Рисунок 1 - Итальянский прус

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
 
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  
 
 
 
251
По  данным  ГУ  «Республиканский  методи-
ческий  центр  фитосанитарной  диагностики  и 
прогнозов» КГИ в АПК МСХ РК, на 21 июня засе-
ленная  личинками  итальянского  пруса  террито-
рия  составила  364,534  тыс.  га.  Защитные  меро-
приятия  проведены  на  площади  338,760  тыс. 
га.[3] 
В  начале  июля  возрастной  состав  по  югу 
области  составил:  II  –  40-50%;  III  –  30-60%;  IV  -
40%;  V  –  30%.  В  конце  первой  декады  июля 
отмечалось  повсеместное  окрыление  личинок 
итальянского пруса. С 15 июля отмечено начало 
спаривания  имаго.  На  25  июля  спаривание  сос-
тавило  около  50%.  Возрастной  состав:  имаго  – 
100%. 
Результаты 
анализа 
обследований 
в 
период  спаривания  и  яйцекладки  показали 
подъем  биологической  активности  у  итальян-
ского пруса. Численность имаго колебалась от 4 
до  10  и  более  экз./м
2
.  Откладка  яиц  отмечена  с 
20-25 июля. Плодовитость самок - 30-35 яиц.  
Благоприятные погодные  условия,  сложив-
шиеся  для  развития  итальянского  пруса  в  2011 
году, способствовали увеличению численности и 
подъему биологической активности данного вре-
дителя.  Объем  химических  обработок  для  кон-
троля численности пруса в 2012 году потребует-
ся на площади 365,7 тыс. га.
 
 
 
Фенологический календарь развития итальянского пруса в 2011 г. 
 
Апрель  
Май  
Июнь  
Июль  
Август  
Сентябрь  
Октябрь  
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I-III 
 
 
ө 
 
 
ө 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
- 
 
 
ө 
- 
 
 
- 
 
 
 
- 
 
 
 
- 
+ 
 
 
 
- 
+ 
 
 
 
 
- 
+ 
 
 
 
 
+ 
 
 
 
 
- 
 
+ 
ө 
 
 
 
- 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
 
ө 
 
 
 
 
 
 
ө 
 
 
 
 
 
 
ө 
 
 где 
 ө – яйцо в кубышке                  - - личинка                        + - имаго 
 
Азиатская саранча; ұшқыш немесе азиялық шегіртке; locustra migratoria L. 
 
 
 
 
 
                                  
 
 
 
 
 
 
 
Очаги  резервации  азиатской  саранчи  в 
условиях 2011 года были сосредоточены на тер-
ритории  пяти  районов  области  –  Амангельдин-
ского,  Аркалыкского,  Жангельдинского,  Камыс-
тинского и Наурзумского районов.   
Отрождение  личинок  азиатской  саранчи 
было отмечено 15 июня в Жангельдинском райо-
не на территории Сагинского сельского округа.  
Начало  окрыления  личинок  отмечено    с  3 
июля,  массовое  –  20-25  июля.  При  массовом 
окрылении  наблюдались  миграционные  переле-
ты  саранчи  местного  характера.  Начало  спари-
вания  и  яйцекладки  зарегистрировано    с  31 
июля,  численность  имаго  колебалась  от  50  до 
200 экз/м
2
. 
Плотность  кубышек  была  в  пределах  от  1 
до  5  экз/м
2
.  Пораженных  кубышек  отмечено  не 
было, число яиц в кубышке – от 58 до 70 шт.[3] 
Учитывая  спад  численности  вредителя  на 
территории  области  в  условиях  вегетационного 
периода  2011  года,  защитные  мероприятия  в 
2012  году  потребуются  на  площади  в  пределах 
7,0  тыс.  га.  Однако,  опираясь  на  многолетние 
данные,  необходимо  заметить,  что  развитие 
саранчовых вредителей носит пиковый характер, 
то  есть  на  десятилетний  период  приходится  пик 
и минимум развития. 
 
 
 
Рисунок 2 - Азиатская саранча
 

ЖАРАТЫЛЫС ҒЫЛЫМДАРЫ
 
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  
 
 
 
252
Фенологический календарь развития азиатской саранчи в 2011 г. 
 
