Структура и содержание агротехнической оценки.

Агротехническую оценку при испытанных машин необходимо проводить в оптимальные агротехнические сроки, которые установлены для данной зоны уборки с. х. культуры. Причем общая характеристика данной культуры должна отвечать показателям характеристики культуры, которые установленные в ТЗ на разработку машины, которая проходит испытание.

Показатели агротехнической оценки при испытании с. х. машин можно условно поделить на три основные группы, которые имеют такую структуру:

1) первая характеризует технологические возможности машины, к которым относятся:

А) предельные показатели агротехнического фона;

Б) показатели режимов работы машины;

В) показатели технологических характеристик условий проведения испытаний, например, влажность обрабатываемого материала, засоренность поля сорняками, плотность и неровность почвы, скорость движения, пропускная способность, урожайность культуры и т. д.

2) вторая характеризует качество выполнения машиной технологического процесса в типичных зональных условиях при оптимальных и допустимых предельных режимах работы, которое регламентируются исходными требованиями на каждый тип машины;

3) третья характеризует показатели стабильности выполнение технологического процесса в разных зональных и эксплуатационных условиях.

Агротехническая оценка машины включает в себе проведение таких видов работ:

1) определение условий проведения испытаний;

2) выбор режимов работы;

3) определение показателей качества работы.

К условиям проведения испытаний относятся:

1)  метрологические условия, т. е. температура воздуха, относительная влажность воздуха, осадки, скорость ветра, атмосферное давление;

2)  характеристики поля или участка, т. е. рельеф поля (участка), микрорельеф участка, засоренность посевов и почвы сорняками и камнями, толщина пласта дерна и степень связанности дерна;

3)  характеристика почвы, т. е. тип почвы и название по механическому составу, фракционный состав почвы, влажность и плотность почвы в заданном пласте, плотность почвы;

4)  характеристика культуры, т. е. название культуры, урожайность культуры на поле или участке, специфические показатели для отдельных культур, например, зерновые - высота, влажность скошенного валка и т. д.;

5)  корнеплоды - отклонение корнеплодов от осевой линии рядка, расположение головок относительно поверхности почвы, интервал между растениями и т. д.;

6)  посевной материал - влажность семян, их фракционный состав, засоренность посторонними примесями и т. д.

При выборе режимов работы определяют границы изменения:

1)  скорости движения машины или агрегата;

2)  глубину хода рабочих органов;

3)  кинематические, гидравлические или электрические режимы работы, если они предусмотрены изменяемыми в ТЗ, например: границы изменения угловой скорости обращения молотильного барабана, роторного барабана фрезы, битерного вала очистителя головок корнеплодов, амплитуду решетного состояния, границы изменения рабочих давлений гидромоторов и т. д.;

4)  физических величин зачетных участков для испытаний или объема материала, который поступает на обработку и т. п.;

5)  количество проб, которые необходимо взять при проведении испытаний на одном режиме;

6)  и других специфических величин, которые характерны для режимов работы данного типа испытываемой машины, например, расстояние перевозки собранного материала и т. д.

К показателям качества работы относят функциональные показатели качества выполнения технологического процесса.

При проведении испытаний различают такие основные показатели качества работы, которые характеризуют другую основную группу агротехнической оценки:

1) при испытании почвообрабатывающих машин определяют возможность получения необходимого качества возделывания почвы, т. е.:

А) степень рыхления почвы;

Б) глубина возделывания и ее равномерность;

В) ширина захвата;

Г) гребнистость полученной поверхности;

Д) степень уничтожения сорняков и их заделки в почву;

Е) степень заделки;

Ж) скорость движения агрегата;

З) тяговое сопротивление машины;

2) при испытаниях посевных и посадочных машин определяют два положения, - в какой мере они удовлетворяют исходным требованиям и удовлетворяет ли данная конструкция машины хозяйственно-экономическим требованиям, при этом контролируют такие показатели:

А) скорость движения агрегата;

Б) равномерность глубины заделки семя (рассады);

В) норму высева и посадки;

Г) ширину основных и стыковых междурядий;

Д) кроме того, для сажалок - положение корневой системы, зона смачивания, прорастание рассады, прямолинейность рядков;

3) при испытании зерноуборочных машин ставится цель обнаружить, в какой мере машина собрала урожай и в какой мере собранный урожай удовлетворительно обработан, то есть контролируются такие показатели:

А) потеря за жаткой и подборщиком скошенных валков;

Б) общие затраты;

В) пропускная способность;

Г) полнота обмолота;

Д) общее количество примесей;

Ж) повреждение зерна и количество зерна в отходах.

