Средняя интенсивность дождя у ДКФ составляет 3,18 мм/мин, что немного меньше, чем у ДДА-100 ВХ – 3,19 мм/мин, средний слой осадков за один проход при одинаковой рабочей скорости в среднем у ДКФ составляет 5,10 мм, а у ДДА-100 ВХ – 4,83 мм, что объясняется большим расходом исследуемого дождевателя.
Коэффициент эффективного полива у ДДА-100 ВХ ниже, чем у ДКФ, и составляет 0,615 и 0,710 соответственно вследствие более выгодной расстановки на исследуемой машине дождевальных насадок.
По среднеобъемному диаметру капель дождя ДКФ отвечает агротехническим требованиям, предъявляемым для полива аналогичными машинами. Диаметр капель ДКФ-1П немного меньше (0,57, 0,58 и 0,59 мм в начале, середине и конце крыла), чем диаметр капель ДДА-100 ВХ (0,4, 0,72 и 1,46 мм соответственно).
Анализ полученных показателей качества выполнения технологического процесса показал следующее: расход воды по дождемерам дождевальной машиной ДКФ больше, чем ДДА-100 ВХ на 8,6 %, что достигнуто подбором оптимальных диметров секций консоли ДКФ; за счет использования дефлекторной насадки секторного действия конструкции ФГНУ «РосНИИПМ» средний диаметр капель на 32,6 % меньше у ДКФ за счет более рациональной расстановки подбора диаметров дождевальных насадок по длине поливного крыла.
Результаты расчетов технико-эксплуатационных показателей ДКФ и ДДА-100 ВХ представлены в таблице 14.
Таблица 14 – Технико-эксплуатационные показатели ДКФ и ДДА-100 ВХ
показатель | Дождевальные машины | |||
ДКДФ-1 | ДКДФ-1П | ДКФ-1 ПК | ДДА-100 ВХ | |
Режим работы: | ||||
Рабочая скорость движения, вперед/назад, км/ч | 1,02/0,6 | 1,02/0,6 | 1,02/0,6 | 1,02/0,6 |
Ширина захвата, м | 126 | 124 | 123 | 123 |
Производительность за 1 ч, га: - основного времени - сменного времени - эксплуатационного времени | 1,12 0,806 0,801 | 1,12 0,806 0,801 | 1,12 0,806 0,801 | 1,03 0,718 0,709 |
Эксплуатационно-технологические коэффициенты: - надежности технологического процесса - использования сменного времени - эксплуатационного времени - использования эксплуатационного времени | 0,979 0,720 0,715 | 0,979 0,720 0,715 | 0,979 0,720 0,715 | 0,940 0,697 0,688 |
Количество обсл. персонала | 2 | 2 | 2 | 2 |
Коэффициент эффективного полива у ДКФ составляет 66,2 %; ширина захвата разработанной машины составляет 125 м, что свидетельствует о применимости ДКФ-1П на поливной сети под ДДА-100 ВХ.
Результаты производственных исследований технико-эксплуатационных показателей позволяют сделать следующие выводы: производительность за час основного времени выше у ДКФ, чем у ДДА-100 ВХ, что достигается большим расходом; коэффициент надежности технологического процесса больше у ДКФ вследствие меньшего количества отказов и меньшего времени на их устранение; за счет малого количества отказов и уменьшения времени на подготовку дождевальной машины к работе и переездам, коэффициенты использования сменного времени и эксплуатационного времени выше у разработанной дождевальной машины.
В шестой главе «Экспериментальные исследования и оценка качества выполнения технологического процесса ДМ «Днепр-1М»» представлены исследования по определению качества дождя ДМ «Днепр» ДФ-120 при поливе с использованием в качестве разбрызгивающего органа среднеструйных аппаратов «Роса-3» и с установленными на водопроводящем поясе дождевальными аппаратами ДД-30. В гг. были проведены исследования на орошаемых участках Мартыновского района Ростовской области, результаты которых представлены в таблице 15.