Апрель  
Май  
Июнь  
Июль  
Август  
Сентябрь  
Октябрь  
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I 
II 
III 
I-III 
 
 
Ө 
 
 
ө 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
 
 
 
ө 
 
 
 
- 
 
 
 
- 
 
 
 
- 
 
 
 
 
- 
 
 
 
- 
 
 
 
 
- 
 
+ 
 
 
 
 
- 
 
+ 
 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
+ 
ө 
 
 
 
 
 
 
ө 
 
 
  где   ө – яйцо в кубышке                  - - личинка                        + - имаго 
  
В  наше  время  для  борьбы  с  саранчой 
человек  как  никогда  в  истории  имеет  грозное 
оружие  –  ядохимикаты,  распыляемые  с  земли  и 
воздуха. Но, как и с любым химическим оружием, 
здесь  есть  и  обратная  сторона.  У  саранчи  есть 
естественные враги – скворцы и другие предста-
вители пернатых, для которых саранча является 
естественной  кормовой  базой.  При  проведении 
химических  обработок  могут  пострадать  данные 
птицы. Как результат – большая часть погибнет, 
сумевшие выжить -  будут обходить саранчу сто-
роной.  
В последние годы в ряде областей Казахс-
тана  был    опробован  димилин,  препарат  гормо-
нального  действия,  поражающий  только  прямо-
крылых  насекомых.  Большим  преимуществом 
препарата является его избирательность, это же 
качество  и  вызвало  недовольство  фермеров  – 
работать  по  каждому  вредителю  отдельными 
препаратами экономически нецелесообразно [4]. 
Интересный  способ  борьбы  с  саранчой 
применяют  в  Китае  –  вместо  ядов  используют 
домашнюю  птицу  –  уток,  куриц.  Одна  утка  за 
сутки съедает полкилограмма саранчи.  
В  Нигерии  совместными  усилиями  ученых 
разработан  биопрепарат  «Зеленый  мускул»,  в 
основе  которого  лежит  встречающийся  только  в 
Африке  грибок  Metarhizium  anisopliae,  смертель-
но  опасный  для  саранчи  и  абсолютно  безопас-
ный для других насекомых и животных.  
Несомненно,  будущее  в борьбе  с  саранчо-
выми вредителями лежит именно за биопрепара-
тами.  Преимущества  очевидны  –  безвредность 
для людей, животных, птиц, насекомых.  
 
Литература: 
1  Журнал  «Чайка».  Номер  2  (2)  от  16  мая 
2001 г. 
2  Бабенкова  В.А.,  1954.  Трансформация 
фаз  азиатской  саранчи  и  условия  взаимного 
перехода  их.  Биология  и  экология  саранчи  оди-
ночной  фазы  и  меры  борьбы  с  нею.  Автореф. 
канд. дисс. Саратов, Саратов. ун-т. 
3  Годовой  отчет  ГУ  «Республиканский 
методический  центр  фитосанитарной  диагнос-
тики и прогнозов» КГИ в АПК МСХ РК. 
4  Материал сайта: http://agro.sakha.ru 
 

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ 
 
 
253
УДК 631.30.01 – 254:631.4 
 
МЕТОД ПОДОБИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ВЛИЯНИЯ ВИБРОДИНАМИЧЕСКИХ 
НАГРУЗОК ПНЕВМОКОЛЕСНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ НА УПЛОТНЕНИЕ ПОЧВЫ  
 
Романюк  Н.Н.  -  к.т.н.,  доцент  Белорусского  государственного  аграрного  технического 
университета 
Шило  И.Н.  -  д.т.н.,  профессор  Белорусского  государственного  аграрного  технического 
университета 
Чигарев Ю.В. - д.ф.-м. н., профессор Белорусского государственного аграрного технического 
университета 
 