4) при испытании машин для заготовки кормов контролируют:

А) засоренность почвой собранной массы;

Б) высоту среза травы;

В) потери кормов;

Г) размер, масса и целостность деформированных валис;

Д) качество вязания тюков;

Ж) качество измельчения и полнота дробления стеблей;

5) при испытании машин для уборки корнеклубнеплодов определяют:

А) глубину хода исполняющих органов;

Б) потери корнеклубнеплодов;

В) характер повреждения по видам, то есть сильно и малоповрежденные;

Г) место обрезки ботвы;

Д) потери ботвы;

Е) количество вызревших корнеклубнеплодов в собранной ботве и ворохе.

Общая характеристика внешних условий.

Одним из условий правильного планирования и проведения испытаний с. х. техники является наличие достоверной информации о природно-производственных условиях, которые относятся к объективным факторам условия проведения испытаний, которые в значительной мере определяют общие закономерности эксплуатационно-технологических процессов работы.

В первую очередь необходимо учитывать главные факторы, характеризующие природно-климатические и производственные условия, которые влияют на тяговые свойства и рабочее сопротивление машин, технологию выполнения рабочего процесса и режимы работы агрегатов.

Большое влияние на показатели работы мобильных агрегатов имеют такие факторы природно-производственных и метеоклиматических условий, как физическое состояние почвы и обрабатываемой биологической массы которые, микро - и макрорельеф полей и исследовательских участков, их размеры, и т. д.

Статистический анализ указанных факторов может быть проведен на примере отдельных типичных районов и областей почвенно-климатических зон на основе многолетнего сбора материалов и проведения специальных исследований.

В связи с большим объемом необходимых данных, количество и место определения показателей необходимо планировать методом случайных испытаний, использовать при этом таблицу случайных чисел, учитывая при этом типичные условия и их крайние (экстремальные) отклонения.

В качестве методической основы при исследованиях многих характеристик внешних условий может использоваться теория случайных функций и полей.

Показатели, которые характеризуют почвенные условия помимо суточных и годовых (сезонных) колебаний, ощущают крупномасштабные природные факторы.

Поэтому, временные средние определения этих характеристик, как правило, зависят от величины усредненного интервала, который существенно затрудняет их статистический анализ и учет при эксперименте.

Однако, опыт досказывает, что если ограничиться только наблюдением, которое относятся к конкретному периоду года, например, сезоны уборки, период суток (световой день) и синоптическим условиям, то при усреднении интервала средние значения исследуемых величин которые будут относительно постоянными, что позволит проследить временную и количественную структуру таких процессов, как физическое состояние почвы, верхнего пласта воздуха и других процессов.

Так, в одном случае динамика влажности почвы, в отдельных случаях имеет некоторую приближенно-периодическую составную, которая зависит от степени и периодичность выпадения атмосферных осадков. В других случаях наблюдается монотонное изменение составной, например, при продолжительном выпадении незначительных осадков или высушивание почвы.

Плотность распределения основных характеристик физического состояния почвы при пространственно-временном наблюдении изменяется по нормальному закону.

Статистическая связь между плотностью и влажностью почвы, которая характерная для периода ее обработки (8-24% влажности), имеет линейный характер, и лишь в зоне ее экстремальных характеристик - при влажности 26-30%, и сухости 2-6% почвы, эта линейность поднимается.

Данные о типах почвы и их механическом составе, которые практически достаточно стабильные, можно найти в известных справочниках "Агропочвенное районирование".

Характеристики поверхности почвы разных масштабов имеют важное значение для исследований динамики рабочих процессов энергетики необходимых агрегатов.

Поверхность почвы характеризуется как высотой неровностей, так и углами склонов поверхности поля по отношению к горизонтальной плоскости, при этом неровности имеют нормальный закон распределения, а углы склонов площади поля – степенной.

Характеристики распределения урожая по площади необходимы при оценке технологических схем и исследовании эксплуатационных показателей работы уборочных комплексов, при этом средний уровень урожайности изменяется плавно по площади поля.

Метрологические условия и методы их определения

Метрологические условия, такие как температура, относительная влажность воздуха, осадки, скорость ветра должны быть взяты на метрологической станции (посте), которая расположена вблизи места проведения лабораторно-полевых испытаний.

В случая влияния на ход протекания технологического процесса и операций, конкретные метрологические условия должны быть занесены в специальные формы в виде таблиц, где акцентируют внимание на характерные особенности отдельных метеологических показателей и их влияние на качество работы.

При определении влияния температуры и относительной влажности воздуха, скорости и направления ветра на показатели качества работы испытываемой машины, полученные данные должны быть занесены в бюллетень погоды не менее трех раз в день, а при необходимости - во время проведения каждого опыта, например, при испытании машин для защиты растений.

Температуру и относительную влажность воздуха определяют при помощи психрометра по показателям сухого и влажного термометров, используя при этом психометрическую таблицу, в которой по вертикалу расположенные значения всего термометра, а по горизонтали - разность значений сухого и влажного термометра.

Скорость ветра определяют анемометром на высоте 1,5 метра от поверхности поля, при этом перед измерением скорости ветра должны быть записанные начальные показания счетчика по всем трем шкалам, а по окончании опыта - конечные показания счетчика.

Скорость ветра определяется по формуле:

V =,

Где V-скорость в м/с; q - разность значений анемометра за опыт; t - время работы счетчика анемометра в зависимости от величины отклонений.

При испытании опрыскивателей V определяется на высоте 0,5 и 2 м над поверхностью поля на всем протяжении проведения опыта. Направление ветра по отношению к движению агрегата определяют на высоте 1,5 от поверхности поля (для опрыскивателей - на высоте распыла жидкости) анеморумбером - прибором, который имеет круговой сектор со шкалой от 0-360° и указателем движения агрегата флюгер-указатель, который устанавливается на штативе.

Характеристика поля или участка.

Рельеф поля (участка) определяют эклиметром или нивелиром при испытаниях с. х. машин на склонах.

В последних случаях рельеф участка визуально по описаниям склонов и их характерных особенностей, микрорельеф участка определяют профилографом или координатной рейкой на характерной части поля (участка).

Для с. х. машин определяют поперечный профиль поверхности поля (перпендикулярный движению) и продольный.

Поперечной профиль определяют по всей ширине захвата агрегата. Для этого на участке устанавливают два регулируемых штыря, на которые по уровню горизонтальном положении кладут координатную линейку с делениями и определяют расстояние от поверхности почвы до верхней стороны координатной рейки. Потом по полученным данным через каждые 5 см строят график профиля поля (участка).

Для почвообрабатывающих машин определяют профиль для борозды. По данным измерений вычеркивают поперечный и продольный профили.

Засоренность посевов и почвы необходимо определять количественным и весовым методом на учетных площадях, равномерно расположеных на участке (по диагонали или длине прохода машины).

Допускается определение засоренности только одним из методов в зависимости от влияния ее на технологический процесс работы машины.

Учет количества сорняков проводят в отдельности по каждой площади.

Количество учетных площадей и их размер определяют в зависимости от назначения машины или технологического приема согласно таблице.

Назначение машин или технологического приема	Количество Учетных Площадей
Почвообрабатывающие машины Ширина равняется ширине захвата Длина 0,5 м	5-6
Машины для уборки зерновых колосовых культур, риса, гороха и других культур узкорядного посева Ширина и длина 0,5 м	10
Машина для уборки пропашных культур Ширина равняется двум междурядьям. Длина 10 м	5
Технологические приемы для выращивания зерновых колосовых культур и других культур узкорядного посева Ширина и длина 0,5 м	20
Технологические приемы для выращивания пропашных культур Ширина равняется двум междурядьям. Длина 10 м.	20
Машина для уборки сахарной свеклы, картофеля 1м2	5-6

При количественном методе необходимо подсчитывать сорняки, включая весь их размерный спектр. В отдельности учитывают одно-двухлетние и многолетние сорняки.

При испытании машины для защиты растений должен быть дан ботанический состав сорняков.

При весовом методе засоренность посевов в % рассчитывают по формуле

Зб = Qб*100/Qк + Qб,

Где Qб - количество или масса сорняков на учетной площади; Qк - количество или масса культурных растений на учетной площади.

Для этого на учетных площадях срезают культурные растения и сорняки, которые затем раздельно подсчитывают и взвешивают.

Определяют среднюю засоренность участка при двух методах как среднее арифметическое по всем учетным площадям.

Засоренность почвы сорняками, возможными остатками (стерней, стеблями, корневищами культурных растений, высушенными сорняками) определяют на пяти площадях, равномерно расположенных по диагонали исследовательского участка. Размер учетной площади 1м2.

Для этого:

1)  на учетной площади выбирают и вынимают из верхнего пласта почвы (на глубине возделывания) пожатвенные остатки;

2)  собранные пожатвенные остатки необходимо распределить по длине на две группы: длиной большее и меньшее 10 см;

3)  каждую группу взвесить в отдельности;

4)  подсчитать общую массу пожатвенных остатков в граммах на 1 м2 и в отдельности массы обеих групп.

Засоренность почвы камнями определяют на поверхности почвы и на максимальной глубине обработки рабочими органами испытываемой машины. На каждой учетной площади собранные камни взвешивают с точностью ± 0,1 кг и измеряют их диаметр, который определяют как средне арифметическое его размеров в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Засоренность почвы камнями определяют по количеству и массе на площадях 1м2 на глубине обработки при испытаниях почвообрабатывающих и уборочных машин. Для машин, которые собирают наземную часть урожая - по количеству на площадях длиной 1 м и шириной, равной ширине захвата. Опыт повторяют 5 раз.

При определенные засоренности почвы семенем сорных растений (сорняков) пробы необходимо отбирать специальным буром с разрезами. Повторность проб - 5 раз по диагонали участка через равные промежутки. Засоренность почвы семенем сорняков определяют по общепринятым методам.

Характеристики почвы и методы их определения.

Тип почвы и его название по механическому составу определяют из почвенной карты хозяйства или района где проводятся испытание.

По величине комков (агрегатному состоянию) почву разделяют на такие фракции:

Крупноглыбистая - большее 100 мм; глыбистая - 50,1…100 мм;

Мелкоглыбистая - 10,1…50 мм; крупнокомковатая - 7,1…10 мм;

Комковатая - 5,1…7 мм; мелкокомковатая - 3,1…5 мм;

Зернистая - 1,1…3 мм; мелкозернистая - 0,25…1 мм;

Пылевидная - меньшее 0,25 мм.

Для определения агрегатного состояния почвы необходимо:

1)  по диагонали участка взять 5 проб почвы массой не менее 2,5 кг из пласта толщиной, равной глубине хода рабочих органов машины;

2)  отобранную пробу высушить до воздушно-сухого состояния;

3)  высушенную массу просеивают через набор сит с отверстиями 10; 7,5; 3; 2; 1; 5 и 0,25 мм без динамических нагрузок (без встряхивания), постепенно снимая одно сито за другим, по мере прохода через каждое сито всех мелких почвенных фракций;

4)  комки почвы большее 10 гг из верхнего решета распределяют вручную на три фракции - мелкоглыбистую, глыбистую, крупноглыбистую;

5)  взвешивают все фракции и подсчитывают их процентное отношение ко всей массе взятой пробы.

Пробы почвы на влажность отбирают буром по диагонали участка в пятикратной повторности на заданном пласте почвы. Глубина отбора пробы и количество слоев, в которых необходимо брать пробы, устанавливается в зависимости от назначения машины, но, как правило, пласты почвы равномерно распределяют на три части относительно глубины хода рабочих органов машины, например, 0-10 см; 10-20 см и т. д..

Влажность почвы определяют в такой последовательности:

1)  вынутый буром образец почвы из данного пласта высыпают в тару (коробку, фанеру), тщательно перемешивают и почву высыпают в два алюминиевых стаканчика;

2)  отобранную почву массой 30-40 г закрывают специальной крышкой, и стаканчики отправляют в лабораторию для взвешивания;

3)  открытые стаканчики помещают в сушильный шкаф, где пробу почвы высушивают при температуре 105°С на протяжении 8 часов;

4)  высушенную пробу почвы затем размещают в специальные охладители;

5)  после 15-20 мин. нахождения пробы в охладителе ее взвешивают;

6)  по разности массы стаканчика с почвой до сушки и после сушки определяют количество воды, которое было в пробе почвы, а по разности массы стаканчика с высушенной почвой в отдельности - массу самого стаканчика и массу высушенной почвы;

7)  абсолютную влажность W% почвы определяют по формуле:

W=,

Где а - масса воды, которая испарилась; в - масса абсолютно сухой почвы.

Плотность почвы необходимо определить почвенным плотномером в тех же пластах, где определялась влажность.

Среднее значение плотности почвы определяется как среднеарифметическое пяти опытов во всех пластах почвы, из которой брали пробы.

Для определения плотности почвы необходимо:

1)  установить записывающее устройство плотномера (карандаш и т. п.) на нулевую линию;

2)  углубить плунжер плотномера в почву на необходимую глубину измерения (необходимый слой почвы);

3)  снять диаграмму плотности, которую записал карандаш;

4)  определить величину средней ординаты диаграммы;

5)  определить плотность почвы Р в кг/см2 по формуле:

,

Где hcp - величина средней ординаты диаграммы; q - масштаб пружины; S - площадь поперечного разреза плунжера.

Среднюю ординату hcp определяют измерением ряда ординат через 1 см длины полученной диаграммы и подсчетом их среднего арифметического значения.

Для определения плотности почвы применяют специальный бур. При углублении бура в почву необходимо придерживаться перпендикулярного давления его на почву.

Порядок определения плотности почвы такой:

1)  вдавить бур на необходимую глубину;

2)  вдавленный бур несколько раз поворачивают на некоторый угол "туда-сюда" и вынимают из почвы;

3)  лишнюю часть пробы срежут ножом по уровню края бурая;

4)  взятый образец почвы взвешивают и высушивают при температуре 105°С до постоянной массы;

5)  по массе пробы до высушивания и массе абсолютно сухой почвы после высыхания определяют массу абсолютно сухой почвы в объеме всего бура;

6)  определяют объем взятого образца - перемножают площадь режущей части бура на его высоту;

7)  определяют по формуле:

Где: r – плотность почвы (г/см3); в - масса абсолютного сухой почвы из всего бура; V - объем образца взятой пробы.

Пробы на плотность почвы необходимо отбирать в пяти местах участка по диагонали в зоне определения влажности и плотности почвы.

Общая характеристика культуры.

Общую характеристику культуры приводят при испытаниях уборочных и посевных машин на участках, которые определенны для проведения лабораторно-полевых испытаний.

Общая характеристика культуры представляет собой определение некоторых специфических параметров культуры, на которой будет проводиться испытание или высеваемых семян.

К таким параметрам могут быть отнесены:

1) название культуры и ее сорт;

2) биологическая урожайность;

3) физиологические (агротехнические) особенности растений (семян);

4) физико-механические свойства убираемого материала;

5) распределение растений по исследуемому участку, в рядке и т. д.

Например, при проведении общей характеристики сахарной свеклы определяют:

1) диаметр и техническую длину корнеплодов;

2) диаметр пучка ботвы и его форма (розетка, полурозетка и т. д.);

3) длина пучка ботвы;

4) массу корнеплодов и соотношение массы по группам корнеплодов;

5) густоту насаждений растений;

6) соотношение массы ботвы к массе корнеплодов;

7) отклонение корнеплодов от осевой линии ряда;

8) расположение корнеплодов относительно поверхности почвы и т. д.