Таблица 15 – Агротехнические показатели стандартной и модифицированной дождевальных машин «Днепр»
Показатель | Значение показателя | |
«Днепр» (стандартный вариант) | «Днепр-1М» (модифицированный вариант) | |
Расход воды по дождемерам, л/с | 106 | 112 |
Средняя интенсивность дождя, мм/мин | 0,243 | 0,293 |
Коэффициент: - эффективного полива - избыточного полива - недостаточного полива | 0,623 0,180 0,198 | 0,665 0,191 0,144 |
Данные наблюдений за работой аппаратов «Роса-3» показывают их низкую надежность, в среднем на каждой машине «Днепр» до 30 % аппаратов не вращаются. Следует отметить, что данные аппараты не имеют точек смазки. В то же время смазка за счет оросительной воды не всегда способствует устойчивому вращению аппаратов из-за наличия в ней абразивных частиц.
Используя экспериментальный материал по определению норм полива до образования стока, характеристики качества дождя и показателей водопроницаемости почвы, для каждой учетной площадки рассчитан коэффициент КР . Для дождевальной машины «Днепр» коэффициент КР имеет среднее значение, равное 2,2 с вариацией по учетным площадкам 10 %. С использованием коэффициентов и характеристик качества дождя определена норма полива до образования стока по учетным площадкам для почв.
Допустимые поливные нормы рассчитаны согласно зависимости для почв, показатели водопроницаемости которых определены экспериментально. Очевидно, что допустимая норма полива изменяется в зависимости от агрофона и в течение вегетационного периода. Из опытов по определению нормы полива до стока видно, что допустимая поливная норма, изменяется в пределах 15 %. Допустимые поливные нормы являются очень маленькими (140-220 м3/га) для исследуемой машины.
По данным опытов, ДМ «Днепр» при работе с аппаратами «Роса-3» и напоре на гидранте 0,40-0,45 МПа и при средней скорости ветра 3,1 м/сек обеспечивают ширину захвата по крайним каплям (без перекрытий) до 35-40 м и среднюю интенсивность дождя 0,17 мм/мин. На полосе шириной 25 м от трубопровода машины средняя интенсивность дождя колеблется в незначительном диапазоне от 0,23 мм/мин около трубопровода и до 0,20 мм/мин на расстоянии 20 м от него. Далее на полосе шириной от 25 до 40 м интенсивность дождя снижается от 0,16 до 0,18 мм/мин.
Ширина захвата дождем в сумме по обеим сторонам трубопровода при средней скорости ветра от 2 до 5 м/сек составила 65-80 м. Средняя интенсивность дождя с учетом перекрытия смежных позиций (при напоре на гидранте 0,4 МПа) составляет 0,24 мм/мин. Для более надежного перекрытия смежных позиций необходимо увеличить давление 0,4 до 0,45-0,50 МПа.
Коэффициент эффективного полива при использовании на машине «Днепр» аппаратов «Роса-3» составил 0,62, коэффициент недостаточного полива составил 0,198, избыточного полива 0,180. Низкий коэффициент эффективного полива объясняется низкой надежностью дождевальных аппаратов и сильным влиянием ветра непосредственно на струю и на вращение аппарата.
По данным опытов ДМ «Днепр-1М» при работе с аппаратами ДД-30, средняя интенсивность дождя при поливе с одной позиции (без перекрытия) при напоре 0,4 МПа составила 0,17 мм/мин, при напоре 0,45 МПа – 0,19 мм/мин. При поливе с двух смежных позиций наблюдается полное перекрытие дождем орошаемой площади. Средняя интенсивность дождя при поливе с перекрытием смежных позиций при напоре на гидранте 0,40 МПа составила 0,25 мм/мин, при 0,45 МПа – 0,29 мм/мин. Коэффициент эффективного полива составил 0,665, что выше, чем у ДМ «Днепр» со стандартными дождевальными аппаратами, коэффициент недостаточного полива – 0,144, избыточного полива – 0,191.