Түйін 
Вибродинамикалық  жүктеменің  өзгерістері,  жерқыртысының  тығыздығы  үшін  қолданылған, 
әдіс  тәсілдері  қарастырылған.  Параметр  таңдауының  үлгісі  негізделген.  Зерттеу  нәтижесінде 
регрессивті теңдеу алынған, олар өз ішінде бір-бірімен тұрғыдан байланысатыны қарастырылған. 
Аннотация 
Для  исследования  влияния  вибродинамических  нагрузок  пневмоколесных  движителей  на 
изменение  плотности  почвы  применен  метод  подобия.  Обоснован  выбор  параметров  модели.  По 
результатам  исследований  получены  уравнения  регрессии,  связывающие  между  собой  в 
критериальном  виде  критерий  отклика  от  критериев  подобия.  Внесение  пожнивных  остатков  в 
почву приводит к изменению ее реологических свойств и уменьшению уплотняемости.  
Summary 
For  the  studying  of  the  effects  of  pneumatic  propulsors’  vibrodynamic  loads  on  the  change  in  the 
density of the soil, the method of similarity was applied. The choice of model parameters was justified. As a 
result  of  the  research,  regression  equations  were  obtained,  which  relate  the  response  criterion  to  the 
similarity criteria in the criterion form. The introduction of crop residues into the soil leads to a change in its 
rheological properties and a decrease in compactibility. 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Использование моделирования для иссле-
дований  значительно  сокращает  сроки  испыта-
ний  и  существенно  снижает  материальные  зат-
раты. Моделирование заключается в исследова-
нии  моделируемого  объекта  на  специально 
сформированной  модели,  которая  подобна  ори-
гиналу. Для этого вначале между независимыми 
факторами устанавливается связь в критериаль-
ной  форме  с  помощью  теории  подобия  и  анали-
за размерностей, получают масштабные соотно-
шения,  позволяющие  найти  степень  влияния 
движителей  проектируемой  машины  при  извест-
ных показателях модели.  
Анализ  литературы  по  данной  проблеме 
показывает,  что  наибольшее  влияние  на  уплот-
нение  почвы  оказывают  следующие  факторы: 
нагрузка  на  ось  колеса 
G
,  давление  воздуха  в 
шине 
w
p
,  скорость  движения  трактора 
V
,  час-
тота колебаний 
f
.  
Приняв  почву  в  виде  реологического  тела 
обобщенной  вязкоупругой  среды,  согласно  [1] 
зависимость изменения плотности почвы от фак-
торов  в  критериальном  виде  с  учетом  перечис-
ленных факторов будет иметь вид:  









C
C
C
w
C
н
к
E
f
lE
V
E
p
l
E
G





;
;
;
2
. (1) 
где 

к
н

 ,
соответственно 
плотность 
почвы  до  воздействия  дви-
жителя (начальная) и после 
воздействия (конечная); 
C
E
 – статический модуль упругости почвы;  

 – коэффициент вязкости почвы;  
l
–определяющий линейный размер системы. 
При  проведении  эксперимента  на  модели 
необходимо обосновать ее параметры.  
В.И.  Баловнев  доказал,  что  критический 
размер l0 должен находиться в пределах 20-100 
мм в зависимости от типа почвогрунта и величи-
ны прикладываемой нагрузки [2]. 
В  [3]  указывается  возможность  испытания 
проектируемого  колеса  и  модели  на  одинаковых 
почвенных поверхностях при условии 
l
K
<4

5.  
Поскольку, на уплотнение почвы влияет не 
только  наружный  диаметр  D,  но  и  ширина  про-
филя шины В
ш
, согласно [1, 3] в качестве пара-
метра  линейного  размера  следует  принимать 
выражение:  
ш
B
D
l


. (2) 
Исходя  из  этих  суждений,  в  качестве  мо-
дельного принято колесо 4.50-9. 
Уровни  варьирования  управляемых факто-
ров определялись из следующих соображений. 
Нагрузка  G,  приходящаяся  на  ось  колеса, 
выбиралась из ТУ 38.10421 - 85 на шину 4,5 – 90 
в зависимости от давления воздуха в ней. Вели-
чина  нагрузки  на  ось  натурного  образца 
найдется с учетом зависимости [1]: 
.
2
l
м
н
K
G
G 
 (3) 

ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛАР  
 
 
254
Пределы  изменения  давления  воздуха  в 
шине 
w
p
определены  исходя  из  требований, 
предъявляемых  к  шинам  для  выполнения  раз-
личных операций. Согласно [1] давление воздуха 
в натурном и модельном колесе одинаково. 
Скорость движения колеса V определялась 
согласно  [5],  где  даны  рабочие  скорости  (1…5 
м/с) сельскохозяйственной техники при выполне-
нии  различных  операций.  Согласно  [1]  скорость 
движения  колеса  модельного  образца  должна 
быть в К
l
 раз меньше, чем у натурного.  
Частоты  колебаний  модели  (установки)  и 
натурного  образца  должны  быть  одинаковыми 
[1]. 
Согласно 
[6] 
доминирующие 
частоты 
колебаний  тракторов  находятся  в  диапазоне  3-5 
Гц,  прием  наиболее  часто  встречающиеся  4-5 
Гц.  Как  показал  теоретический  анализ,  влияние 
данных  факторов  на  уплотнение  почвы  носит 
нелинейный характер, поэтому для более точной 
формализации 
используется 
план 
второго 
порядка  -  полный  центральный  композиционный 
ротатабельный  эксперимент  типа 
2
4
,  при  кото-
ром  варьирование  факторов  осуществляется  на 
двух уровнях.  
Соответствуя  требованиям  ортогональнос-
ти для четырех переменных, устанавливаем зна-
чения уровней в принятом масштабе и заносим в 
таблицу  1  основные  уровни  изменения  факто-
ров.  Центр  эксперимента  (нулевую  точку)  опре-
деляем согласно рекомендациям [7]. 
 
