rol_nauki_v_razvitii_obshchestva_sbornik_statey_mezhdunarodn

Таблица 14. Случай полного обрыва двух нитей с заполнением дефекта матрицей.

Таблица 15. Случай полного обрыва нити без заполнения дефекта матрицей.

81

Таблица 17. Сравнение трех типов композитов.

Заключение.

Численное моделирование растяжения образцов композитных материалов различных конфигураций позволяет сделать вывод о наличии эффекта упрочнения при замене армирования целыми нитями на армирование кусками нитей.

Если основным для разработчика материала является необходимость эксплуатации материала при больших касательных напряжениях, следует использовать армирования целыми нитями.

Проведен сравнительный анализ армирования ламинарными и переплетающимися нитями, позволяющий сделать вывод об увеличении модуля Юнга вдоль осей X и Y при переплетении армирующих нитей.

Проведен сравнительный анализ изменения механических свойств при наличии прошивающей нити, показавший, что наличие сшивающей слои нити уменьшает модуль Юнга эффективного материала в направлении осей X и Y.

Литература.

1.Левин В. А., Зингерман К. М. Плоские задачи теории многократного наложения больших деформаций. Методы решения. М., Физматлит, 2002. –272 с.

2.Левин В.А., Лохин В.В, Зингерман К.М. Об оценке эффективных характеристик пористых материалов при больших деформациях // Вести. МГУ Сер. Матем., мех 1996, № 6. С. 48-50.

3.Левин В. А., Калинин В. В., Зингерман К. М., Вершинин А. В. Развитие дефектов при конечных деформациях. Компьютерное и физическое моделирование.

/Под ред. В. А. Левина. – М., Физматлит, 2007. – 392 с.

4.Левин В. А., Морозов Е. М., Матвиенко Ю. Г. Избранные нелинейные задачи механики разрушения. М., Физматлит, 2004. – 408 с.

5.Левин В.А., Зингерман К.М. О построении эффективных определяющих соотношений для пористых упругих материалов при конечных деформациях и их наложении // Доклады РАН. 2002. Т. 382, № 4. С. 482-487.

6.Победря Б.Е. Механика композиционных материалов. — М.: Изд-во МГУ, 1984.-336 с.

7.Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности. – Издательство Московского Университета, 1995.

84

8.Макконнелл С. — Совершенный код. Мастер-класс / Пер. с англ. — М.: Русская редакция, 2011 — 896 стр.

9.Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. Изд.3, стереот. 2009 - 272 с.

10.Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. Под общ. ред., 2002 - 225 c.

11.Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. Под общ.

ред., 2004 - 512 c.

12.Конюхов А.В. Основы анализа конструкций в ANSYS. Изд. КГУ, Казань, 2001

–102c.

©А.А. Терпяков, 2014.

УДК 631.358:635.61/.63

М.В. Ульянов

к.т.н., ст.н.с., отдела «Научных программ, грантов и проектов» ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет г. Волгоград, Российская Федерация

А.Н. Цепляев

д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой «Процессы и машины в АПК» ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет г. Волгоград, Российская Федерация

С.В. Климов

аспирант кафедры «Процессы и машины в АПК» ФГБОУ ВПО Волгоградский государственный аграрный университет г. Волгоград, Российская Федерация

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛОДОВ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР С ПРИМЕНЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ПРИБОРОВ

В настоящее время среди возделываемых бахчевых культур тыква приобретает все большее значение, так плоды тыквы легко усваиваются и являются богатейшим источником витаминов, природных антиоксидантов и биологически активных веществ, которых нет в других продуктах[5, с. 215].

Эти обстоятельства требуют увеличения посевных площадей и наращивания роста производства продукции бахчеводства. Однако, добиться повышения валового сбора тыквы возможно лишь с использованием комплексной механизации возделывания и, особенно, уборки плодов [1].

Современное сельское хозяйство, должно отвечать самым высоким требования механизации и автоматизации сельскохозяйственных работ. Эти проблемы касаются и такой области сельского хозяйства как бахчеводство, особенно остро стоит проблема механизации уборочного процесса [3, с. 43].

При проведении исследований нами разработан валкообразователь плодов бахчевых культур активного типа для уборки плодов некруглой формы [2, с. 99]. Такая конструкция валкообразователя в большей степени отвечает агротехническим требованиям, предъявляемым к машинам для уборки плодов бахчевых культур. Уменьшить повреждения плодов при перекатывании их по поверхности гребнистого

85

поля, а также повысить производительность труда возможно при использовании валкообразователя плодов бахчевых культур активного типа [4,165].

При проведении лабораторных и лабораторно-полевых опытов было использовано различное оборудование и приборы (таблица 1).

Таблица 1 - Оборудование, приспособление и приборы

Измерения размеров плодов производились с помощью кронциркуля с пределами измерения 0…750 мм и точностью измерения 0,5 мм. Измерялись диаметр, высота и периметр каждого плода по наибольшему диаметру.

Для механизированной уборки важное значение имеет форма плодов, которая характеризуется индексом формы отношением высоты плода по оси симметрии к его диаметру изменение индекса формы в меньшую или большую сторону от единицы увеличивает сопротивление плода перекатыванию и осложняет проведение механизированной уборки.

Твердость почвы в горизонте 0…5 см измерялась плотномером Ревякина. Критическая скорость воздействия на плоды определялась на разработанной нами установке, представленной на (рис. 1).

1-предметный столик; 2-основание; 3-опоры; 4-стойки; 5- фиксирующая стрелка; 6- подпружиненный рычаг-державка

Рисунок 1 - Установка для определения зависимости скорости падения плода на различные поверхности

86

Установка состоит из предметного столика, установленного на основании, с возможностью изменения угла к горизонтальной плоскости. Основание закреплено на трех опорах, две из которых регулируются по высоте. На основании установлены две стойки, на одной из них смонтирован подпружиненный рычаг-державка, под которым крепится фиксирующая стрелка для определения высоты установки плода над столиком.

При проведении опытов установка опиралась на бетонное основание, а в полевых условиях на металлическую плиту, горизонтальность основания фиксировалась уровнем с микрометрической подачей ампулы (ГОСТ11196-74).

Опыты проводились следующим образом. Плоды предварительно определенного размера и массы сбрасывались на предметный столик с фиксированной высоты. Взаимодействие плода с плоскостью столика при ударе фиксировалось.

Величина ударного импульса измерялась тензодатчиками ПКБ-15 с сопротивлением 100 Ом, наклеенными с обратной стороны предметного столика. Тензодатчики были оттарированы и подсоединялись к АЦП Е-440, запись получаемых величин производилась АЦП Е-440 и все данные выводились на компьютер.

После каждого опыта плод разрезался по центру пятна контакта и вычислялась его площадь, а также глубина распространения пластической деформации.

Коэффициенты трения покоя, качения и скольжения определялись на наклонной плоскости, коэффициент трения движения определялся с помощью работомера ДР50, а пределы текучести материала коры и мякоти определялись прибором ОПТ-10.

Для определения коэффициента трения скольжения плод укладывался на наклонную плоскость, как только начиналось скольжение плодов по соответствующему материалу отмечался угол, который и определял коэффициент трения скольжения.

Предел статического сжатия определялся на разработанной нами установке, представленной (рис. 2), которая включает металлическую плиту со стойками. Между короткими стойками на регулируемой по высоте оси предусмотрена прижимная планка, а между длинными стойками установлены блоки. Верхний блок имеет механизм фиксации и рукоятку. Блоки соединены металлическим тросиком, закрепленном к прижимной планке. Измерение сжимающих усилий производилось пружинным динамометром ДПУ-0,1 с пределами измерений 100…1000 Н и ценой деления 10 Н.

1 – стойка короткая; 2 – планка; 3 – блок нижний; 4 – стойка длинная; 5 – тросик; 6 – динамометр; 7 – блок верхний

Рисунок 2 - Схема установки для изучения сжатия плодов

Для проведения опыта плоды укладывались на плиту и фиксировались планкой. Усилие сжатия фиксировалось динамометром через каждые 100Н. После каждого воздействия на плод, начиная с 400Н, плоды разрезались и замерялась глубина распространения пластической деформация и максимальная площадь контакта.

87

Применение различного оборудования, приспособлений и приборов при проведении исследований по определению физико-механических свойств плодов бахчевых культур позволило определить качественные показатели и кинематические параметры технологического процесса валкообразователя активного типа.

Список использованной литературы:

1.Седов, А.В. Повышение эффективности уборки бахчевых культур за счет применения роторного подборщика [Текст] / А.В. Седов, М.Н. Шапров// Фундаментальные проблемы технических наук: сборник статей Международной научно-практической конференции. 19 февраля 2014г.:/отв. Ред. А.А. Сукиасян. Уфа: РИЦ БашГАУ, 2014.-170 с.

2.Ульянов, М.В. Результаты проведения лабораторно-производственных испытаний валкообразователя плодов бахчевых культур активного типа [Текст]/ М.В. Ульянов, А.В. Ульянов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2011. – Вып. №3(31). – С. 98-100.

3.Ульянов, М.В. Решение проблемы технического оснащения хозяйств, занимающихся производством бахчевых [Текст]// М.В. Ульянов, С.В. Климов// Научно-техническое и инновационное развитие АПК России// Сб. тр. Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных

инаучных учреждений.- М.:ФГБНУ «Росинформагротех»,2013-с. 42-44.

4.Цепляев, А.Н. Разработка современной машины для уборки плодов бахчевых культур [Текст] / А.Н. Цепляев, М.В. Ульянов, А.В. Ульянов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2010. – №4(20). – С. 164-167.

5.Шапров, М.Н. Обоснование конструкции роторного подборщика для уборки плодов бахчевых культур [Текст]/ М.Н. Шапров, А.В. Седов //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2013.-№4(32). – С.214-217.

©М.В. Ульянов, А.Н. Цепляев, С.В. Климов, 2014

88

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 633.112.9

В.А. Воробьев, кандидат с. – х. наук, доцент, Г.В. Гаврилова кандидат с. – х. наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Великолукская ГСХА», г. Великие Луки, Российская Федерация

ПРОДУКТИВНОСТЬ ОВСА, ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ТРИТИКАЛЕ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Возделывание сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне России на дерново-подзолистых почвах не эффективно без применения удобрений. В полной мере это относится и к зерновым культурам. Современные новые сорта яровых зерновых культур имеют высокий потенциал продуктивности. В связи с этим, традиционные зональные системы удобрения должны корректироваться в сторону некоторого увеличения доз удобрений, особенно, при планируемой урожайности выше 3 т/га.

С целью установления оптимальных параметров минерального питания новых сортов зерновых культур кафедрой химии, агрохимии и агроэкологии был заложен полевой опыт на дерново-слабоподзолистой супесчаной среднеокультуренной почве. Агрохимические свойства почв следующие: содержание гумуса – 1,8%, рНкс1 – 5,6, содержание подвижных Р2О5 – 180 мг/кг, К2О – 108 мг/кг.

Схема опыта имела следующий вид:

1.Контроль - 0, без удобрения

2.N70Р30К90 (традиционная система удобрения)

3.N115Р90К150 (интенсивная голландская система удобрения)

Культуры и сорта: овес: сорта Яков и ЛОС-3, яровая пшеница Сударыня, яровая тритикале Норман

Повторность трехкратная. Размещение делянок систематическое. Агротехника в опыте общепринятая для зоны.

В опыте использовались следующие виды удобрений: азофоска, аммиачная селитра, хлористый калий.

Как показали исследования, погодные условия вегетационного периода 2013 года оказались вполне благоприятными для роста и развития яровых зерновых культур и ярового рапса. Избыточно влажный период на момент посева компенсировался, в дальнейшем, тёплой и умеренно влажной погодой. Такие условия способствовали высокой эффективности применяемых минеральных удобрений.

Из используемых в опыте сортов овса, наиболее продуктивным оказался сорт Яков. Это видно из таблицы по элементам продуктивности и, как следствие, по самой урожайности. Сорт Яков характеризовался большим количеством зёрен в метёлке по сравнению с сортом ЛОС-3 во всех вариантах, кроме контрольного. При примерно одинаковой массе зерна в метёлке в контрольном варианте, сорт Яков превосходил сорт ЛОС-3 на 0.06 г по этому показателю при средних дозах удобрения и на 0,04 г при высоких дозах. Во всех вариантах у сорта Яков была выше и масса 1000 зёрен. Особенно чётко это прослеживалось при использовании голландской системы удобрения при возделывании зерновых культур. Здесь разница в массе 1000 зёрен между сортами достигала 6,3 г. Отмеченные закономерности

89

сказались и на урожайности овса. Так, при средних дозах удобрения урожайность сорта Яков была на 3,4 т/га выше, чем у сорта ЛОС-3 (11,5%), а при высоких дозах – на 6,1 т/га (21%). Различались растения и по высоте: на 8,1 см во втором варианте и на 15,3 см в 3-м сорт Яков превосходил ЛОС-3.

Каждый из исследуемых сортов оказался весьма отзывчивым на используемые системы удобрения. Так, увеличение доз удобрения приводило к увеличению количества зёрен в метёлке на 1-2 штуки, массы зерна в метёлке на 0,05-0,07 г, массы 1000 зёрен – на 8,2 и 4 г соответственно, высоты растения – на 20,6 и 13,3 см. Прибавка урожая составляла 0,56 т/га (19%) у сорта Яков и 0,29 т/га у сорта ЛОС-3 (11%) .

Таким образом, применение высоких доз удобрения на среднеокультуренной супесчаной дерново-подзолистой почве способствовало значительному росту продуктивности овса. Из исследуемых сортов наиболее урожайным был сорт Яков, а наиболее агрономически эффективной – применение голландской системы удобрения с внесением N115Р90К150.

Аналогичные закономерности по влиянию высоких доз удобрения отмечены на яровой пшенице сорта Сударыня. Здесь разница между удобренными вариантами составила 0,7 см по длине колоса при применении высоких доз, 1,16 г по массе зерна в колосе, 8,8 см по длине растения. При этом масса 1000 зёрен была достаточно высокой в обеих вариантах и составила 46 г. Увеличение доз удобрения способствовало и росту урожайности на 0,74 т/га (35,6%).

Ещё более отзывчивой на используемые системы удобрения оказалась яровое тритикале (сорт Норман). В посевах ярового тритикале повышенние доз удобрения приводило к увеличению длины колоса на 0,7 см, количества зёрен в колосе – на 0,3 г, массы 1000 зёрен – на 4,7 г, длины растений – на 6,4 см. В соответствии с отмеченными закономерностями рост урожайности при усилении минерального питания растений составил 1,04 т/га или 32%.

При возделывании яровой тритикале отмечена самая высокая урожайность среди зерновых культур и при средних дозах удобрения – 3,27 т/га, и при высоких – 43,1 т/га. Следует отметить, что яровая тритикале оказалась наиболее устойчивой к недостатку элементов питания. Так, в контрольном варианте урожайность этой культуры составила 1,26 т/га, что почти в 2 раза выше, чем у яровой пшеницы и в 3

– 4 раза выше, чем у овса.

Таблица - Влияние систем удобрения на элементы продуктивности и урожайности зерновых культур

90