Производственные исследования применения на ДМ «Днепр» дождевальных аппаратов ДД-30 показывают, что качество и равномерность распределения дождя соответствует предъявляемым требованиям. Перекрытие смежных позиций надежное, работоспособность аппаратов высокоэффективна.
В седьмой главе «Экономическая эффективность научных разработок и прогнозирование рынка поливной техники» произведен расчет технико-экономической оценки использования дождевальной машины фронтального действия Днепр-1М и дана оценка экономической эффективности внедрения ДКФ-1ПК.
Годовой экономический эффект при внедрении дождевальных машин ДКФ составил 104,465 тыс. руб., что достигнуто за счет снижения приведенных затрат по опытной машине в сравнении с базовой на 28,58 % (702,35 против 501,60 руб./маш.). Экономический эффект от производства и использования за срок службы опытного агрегата составил 979,873 тыс. руб., при годовой экономии труда при эксплуатации 142,24 чел.-час. Срок окупаемости капитальных вложений составил 2,5 года.
Общий годовой экономический эффект от эксплуатации новой модернизированной машины «Днепр-1М» составил 367,38 тыс. руб.
Предложенная методика прогнозирования рынка поливной техники позволяет выявить рыночные отношения сельхозтоваропроизводителей и производителей поливной техники в зависимости от их экономического состояния.
Общие выводы
1. Анализ, проведенный автором, показал, что оросительные системы в значительной степени пришли в изношенное состояние: парк дождевальной техники сократился в 3-3,5 раза; из оставшихся машин выработали свой ресурс 60-75 %; закрытая сеть, обслуживающая дождевальные машины, требует замены на 35-50 %; переведено в неорошаемые около 2 млн га орошаемых земель.
2. Предложенная программа на гг. предусматривает реализацию трех этапов обновления парка поливной техники, а именно: базовые, интенсивные и высокоинтенсивные. Поэтапная ее реализация позволит восстановить необходимые размеры орошаемых площадей, включая их оснащение модернизированными, принципиально новыми и совершенными техническими средствами орошения.
3. Разработана математическая модель оптимизации использования дождевальных машин с учетом агроклиматических условий и потерь производства при различной обеспеченности дождевальной техникой:
- интегральный показатель качества эксплуатации, в вероятностной форме, отображает зависимость между степенью удовлетворения дефицитов водопотребления и затратами на эксплуатацию ДМ;
- полученная формула расчета обосновывает экономически оптимальную нагрузку ДМ в зависимости от агроклиматических условий;
- аналитически доказано, что величина оптимальной нагрузки определяется равенством вероятности обеспечения дефицита влажности и отношением затрат на орошение, к потерям при отказе от орошения.
4. Разработанная методика анализа удельных показателей учитывает ресурсные и технологические показатели, что позволяет не только установить иерархию уровня технологичности дождевальных машин, но и определить направления их совершенствования. Анализ по данной методике серийных дождевальных машин показывает, что наиболее быстро восстанавливаемыми являются орошаемые участки с поливной техникой, работающей из открытых оросителей и с автономными энергоносителями (ДДА-100 МА и ДДА-100 ВХ) и фронтального перемещения (ДМ «Днепр», ДМ «Ладога»).
5. На основе разработанной математической модели и методики анализа удельных показателей теоретически обоснованы конструктивные и технологические особенности дождевальных машин ДКФ. Уточнена математическая зависимость определения эксплуатационных расходов по полимерному трубопроводу ДКФ при выборе оптимального диаметра труб, по которой начальный диаметр составил 160 мм. Определены оптимальные диаметры труб с переменным сечением секций консоли (160, 160, 140, 140, 110 мм) соответственно. Анализ проведенных теоретических и полевых исследований показал, что наиболее приемлемый тип насадок для ДКФ – насадки секторного действия разработки РосНИИПМ. Предложена схема расстановки (диаметр сопла насадок различный с постоянным расходом и расстоянием между ними) и разработана программа расчета диаметров насадок по длине консоли.