Таблица 1 – Значение факторов в кодированном и натуральном виде 
 
 
 
Показатели 
Кодиров
анное 
значение 
Факторы в натуральном виде 
нагрузка на 
ось, кН, 
[G]; Х1 
давление 
воздуха в 
шине, кПа 
[р
w
]; Х2 
скорость 
движения, 
м/с, [Vк]; 
Х3 
частота 
колебаний, 
Гц 
[
f
];Х4 
 Верхний уровень 
+1 
1,80 
120 
1,4 
5 
 Основной уровень (Х0) 
0 
1,45 
100 
1,1 
4 
 Нижний уровень 
-1 
1,10 
80 
0,8 
3 
 Интервал варьирования 
в

 
0,35 
20 
0,3 
1 
 Верхнее звездное плечо 
+2 
2,15 
140 
1,7 
6 
 Нижнее звездное плечо 
-2 
0,75 
60 
0,5 
2 
 
2 Описание и конструкция лабораторного 
стенда 
Для исследования процессов взаимодейст-
вия  колеса  с  почвой  под  действием  вибродина-
мических  нагрузок,  используется  лабораторный 
стенд (рисунок 1), конструкция которого защище-
на патентом РБ [8].  
 
 
а) 
б) 
Рисунок 1 – Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой при вибродинамическом 
нагружении: а) общий вид; б) привод колеса 
 

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ 
 
 
255
Стенд  содержит:  контейнер  для  почвы  1, 
имеющий  возможность  горизонтального  переме-
щения, состоящий из неподвижных боковых сте-
нок,  часть  одной  из  которых  выполнена  из  орг-
стекла  со  шкалой  для  определения  вертикаль-
ного  уплотнения  почвы  2;  ось  3  с  колесом  4.  На 
оси  3  установлена  площадка  с  вибратором  5. 
При  перемещении  контейнера  1,  почва,  находя-
щаяся в нем воздействует на колесо 4, преобра-
зуя  поступательное  движение  почвы  во  враща-
тельное  движение  колеса.  Привод  контейнера  1 
осуществляется  от  электродвигателя  6  через 
червячный  редуктор  7  и  зубчато-реечное  зацеп-
ление  8.  Скорость  передвижения  контейнера  1 
регулируется  за  счет  изменения  передаточного 
отношения цепной передачи 9. 
Вибродинамические  нагрузки  создаются 
при  помощи  вибратора  направленного  действия 
(рисунок 2). 
 
 
 
Рисунок 2 - Вибровозбудитель направленных действий 
 
Вибратор  установлен  на  площадку  1.  Два 
вала  2  с  одинаковыми  эксцентриками  5  враща-
ются  в  противоположных  направляющих  син-
хронно  и  синфазно,  что  обеспечивается  двумя 
дисками  4,  представляющими  собой  фрикцион-
ную  передачу.  Горизонтальные  составляющие 
центробежных  сил  каждого  из  эксцентриков  в 
любом положении взаимно уравновешиваются, а 
вертикальные  –  складываются,  давая  суммар-
ную вертикальную направленную периодическую 
возмущающую силу. Привод вибратора осущест-
вляется  от  электродвигателя  7  через  ременную 
передачу  6,  имеющую  сменные  шкивы  3.  Час-
тота колебаний вибратора зависит от числа обо-
ротов вала вибратора. Изменение оборотов вала 
вибратора осуществляется при помощи сменных 
шкивов  3  различного  диаметра.  Требуемая  наг-
рузка  на  колесо  создается  при  помощи  сменных 
грузов  8,  устанавливаемых  на  площадку  1  или 
ось колеса. 
Опыты  проводились  на  дерново-подзолис-
той  супесчаной  почве.  В  первом  случае  при 
плотности 
3
/
1126
м
кг
н


 
и 
влажности 
12

W
% статический модуль упругости и коэф-
фициент  вязкости  составили  соответственно 
кПа
E
C
700

