employee
employee
employee
Russian Federation
The article provides the results of experimental studies on substantiation and assessment of the kinematic mode impact of rotary haulm chopper to the complete destruction of Colorado potato beetle. A technique of mathematical experiment planning theory was used in the experiments. The software in VBA in MS Excel, developed by the authors, was applied for experimental results processing. By constructing a mathematical model, the problem of optimization was solved, and the regime parameters values of haulm chopper was determined, which ensure the maximum percentage of destruction of the Colorado potato beetle.
Colorado potato beetle, a rotary haulm chopper, a plan of full-factor experiment, an optimization problem.
Колорадский жук наносит большой вред сельскому хозяйству всего мира и, в частности, нашей страны. Если вовремя не позаботиться об уничтожении этого вредоносного насекомого, то оно может заполонить все картофельное поле, так как самки колорадского жука откладывают около 400-700 яиц. Полную дефоляцию растения могут вызвать 20-30 личинок/растение, а уже при 10% повреждения листовой поверхности наступает экономический вред.В работе решалась проблема подбора режимов работы ботвоизмельчителя, обеспечивающих наибольший процент уничтожения колорадского жука.Условия, материалы и методы исследований. В качестве факторов, определяющих процент уничтожения колорадского жука, нами были выбраны частота вращения ротора и скорость движения ботвоизмельчителя. Эти факторы, наряду с диаметром поперечного сечения рабочего элемента, оказывают наибольшее влияние на качество реализации технологического процесса измельчения ботвы картофеля, с одновременным измельчением имаго колорадского жука. От частоты вращения и диаметра рабочего элемента зависит сила удара на ботву, что влияет на качество ее измельчения и полноту уничтожения картофельного вредителя. Диаметр рабочего элемента был подобран ранее в лабораторных испытаниях на почвенном канале Казанского государственного аграрного университета, поэтому при проведении полевых экспериментов значение его бралось равным d = 0,006 м. Выбор скорости движения агрегата также важен, так как неверное ее значение ведет либо к снижению производительности, либо ухудшению качества работы [1].Вид зависимости между процентом уничтожения колорадского жука (отклик z) скоростью вращения ротора и скоростью движения ботвоизмельчителя (факторы х’ и y’) было решено выбрать в форме квадратичного полинома. Поскольку, как утверждается в [3], полиномиальные модели второго порядка позволяют решать абсолютное большинство инженерных задач в материаловедении и технологии, вследствие чего их можно считать базовыми для инженерной практики. То есть зависимость между откликом z и факторами x’ и y’ искалась в виде:
1. Abdrakhmanov R.K. Agregat dlya udaleniya botvy /R.K. Abdrakhmanov, M.N. Kalimullin //Nauchno-proizvodstvennyy zhurnal «Sel´skiy mekhanizator». M.: Izd-vo OOO «Niva», 2009. - № 1. - S.12.
2. Abdrakhmanov R.K. Energeticheskaya otsenka botvoizmel´chitelya /R.K. Abdrakhmanov, M.N. Kalimullin //Inzhenernaya nauka - agropromyshlennomu kompleksu /Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 60-letiyu Instituta mekhanizatsii i tekhnicheskogo servisa. Chast´ 2. - Kazan´: Izdatel´stvo Kazanskogo GAU, 2010 - S.50-52.
3. Adler Yu.P. Planirovanie eksperimenta pri poiske optimal´nykh usloviy /Yu.P. Adler, B.V. Markova, Yu.B. Granovskiy. - M.: Nauka, 1976. - 280 s.
4. Voznesenskiy, V.A. Chislennye metody resheniya stroitel´no-tekhnologicheskikh zadach na EVM: Uchebnik /V.A. Voznesenskiy, T.V. Lyashenko, B.L. Ogarkov. - K.: Vyshcha shkola, Golovnoe izdatel´stvo, 1989. - 328s.
5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta s osnovami statisticheskoy obrabotki ego dannykh /B.A. Dospekhov. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351s.
6. Kalimullin M.N. Mashiny dlya udaleniya botvy korneklubneplodov (konstruktsiya, teoriya, raschet, ekspluatatsiya) /M.N. Kalimullin, R.K. Abdrakhmanov. - Kazan´: Izd-vo Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2015. - 164s.
7. Kalimullin M.N. Opredelenie rabochey skorosti dvizheniya rotatsionnogo botvoizmel´chitelya /M.N. Kalimullin, R.K. Abdrakhmanov, S.M. Arkhipov //Zhurnal «Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya SKh». - M.: ANO redaktsiya zhurnala «Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya SKh», 2010. - №12. - S. 26-28.
8. Kalimullin M.N. Rezul´taty proizvodstvennykh ispytaniy rotatsionnogo botvoizmel´chitelya BIR-4 /M.N. Kalimullin, R.K. Abdrakhmanov //Povyshenie effektivnosti rastenievodstva i zhivotnovodstva - put´ k rentabel´nomu proizvodstvu: Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy pamyati R.G. Gareeva. - Kazan´: Foliant´´, 2008. - S. 135-139.
9. Mel´nikov S.V. Planirovanie eksperimenta v issledovaniyakh sel´skokhozyaystvennykh protsessov /S.V. Mel´nikov, V.R. Aleshkin, P.M. Roshchin. - 2-e izd., pererab. i dop. - L.: Kolos, 1980. - 168s.
10. Khimmel´blau D. Prikladnoe nelineynoe programmirovanie /D. Khimmel´blau. - M.: MIR, 1975. - 534s.
11. Kalimullin M.N. Rotary haulm chopper parameters development and substantiation for root and tuber crops /M.N. Kalimullin, R.K. Abdrakhmanov, S.M. Arkhipov //International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 10, Number 10 (2015) pp. 25691-25697.