6. В результате проведенных исследований определены потери напора в водопроводящих узлах агрегата ДКФ «Ростовчанка» при расходе 100 л/с составляют 12,47 м вод. ст., которые слагаются из потерь напора во всасывающей линии – 1,71 м вод. ст., в напорной линии от насоса до начала консолей фермы – 3 ,49 м вод. ст. и в консолях фермы – 7,27 м вод. ст. Это достигнуто применением труб из полимерных материалов, оптимизацией диаметра водопроводящего трубопровода и уменьшением числа фасонных деталей (местных сопротивлений). Малые потери по длине консоли позволили применить комплекты насадок с меньшим количеством типоразмеров. Средние диаметры капель дождя дождевальной машины ДКФ составляют 0,57, 0,58 и 1,2 мм в начале, середине и конце крыла, что отвечает агротехническим требованиям, предъявляемым для полива аналогичными машинами.
7. Исследование технико-эксплуатационных характеристик показывает:
- производительность за час основного времени больше у ДДА-100 ВХ, чем у ДКФ, и составляет 1,08 и 1,01 га/час соответственно, что достигается большим расходом насосного агрегата 130 и 100 л/с соответственно;
- за счет уменьшения времени на подготовку дождевальной машины к работе и проведение наладок и регулировок, но при меньшей производительности ДКФ в сравнении с ДДА-100 ВХ, коэффициенты использования сменного времени и использования эксплуатационного времени выше у исследуемой дождевальной машины Дкф – 0,647 и 0,635 против ДДА-100 ВХ – 0,594 и 0,570 соответственно;
- коэффициент технологического обслуживания у ДКФ составил 0,86, в сравнении с 0,83 – ДДА-100 ВХ, что объясняется меньшей затратой времени одного технологического обслуживания, связанного с технологическим переездом;
- коэффициент надежности технологического процесса больше у ДКФ, чем у ДДа-100 ВХ (0,998 и 0,961 соответственно) вследствие меньшего количества отказов и времени на их устранение.
8. Широкозахватные многоопорные машины, оборудованные струйными дождевальными аппаратами, позволяют довести среднюю интенсивность дождя до 0,3-1,1 мм/мин, а уменьшение времени одновременного полива и увеличение высоты расположения дождевального аппарата ДД-30, работающего по кругу, позволяет довести среднюю интенсивность до 0,4-0,7 мм/мин. Расстояние между дождевальными аппаратами ДД-30 на дождевальном крыле ДМ «Днепр-1М» должно составлять 54 м, диаметры сопел составляют 22, 26, 30 мм.
9. Установлены качественные показатели полива дождевальным аппаратом ДД-30 и получены зависимости расхода, радиуса полива и интенсивности от диаметра сопел, уменьшения радиуса полива от частоты вращения аппарата, определен коэффициент уменьшения площади полива от скорости ветра. Экспериментальный материал по определению норм полива до образования стока позволил уточнить, что коэффициент КР для дождевальной машины «Днепр-1М», оборудованной аппаратами ДД-30, равен 2,2 с вариацией по учетным площадкам 10 %, а также установлено, что дождевальная машина «Днепр-1М» позволяет выдавать поливные нормы 200-500 м3/га без образования поверхностного стока.
10. Сравнительные результаты анализа потерь оросительной воды на унос ветром показывают, что при увеличении скорости ветра у ДМ «Днепр-1М», оборудованной аппаратами ДД-30, потери оросительной воды уменьшаются и при скорости ветра 4,39 м/с составляют 14,2 % против 19,7 % у аппаратов «Роса-3». Расход воды ДМ «Днепр-1М», по опытным данным, составил 112 л/с против 106 л/с у ДМ «Днепр», за счет большего расхода дождевальных аппаратов. Коэффициент эффективного полива увеличивается до 0,665 в сравнении с 0,623 (базовая модель), с одновременным уменьшением коэффициента недостаточного полива 0,144 против 0,198 соответственно.
11. Годовой экономический эффект при внедрении дождевальных машин ДКФ составил 104,465 тыс. руб., что достигнуто за счет снижения приведенных эксплуатационных затрат по опытной машине в сравнении с базовой на 28,58 % (702,35 против 501,60 руб./маш.). Срок окупаемости капитальных вложений составил 2,5 года. Общий годовой приведенный экономический эффект от эксплуатации новой модернизированной машины «Днепр-1М» составил 367,38 тыс. руб.
12. Улучшение экономического состояния и востребованность продукции сельхозтоваропроизводителей увеличивает их покупательную способность даже при увеличении стоимости поливной техники, и наоборот.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Монография
1. Снипич, технических средств орошения: Монография/ . – Новочеркасск: , 2007. – 110 с.
Список работ, опубликованных в рекомендуемых ВАК РФ журналах
2. Снипич, техника для открытой оросительной сети: проблемы и перспективы / , , //Мелиорация и водное хозяйство. – 2002. – № 5. – С. 2. (автор 50 %).
3. Снипич, направления развития дождевальной техники / , , //Мелиорация и водное хозяйство. – 2003. – № 5. – С. 5. (автор 65 %).
4. Снипич, двух основных законов дождевания при обосновании конструкции ДМ «ДКФ-1ПК» / , //Мелиорация и водное хозяйство. – 2006. – № 4. – С. 2. (автор 70 %).
5. Снипич, и технология орошения в современных условиях землепользования / //Мелиорация и водное хозяйство. – 2006. – № 6. – С. 3.
6. Снипич, из дождевого облака, формируемого секторной насадкой / , , //Мелиорация и водное хозяйство. – 2007. – № 4. – С. 2. (автор 70 %).
7. Снипич, технологических параметров струйных дождевальных аппаратов / //Мелиорация и водное хозяйство. 2008.- №6. – С. 2.
8. А. с. № 000. Многоопорная дождевальная машина / , , . (автор 75 %).
9. Пат. № 000. Фронтальная длинноствольная дождевальная установка (вариант) / , , . (автор 90 %).
10. Пат. № 000. Способ перевода фронтально установленной фермы двухконсольного дождевального агрегата из рабочего положения в транспортное и обратно / , , . (автор 70 %).
11. Пат. № 000. Двухконсольный дождевальный агрегат / , , .
(автор 70 %).
12. Пат. № 000. Двухконсольный дождевальный агрегат / , , . (автор 90 %).
13. Пат. № 000. Фронтальный дождевальный агрегат / , , . (автор 85 %).
14. Пат. № 000. Двухконсольный дождевальный агрегат / , , . (автор 70 %).
15. Пат. № 000. Фронтальный дождевальный агрегат / , , . (автор 70 %).
16. Пат. № 000. Дождевальная машина / , , . (автор 65 %).
Список работ, опубликованных в сборниках и научных изданиях
17. Снипич, дождевание агрегатом ДДА-100 МА / , // Материалы региональной конференции «Экологические аспекты Северного Кавказа». – Новочеркасск, 1990. (автор 30 %).
18. Снипич, Ю. Ф. К вопросу о технике мелкокапельного дождевания / , , // Тез. докладов конференции молодых ученых и специалистов. – Краснодар, 1991. (автор 25 %).
19. Снипич, орошения черноземов мелкокапельным дождем / // Тез. докладов конференции «Проблемы мелиорации и экологии юга России». – Новочеркасск, 1993.
20. Снипич, описание технологии перемещения дождевального шлейфа ШД 25/300 / // Тез. докладов конференции «Экологические аспекты эксплуатации гидромелиоративных систем и использования орошаемых земель». – Новочеркасск, 1996.
21. Снипич, и экономическая эффективность «длинного» ствола дождевального аппарата / , // Материалы Всероссийской конференции «Кадры и научно-технический процесс в мелиорации». – Новочеркасск, 1997. (автор 40 %).
22. Снипич, поиск перспективных путей контроля работы оросительных систем и повышения продуктивности орошаемого поля с использованием методов моделирования/ , , //Деп в ВНТИЦ. – 1999. – М. - № (автор 35 %).
23. Снипич, технического состояния оросительных систем Ростовской области / , , //Проблемы и перспективы развития орошаемого земледелия: Сб. науч. тр./ГУ ЮжНИИГиМ. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2000. (автор 60 %).
24. Снипич, принципы формирования системы автоматизированного управления оросительными системами / , , //Проблемы и перспективы развития орошаемого земледелия: Сб. науч. тр./ГУ ЮжНИИГиМ. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2000. (автор 45 %).
25. Снипич, поливной техники в Ростовской области / , : Сб. науч. тр. // Проблемы и перспективы развития орошаемого земледелия. – Вып. № 30. – Новочеркасск, 2000. (автор 70 %).
26. Снипич, оценки надежности дождевальных машин / , А. А: Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию строительного факультета ЮРГТУ. // Проблемы строительства и инженерной экологии. – Новочеркасск, 2000. (автор 55 %).
27. Снипич, состояние межхозяйственной оросительной сети в условиях длительной эксплуатации / , , //Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию строительного факультета /Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: НОК, 2000. – С. 321. (автор 30 %).
28. Снипич, особенности оценки технической надежности оросительных систем / , // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр./ФГНУ «РосНИИПМ». – ЮРГТУ (НПИ), Новочеркасск. – Вып. № 32-33, – 2001. – С. 39. (автор 65 %).
29. Снипич, необходимости разработки методики для контроля технического состояния открытой оросительной сети / , // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр./ФГНУ «РосНИИПМ». – ЮРГТУ (НПИ), Новочеркасск. – Вып. № 32-33, 2001. – С. 339. (автор 70 %).
30. Снипич, доклад о состоянии поливной техники и технологий орошения в АПК Российской Федерации / [и др]. //Научно-техническое достижение в мелиорации и водном хозяйстве: Каталог паспортов. – Ч.2. – Вып. 25. – М.: ГУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2002. (автор 45 %).
31. Снипич, рекомендации «Методы и средства технической диагностики состояния поливной техники» (паспорт НТД) / , // Научно-техническое достижение в мелиорации и водном хозяйстве: Каталог паспортов НТД. – М. – Вып. 24. – Ч. 1. – 2002. – С. 31 – 32. (автор 75 %).
32. Снипич, рекомендации о порядке формирования исполнительных органов по контролю состояния техники и технологии орошения (паспорт НТД) / , // Научно-техническое достижение в мелиорации и вводом хозяйстве: Каталог паспортов НТД. – М. – Вып. 25. – Ч. 2. – 2002. г. – С. 27-28. (автор 70 %).
33. Снипич, -методическое обеспечение системы государственного контроля и надзора в мелиорации (монография) / [и др]. // ФГНУ ЦНТИ М.: «Мелиоводинформ», 2003. – С. 436. (автор 20 %).
34. Снипич, -мобильные оросительные системы как способ мелиорации почв / // Современные проблемы мелиорации земель, пути и методы их решения: сб. науч. тр./ ФГНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2003. – Ч. 1. – С. 90-98.
35. Снипич, показатели качества дождя дождевальной машины ДКДФ-1ПК1 под воздействием ветра / , ёв, // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия : сб. науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2006. – С. 139-142. (автор 60 %).
36. Снипич, интенсивности и испарения дождя с поверхности почвы при работе ДМ «Фрегат» с секторными насадками / , ёв, // Вопросы мелиорации. – 2007. – № 5-6. – С. 44-49. (автор 55 %).
37. Снипич, полевых опытов работы ДМ «Фрегат» с секторными насадками / , ёв, // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия (по материалам конференции и научных семинаров 2007 года): сб. науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2007. – Вып. 38. – С. 107-111. (автор 50 %).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