, 
с
кПа 

5
,
8

.  Во  втором  слу-
чае  в  почву  вносились  пожнивные  остатки  при 
дозе  соломы  2000  кг/га,  плотность  почвы 
составила 
3
/
1090
м
кг
н


 
при  влажности 
8
,
10

W
%.  При  этих  показателях  статический 
модуль  упругости  и  коэффициент  вязкости 
составили 
соответственно 
кПа
E
C
800

, 
с
кПа 

5
,
7

. 
В  соответствии  со  схемой  для  каждого 
случая  проведено  по  двадцать  пять  опытов: 
шестнадцать  точек  с  варьированием  факторов 
на  уровнях  (+1;  -1)  сочетаются  с  девятью 
точками,  из  которых  восемь  звездных  точек  с 
плечами  (+2;  -2)  и  одна  центральная  (0).  Для 
оценки  кривизны  поверхности  отклика  добав-
ляем шесть параллельных точек в центре плана. 
Все эксперименты проведены в четырех-
кратной  повторности.  Полученные  результаты 
усреднены  и  округлены.  Опыт  в  центре  плана 
проведен с шестикратной повторностью. 
 

ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯЛАР  
 
 
256
С целью обеспечения равномерного вне-
сения  элемента  случайности  влияния  неуправ-
ляемых  и  неконтролируемых  факторов  на  от-
клик,  был  использован  принцип  рандомизации, 
который  предусматривал  случайный  порядок 
реализации  опытов.  Для  чего  использовались 
таблицы случайных чисел [7, с.159]. 
Математическую  модель  изменение  кри-
терия отклика 








н
к
y


 можно записать в следую-
щем виде [7, с.97]: 
y
b
b
x
b
x
x
b
x
i
i
K
ij
i
j
i j
K
ii
i
K












0
1
2
1
,
 (4) 
где 
y
 - критерий оптимизации (отклик); 
 
b b b b
i
ij
ii
0
,
,
,
-  коэффициенты  уравнения 
регрессии; 
 
x x
i
j
,
 - независимые переменные факто-
ры; 
 
K
  -  число  независимых  переменных 
факторов.
 
Обработка  экспериментальных  данных  с 
помощью 
компьютерной 
программы 
[9] 
позволила 
получить 
уравнения 
регрессии, 
описывающее  процесс  уплотнения  почвы  от 
вибродинамических  нагрузок  в  критериальной 
форме: 
- для первого случая (без внесения в почву 
пожнивных остатков): 
-  для  второго  случая  (с  внесением  в  почву 
пожнивных остатков): 
 




































C
C
C
w
C
н
к
E
f
lE
V
E
p
l
E
G




4907
.
18
5640
.
13
4376
.
9
2267
.
29
0960
.
3
2
 
 
,
2330
.
190
4404
.
124
1194
.
38
5759
.
423
2
2
2
2
2








































C
C
C
w
C
E
f
lE
V
E
p
l
E
G


 (5) 
 









































C
C
C
w
C
н
к
E
f
lE
V
E
p
l
E
G




8208
.
23
6537
.
18
9273
.
10
9675
.
32
1188
.
3
2
 
.
6103
.
317
0060
.
207
3125
.
49
8198
.
545
2
2
2
2
2








































C
C
C
w
C
E
f
lE
V
E
p
l
E
G


 (6) 
 
Выводы  
В результате проведенных теоретических и 
экспериментальных исследований: 
1  Получены  уравнения  регрессии  (5)  и  (6) 
связывающие  между  собой  в  критериальном 
виде  критерий  отклика 








н
к
y


  от  критериев 
подобия: 
2
С
G
E l






, 
w
С
p
E






, 
С
lE







, 
С
f
E







. 
 
2  Внесение  пожнивных  остатков  в  почву 
влияет  на  ее  реологические  свойства,  а  именно 
повышаются  ее  упругие  свойства.  Это  ведет  к 
снижению  уплотняющего  воздействия  на  почву 
вибродинамических  нагрузок,  т.е.  уменьшению 
критерия отклика 








н
к
y


.  
3  Анализ  уравнений  регрессии  (5)  и  (6) 
показывает,  что  при  увеличении  нагрузки  на  ось 
колеса 
G
, повышении давления воздуха в шине 
w
p
,  увеличении  скорости  движения 
V
  и 
частоты колебаний 
f
 значение плотности почвы 
увеличивается. 

жүктеу/скачать 13,91 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: