комбинированных агрегатов для посева овощных, бобовых, кормовых культур и хлопчатника (патент РТ № TJ 124 и патент РТ № TJ 123) и используются НПО «Зироаткор» НИИ земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук.

Разработаны, изготовлены и испытаны устройства оперативного контроля за тех нологическими процессами почвообрабатывающе-пасадочными кобинированными аг регатами, обеспечивающие устойчивость их технологического процесса (А.С. № 1530118, А.С. № 1625375). Результаты исследований по выбору параметров контроля, оценке технологической устойчивости, а также функциональные и принципиальные схемы устройств контроля я и алгоритмы их работы в разные годы были переданы в ВИСХОМ, ВИМ и ВНИТиМ (г. Тамбов), ГСКБ по машинам для НЗ и защищенного грунта, Кировский СХИ, Таджикскую МИС, Республиканский научно-технический центр по сельскохозяйственному машиностроению (РНТЦМ) при Таджикской акаде мии сельскохозяйственных наук Республики Таджикистан, Управление сельского хо зяйства Гиссарского района и департамент ГОСТЕХНАДЗОР Министерства сельско го хозяйства Республики Таджикистан.

Результаты научно-исследовательской работы и изобретения были представле ны на международный конкурс в Национальный патентно- информационный центр Министерства экономики и торговли Республики Таджикистан и по итогам 2007 2008 годов удостоены дипломом.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуж дены на Международной научно-технической конференции УкрНИИСХОМ, г. Харь ков, 1986 г.;

Международной научно-практической конференции ЯГСХА (ЯГСХА, г.

Ярославль, 2006 г.);

Международной конференции МААО (Санкт-Петербургский ГАУ, г. Санкт-Петербург–Пушкин, 2006–2009 гг.);

Международной конференции «Вавиловские чтение-2007» (Саратовский ГАУ, г. Саратов, 2007 г.);

Международной научно-практической конференции ТАН (Таджикская АН, г. Душанбе, 2008 г.);

На учно-практической конференции КСХИ (Калининский СХИ, г. Калинин, 1986г.);

на учных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт Петербургского Государственного аграрного университета (1986–1988, 2006– гг.), Таджикского аграрного университета (1982–1984, 1991–2009 гг.) и Таджикского технологического университета (2000–2001 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 72 печатные работы, в том числе 15 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ, монография (объемом 16,12 п.л.), 6 авторских свидетельств и патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи раз делов, общих выводов, списка использованной литературы из 345 наименования, приложений. Работа содержит 348 страниц основного текста и 124 приложения, включает 47 таблиц и 92 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, изложены научная новиз на и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние проблемы, основные направления, цели и задачи исследований» рассмотрены технологии и пути повышения эффективности производ ственных процессов в овощеводстве и вопросы управления качеством обработки поч вы, дано обоснование приоритетных направлений исследований.

Во второй главе рассмотрены теоретические предпосылки анализа моделей функционирования технологических процессов сельскохозяйственных машин для возделывания овощей на гребнях, вероятностные характеристики технологических операций, оценки пооперационной устойчивости технологических процессов сель скохозяйственных агрегатов, допускаемые значения оценок показателей эффективно сти технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов.

В третьей главе рассмотрены физико-механические основы изменения состоя ния почвы, деформации и разрушения почвенных элементов, которые базируются на общих аспектах механики почв, принципы построения модели разрушения почвенно го слоя, оценки начальных и граничных условий для численного решения уравнений динамики почвы с учетом изменения е плотности в процессе взаимодействия с рабо чим органом.

В четвертой главе выполнен анализ технологических процессов комбиниро ванного сеялки-культиватора гребнеобразователя, культиватора-растениепитателя и посевного агрегата в технологиях возделывания овощей.

В пятой главе изложены задачи и программа экспериментальных исследова ний, применяемые приборы, аппаратуры и оборудования, а также методика обра ботки экспериментальных данных.

В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований и идентификации рабочих процессов, даны динамические характеристики и определе ны вероятностные характеристики контролируемых параметров.

В седьмой главе приведены результаты выполненных исследований, изложены принципиальные схемы средств оперативного контроля и их технико-экономическая оценка.

«Рабочая гипотеза иссследования и создания средств механизации процессов с обоснованием контроля механизированных работ, составляющих технологию возде лывания овощей на гребнях, и уточненные формализованные зависимости температу ры и влажности почвы от ее плотности, создаваемой в процессе взаимодействия с ра бочими органами».

Исследованию процесса обработки почвы и ее взаимодействия с рабочими орга нами на основе классических трудов В.П. Горячкина были посвящены работы ученых П.М.Василенко, В.А.Желиговского, М.Х.Пигулевского, М.Н.Летошнева, А.Н.Зеленина, Н.В.Щучкина, Г.Н.Синеокова, М.Е.Мацепуры и др.

Решение проблем деформации и разрушения почвы и исследования различных моделей взаимодействия рабочих органов с почвой получили свое развитие в работах Л.В.Гячева, В.И.Виноградова, А.С.Кушнарева, М.Д.Подскребко, И.М.Панова, В.В.Бледныха, П.Н.Бурченко, В.С.Казакова, Р.С.Рахимова, Н.К.Мазитова, И.И.Максимова, С.Г.Мударисова, С.Н.Капова, В.А.Лаврухина, П.С.Нартова, А.С.Путрина и многих других.

Вопросам повышения эффективности функционирования сельскохозяйственных агрегатов с использованием вероятностно-статистических методов посвятили свои работы A.Б.Лурье, А.И.Любимов, СА.Иофинов, В.П.Росляков, В.С.Сечкина, С.В.Кардашевский, В.Г.Еникеев, Л.Е.Агеев, В.Д.Шеповалов, И.С.Нагорский, А.П.Иофинов, В.Д.Попов, А.М.Валге, Е.А.Абелев, И.З.Теплинский, а также их после дователи В.А.Смелик, А.Б.Калинин, Б.Н.Щеткин, Ю.Ф.Малаков и др. Повышению эффективности возделывания овощей посвятили свои работы Е.И.Давидсон, В.Т.Смирнов, А.А.Попов и др.

Анализ выполненных исследований показал, что необходимый уровень повыше ния качества технологических операций, связанных с обработкой почвы возможно обес пением изменений технологических или конструктивных параметров рабочих органов, существенно изменяющих состояние почвенной среды, а следовательно, характеристик ее температуры и влажности.

В последнее десятилетие накоплен большой опыт применения индустриальных технологий производства овощей в различных регионах страны. В Таджикском аг рарном университете и Таджикском НИИ садоводства, виноградарства и овощеводст ва, применительно к условиям республики, разработаны индустриальные технологии возделывания томатов, лука и моркови, позволяющие повысить урожайность в 1,3-1, раза при значительном сокращении затрат труда.

Поскольку почва – полидисперсная и анизотропная среда, состоящая из твердой, жидкой и газообразной фаз, то в зависимости от соотношений этих фаз она может иметь свойства вязких, пластичных, упругих и хрупких тел. От свойств почвы и спо соба воздействия рабочего органа зависит и вид напряженно-деформированного со стояния.

Комплекс мероприятий по обеспечению требуемого уровня напряженно деформированного состояния почвенной среды может быть решен при совместном использовании достижений в смежных областях науки: физики почв, механики раз рушения тел, гидромеханики и т.д. При этом становится возможным выявить общ ность и различие подходов к проблеме разработки основных принципов построения модели разрушения почвы, ее физико-механических и математических основ. Вслед ствие этого актуальной является задача повышения качества выполнения технологи ческих процессов почвообработки совершенствованием рабочих органов машин на основе моделирования процесса воздействия рабочих органов на почву и изыскания новых методов расчета и проектирования рабочих органов и орудий.

В связи с этим возникает задача установления критериев и оценок пооперационной технологической устойчивости технологии возделывания овощей и составляющих ее элементов - технологических процессов, выполняемых отдельными сельскохозяйствен ными агрегатами и их рабочими органами, разработки методов и средств обеспечиваю щих их технологически устойчивое функционирование.

Современная агрономическая наука требует создания гетерогенного сложения обработанного горизонта. На дерново-подзолистых суглинистых почвах оптимальная плотность обработанного для картофеля складывается при объемном весе в слое 0 6см – 0,85-1,0 г/см3, в слое 6-12 см – 1,0-1,15 г/см3, в слое 12-18 см – 1,05-1,25 г/см и в слое 18-24 см – 1,10-1,35,г/см3.

Для овощных культур и картофеля главной задачей обработки почвы является, наряду с созданием благоприятных условий для ускоренного развития клубней, обес печение механизированного способа уборки. Это требует поддержания почвы в рых лом состоянии, исключение ее излишнего уплотнения рабочими и ходовыми органа ми машин. При повышении объемной массы почвы с 1,1 до 1,4 г/м3 снижение уро жайности картофеля составляет 50–100 ц/га. На рисунке 1 приведена структурная схема функциональных связей системы дифференцированного возделывания овощей.

В процессе обработки почвы орудие, благодаря передаче энергии, воздействует на почву и переводит ее поверхностный слой из одного состояния в другое. Результат обработки (выходной параметр) должен соответствовать требуемым качественным показателям.

Для оценки подготовки почвы к посеву, например, выходными параметрами яв ляются:

– крошение поверхностного слоя до требуемого размера почвенных частиц;

– выровненность поверхности поля;

– требуемая объемная масса обработанного слоя почвы;

– соблюдение необходимой глубины обработки.

Учитывая изложенное перед настоящим исследованием были поставлены сле дующие задачи:

– разработать методологию оценки технологической устойчивости сельскохозяй ственных агрегатов как сложных динамических систем с учетом вероятностной природы условий их функционирования;

– установить критерии и оценки технологической устойчивости средств механизации для возделывания овощей и составляющих их элементов – технологических процессов, выполняемых отдельными сельскохозяйственным агрегатами и их рабочими органами;

– разработать и исследовать модели процесса взаимодействия рабочих органов сельскохозяйственных агрегатов с почвой с учетом реологических свойств почвы и ве роятностной природы условии функционирования;

– разработать методы и алгоритмы решения задач по обеспечению технологиче ской устойчивости заданного уровня показателей качества выполнения технологических процессов подготовки почвы, внесения удобрений и посева сельскохозяйственными агре гатами.

– обосновать конструктивные параметры рабочих органов почвообрабатывающе посевных машин для обеспечения заданного уровня качества обработки почвы и по сева.

«Определение технологической устойчивости средств механизации трудоемких процессов в растениеводстве (овощеводстве), заключающееся в оценках свойств сель скохозяйственных агрегатов выполнять свои функции в соответствии с агротехниче скими требованиями в течение заданного промежутка времени в эксплуатационных условиях».

В «Основах теории обеспечения технологической устойчивости машин для воз делывания овощей и оценка качества их функционирования» рассмотрены теоретиче ские предпосылки анализа моделей функционирования технологических процессов сельскохозяйственных машин для возделывания овощей на гребнях, вероятностные характеристики сроков начал и продолжительности технологических операций, даны оценки пооперационной устойчивости технологических процессов сельскохозяйстве Рисунок 1 – Структурная схема функциональных связей системы дифференцированного возделывания овощей нных агрегатов, установлены допускаемые значения оценок показателейэффективно сти технологических процессов сельскохозяйственных агрегатов, даны оценки по операционной устойчивости технологических процессов сельскохозяйственных агре гатов и рассмотрены проблемы управления качеством обработки почвы.

На рисунке 2 представлена информационная модель функционирования техно логического процесса производства продукции растениеводства (овощей).

В предложенной системе с i,e,f,m входами и n,j,s,p выходами часть входов управляема и определяется n-мерным вектором B(в1, в2, … вi) –объемами работ, предназначенными для выполнения сельскохозяйственными агрегатами в необ ходимые агросроки, и e, f-мерным вектором X(x 1 1, x1 2,…,x1e ;

x 21, x22,…,x2 f ) – типами тракторов и сельскохозяйственных машин, позволяющими составлять альтерна тивные варианты агрегатов для их использования на однотипных работах. Другая часть входов, представленная m-мерным вектором E (e 1,e 2,…,e m ), – неуправляемые факторы. Вектор Е является помехой и его составляющие e 1,e 2,…,e m могут обладать корреляционными свойствами и однозначно оцениваться своими плотностями рас пределения f(e т,). В данном случае составляющие вектора Е характеризуются зо нальными природно-климатическими условиями, от которых зависят количество вы полняемых технологических операций, производительность технических средств, а, следовательно, их состав, структура и режим использования, обеспечивающее задан ное качество выполнения и устойчивость технологической операции.

Выходные характеристики системы определяется n-мерным вектором В (в 1, в 2, …,в n) – механизированные работы при возделывании овощей, выполненные в соот ветствии с агротехническими требованиями j,s агрегатами, где j и s соответственно рациональные наборы тракторов, сельскохозяйственных машин и их рабочих орудий.

Значение скалярного выхода Y, зависит определенным образом от состояния входов Y=A{X,B,и E}, (1) где А – оператор преобразования векторных аргументов, определяет обобщен ный показатель качества протекания технологических процессов при производстве продукции овощеводства.

Составляющие вектора Y – дополнительные частные оценки yd отдельных пара метров в зависимости от типов выбранных машин и влияния входного параметра Е, определяют качество механизированных работ с выбранным типом машин и при со хранении агротехнических требований при допусковом контроле, обеспечивают в це лом устойчивость технологичесукого процесса возделывания продукции растение водства (овощей).

Если часть выходов В' и X зависит от Е, Х° и В, то должны иметь место не равен ства вида:

X i, s ( X o, E, B) 0, (2) отражающие ограничения, накладываемые на свободу выбора параметров Xi,s(X1,1, X2,2, …Xi,s), выделенных в пространстве управляемых параметров в область, где опре делены их допустимые значения.

Границы этой области, как правило, зависят и от значений неуправляемых па раметров Е, т.е. и от природно-климатических условий, влияющих на состав, структуру и режим использования сельскохозяйственных агрегатов с учетом за данного качества выполнения технологической операции.

Таким образом, задача заключается в максимизации (или минимизации) пока зателя качества Y путем соответствующего выбора вектора управляемых парамет Рисунок 2 – Информационная модель функционирования технологического процесса производства овощей ров X, удовлетворяющих наложенным ограничениям.

Если из-за действия помехи Е функция качества изменяется, следует говорить о минимизации е математического ожидания.

. (3) Условием нормального функционирования системы и критерием эффективности ее функционирования (сельскохозяйственного агрегата) будет нахождение векторной функции Y(t) в допускаемой области:

Y ф(t) Y(t) доп. (4) В общей постановке задача обеспечения технологической устойчивости рас сматриваемой системы сводится к выполнению условия:

E(t) – E(t) доп. 0. (5) «Формализованные описания в процедурах «вход-выход» совокупности техно логических процессов с установлением типа рабочих органов, взаимодействующих с почвой, и схемотехнические решения, используемые при создании комбинированно го агрегата для возделывания овощей на поливных тяжелых почвах».

Учитывая особенности функционирования сельскохозяйственных агрегатов, за ключающиеся главным образом в их вероятностной природе, наиболее объективные и достоверные оценки устойчивости исследуемых объектов могут быть получены с ис пользованием теории эффективного функционирования сельскохозяйственных машин и их технологических процессов, изложенной А.Б. Лурье.

Если результат работы сельскохозяйственных агрегатов как элементов системы и, в конечном счете, как системы в целом характеризуется выходной вектор функцией Y(t)={y1(t);

y2(t);

...;

yi(t);

...;

ym(t)}, то отклонения этой вектор-функции от желаемого (идеального) результата Yи(t) будут определять эффективность функцио нирования системы. Эти отклонения в теории эффективности функционирования сельскохозяйственных машин и теории управления называют функцией потерь:

E(t) = Y(t) – Yи(t). (6) В такой постановке функция E(t) рассматривается как модель ошибок или отка зов системы, а условие (7) характеризует ее технологическую устойчивость. Каждый компонент ei(t) функции E(t) является как минимум двойным множеством: по аргу менту t и количеству своих реализаций k:

ei(t) = {ei[1](t);

ei[2](t);

...;

ei[l](t);

...;

ei[k](t)}. (7) Поэтому должны быть установлены и числовые характеристики для каждого случайного компонента ei(t) в виде математических ожиданий mei, дисперсий Dei, ко эффициентов вариации Vei и др., а также определены доверительные интервалы для колебаний этих характеристик.

В основу решения задач, имеющих целью исследование технологической устой чивости сельскохозяйственных агрегатов и комплексов, положена модель функцио нирования процесса производства продукции овощеводства, преобразующая входные воздействия в виде условий функционирования Х(Кd) в выход Y(Кd), определяющий количество и качество производимой продукции. Подсистемами в данной системе будут, в основном, последовательно соединенные технологические процессы, выпол няемые комплексами мобильных и стационарных машин и агрегатов, например, та ких как: 1 - предпосевная (предпосадочная) подготовка материала;

2 - подготовка почвы;

3 - посев (посадка) сельскохозяйственных культур и уход за ними;

4 - уборка и 5 - послеуборочная обработка урожая.

На рисунке 3 представлена модель функционирования технологического про цесса возделывания сельскохозяйственных культур, состоящая из технологических процессов, последовательно осуществляемых мобильными сельскохозяйственными машинами и агрегатами: внесения удобрений;

основная обработка почвы;

подготовка гребней (осенняя или весенняя);

предпосевной подготовки почвы;

посева овощной культуры;

ухода за растениями.

Рисунок 3 – Информационная модель функционирования технологического процесса возделывания овощей на гребнях В каждом случае выход каждого i-го элемента модели является входом (i+1)-го элемента, что ставит в зависимость работу (i+1)-го элемента от результата работы i-го элемента.

В большинстве случаев достаточно ограничиваться рассмотрением случайных функций Х(t) или Х(l), которые классифицируются как случайные процессы и являют ся частными случаями случайного поля.

Функционирование машины – это ее реакция на входные воздействия, которые заданы многомерным вектором X(t)={x1(t);

x2(t);

...;

xi(t);

...;

xn(t)}. Результат ее работы – выходной m-мерный вектор Y(t)={y1(t);

y2(t);

...;

yi(t);

...;

ym(t)}, который определяет со стояние машины и ее технологического процесса. Управление состоянием агрегата и его технологическим процессом осуществляется входным воздействием, представ ляющим собой k-мерный вектор управления U(t)={u1(t);

u2(t);

...;

ui(t);

...;

uk(t)}. При оп тимизации технологических процессов необходимо иметь информацию о фиксиро ванных уровнях конструктивных параметров C={c1;

c2;

...;

ci;

...;

cl}. В таком виде мо дель функционирования представляет собой динамическую систему, состоящую из совокупности j-ых моделей технологических и рабочих процессов узлов, механизмов и рабочих органов машины, объединенных причинно-следственными связями. Такие модели при наличии достаточной информации о входных и выходных процессах по зволяют алгоритмизировать и решать на ЭВМ задачи анализа, синтеза и оптимизации параметров исследуемых машин и их технологических процессов.

Для практической реализации систем оперативного контроля и управления ка чеством работы (ОКУКР) в сельскохозяйственном производстве необходимо совер шенствовать методы контроля качественных показателей. В настоящее время для оценки результатов обработки почвы применяют простейшие приемы с использова нием универсальных измерительных средств (рисунок 4).

Для реализации системы ОКУКР предлагается общая модель комбинированной машины, регулируемая по заданному выходному параметру. Согласно этой модели, на основе точно сформулированных показателей качества в зависимости от почвен ных условий, выращиваемых культур и эффективности выполнения процесса можно контролировать и оценивать результат работы орудия, выработать решение и реали зовать определенное воздействие на рабочие органы в случае несоответствия показа телей качества требуемым нормативам.

«Уточненное математическое описание почвенной среды, заключающееся в ус тановлении начальных и граничных условий и процесса ее взаимодействия с рабочи ми органами, позволяющие установить их рациональные параметры».

В «Основных положениях общей теории технологического воздействия рабочих органов на почву» рассмотрены физико-механические основы перемещения, дефор мации и разрушения почвенных элементов, базирующиеся на общих аспектах ме ха ники почв. Обоснованы основные принципы построения модели разрушения почвы.

Определены начальные и граничные условия для численного решения уравнений ди намики почвы с учетом изменения е плотности в процессе взаимодействия с рабо чим органом.

Анализ работ по форме представления таких моделей строения почвы, как твер дое тело, сплошная упругая середа, или сплошная сыпучая несжимаемая среда, ис пользуемых в земледельческой механике, показал, что они не объясняют важного аг ротехнического свойства почвы – изменения плотности при воздействии на нее рабо чих органов почвообрабатывающих машин.

Отличительной особенностью процесса взаимодействия рабочих органов с поч вой является постоянное изменение е свойств при деформации и последующем кро шении. Это проявляется, в первую очередь, в изменении плотности почвы в деформи 1-входные воздействия;

2- показатели качества технологического процесс;

3- энер гетические показатели;

4-регулирующее устройство;

5 вычислительно анализирующее устройство;

6-измерительно-преобразующее устройство показателей качества;

7-исходные требования.

Xi – входные параметры;

Yi – выходные параметры;

Ki – измеренный сигнал;

к – заданный сигнал для регулировки;

Kr – выходной сигнал регулятора;

Kn – данные для обработки;

к доп – допускаемые значения.

Рисунок 4– Структурная схема функционирования комбинированной машины с системой оперативного контроля и управления устойчивости показателей качества руемом объеме, что предусматривает необходимость рассматривать ее как среду пе ременной массы. Для учета этого обстоятельства необходимо определить уравнение зависимости плотности от уровня напряженно-деформированного состояния среды и ввести его в общую систему уравнений состояния почвы в качестве дополнительного условия.

При рассмотрении в качестве модели строения почвы сплошной деформируемой среды, уравнение движения выделенного почвенного элемента в напряжениях в обобщенном виде можно записать:

, (8) где ij – напряжения, действующие на поверхности выделенного почвенного элемента;

Fi – массовые силы;

– плотность среды.

Уравнение (8) является основой создания модели математического описания процесса взаимодействия рабочих органов уравнения динамики почвенной среды.

При построении модели разрушения почвы необходимо использовать следую щие положения:

– Почвенная среда характеризуется дисперсностью, которая имеет многоуров невую структурную организацию: элементарную, агрегатную и горизонтную. Размер, свойства, форма структурных отдельностей обусловлены соотношением, составом и расположением почвенных частиц и агрегатов, т.е. внутренним строением.

– Принято, что существует малая область с объемом Vo, которую можно рас сматривать как элемент сплошной почвенной среды. Выбор объема Vo осуществляет ся из условия Vн Vo Vв. Нижняя граница Vн зависит от происходящего в нем кон кретного процесса, а верхняя Vв – определяет характер неоднородности строения.

Объем Vo должен быть настолько большим по сравнению с объемом Vн, чтобы он, как элемент сплошной почвенной среды, был достаточен для осуществления акта массо переноса.

– Любое удовлетворительное приближение модели достигается, если свойства объема Vo выражаются через средние значения переменных i, ik, ik. Их статистичес кое усреднение позволяет определить их оценки для всего ансамбля объема Vв почве нной среды. Оно является по существу средством для перехода к описанию физико механических свойств почвы в терминах инженерной механики. Допустим предпо ложение, что объем Vo можно рассматривать как математическую точку сплошной среды. Тогда средние значения ее деформации i и напряжения ik, ik относятся к из меряемым величинам, имеющим макроскопическое содержание. Отмеченное допус кает использование аппарата непрерывных и дифференцируемых функций в контину уме. Для такого пространства и сформулированы основные законы поведения сплош ных сред, например, уравнения равновесия для ik, и уравнения сплошности для i.

Таким образом, в рассматриваемой модели физические и механические аспекты деформации отнесены к разным макроуровням: физические - к нижним Vн, механиче ские - к верхним Vв (рисунок 5).

– Между различными объектами макроуровня Vo существуют взаимодействия.

Так, в каком-то объеме Vo развивается пластическая деформация пi, в другом – упру гая уi. Это приводит к перераспределению напряжений между первым и вторым объ емами. Характер подобного перераспределения зависит от многих факторов: взаим ного расположения всех объемов Vо в области усреднения Vв относительно друг дру га, их взаимной ориентации в пространстве и т. д. Для почвенной среды точный рас чет подобных взаимодействий практически невозможен. Однако, если в среднем каж дый объем Vo испытывает одинаковое воздействие со стороны других и имеет одина ковую ориентацию в пространстве, то появляется возможность рассмотрения модели сплошной среды.

– Поэтапная модель разрушения почвы сотстоит из деформации i и разрушения Рi. Напряжения ik порождают микронапряжения ik, способные развить и накопить микротрещины в почвенной среде. Последние вызывают физические аспекты микро разрушений. В результате этого появляется макроскопическая деформация i, которая определяется ориентационным и пространственным усреднением. В критическом со стоянии величина i, определяется напряженно-деформированным состоянием (НДС).

При превышении НДС прочностных характеристик (ПХ) почвы появляется макроско пический разрыв связей, т.е. разрушение почвы с образованием поверхностей Рпi.

– Описание состояния почвенной среды, а также актов ее деформации и разрушения предопределяет схему построения реологической модели. При классическом подходе первый этап заключается в составлении уравнений напряженно-деформируемого со стояния (НДС) почвы до ее разрушения, второй этап – в установлении приемлемой теории прочности почвы. Например, в классе напряженного состояния деформируе мая почва хорошо описывается моделью тела Максвелла, или Фойхта, а разруше ние почвы – теорией прочности Кулона-Мора.

– Разномасштабность актов деформации i, и разрушения Рi требует учета их связности. Проблема связности носит принципиальный характер и затрагивает физи Рисунок - 5. Структурная схема модели деформации и разрушения почвенной среды ческие аспекты разрушения почвенной среды. Величины i и Рi являются входными и выходными показателями процесса разрушения. Они определяются свойствами поч венной среды, а не отдельным элементом. Это означает невозможность сведения мак роскопических свойств деформируемой почвы к свойствам разрушившегося элемента или группы вновь образованных поверхностей. Поэтому нельзя отождествлять меха нические микро- и макродеформации с макроразрушениями.

К почвенной среде с малыми объемными концентрациями примесей применима поправка к динамическому коэффициенту вязкости несущей фазы. Исправленный ди намический коэффициент вязкости смеси * выражается через соответствующие ко эффициенты «чистой» несущей фазы и жидкой или газообразной примеси. Для почвы, состоящей из твердых частиц, воды и воздуха с объемной концентрацией твердых включений, а = 50-70 %, будем иметь * = (1+5а).

Для учета изменения плотности почвенной среды в процессе ее деформации принято положение, что масса почвы, вовлеченной в движение рабочим органом, ос тается постоянной.

Система уравнений (9), включающая уравнение динамики и уравнение сохране ния массы, представляет собой простейший пример реологического уравнения поч венной среды.

В реальной среде между частицами возникают и силы внутреннего трения, что приводит к возникновению касательных напряжений в зоне деформации. В этом случае реологическое уравнение можно выразить соотношением между касательной компонентой тензора напряжений (трения) и производной скорости сдвига – каса тельной компонентой тензора скоростей деформации dv/dxi. Принимая во внимание полученное выражение по учету многофазной структуры почвы и допущение линей ной связи тензора напряжений и тензора скоростей деформаций, систему уравнений в обобщенном виде запишем в виде:

(i=x,y,z), (9) где а – коэффициент содержания твердых частиц в объеме почвы;

- лапласиан Система уравнений (9) представляет собой уравнение динамики сжимаемой многофазной почвенной среды, и ее интегрирование позволяет определить векторное поле скоростей, скалярное поле давлений для каждого момента времени и траектории частиц.

Численное решение уравнений динамики сплошных сред требует установки на чальных и граничных условий.

Граничное условие при движении твердого тела (рабочего органа) в среде долж ны выполняться в области контакта с его поверхностью;

оно выражается из условия непроницаемости тела: перпендикулярная к поверхности составляющая скорости V, (рисунок 6) должна быть равной нулю.

Граничное условие раздела среды и воздуха определяется равенством нулю дав ления на границе их разделения (pгр = 0).

В качестве начальных условий необходимо задать значения скорости, плотности среды и давления за пределами зоны деформации.

Граничные условия при решении задачи механического воздействия рабочих ор ганов на почву являются описанием конструктивных параметров рабочего органа и технологических параметров процесса обработки, начальные условия – описанием свойств среды.

Рисунок 6 – Началь ные и граничные ус ловия взаимодейст вия рабочего органа с почвой Алгоритм реализации данной модели, основанный на численном интегрирова нии системы уравнений (9), состоит из двух этапов. На первом этапе в системе авто матизированного проектирования (САПР) разрабатывается 3-D модель рабочего ор гана. На втором этапе определяется область расчета, устанавливаются технологиче ские параметры рабочего органа и задаются исходные свойства среды и скорость пе ремещения. Под областью расчета понимаются объем, в котором определены уравне ния математической модели, и граница объема с установленными начальными и гра ничными условиями. Реализация данного этапа предполагает использование про граммного комплекса FlowVision.

В полученной модели (рисунок 7) в качестве исходных условий задаются плот ностью, вязкостью и скоростью перемещения среды. Геометрические параметры ра бочего органа определяются при отдельном построении в системе автоматизирован ного проектирования (САПР), поддерживающей систему твердотельного построения (CAD/CAM-технологии).

Спроектированный рабочий орган импортируется в среду FlowVision, где зара нее определяется область расчета. Под областью расчета понимается объем, в кото ром определены уравнения математической модели и граница объема, на которой оп ределены граничные условия. В нашем случае это канал, размерами превышающий размеры рабочего органа. Технологические параметры устанавливаются при импор тировании рабочего органа.

Моделирование процесса взаимодействия рабочего органа со средой позволяет получить объемную картину деформирования среды и определить значения скоро стей частиц среды, распределение давлений перед рабочим органом и непосредствен но на нем, траектории движения частиц, эпюры давлений на рабочий орган, а также значения сил и моментов, действующих на рабочий орган.

Модель позволяет изучить и получить непосредственную картину взаимодействия не только рабочего органа, но и орудия в целом. Для расчета можно изменять физиче ские параметры среды (плотность, вязкость), начальную скорость движения рабочего органа и его технологические параметры.

«Динамические модели комбинированных агрегатов для возделывания овощей на гребнях и результаты их аналитического исследования с оценками: геометриче ских параметров гребнеобразователя с пассивным рабочим органом, скорости его движения, высоты подъема почвы до момента ее отрыва от рабочей поверхности, со противления скольжению почвы по передней грани рабочей поверхности, влияния ширины передней грани гребнеобразователя на вынос влажных слоев на поверхность Рисунок 7 – Информационная модель взаимодействия рабочего органа с почвой поля и устойчивости его рабочего хода, а также оценки качества гребней».

Методологические разработки в области создания машин для возделывания овощей на гребнях, включают анализ технологических процессов комбинированно го сеялки-культиватора гребнеобразователя, культиватора-растениепитателя и по севного агрегата.

Конфигурация рабочих органов, выбранная с учетом реологических свойств почвы, обеспечивают незначительную степень уплотнения почвы, снижение плотно сти в обрабатываемом слое при работе рыхлительных рабочих органов за счет из мельчения комков и перераспределения частиц почвы относительно друг друга.

Комбинированные агрегаты по сравнению с однооперационными машинами сложнее, а их техническая и технологическая устойчивость часто оказывается недос таточной. При разработке технологических схем комбинированных агрегатов учиты вают степень совместимости операций. Одним из агрегатов, в котором совмещены такие операции, является комбинированный почвообрабатывающе-посевной агрегат сеялка-культиватор-гребнеобразователь, агрегатируемый с колесными тракторами тяговых классов 0,6-0,9 и выполняющий за один проход следующие операции: нарез ку гребней, внесение минеральных удобрений, посев семян овощных культур, заделку семян и прикатывание посевов.

Для возделывания овощей на гребнях предложены сеялки-культиватор-греб необразователи с новыми рабочими органами (патент РФ № RU 2331180), принци пиальная схема, которой представлена на рисунке 8 (патент РФ № RU №2363125).

Как объект исследования технологической устойчивости процесса работы ком бинированный почвообрабатывающе-посевной агрегат представлен в виде блок схемы (рисунок 9).

1 3 4 7 9 2 6 10 1-рама;

2- опорно-приводные колеса;

3- ящики для минеральных удобрений;

4-тукопроводы;

5- ящики для семян;

6- приводные колеса высевающих аппаратов;

7-грядили;

8- семяпроводы;

9- гребнеобразователи;

10-подкормочные ножи;

11- сошники;

12- каток-доформирователь гребней;

Рисунок 8 – Принципиальная схема сеялки-культиватора-гребнеобразователя Вектор внешних возмущений (условий работы) Xскг(t) в этом случае будет состо ять из таких переменных как: неровности поверхности поля zп(t), продольное сопро тивление Rп(t) и влажность W(t) почвы и скорость движения агрегата va(t). Состав ляющие выходной вектор-функции Yскг (t) – показатели, характеризующие технологи ческую устойчивость агрегата, среди которых: глубина заделки семян hс(t) и мине ральных удобрений hу(t), распределение семян kвс(t) и удобрений kву(t) вдоль рядка, или гребня, степень (t) крошения, плотность к(t) и продольная твердость Rк(t) почвы в зоне заделки семян, а также высота гребня hг(t). Для облегчения анализа представим рассматриваемую модель, в соответствии с вышеизложенными положениями, как со вокупность более простых моделей: процесса гребнеобразования (ГО), дозирования удобрений (ДУ), дозирования семян (ДС), заделки удобрений (ЗУ), заделки семян (ЗС) и функционирования формировательно-уплотняющего органа (ФУ).

Модель ДС образуют j-ые частные модели опорно-приводного колеса 2, переда точного механизма 6, высевающего аппарата 7, заправочного бункера (ящика) 8. При выполнении технологического процесса колесо 2, вращающееся со скольжением (t), преобразует скорость движения va(t) агрегата в частоту оп(t) вращения, которая ме ханизмом 2 с передаточным отношением io передается валу высевающих аппаратов ВА(t). Из бункера 8 семена, уровень которых Нс(t), поступают Qc(t) в высевающий аппарат 7. Его катушка рабочей длиной lo, вращаясь с частотой ВА(t) создает на вы ходе модели ДС поток kвс(t) семян. По аналогичной схеме формируется поток удобре ний от опорно-приводного колеса 1 с помощью передаточного механизма 3 и туковы севающего аппарата 4, поступающих из бункера 5, на выходе ДУ создают поток удобрений kву(t). Вход do учитывает положение регулировочной заслонки.

Модель процесса гребнеобразования образует j-ые частные модели гребнеобра Рисунок 9 – Модель функционирования технологического процесса комбинированного агрегата сеялки-культивтора-гребнеобразователя зователей, настроенных на глубину хода hг. Внешними входными возмущениями для гребнеобразователей будут неровности поверхности поля zп(t), влажность почвы и продольная твердость почвы Rп(t). Взаимодействуя с почвой 13, гребнеобразователи формируют высоту гребня hг(t) и необходимое влажностно-температурное состояние почвы.

Неровности поверхности гребня zг(t) после гребнеобразователей и твердость почвы Rг(t) являются входными параметрами модели подкормочных ножей 10. Так же входным параметром является удобрения kву(t), поступающие из туковысевающего аппрата 4 и заделываются в почву на глубину hy(t). Настроенная на глубину хода hг гребнеобразователь, с необходимыми углами взаимодействия и скоростью движения va(t), образуют гребни и крошат почву (t).

Входами модели 12 технологического процесса заделки семян являются неров ности поверхности поля z ф(t) и продольная твердость почвы в зоне заделки семян R ф(t) и влажность W г(t). Сошник 11, настроенный на глубину хода hoc, движется в почве 13 на глубине hc(t) и распределяет поступающие на его вход семена kвс(t), по глубине заделки hс(t) и вдоль рядка klc(t).

Формировательно-уплотняющий каток 12 доформирует гребень, создает про филь, необходимую плотность, продольную твердость и влажностно-температурный режим шпорами шнеком и настроечным усилием рк(t) к почве.

«Определение основных параметров рабочих органов машины».

Основные параметры рабочих органов сеялки-культивтора-гребнеобразователя определяются с учетом, скорости движения, сопротивление почвы, скольжения пла ста почвы по рабочему органу, угла крошения почвы.

При движении клина (рисунок 10) со скоростью V частицы пласта, вступающие на рабочую поверхность, перемещаются по ней со скоростью Vo. При этом на клин действуют не только силы от деформации пласта, но и силы инерции J, возникающие в момент вступления почвы на рабочую поверхность:

, (10) где m – масса почвы в объеме дефо рмированного пласта, находящейся на рабочей поверхности клина;

– уско рение движения почвы.

При движении деформированного пласта без залипания криволинейной поверхности возникают в месте контак та почвы и рабочей поверхности следу ющие силы: Rc – усилие, требуемое на перемещение пласта;

PdS – усилие, но рмальное к поверхности в точке А учас Рисунок 10. Схема для определения тка dS;

fdN – сила трения пласта о кри сопротивления почвы скольжению волинейную поверхность для участка по криволинейной поверхности ра dS;

P – давление на поверхности от бочего органа центробежных сил и составляющей веса пласта, перемещающегося снизу вверх;

f – коэффициент трения почвы о металл.

Нормальная реакция dN на участке dS с учетом влияния кривизны поверхности будет:

(11) С учетом малости углов da = da1 = da2:

. (12) По аналогии с предыдущим, сумма проекции сил на ось – :

(13) Для условия, вводя обозначения:

(14) получим:

. (15) С учетом изложенного приходим к известному уравнению Никольса, которое выражает влияние кривизны на сопротивление скольжению почвы по рабочей по верхности. Здесь кривизна поверхности выражается через r и a. Изменение кривизны от угла наклона касательной к данной точке может быть определено для различных ти пов кривых сечений поверхности по траектории движения пласта, например параболы, логарифмической спирали, окружности и др. В зависимости от вида кривой изменяется и распределение нормального давления и, следовательно, сопротивление скольже нию пласта по рабочей поверхности. При условии, что кривая скольжения является спиралью, и при начальных условиях 1 = 0 и длине дуге скольжения S0 = 0, можно использовать уравнение для определения сопротивления почвы скольжению:

, (16) где – сопротивление почвы резанию лезвием рабочего органа;

– радиус кривизны для спирали (при = 1 ).

В уравнение (16) скорость V явно не входит, влияние скорости и изменение со противления скольжению пласта после деформации может быть выражено лишь через удельное давление Р, представляющее собой суммой давлений составляющих веса пласта PG и центробежных сил инерции РJ т.е.:

Р = PG + PJ. (17) Величина P J = f (mV2,Kl1 ) является функцией массы движущегося разрушен ного пласта, скорости, кривизны траектории Kl 1 =1/r и угла а наклона касательной к кривой в данной точке;

р = f(m,a) является функцией массы угла а (рисунок 11).

Модель позволяет изучить и полу чить непосредственную картину взаи модействия не только рабочего органа, но и орудия в целом. Для расчета можно изменять физические парамет ры среды (плотность, вязкость), на чальную скорость движения рабочего органа и его технологические пара метры.

Для определения скорости относи тельного движения почвы по рабочей поверхности воспользуемся расчетной схемой. На этой схеме N – нормальная Рисунок 11 – Схема для определения ско реакция элемента пласта на рабочую рости движения частицы почвы по рабо поверхность гребнеобразователя:

чей поверхности гребнеобразователя,. (18) Составим уравнение равновесия:

. (19) Зная, что сила трения Тс = fN, где f – коэффициент трения почвы по металлу, пе рвое уравнение системы (19) выразим следующим образом:

(20) Учитывая, что dt = ds/Vr = Rda/Vr, после ряда преобразований получим уравне ние для определения скорости движения почвы по рабочей поверхности:

(21) Введя обозначения ;

;

, получим:

(22) Формула (22) позволяет провести анализ зависимости скорости скольжения поч вы по рабочей поверхности гребнеобразователч в различных ее точках от скорости движения агрегата и коэффициента трения почвы по металлу.

Высота подъема почвы на передней части рабочей поверхности гребнеобразова теля zп может быть определена из условий V = 0. Усилие нормального давления N, определяемое по второму уравнению (19), приравниваем к нулю:

, (23) где ;

.

С учетом выше записанного =0. (24) по теореме «живых сил»:

(25) При z0=0, V0=0 уравнение (25) будет иметь вид:

, (26) откуда:

. (27) C учетом последнего высота подъема почвы z=zп:

. (28) Из выражения (28) видно, что высота подъема почвы по передней части рабочей поверхности гребнеобразователя до момента ее отрыва пропорциональна квадрату скорости движения агрегата. При V = 0 параметр zп = а, где а – глубина хода рабоче го органа.

Для определения сопротивления скольжению элементов пласта почвы Тс по кри волинейной передней грани рабочей поверхности будем считать что на грань поступает та раскрошенная часть пласта, которая прошла по средней части рабочей поверхности гребнеобразователя и не осыпалась на дно борозды. Не связанные друг с другом эле менты пласта длиной ds и шириной в поступают на изогнутую часть передней грани и движутся по ней с относительной скоростью V. С учетом перемещении элемента ds из положения I в положение II вектор сопротивления Тс изменит свое направление на угол da. При этом сопротивление изменится на величину dN (рисунок 10).

С учетом постоянной интегрирования сопротивление скольжению пласта по передней грани криволинейной части гребнеобразователя будет:

. (29) Уравнение (29) представляет собой зависимость сопротивления скольжению по передней криволинейной грани гребнеобразователя, имеющей закругление в виде ду ги окружности радиусом. Это уравнение показывает зависимость от угла а, скорости Vи коэффициента трения f.

Для формирования гребня предложен каток-доформирватель (патент РТ № TJ 123). При уплотнении почв под действием внешней нагрузки происходит сближение от дельных твердых частиц и структурных агрегатов, которое сопровождается их допол нительным разрушением и вытеснением из уменьшающегося объема пор воздуха и влаги. Отсюда следует, что прикатывающие рабочие органы сельскохозяйственных агрегатов выполняют окончательную подготовку почвы.

При образовании гребня угол а при основании должен быть достаточным для стекания воды и небольшим для самоосыпания стенок (рисунок 12). Вместе с тем ве личина угла а ограничивается допустимой скоростью стекания воды Vв, при которой почва не размывается и не разрушается ее структура, что особенно важно для бес структурных почв Тажикистана.

Величина скорости стекания воды должна быть Vв =0,1-0,2 м/с и при движении воды тонкой по лосой скорость ее можно опреде лить как:

, (30) где – толщина слоя воды;

с – коэффициент скорости, зависящий от степени шерохова тости поверхности.

При этом получим угол отко- Рисунок 12 – К обоснованию угла откоса и давление на откос гребня са гребня равным:

. (31) Давление прикатывающего катка на откос гребня, принимая форму его обода в середине цилиндрической, а по бокам наклонным (рисунок 12), определим из форму лы:

(32) где VCM – объем сминаемой катком почвы;

B1 – половина ширины гребня, равная В 1 = 0,5Впд;

S – площадь сминаемой почвы, которая равна, согласно ри сунку 12:

(33) или, заменяя запишем после преобразований:

(34) где R – радиус катка;

h – глубина колеи.

С учетом того, что каток спаренный из двух конических и цилиндрической час ти, давление будет равно (рисунок 13):

. (35) Для выбора диаметра уплотняющего катка С.С. Саакян рекомендует следующую эмпири ческую формулу:

, (36) где D – диаметр катка;

h – глубина колеи;

а – угол охвата катка почвой.

Считая, что расход семян или удобрений q(l) вдоль рядка стационарный запишем извес тное значение корреляционной функции:

, (37) Рисунок 13 – Определение смина емой площади почвы катком где L – длина рядка;

mq – математическое ожидание расхода семян и удобрений.

L q(l )de. (38) mq L Спектральная плотность, которая будет соответствовать данной корреляционной функции, будет иметь вид:

)d. (39) S( ) R ( )Cos ( Анализ модели функционирования дозирующей системы сеялки-культиватора гребнеобразователя показал, что, поскольку она работает в условиях непрерывно из меняющихся внешних воздействий, ее передаточная функция погрешности будет:

. (40) В качестве меры точности дозирующей системы, принимая средний квадрат погрешности и выполнив преобразования, определим оценочный показатель рав номерности распределения семян и удобрений на гребне:

. (41) Согласно этому уравнению, чем меньше погрешность от динамики агрегата, тем выше равномерность распределения семян и удобрений, т.е тем выше устойчивость работы высевающего аппарата.

Для определения математической модели глубины хода гребнеобразователей и подкормочных ножей была рассмотрена динамика колебаний рабочих секций агрега та в продольно-вертикальной плоскости. Уравнение колебаний рабочих органов, при некоторых допущениях, можно записать в виде линейной динамической модели. С учетом допущений передаточные функции W1i (S) группы рабочих органов сеялки культиватора-гребнеобразователя приняты дробно-рациональными функциями с по линомом второй степени в знаменателе и первой степени в числителе:

f K 1fi 1i S W1i ( S ). (42) T22i S 2 T1i S Поскольку агротребованиями предусмотрены ограничения на отклонения пока зателей эффективности от настроечных значений, то необходимо определить оценки технологической устойчивости при отсчете фиксированных допусков от настроечных значений соответствующих показателей. Для каждого отдельного технологического процесса будем иметь:

Р нhc = Р{(1- нhc)hзсн hзс(t) (1+ нhc)hзсн};

Р нhy = Р{(1- нhу)hзун hзу(t) (1+ нhу)hзун};

Р нkc = Р{(1- нkc)klcн klc(t) (1+ нkc)klcн};

Р нky = Р{(1- нky)klyн kly(t) (1+ нky)klyн};

Р н = Р{(1- н ) н (t) (1+ н ) н};

(43) Рн = Р{(1- н ) н (t) (1+ н ) н};

РнR = Р{(1- нR)Rн R(t) (1+ нR)Rн};

РнW = Р{(1- нW) Wн W(t) (1+ нW)Wн};

РнT = Р{(1- нT)Tн T(t) (1+ нT)Tн};

Рнhг = Р{(1- нhг)hгн hг(t) (1+ нhг)hгн}.

С учетом варьирования условий работы комбинированного агрегата, относи тельные допуски ун можно принять равными: ун=0,15-0,18 – для легких, ун=0,18 0,22 – для средних, ун=0,22-0,30 – для тяжелых условий работы.

Критерием допустимого качества функционирования технологического процесса будет Р |Р |зад, причем |Р |зад=0,7-0,8.

Обобщенная оценка технологической устойчивости RнСКГ будет рассчитываться на основании соотношения:

, (44) где, m – количество параллельных и n – количество последовательных элементов системы.

Технологически устойчивая работа комбинированного агрегата будет тогда, ко гда по всем условиям (43) выполняется неравенство:

. (45) «Методики экспериментальных исследований» Задачи и программы экспериментальных исследований, приборы, аппаратура и оборудование, а также методика обработки экспериментальных данных позволили осуществить основные экспериментальные исследования, включающие: определение расходных характеристик высевающей системы дисково-скрепкового высевающего аппарата культиватора-растениепитателя и катушечного высевающего аппарата сеял ки-культиватора;

получение числовых характеристик расхода семян и удобрений, создаваемого высевающим апаратом;

получение реальной картины расхода в полевых условиях;

установление закономерностей расхода в полевых и лабораторных услови ях;

установление закономерностей функционирования группы подкормочных ножей культиватора-растениепитателя и сошниковой группы сеялки-культиватора;

построе ние динамических моделей высевающего аппарата, сошниковой группы и группы подкормочных ножей;

регистрация: неровности поверхности поля и гребней;

про дольного сопротивления почвы;

плотности почвы;

влажности почвы;

температуры почвы и скорости движения агрегата с целью построения математической модели с учетом реологических свойств почвы.

Для решения указанных задач была составлена программа экспериментальных исследований, которая включала: получение информации о процессах, выполняемых сельскохозяйственными машинами в соответствии с разработанными моделями их функционирования;

получение информации о технологической устойчивости сельско хозяйственных машин, как элементов сложных многоуровневых систем – технологий возделывания продукции овощеводства;

выбор наиболее эффективных средств измере ния, регистрации и обработки информации о работе машин в нормальных условиях функционирования;

проверку эффективности разработанных методов и средств, обеспе чивающих технологически устойчивую работу сельскохозяйственных агрегатов в усло виях случайных возмущений;

получение необходимых информаций для выбора более под ходящих рабочих органов для подготовки гребней с учетом реологических свойств почвы;

получение реализации процесса изменения расхода удобрений туковысевающими ап паратами культиватора-растениепитателя КРН-4,2Г на внесении гранулированных минеральных удобрений, расхода семян высевающими аппаратами малогабаритной сеялки-культиватора УМСК-1,4 при различной величине открытия туковысевающего окна, длины рабочей части катушки и частоты вращения вала высевающих аппаратов;

определение динамических характеристик туковысевающих и высевающих аппара тов, проверку работоспособности датчика расхода на больших дозах внесения удоб рений и нормы высева семян;

получение ансамбля реализаций глубины хода подкор мочных ножей, сошников и глубины заделки удобрений и семян;

получение реализа ций по профилю поверхности поля и продольной твердости почвы;

получение реали заций процессов: вта (t);

оп (t);

дта (t) и n (t) – скорости вращения соответственно валов туковысевающих и высевающих аппаратов, опорно-приводного колеса, диска туковысевающего аппарата и путеизмерительного колеса, а также получение реаль ных процессов распределения удобрений по длине рядка и глубине заделки. В про грамму также входило снятие реализаций по расходу и глубине заделки по ширине захвата агрегата.

Вычисление оценок статистических характеристик реализаций процессов вы полнялись по методике и программам, разработанным на кафедре сельскохозяйс т венных машин и в Проблемной лаборатории по методам и средствам автоматиза ции систем управления и контроля мобильных сельскохозяйственных агрегатов и на кафедре вычислительной техники и информационного обеспечения АПК Санкт Петербургского государственного аграрного университета.

Подробное изучение влажности той же почвы за 10 лет для двух характер ных фонов – зяби и весновспашки – показало, что во всех случаях на фоне зяби обеспечивается более высокая влажность почвы, чем на фоне весновспашки. Эти же данные свидетельствуют о том, что влажность сероземной среднетяжелосуг линистой почвы в период сева значительно колеблется. Диапазоны ее (по гори зонтам) представленыв таблице 1.

Таблица 1. Влажность сероземной среднетяжелосуглинистой почвы в период сева Глубина по горизон- По фону вес По фону зяби там новспашки 1 0-5 10,5-18,1 7,1-14, 2 5-10 15,3-21,2 12,3-17, 3 10-15 16,4-22,6 13,9-18, 4 15-20 17,5-23,3 14,7-19, Если в горизонтах 5-10 и 10-15 см влажность почвы отдельных сантиметро вых слоев мало отличается от средней для всего горизонта, то в горизонтах 0-5 см эти различия очень велики. Так в слое 4-5 см она близка к важности нижележаще го горизонта 5-10 см, а в слое 0-3 см она значительно ниже и соответствует визу альным данням показывающим, что верхний рыхлый слой почвы (0-3 см, иногда и 0-5 см) на вид совершенно сухой и однородный. Такая закономерность распреде ления влаги в слое 0-5 см особенно характерна для засушливого и среднего года.

«Подтверждения практической реализация результатов исследований и реко мендации для создания комбинированных машин для возделывания овощей на греб нях с разработкой систем пооперационного контроля качества всех технологических процессов. Оценки экономической эффективности выполненных исследований».

Теоретические и экспериментальные исследования были положены в основу формирования методик для расчета параметров рабочих органов комбинированных агрегатов с «новой геометрией» для возделывания овощей на поливных тяжелых почвах.

В процессе проведения экспериментальных исследований и разработки ком поновочной схемы комбинированного агрегата (рисунок 14) были определены гео метрические параметры рабочих органов: гребнеобразователя, как двустороннего симметричного косопоставленного клина с двумя рабочими поверхностями, с уста новлением ширины стойки (вертикальной части гребнеобразователя, вылета ее от носительно носка лапы и поступательной скорости). Была установлена необходи мость уменьшения ширины вертикальной части гребнеобразовательной стойки и увеличения ее вылета с точкой перегиба наклонной части из зоны деформируемого слоя почвы.

Аналитическим путем получена формализованная оценка скорости движения агрегата, которая позволяет провести анализ зависимости скорости скольжения почвы по рабочей поверхности гребнеобразователя в различных ее точках от скоро сти движения агрегата и коэффициента трения почвы по металлу. Было установле но, что скорость движения возрастает с уменьшением радиуса кривизны рабочей поверхности гребнеобразователя. Было установлено, что высота подъема почвы по передней части гребнеобразователя до момента ее отрыва пропорциональна квадра Рисунок 14 – Общий вид комбинированного агрегата при строчном и широко полосном посеве.

ту скорости движения агрегата.

При исследованиях установлено, что увеличение скорости вызывает возрастание тягового сопротивления. Причем для производственных рабочих органов с =28° и 2 = 65° характерно большее сопротивление, чем для гребнеобразователей с =23° и 2 = 74°. Последние были рекомендованы как гребнеобразователи «новой геометрии» для оборудования ими культиваторы-гребнеобразователи для нарезки гребней шири ной 70-75 см.

Изменения крошения почвы в зависимости от скорости различных 2 и пока зало, что с возрастанием скорости процент изменения фракции почвы, размером ком ков менее 2 см, увеличивается. Значениям = 23° и 2 = 60° соответствует удовле творительное качество крошения почвы (фракции почвы размером менее 2 см при этих углах получены не менее 85-87% соответственно).

Исследования показали, что при удовлетворительном качестве крошения гребне образователи «новой геометрии» имеют меньшее тяговое сопротивление, чем вы пускаемые ранее универсальные рабочие органы, на 10-20%.

Изучение работы одиночных рабочих органов, движущихся в почве с различны ми скоростями, показало, что увеличение скорости приводит к изменению разбрасы вания почвы в стороны. Чем больше скорость, тем больше и разбрасывание почвы.

Когда работают гребнеобразователи, при увеличении скорости от 1,07 до 2,5 м/с у стандартных гребнеобразователях наблюдается возрастание высоты гребня за счет увеличения разбрасывания почвы в стороны, и при скорости 2,5-2,7 м/с высота греб ня, как правило, максимальная. При дальнейшем возрастании скорости (более 2,5-2, м/с) почва настолько разбрасывается в стороны от рабочих органов, что начинает за сыпать борозды от прохода соседних рабочих органов. Этим объясняется характер изменения высоты гребней (рисунок 15).

Установлено также, что с увеличением угла крошения устойчивость хода рабо чих органов ухудшается. Рабочие органы с параметрами = 23°, 2 = 60° по ус тойчивости отвечают агротехническим требованиям.

Коэффициент вариации глубины Vh в опытах при скорости 1,8-2,1 м/с получен близким к значениям, удовлетворяющим агротехнические требования, предъяв ляемые к современным гребнеобразователям.

Полученные данные подтверждают результаты расчетов, полученные на про граммном комплексе Flaw Vizion.

При формировании гребней одним из важнейших показателей наряду с кроше нием и перемеши- ванием почвы является перемещение вырезае мой почвенной массы в попереч Изменение высоты гребней поверхности почвы, % но-вертикальной плоскости. В ходе эксперимента оценивалась форма поперечного профиля гре бня, его высота, осыпание почвы обратно в борозду и перемешива ние почвенных горизонтов мето дом меченых шашек.

1,1 1,4 1,8 2,2 2,5 2, Эксперименты показали, что Скорость движения агрегата, м/с = 20 = 23 = установка дополнительных удли Рисунок 15 – Изменение высоты гребней нителей практически устраняет от скорости движения агрегата осыпание почвы в борозду. Наи большее перемешивание слоев почвы наблюдается при установке дополнительных удлинителей под углом наклона вперед (/ = 230). С увеличением угла наклона допол нительных удлинителей перемешивание почвы постепенно снижается.

Из анализа следует, что в целях снижения энергозатрат на выполнение операции по нарезке гребней и получение необходимых геометрических форм и требуемой структурой почв целесообразно применять гребнеобразователь с площадью 0,365 м (таблица 2).

Таблица 2. Силовые характеристики гребнеобразователей при различной скорости движения агрегата Глубина Рабочая Составляющие Равнодей- Мо- Плот- Давле обра силы сопротив- ствующая мент, ность, ние, ско ботки, г/см ления R, Н сила, Н Н/м Па рость, см Vp, м/с Rx Ry R Мz h Р Рабочий 1,0 42,41 -50,42 65,86 9,51 18 0,9 338, орган с 1,7 154,41 -179,3 236,63 32,76 22 1,4 1094, S = 0,36 1,0 70,71 -78,51 105,72 13,26 22 1,4 936, 5 м2 1,7 95,95 -118,4 152,37 23,78 18 0,9 405, Рабочий 1,0 50,05 -47,24 68,82 12,9 18 0,9 252, орган с 1,7 187,61 -173,1 255,24 44,42 22 1,4 723, S = 0,43 1,0 80,06 -74,02 109,03 19,67 22 1,4 570, 9 м2 1,7 116,54 -114,6 163,43 32,33 18 0,9 244, Оценка качество работы гребнеобразователя по формированию профиля гребня оценивалось на основе показателей гребня: форма поперечного профиля, высота гребня;

площадь поперечного сечения Srp – с помощью координатора. Полученные данные приведены в таблице 3.

При образовании гребня угол а при основании должен быть достаточным для стекания воды и небольшим для самоосыпания стенок. Вместе с тем величина угла а ограничивается допустимой скоростью стекания воды Vв, при которой почва не раз мывается и не разрушается ее структура, что особенно важно для бесструктурных почв Тажикистана. Величина скорости стекания воды должна быть Vв =0,1-0,2 м/с.

Принимая численные значения Vв=0,1 м/сек, j=1,4, y= 0,0097 мм/сек (макси мальное выпадение дождя 35 мм за один час в апреле, по данным Гиссарской метео Таблица 3. Параметры гребней Параметры гребней Схемы тех Высота h, см Sгp нологий 2004 2005 сред 2004 2005 среднее Контроль 17,5 17 17,6 550 525 537, Опыт 18 17,7 17,9 750 650 станции), получим 5280'. Предлагаемый прикатывающий каток–доформирователь сеялки культиватора гребнеобразователя имеет каток 50 т. е. удовлетворяют за данному условию.

Экспериментальными исследованиями установлено, что значения давления на почву будут составлять: Gk= 35,6 кг для легкой и Gk=29,6 кг для тяжелой почв для междурядий 60 см и Gk=37,5 кг и Gk=32,9 кг соответственно для междурядий 70 см.

Эти значения можно считать пределами регулировок давления для прикатывающих катков на культиваторах-гребнеобразователях.

Результатами экспериментальных исследований были подтверждены анали тические выводы о значениях R204, или D408 мм для наибольших размеров комков на посевном фоне r=100мм при 1=37° (сухая почва) и 2=58°. Таким дол жен быть малый диаметр конического катка. Фактические значения, принятые для катков сеялки-культиватора гребнеобразователя и отвечающие указанным условиям, составляют: Dм=400 мм для междурядий 60 см и Dм=480 мм для междурядий 70 см.

Выводы и рекомендации 1. Установлено, что одним из основных факторов, обеспечивающих технологи ческую устойчивость комбинированных агрегатов, является использование на них систем и устройств оперативного контроля качества технологических процессов, реализующих процедуры алгоритмической оценки соответствия их количественных оценок установленным агротехническими требованиями.

2. Задачи обеспечения технологической устойчивости сельскохозяйственных аг регатов должны решаться в зависимости от обеспечения устойчивости поопераци онных технологических операций при возделывании овощей. В общей постановке задача обеспечения технологической устойчивости рассматриваемой нами системы сводится к выполнению условия: E(t) - E(t) доп. 0.Каждый компонент ei(t) функ ции E(t) является как минимум двойным множеством: по аргументу t и количеству своих реализаций k: ei(t) = {ei[1](t);

ei[2](t);

...;

ei[l](t);

...;

ei[k](t)}.

3. В качестве обобщенной оценки технологической устойчивости машин для возделывания овощей целесообразно использовать совокупность оценок допуско вого контроля технологических процессов выполняемыми комбинированными аг регатами. Обобщенная оценка технологической устойчивости RнСКГ будет рассчиты ваться на основании соотношения.

4. Разработана математическая модель взаимодействия рабочих органов с поч вой с учетом и многофазной структуры и изменения плотности в процессе деформа ции, установлены начальне условия функционирования модели, связанные с физико механическими свойствами почвенной среды, и граничные условия, связанные с кон структтивными параметрами рабочих органов и технологическими парамет рами процесса обработки, а также предложено численное решение разработанной мо дели на основе реализации конечно-разностного метода позволили существенно усо вершенствовать установление конструктивных параметров рабочих органов комби нированного агрегата.

5. Обоснованы и получены уравнения равновесного состояния почвы и модель процесса взаимодействия рабочих органов с почвой, учитывающая влияние ее напряженно-деформированного состояния на агротехнические и энергетические по казатели обработки почвы.

6. В процессе исследований раскрыта физическая сущность процесса взаимодей ствия рабочих органов с почвой и обоснованы рациональные конструктивные и тех нологические параметры рабочих органов комбинированного агрегата с «новой геометрией», обеспечивающие заданные показатели качества подготовки гребней.

Гребнеобразователь с параметрами =23°, 2 = 60° и площадью S=0,365 м2 по ус тойчивости отвечают агротехническим требованиям. Коэффициент вариации глу бины Vh при скорости 1,8-2,1 м/с получен близким к значениям, удовлетворяю щим агротехническим требованиям, предъявляемым к гребнеобразователям. Полу ченные данные подтверждают результаты расчетов, полученные на программном комплексе Flaw Vizion. По каткам получено: угол откоса 5280, ширина катка Впд=550 и Впд=650, соответственно для междурядий 60 и 70 см, давление катка на почву: Gk=35,6 кг для легкой и Gk=29,6 кг для тяжелой почв для междурядий см и Gk=37,5 кг и Gk =32,9 кг соответственно для междурядий 70 см. и диаметр катка Dм=400 мм для междурядий 60 см и Dм=480 мм для междурядий 70 см.

7. Результаты выполненных исследований и предложенных технических реше ний внедрены в хозяйствах Республики Таджикистан. Экономический эффект от вне дрения комбинированного агрегата и предложенных систем оперативного контроля составляют 7600 руб. с одного гектара.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гафаров, А.А. Управление качеством внесения удобрений культиватором-растениепита телем [Текст] / А.А. Гафаров // Автоматизация контроля и управления технологическими процессами мобильных агрегатов сельскохозяйственного производства: Сб.науч.тр. – Ле нинград: ЛСХИ, 1986. – С. 22 – 24.

2. Гафаров, А.А. Выбор и обоснование принципа и параметров устройства контроля техноло гического процесса култиватора-растениепитателя [Текст] / Теплинский И.З., Абелев Е.А., Гафаров А.А. // Тез. докл. науч.-практ. конф. –Калинин: Калининский СХИ, 1986. –С. 209.

3. Гафаров, А.А. Оперативный контроль расхода минеральных удобрений культиватором растениепитателем [Текст] / А.А. Гафаров // Контроль и управление технологическими процессами с.-х.машин: Сб.науч.тр.– Ленинград: ЛСХИ, 1988.– С. 33 - 38.

4. А.С. №1530118 (СССР) кл. 4 А 01 С7/00. Устройство для контроля расхода сыпучих материалов/ Кировский с.-х. ин-т: Лурье А.Б., Еникеев В.Г., Теплинский И.З., Стяж кин В.И., Коркин В.И., Гафаров А.А., Верещагин С.Н. – Зявл. 09.03. 1988, №4388699.

Опубл. в Б.И., 1989, №47, – 6 с : 9 ил.

5. А.С. № 1625375 (СССР) кл. 5 А 01 С7/00. Устройство для контроля нормы внесе ния сыпучих материалов/ Ленинградский с.-х. ин-т: Еникеев В.Г., Ампилогов С.Б., Теплинский И.З., Гафаров А.А. – Заявл. 25.04.1988, №4415011/15. Опубл. в Б.И., 1991, № 5, – 4 с : 5 ил.

6. Гафаров, А.А. Устройство оперативного контроля расхода минеральных удобрений [Текст] / А.А. Гафаров // Вопросы механизации сельскохозяйственного производства экс плуатации и ремонта машин и орудий. Сб. науч. тр.- Душанбе, изд. ТАУ, 1991. –С. 80- 85.

7. Гафаров, А.А. Динамика дозирующей системы культиватора-растениепитателя [Текст] / А.А. Гафаров // Научные труды сотрудников факультета механизации сельского хозяйст ва. (Посвящается 50-летию образования факультета).-Душанбе, изд.ТАУ,1996. –С. 59- 64.

8. Гафаров, А.А. Выбор принципа и параметров расхода семян [Текст] / Т.И.Ахунов, А.А.Гафаров, Ш.И.Мирзоев // Материалы международной научно-практической конфе ренции посвященной 10-летию Технологического университета Таджикистана. / Таджик ский технологический университет. – Душанбе, ТУТ, 2000. –С. 163 - 164.

9. Гафаров, А.А. Математическая модель движения посевного агрегата [Текст] / А.А. Гафа ров // Труды ТУТ. Выпуск YII / Таджикский технологический университет. – Душанбе, ТУТ, 2001. –С. 208 - 210.

10. Гафаров, А.А. Проблемы технологии и развития рабочих органов машин для обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур [Текст] / Т.И.Ахунов, А.А. Гафаров // НПИЦентр. Выпуск II, № 02 (1824). –Душанбе, 2002. – 7 стр.