Автореферат и диссертация по медицине (14.00.43) на тему:Роль гиперкапнии в возникновении и течении заболеваний желудка у больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких

Г Б ОД

на правах рукописи

I

КОЧЕТКОВ Сергей Георгиевич УДК: 616.33:612.23:616.24-036.001.5

РОЛЬ ГИПЕРКАПНИИ В ВОЗНИКНОВЕНИИ И ТЕЧЕНИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЖЕЛУДКА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМИ

НЕСПЕЦИФИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ЛЕГКИХ {ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.43 - Пульмонология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Самара, 1995

Работа выполнена в Самарском Государственном медицинском университете

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор Н. Н. Крюков, доктор медицинских наук, профессор В. П. Низовцев,

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор М. М. Кириллов, доктор медицинских наук, профессор И. М. Рахматулдин доктор медицинских наук, профессор В. В. Косарев

Ведущая организация - Московский медицинский стоматологический институт им. Н. А. Семашко.

Защита состоится 1996 г. в часов

на заседании диссертационного Совета Д. 084.27.04 при Самарском Государственном медицинском университете (г. Самара, Московское шоссе, 2)

вре/юг е/. 9С

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке медицинского университета (г. Самара, Арцыбушевская, 171)

Ученый секретарь диссертационного Совета, профессор

Б. Л. Медников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Рост числа больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких (ХНЗЛ) в последнее время наблюдается как во всем мире, так и в нашей стране (Палеев Н. Р. с соавт., 1985; Кокосов А. Н. с соавт., 1989; Семенова Р. И. с соавт., 1993). В Северной Америке ХНЗЛ - пятая ведущая причина смерти после заболеваний сердца, рака, инсульта и несчастных случаев, это единственная причина, частота которой растет (Рабочая группа канадского торакального общества, 1995). Параллельно этому растет число сочетанных заболеваний различных органов и систем, в частности легких и желудка, изучение которых представляет значительный интерес для терапевтов (Крылов А. А., 1992).

Изменения слизистой оболочки желудка при ХНЗЛ изучены недостаточно, в основном исследования касаются симптоматических гастродуоденальных язв, которые встречаются с частотой от 2,6 до 30% (Евтушенко В. П., 1974; Фишзон-Рысс Ю. И., Рысс Е. С., 1978; Бирг Н. А., 1985; Василенко В. X. с соавт., 1987).

Патогенез поражений желудка у больных ХНЗЛ пока еще мало изучен. Не существует экспериментальной модели, адекватно отражающей симптоматические гастродуоденальные язвы при ХНЗЛ. Нет работ рассматривающих состояние слизистой оболочки желудка в зависимости от выраженности дыхательной недостаточности у больных ХНЗЛ. Между тем, изучение проявлений дыхательной недостаточности и связанных с ней изменений в организме больных ХНЗЛ является актуальной клинической проблемой (Федосеев Г. Б. с соавт., 1986; Чучалин А. Г., 1990). Наиболее важным показателем дыхательной недостаточности, критерием степени ее тяжести является газовый состав крови: Ра02 и РаС02 (Беляков Н. А., Тиглишева С. Н., 1989).

Для симптоматических гастродуоденальных язв при ХНЗЛ характерна стертая клиническая симптоматика и внезапное возникновение таких грозных осложнений, как желудочное

кровотечение, что делает проблему прогнозирования язв особенно актуальной (Бессонова Г. А., 1974; Комаров Ф. И., Калинин А. В., 1992). Проблема прогнозирования этих осложнений безусловно связана с поиском новых этиологических факторов и патогенетических механизмов.

Наиболее часто основной патогенетической причиной возникновения симптоматических гастродуоденальных язв при XH3J1 считают гипоксемию и сопутствующую тканевую гипоксию (Геллер JI. И., Бессонова Г. А., 1970; Геллер JI. И., Мамонтова М. И., 1978; Бирг Н. А., 1991; Дворецкий Л. И., 1992). Однако, как считает Г. А. Рябов (1988) в одной и той же клинической ситуации различные органы и ткани неодинаково страдают от недостатка кислорода, поэтому речь может идти не о некоей усредненной гипоксии организма при XH3JI, а о гипоксии мозга, печени, почек и т. д. Известно, что желудочно-кишечный тракт может перенести ишемию более длительную чем другие внутренние органы и является одной из сосудистых зон, приносимых в "жертву" жизненно важным органам путем централизации кровообращения (Марков И. И, 1991; AtwelR., 1961).

Ведущая роль нарушения адекватного кровоснабжения слизистой оболочки желудка в патогенезе гастродуоденальных язв находит все больше сторонников (Дорофеев Г. И., Успенский В. М., Ткаченко Е. И., 1972; Катилюс Р. К., 1978; Башняк В. В., 1989).

Известно, что углекислотаоказывает мощное регулирующее действие на кровоток во внутренних органах (Маршак М. Е., 1969). В связи с этим становится актуальной проблема воздействия гиперкапнии при XH3JI на кровоснабжение слизистой оболочки желудка, однако сведений об этом в литературе мы не встречали.

Имеющиеся экспериментальные данные о влиянии гиперкапнии нажелудочную секрецию немногочисленны и противоречивы (Гречихина А. А., 1975; Ellison Z., 1964).

В клинике внутренних болезней с проблемой влияния гиперкапнии на организм больного чаще всего сталкиваются пульмонологи. Эффект длительного воздействия гиперкапнии на организм при XH3JI исследован недостаточно, что объясня-

ется постоянным сочетанием ее с гипоксемией. Изучение гиперкапнии в "чистом" виде требует экспериментального подхода (НизовдевВ. П. с соавт., 1974). Безусловно, гиперкап-ния, прежде всего, оказывает влияние на кардио-респираторную систему, что мы постарались учесть при изучении морфо-функционалыюго состояния желудка в эксперименте. Большой интерес как для теоретической, так и для практической пульмонологии представляет изучение структурных изменений внутренних органов, вызванных гиперкапнией (Левин Г. В., 1988).

Изучая сочетанные заболевания различных органов нельзя обойти вниманием обратнуя связь - состояние органов дыхания при хронических гастродуоденальных язвах. Данные по этому вопросу, изучаемые в клинике с помощью функциональных методов носят противоречивый характер (Дуков Л. Г., 1969; Фурман И. Э., 1971). В связи с чем экспериментальные исследования состояния легких при хронических гастродуоденальных язвах также являются актуальными для пульмонологии.

Чтобы иметь правильное представление о влиянии гиперкапнии на состояние слизистой оболочки желудка у больных ХНЗЛ, поскольку она возникает на фоне выраженной (III степени) дыхательной недостаточности, необходимо учесть предшествующие изменения слизистой оболочки, т. е. у больных с I и II степенями дыхательной недостаточности.

Невозможно в настоящее время рассматривать заболевания желудка, не учитывая инфицированность слизистой облочки пилорическими хеликобактериями (Аруин Л. И. с соавт., 1993)'. Как известно, снижение иммунных сил организма в результате многих заболеваний способствует возникновению и развитию хеликобактерийной инфекции (Чайка Н. А. с соавт., 1988). Между тем, отсутствуют работы в которых бы рассматривалась инфицированность и степень обсеменения слизистой оболочки желудка пилорическими хеликобактериями у больных ХНЗЛ в зависимости от выраженности дыхательной недостаточности. Нет четких, доступных практическому здравоохранению диагностических критериев, позволяющих прогнозировать возникновение симптоматических гастродуоде-нальных язв у больных ХНЗЛ.

3

Цель и задачи исследования

Цель нашего экспериментально-клинического исследования - раскрытие механизмов влияния основных проявлений дыхательной недостаточности (гиперкапнии и респираторного ацидоза при ХНЗЛ на слизистую оболочку желудка и выявление среди больных ХНЗЛ группы повышенного риска возникновения симптоматических гастродуоденальных язв, а также разработка патогенетически обоснованных методов лечения вторичных заболеваний желудка у этих больных.

Достижению поставленной цели способствовало решение следующих задач:

1. Определение границ адаптивного и повреждающего действия гиперкапнии на жизненноважные органы (легкие, сердце, желудок) в эксперименте.

2. Выявление основных патогенетических механизмов влияния гиперкапнии на слизистую оболочку желудка в эксперименте.

3. Создание экспериментальной модели язвы желудка, адекватной симптоматическим язвам при ХНЗЛ.

4. Изучение в эксперименте изменений в легких, возникающих на фоне хронических гастродуоденальных язв.

5. Изучение у больных ХНЗЛ с различной степенью дыхательной недостаточности морфологических изменений слизистой оболочки желудка.

6. Изучение у больных ХНЗЛ с различной степенью дыхательной недостаточности инфицированности и степени обсеменения слизистой оболочки желудкапилорическими хеликобак-териями.

7. С учетом патогенетических механизмов выявление группы риска возникновения симптоматических гастродуоденальных язв и разработка лечебно-лро-филактических мероприятий, направленных против вторичных заболеваний желудка у больных ХНЗЛ.

Научная новизна

Впервые в хроническом эксперименте показано, что гипер-капния в зависимости от ее уровня и сроков воздействия

4

вызывает различные структурные изменения во внутренних органах (легкие, сердце, желудок). Изучено влияние "чистой" пшеркапнии на морфофункциональное состояние желудка, что позволило по-новому осветить патогенез симптоматических язв желудка при ХНЗЛ.

Создана оригинальная модель язвы желудка, адекватно отражающая симптоматические гастродуоденальные язвы при ХНЗЛ.

В длительном эксперименте получены новые данные о структурных изменениях в легких при хронических язвах желудка.

В клинике по-новому дан анализ заболеваний желудка у больных ХНЗЛ: в зависимости от выраженности дыхательной недостаточности, наличия инфицированности и степени обсеменения слизистой оболочки желудкапилорическими хелико-бактериями у этих больных.

На основании экспериментальных и клинических данных предложены новые, патогенетически обоснованные критерии по выявлению группы риска возникновения симптоматических язв желудка у больных ХНЗЛ.

Практическая значимость

Результаты проведенных исследований раскрывают патогенетические аспекты образования симптоматических гастроду-оденальных язв при ХНЗЛ.

Предложенная экспериментальная модель язвы желудка адекватна симптоматическим язвам у больных ХНЗЛ и позволяет разрабатывать вопросы профилактики и лечения этой патологии.

В эксперименте показана возможность формирования в легких морфологических изменений при длительно нерубцую-щихся язвах желудка, подобных изменениям легких при ХНЗЛ.

В клинике предложены диагностические критерии, позволяющие выявить группу повышенного риска возникновения симптоматических гастродуоденальных язв среди больных ХНЗЛ, даны рекомендации по профилактике и лечению этих осложнений.

Положения выносимые на защиту:

, 1. Гиперкапния - синдром, имеющий не только специфическую симптоматику, но и вызывающий определенные морфологические изменения во внутренних органах, выраженность повреждения внутренних органов пропорциональна ее уровню.

2. Гиперкапния снижает резистентность слизистой оболочки желудка и способствует возникновению симптоматических гастродуоденальных язв у больных XH3JI.

3. У больных XH3JI наблюдается инфицированность слизистой оболочки желудка пилорическими хелнкобактериями, несмотря на то, что они получают антибактериальную терапию по. поводу основного заболевания.

, .4. Степень обсеменения слизистой оболочки желудка пилорическими хелнкобактериями наибольшая при III степени дыхательной недостаточности, что связано со снижением местных факторов защиты слизистой у больных ХНЗЛ.

Внедрение в практику результатов исследования

По результатам исследования получено авторское свидетельство № 1711226 (СССР) "Способ моделирования язвы желудка", заявка № 4793701 то 20.02.90 (соавт.: И. И. Марков, В. П. Низовцев); рацпредложение № 18 от 19.06.87 "Способ моделирования хронического нарушения дуоденальной проходимости" выданное Куйбышевским медицинским институтом им. Д. И. Ульянова (соавт. В. И. Белоконев).

По материалам диссертации издано методическое пособие для студентов старших курсов и врачей терапевтов: "Респираторный акцидоз при хронических неспецифических заболеваниях легких (экспериментальные и клинические аспекты), (соавт.: Н. Н. Крюков), Самара, 1994 г.

Результаты работы использованы при написании главы "Дыхательная недостаточность" (соавт.: Н. Н. Крюков) в руководстве для врачей "Практическая гериатрия", Самара, 1995 г.

Предложенные в диссертации критерии дифференциального диагноза между симптоматическими язвами желудка при ХНЗЛ и язвенной болезнью протекающей на фоне ХНЗЛ, атакже способ выявления группы риска возникновения симптоматических язв желудка у больных ХНЗЛ используются в работе пульмонологического и гастроэнтерологического отделений Дорожной больницы ст. Самара.

Способ окраски гастробиоптатов по методу Гимза с целью обнаружения пилорических хеликобактерий, апробированный в диссертационной работе, внедрен в работу эндоскопического и патологоанатомического отделений областной клинической больницы им. Калинина.

Результаты проведенных исследований используются во время проведения занятий со студентами на кафедре внутренних болезней стоматологического и педиатрического факультетов Самарского государственного медицинского университета.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на итоговой годичной конференции ЦНИЛ Куйбышевского медицинского института им. Д. И. Ульянова в 1985 г.; областной научно-практической конференции медицинских работников Куйбышевской области в 1986 г.; итоговой годичной конференции ЦНИЛ Самарского медицинского института им. Д. И. Ульянова в 1991 г., на заседании секции пульмонологов Самарского областного научного общества терапевтов в 1993 г.; на Самарской областной конференции "Клинические, экспериментальные и морфологические аспекты воздействия экологических факторов на организм человека и животных". Самара, 1993 г.; на юбилейной сессии НИЦ Самарского государственного медицинского университета, посвященной 75-летию медицинского университета в 1994 г; на 4 Национальном Конгрессе по болезням органов дыхания. Москва, 1994 г., на итоговой научной конференции НИЦ Самарского государственного медицинского университета в 1995 г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 10 в центральной печати. Получено авторское свидетельство на изобретение и удостоверение на рационализаторское предложение.

Объем, и структура работы

Диссертация изложена на 259 страницах машинописи, иллюстрирована 86 рисунками и 17 таблицами, состоит из введения, семи глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает труды 240 отечественных и 170 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальное исследование

Нами выполнено экспериментальное исследование на 149 белых лабораторных крысах массой 200-240 гр.

У 96 крыс создана модель "чистой" экзогенной гиперкапнии и изучено влияние ее на морфофункциональное состояние внутренних органов. Экспериментальную модель гиперкапнии мы создавали путем помещения животных в камеру с различным содержанием С02. Выполнено три серии экспериментов. В первой серии концентрация С02 составила 11 % (30 животных), что вызвало тяжелую экзогенную гиперкапнию. Во второй серии С02 - 7% (32 крысы) - воздействие средней тяжести. В третьей серии (34 животных) концентрация углекислоты была 5%, что расценивалось как экзогенная гиперкапния легкой степени. Животные выводились из эксперимента путем дека-питации под эфирным наркозом на 3, 7, 35 сутки.

У 16 животных с оригинальной моделью хронического нарушения дуоденальной проходимости изучено влияние гиперкапнии на кислотообразующую функцию желудка.

У 24 крыс с экспериментальной длительностью нерубцую-щейся язвой желудка изучена морфология легких.

13 животных составили контрольную группу.

Для изучения воздействия гиперкапнии на некоторые органы и системы нами были выбраны методы, которые позволили получить достаточную информацию для характеристики этого процесса:

а) Морфологические методы:

общсморфологические - окраска препаратов гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизон;

гистохимические - ШИК-реакция с ферментативным контролем амилазой;

импрегнационные - суправительная импрегнация сосудов брюшной полости методом Ранвье в модификации И. И. Маркова (1985);

морфометрические: подсчет количества париетальных клеток и капилляров на одну фундальную железу, измерение площади поперечного сечения капилляров слизистой оболочки желудка, намерение объема ядер и ядерно-цитоплазматические отношения (ЯЦО) париетальных клеток. Измерения проводились окуляр-микрометром МОВ-1-15*

С целью объективной оценки ателектазов проводилось измерение оптической плотности легочной ткани на микрофотометре.

б) Биохимические методы:

определение II степени - оксикортикостероидов в плазме крови методом Ю. А. Панкова в модификации В. Г. Подковкина (1989);

определение холинэстераз в сыворотке крови и эритроцитах методом Хестрина в модификации В. Г. Подковкина (1989);

определение катехоламинов в ткани надпочечников методом Э. М. Матлиной в модификации В. Г. Подковкина (1989).

Газы и рН смешанной венозной крови животных определяли на биомикроанализаторе ОР-2Ю.

Определение кислотности желудочного сока проводилось титрационным методом. Для получения желудочного сока предварительно у животных создавалась собственная модель хронического нарушения дуоденальной проходимости.

Клинические наблюдения

В клинике нами наблюдалось 202 больных ХНЗЛ, находившихся на стационарном лечении в пульмонологическом отделении Дорожной больницы ст. Самара. Среди них было 170 мужчин и 32 женщины в возрасте от 18 до 76 лет. Контрольная группа составляла 16 человек - 12 мужчин и 4 женщины в возрасте от 19 до 54 лет.

Наряду с общепринятыми в пульмонологическом отделении методами обследования, для определения степени тяжести дыхательной недостаточности у всех больных исследовали газовый состав и рН крови, показатели КЩС определялись косвенным путем с помощью номограммы Зиггаарда-Андерсе-на.

У 125 больных проведена множественная прицельная биопсия из антрального и фундального отделов желудка. Состояние слизистой оболочки желудка у больных ХНЗЛ при различных степенях дыхательной недостаточности мы изучали с помощью общеморфологических методов - окраска гематоксилин-эозином и пикрофуксином по Ван-Гизон.

Диагноз гастрита у больных ХНЗЛ формулировался по современной "Сиднейской классификации" с учётом этиологического фактора (Аруин Л. И. с соавт., 1993 г).

Для выявления пилорических хеликобактерий в биоптатах мы использовали окраску по Гимза. Степень обсеменения слизистой оболочки желудка пилорическими хеликобактерия-ми оценивалась полуколичественным методом.

Результаты исследований обрабатывались методом вариационной статистики. Вычислялись среднеарифметические значения X и их среднеквадратические отклонения. Оценка достоверности различий сравниваемых показателей проводилась с помощью критерия Стьюдента при заданном уровне значимости а = 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

А. Экспериментальные данные

Проведенные нами экспериментальные исследования на 96 белых лабораторных крысах позволили расшифровать некоторые механизмы длительного воздействия различных, уровней гиперкапшш на внутренние органы (легкие, сердце, желудок), а также на состояние основных регулирующих систем организма: симпатоадреналовую, холинергическую, выработку глюко-кортлкоцдов. Уровни воздействия гиперкапшш в наших экспериментах составляли 5,7 и 11% С02 во вдыхаемом воздухе, что связано с газопреферендумом у этих животных (Вреслав И. С., 1970).

Помещение животных в атмосферу с наименьшим содержанием углекислоты (5%) уже вызывало у них гиперкапнию и респираторный ацидоз во все сроки наблюдения о чем свидетельствуют рост Р С02 и снижение рН крови.

Анализ некоторых регуляторных систем организма установил, что легкая гиперкапния вызывает активацию симпатоад-реналовой и холинергической систем, о чем свидетельствовало повышение катехоламинов в надпочечниках и снижение холи-нэстераз в сыворотке и эритроцитах животных. При тяжелой гиперкапнии нарушались реципрокные отношения в вегетативной нервной системе, что характерно для состояния стресса. Нейромедиаторный дизбаланс играет существенную роль в патогенезе язв желудка у больных ХНЗЛ (БиргН. А., 1986).

Морфологические исследования позволили обнаружить структурные изменения в легких, миокарде, желудке.

В легких гиперкапния различной степени тяжести вызывает очаговые изменения как в воздухоносных путях так и ацину-сах, выраженность которых неодинакова. Так, при гиперкапнии тяжелой и средней степени выявлялись деструктивно-воспалительные процессы преимущественно в дистальных отделах мелких бронхов и бронхиолах. Они проявлялись дистрофией, деструкцией и десквамацией эпителия слизистой оболочки, лейкоцитарной инфильтрацией, гемостазом и тканевым отеком всех оболочек стенки бронха. Сужение просвета бронха

11

и порой полное его закрытие за счет деструкции слизистой и спазма мышечной оболочки приводило к обтурационному ателектазу.

Со стороны ацинусов наблюдались дистрофические изменения и слущивание альвеолярного эпителия в просвет альвеол, гемостаз в микроциркуляторном русле межальвеолярных перегородок, повышение сосудистой проницаемости, интерстици-альный отек, клеточная инфильтрация, что приводило к деструкции стенок альвеол, быстрому вытеснению воздуха из ацинусов, формированию застойного ателектаза и ателектати-ческой пневмонии в последующем.

При легкой гиперкапнии морфологические изменения имели очаговый характер и меньшую степень выраженности. В основном они выявлялись е ацинусах, а воздухоносные пути поражались незначительно. Более выраженные изменения легочной ткани при тяжелой гиперкапнии, чем при легкой подтверждались высокими показателями оптической плотности легочной ткани (табл. 1).

Таблица 1

Изменение оптической плотности легочной ткани крыс при воздействии экзогенной гиперкапнии (ед. опт. пл.)

(X ±о)

Концентрация со2 Контроль 3 сутки 7 сутки 35 сутки

5% 29,2+0,8 42,8 ±1,3* 37,2 + 1,0* 31,6 ±1,2

7% 45.8+1,4* 47,6+1,4* 36,0 ±1,2*

11% 51,7+1,4* 53,3 + 1,0* 47,4 ±0,9*

Примечание: звездочка - различие достоверно по сравнению с контрольной группой.

Количество измерений на каждый срок наблюдений - 100. 12

Таким образом, выявленные в эксперименте факты о повреждающем влиянии гилеркапнии на легкие помогли объяснить наблюдаемую нами в клинике большую частоту возникновения острой очаговой пневмонии при третьей степени дыхательной недостаточности, нежели при первой или второй степенях, поскольку возникновение гиперкапнии у больных ХНЗЛ еще более усугубляет основной процесс, вызывая новые патологические изменения в легких.

При воздействии гиперкапнии тяжелой и средней степени на миокард в эксперименте преимущественно регистрировались дисциркуляторные изменения: усиление сосудисто-тканевой проницаемости, полнокровие микроциркуляторного русла, плазморрагии, отек, очаговые кровоизлияния. Со стороны кардиомиоцитов наблюдались дистрофические процессы вплоть до некроза. При легкой гиперкапнии превалировали компенса-торно-лриспособительные процессы и изменения миокарда были минимальные.

Учитывая повреждающее действие гиперкапнии на миокард , согласно данным эксперимента, мы предполагаем, что она может быть одним из факторов способствующих декомпенсации хронического легочного сердца у больных ХНЗЛ. Наше предположение подтвердилось в клинических наблюдениях: уровень гиперкапнии у больных с декомпенсированным легочным сердцем оказался выше чем у больных с компенсированным хроническим легочным сердцем.

Вопрос о влиянии гиперкапнии на состояние желудочно-кишечного тракта имеет давнюю историю. Еще Клод Бернар (1848) высказал мысль о том, что углекислый газ принимает активное участие в образовании соляной кислоты в желудке. С тех пор накопилось много данных о влиянии гиперкопнии на желудочную секрецию. Однако, эти сведения полученные исследователями в кратковременных опытах (длительность воздействия гиперкапнии от нескольких часов до одного дня) являются противоречивыми, что связано с трудностью моделирования "чистой" гиперкапнии налюдях и крупных лабораторных животных.

Состояние желудка при длительном воздействии гиперкапнии имеет большое практическое значение в связи с недостаточ-

ной изученностью патогенеза симптоматических гастродуоде-нальных язв у больных ХНЗЛ. Большинство исследователей связывают симптоматические язвы при ХНЗЛ с гипоксемией -облигатным признаком дыхательной недостаточности (Бирг Н. А., 1977; Пасечников В. Д., 1988; Марков И. И., 1991; Дворецкий Л. И., 1992).

Со стороны желудка при тяжелой гиперкапнии выявлены выраженные патоморфологические изменения. В ранние сроки эксперимента (3 сутки) преобладали нарушения крово- и лимфообращения. Отмечалась венозная гиперемия, отек, расширение лимфатических сосудов, переполнение их белковой жидкостью. Стенки кровеносных сосудов микроциркуляторно-го русла были выстланы набухшим, частично слущенным эпителием. В них встречались стазы, формировались эритроци-тарные сладжи и отдельные агглютинаты. В подслизистой оболочке стенки артерий выглядели утолщенными, гомогене-зированными с явлениями плазматического пропитывания. Местами по ходу кровеносных стволиков прослеживались ограниченные клеточные инфильтраты состоящие из лейкоцитов, лимфоцитов и макрофагов. В местах наиболее выраженного отека прослеживалась базофильная окраска коллагеновых волокон, снижение их фукеинофилии. В глубоких отделах желудочных ямок снижалось количество слизи, возможно, за счет разжижения ее транссудатом.

На 7 сутки эксперимента выраженность лимфостаза и отека несколько снижалась. Вдоль границы слизистого и подслизис-того слоев желудка формировались ограниченные лимфогисти-оцитарные инфильтраты. В слизистой желудка обнаруживались эрозивные и язвенные дефекты. В дне последних прослеживались воспалительная инфильтрация. Строма слизистой оболочки выглядела огрубевшей с утолщенными коллагеновы-ми волокнами. В мышечном слое стенки желудка на фоне полнокровия и отека возникала вакуолизация гладкомышеч-ных клеток, их очаговый некробиоз.

В поздние сроки эксперимента (35 сутки) явления отека и полнокровия стенки желудка сохранились. Воспалительные и деструктивные изменения становились менее выраженными, однако наблюдались клеточные инфильтраты, встречались

язвенные дефекты. Наряду с этим активизировались пролифе-ративно-склеротические процессы. Соединительная ткань глубоко проникала в слизистую оболочку желудка, достигала ее верхней трети. В железистых структурах желудка зачастую формировались ретенционные кисты заполненные белковыми массами. Изучение кистозных структур на разных этапах их образования позволило раскрыть механизм их возникновения. Профилиративно-склеротические процессы в поверхностных отделах слизистой приводили к закрытию просветов желез, изоляции их от полости желудка. Проксимальные участки желез накапливали секрет, растягивались, клетки выстилающие их уплощались, атрофировались, таким образом образовывались кисты. Склеротические изменения в стенке желудка сопровождались атрофическими процессами слизистой оболочки, толщина последней сокращалась местами более чем в два раза.

При воздействии гиперкапнии средней степени тяжести изменения желудка имели сдвиги аналогичные вышеуказанным, но были слабее выражены чем в первой серии экспериментов.

Легкая гиперкапния вызывала наименьшие изменения в слизистой оболочке желудка. Возникновение патологических сдвигов начиналось на более поздних сроках эксперимента, так склеротические процессы появлялись лишь на 35 сутки.

Результаты морфометрического исследования также подтверждают формирование атрофического гастрита при длительном воздействии гиперкапнии у животных. Об этом свидетельствует уменьшение количества париетальных клеток на одну фундальную железу в поздние сроки наблюдения при тяжелой и средней степенях гиперкапнии (табл. 2), а также уменьшение объема ядер париетальных клеток во всех сериях эксперимента (табл. 3), что является показателем снижения их функциональной активности и уменьшения выработки соляной кислоты (Успенкий В. М., 1986). Об этом свидетельствует также снижение общей кислотности желудочного сока у крыс с экспериментальным нарушением дуоденальной проходимости.

Таблица 2

Изменение количества париетальных клеток на одну фундальную железу при экзогенной гиперкапшш (Х±а)

Срок воздействия Контроль Гиперкапния 11% Гиперкапния 7% Гиперкапния 5%

3 суток 7 суток 35 суток 18,9 ±0,5 (11=30) 19,7± 0,6 (п-30) 15,7 + 0,5* (п=30) 11,7 ±0,7* (л—30) 19,4 + 0,5 (п=30) 17,7 + 0,5 (п=30) 16,0 ± 0,8* (п=30) 20,0 ±0,7 (п=30) 19,3 ±0,9 (п-30) 18,6 ±0,6 (п=30)

Примечание: звездочка - различие достоверно по сравнению с контролем, п - количество измерений. Таблица 3 Изменение объема ядер париетальных клеток (мкм3) при воздействии экзогенной гиперкапнии (X ± о)

Срок воздействия Контроль Гиперкапния 11% Гиперкапния 7% Гиперкапния 5%

3 суток 7 суток 35 суток 128,1 ± 1,0 (11-100) 111,7 ± 3,8* (11=100) 106,6 ± 4,5* (л-100) 87,9 + 5,8* (11=100) 119,8 + 4,4 (п=100) 90,3 ±2,4* (п-100) 96,8 ± 3,2* (п-100) 117,1 +03,3 (п-100) 122,5 ±3,0 (п-100) 117,9 ± 2,9 (п-100)

Примечание: звездочка - различие достоверно по сравнению с контролем, п - количество измерений.

Следовательно наши морфофункциональные исследования позволяют отрицать участие агрессивного кислотного фактора в патогенезе эрозивно-язвенных поражений слизистой оболочки желудка при длительном воздействии гиперкапнии.

16

В связи с вышесказанным проблема изучения гнперкапнии как регулятора сосудистого тонуса на состояние кровоснабжения стенки желудка становится более актуальной.

В эксперименте нами установлено, что изменения в микро-циркуляторном русле желудка по типу венозной гиперемии возникают уже на 3 сутки. Об этом свидетельствуют не только общеморфологические, но и морфометрические методы исследования. Мы наблюдали возрастание количества функционирующих капилляров на одну фундальную железу, увеличение площади поперечного сечения капилляров и венул. Эти изменения более выражены при тяжелой гиперкапнии чем при легкой. При легкой гиперкапнии изучаемые показатели уже на 7 сутки возвращались к норме и не отличались достоверно от контроля.

Наблюдаемые нами изменения микроциркуляторного русла слизистой оболочки желудка при гиперкапнии соответствуют описанным в литературе состояниям для которых характерна длительная адренергическая стимуляция (Завадская И. С., Морева Е. В., 1981). Активация симпатоадреналовой системы при гиперкапнии подтверждена и в наших экспериментах. Роль катехоламинов в патогенезе гастродуоденальных язв подробно изучена (Большакова Т. Д. с соавт., 1982; Белостоцкий Н. И., 1988). Под влиянием катехоламинов сначала происходит сокращение пре- и посткапиллярных сфинктеров, что препятствует проникновению крови в капилляр. Затем прекапилляр-ный сфинктер теряет тонус из-за развития местной гепоксии и накопления кислых метаболитов. Посткапиллярный сфинктер остается в сокращенном состоянии, что приводит к венозной гиперемии со всеми вытекающими отрицательными последствиями. Мы предполагаем, что в регуляции кровенаполнения слизистой желудка определенную роль играет мышечная пластинка слизистой, поскольку наблюдалось переполнение венул в глубине слизистой, прилегающих к мышечной пластинке.

В то же время гилеркапния вызвала спазм артерий подсли-зистого слоя стенки желудка во все сроки эксперимента и при всех уровнях воздействия, о чем свидетельствует увеличение индекса Кернагана (табл. 4). Спазм артерий подслизистой безусловно приводит к ишемии и гипоксии слизистой оболочки желудка.

Таблица 4.

Изменение индекса Ксрнагана артерий поделизнстои основы фундального отдела желудка при воздействии экзогенной гииеркашши (X ± ст).

Срок воздействия Контроль Гиперкап-ния 11% "Гиперкап-ния 7% Гиперкапния 5%

3 суток 3,6 + 0,4 14,9 + 2,1* 13,4 ± 2,3* 10,3 + 1,7*

(п=13) (п-12) (п=10) (п-11)

7 суток 14,4 ± 1,8* 14,0+2,3* 5,2 ±0,7

(ц-10) (п=13) (п-12)

35 суток 8,0 ± 0,8* 8,3 ± 0,8* 5,0 ± 0,7

(п-8) (п-9) (п-11)

Примечание: звездочка - различие достоверно по сравнению с контролем, п - количество измерений.

Воздействие гипоксии на микроциркуляторное русло схоже с эффектами гиперкапниии тесно переплетаются между собой. Гипоксия сама по себе определяет развитие нескольких факторов: накопление недоокисленных продуктов обмена (ацидоз), появление в тканях вазоактивных метаболитов, действующих в основном как вазодилятаторы, и веществ типа тканевых медиаторов, снижение тонуса гладких мышечных клеток в стенках резистивных микрососудов и увеличение проницаемости обменных микрососудов, эндотелиальные клетки которых чувствительны к дефициту кислорода (Чернух А. М., 1975; Караганов Я. Л., Кардиваренко Н. В., 1982; Левин В. Н., 1982). Как показано в нашем эксперименте, гиперкапнии принадлежит первичная, пусковая роль в возникновении патологии слизистой, которая реализуется путем нарушения регуляции сосудистого тонуса стенки желудка.

Сочетание выявленных нами патогенетических механизмов, обусловленных гиперкаинией приводит к эрозивно-язвен-ным поражениям желудка. Данное обстоятельство использо-

вано нами для создания экспериментальной модели язвы желудка. Способ моделирования язвы желудка у крыс путем помещения животных в гиперкапническую атмосферу (11% С02) на 7 суток признано изобретением и получено авторское свидетельство № 1711226. Мы считаем, что созданная модель адекватна симптоматическим гастродуоденальным язвам при ХНЗЛ и может быть использована в дальнейшем для изучения вопросов профилактики и лечения этих осложнений. В эксперименте длительно протекающая гиперкапния, как установлено нами, приводит к атрофическим изменениям слизистой оболочки желудка, но несмотря на это деструктивные поражения также имеют место, что подчеркивает их "сосудистый" патогенез.

Безусловно, экспериментальные данные нельзя в чистом виде экстраполировать в клинику. Как показано нами в клинических наблюдениях гиперкапния у больных ХНЗЛ приводит к декомпенсации хронического легочного сердца, поэтому в патогенезе язвообразования необходимо учитывать застойные явления в большом круге кровообращения, что усугубляет ишемию слизистой оболочки желудка. Роль микро-циркуляторньгх расстройств, ишемии слизистой оболочки в патогенезе гастродуоденальных язв подробно освещены в литературе (Дорофеев Г. И. с соавт., 1972; Малов Ю. С., 1980; Башняк В. В., 1989; Самсонов А. А. с соавт., 1992). Также нельзя отрицать ульцерогенное действие лекарственных препаратов, которые вынуждены принимать больные ХНЗЛ: глюко-кортикоиды, НПВС, ксантиновые производные (Марин Л. П. с соавт., 1973).

Согласно нашей концепции,механизмязвообразования при экспериментальной гиперкапнии можно представить следующим образом:

повышение активности симпагоадрена-ловой системы

4

сужение артерий подслизистой

ишемия СОЖ

Гиперкапния

4-

тканевой ацидоз

повышение проницаемости стенки сосудов

иммиграция лейкоцитов

выход лнзосомаль-ных ферментов, БАВвСОЖ

4

язва желудка

спазм мышечной пластинки СОЖ

I

нарушение венозного оттока (венозная гиперемия)

I

ч-

гипоксия СОЖ

Механизмы возникновения бронхолегочной патологии при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки изучены недостаточно полно. Согласно одной из теорий боли в брюшной полости при язвенной болезни приводят к ограничению движений диафрагмы - гиповентиляции, что вызывает нарушение сомоочищения бронхов и их закупорку в дальнейшем. Нарушение проходимости бронхов может быть также следствием их рефлекторного спазма (Дуков Л. Г.,1969).

Нарушение бронхиальной проходимости у больных язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки может произойти вследствие повышения вязкости бронхиального секрета в результате приема холинолитиков (Бобков А. Г., 1989). В участке дренируемом закупоренным бронхом происходит рассасывание воздуха и формирование ателектаза.

В продолжительном эксперименте (3 месяца и более) нами показано, что хроническая язва желудка у животных приводит к длительно текущим ателектазам, которые заканчиваются формированием очагового пневмосклероза и сопутствующей иррегулярной эмфиземы, что является морфологическим субстратом для формирования ХНЗЛ.

Таким образом в эксперименте прослеживается прямая и обратная связь между заболеваниями легких и желудка.

20

Б. Клинические данные

В зависимости от степени тяжести дыхательной недостаточности согласно классификации И. П. Смирнова (1978) мы распределили больных ХНЗЛ на три группы.

Дыхательная недостаточность I степени для которой характерны умеренные нарушения вентиляции легких по данным исследования функции внешнего дыхания и пневмотахомет-рии, без нарушения газового состава крови выявлена у 105 больных (89 мужчин и 16 женщин).

Средний возраст больных этой группы составил 40Д ±1,3 года.

Длительность анамнеза заболевания 5,9 ± 0,5 года.

II степень дыхательной недостаточности которая характеризуется нарушением функции внешнего дыхания и умеренной гипокеемией (габл. 5) выявлена у 68 человек (56 мужчин и 12 женщин).

Средний возраст больных в этой группе составил 53,6 ±1,2 года, длительность заболевания - 9,9 ± 0,9 года.

. Таблица 5.

Газы и рН крови у больных ХНЗЛ при различных степенях дыхательной недостаточности (X ± сг)

Показатели Контроль (и- 16) I степень (и-105) II степень (п=68) III степень (п-29)

РаО, 83,9 + 1,0 83,8 ±0,5 73,6 ± 0,7* 67,1 ± 1,1*

(мм. рт. сг.)

Ра СО., 40,4 + 0,7 38,6 + 0,6 37,4 ± 0,6* 52,6 ± 0,8*

(мм. рт. ст.)

рН 7,40 ± 0,01 7,39 + 0,01 7,38 ±0,05 7,34+0,01*

Примечание: звездочка - различие по сравнению с контролем достоверно, п - количество обследованных.

III степень дыхательной недостаточности для которой характерна гипоксемия с гиперкапнией, на фоне значительных нарушений функции внешнего дыхания, диагностирована у 29 больных (25 мужчин и 4 женщины). На основании наличия гиперкапнии и изменений КЩС у всех больных выявлен респираторный ацидоз. Средний возраст больных в этой группе составил 58,9 ±1,8 года. Длительность анамнеза основного заболевания 15,3 ± 1,1 года.

У всех больных в этой группе обнаружено хроническое легочное сердце, причем у 34,5% - декомпенсированное. Экспериментальные исследования позволили нам выявить повреждающее действие гиперкапнии на миокард. В клинических наблюдениях нами установлено, что у больных с декомпенси-рованным хроническим легочным сердцем имелся более высокий уровень гиперкапнии чем у больных скомпенсированным хроническим легочным сердцем. Поэтому мы считаем, что гиперкапния является одним из факторов способствующих декомпенсации хронического легочного сердцаубольных XH3JI.

При анализе сопутствующих заболеваний необходимо отметить, что параллельно усилению степени тяжести дыхательной недостаточности наблюдается рост заболеваемости больных XH3JI острой очаговой пневмонией (5,7% при1степени, 10,2% при II степени и 13,8% при III степени). Увеличение заболеваемости острой очаговой пневмонией при III степени дыхательной недостаточности мы также объясняем наличием гиперкапнии, поскольку в эксперименте нами доказано, что гиперкапния способна вызвать у животных ателектазы и ателектатичес-кую пневмонию.

Эндоскопическое исследование желудка проводилось всем больным в период затихающего обострения основного заболевания.

Во время обследования клинических признаков заболеваний желудка у больных ХНЗЛ не отмечалось.

При I степени дыхательной недостаточности неизмененная слизистая оболочка выявлена у 5 больных (4,8%). У 32 человек (30,5%) наблюдалась картина поверхностного гастрита. Атро-фический (смешанный) гастрит встречался несколько чаще - у 44 больных (41,9%). У 13 человек (12,4%) был выявлен

гастродуоденит, эрозивный гастрит у б (7,7% ). Язвы луковицы двенадцатиперстной кишки были обнаружены у 5 больных (4,8%), причем у 2 выявлены впервые.

В группе больных со II степенью дыхательной недостаточности при эндоскопическом исследовании неизмененная слизистая оболочка желудка обнаружена лишь у одного (1,5%). Наиболее часто встречался атрофический (смешанный) гастрит у 37 больных (54,4%), поверхностный гастрит выявлен у 14 (20,6%), гастродуоденит у 8 (11,2%), эрозивный гастрит у 3 человек (4,4%). Гастродуоденальные язвы обнаружены у 5 больных (7,3%): у 4 в луковице двенадцатиперстной кишки и у одного в желудке.

При эндоскопическом исследовании изменения слизистой оболочки желудка выявлены у всех больных ХНЗЛ с III степенью дыхательной недостаточности. Наиболее часто встречался диффузный атрофический пангастрит - у 13 человек (44,8%). Эрозивный гастрит выявлен у 7 больных (24,2%), поверхностный гастрит лишь в 10,3% - у 3 больных. Гастродуоденальные язвы в этой группе обнаружены у 6 больных (20,7%), у одного язва локализовалась в луковице двенадцатиперстной кишки и у 5 человек в желудке.

Гастродуоденальные язвы у больных ХНЗЛ при всех степенях дыхательной недостаточности характеризовались скрытой клинической симптоматикой, отсутствием четкого болевого синдрома, имелись лишь неопределенные жалобы, указывающие на наличие желудочной диспепсии в виде отрыжки, чаще воздухом, чувства тяжести в эпигастральной области после еды и приема таблеток.

Таким образом, при эндоскопическом исследовании наиболее выраженные изменения слизистой оболочки желудка у больных ХНЗЛ выявлены на фоне гиперкапнии при III степени дыхательной недостаточности.

Безусловно, заключение эндоскописта имеет лишь ориентировочное значение. На современном уровне развития медицины наиболее достоверным методом диагностики заболеваний желудка является морфологическое исследование. Гистологическое изучение гастробиоптатов позволило более подробно расшифровать изменения слизистой оболочки желудка, наблюда-

емые у больных XH3JI при различных степенях дыхательной недостаточности.

При морфологическом исследовании выявлено, что для I степени дыхательной недостаточности наиболее характерен поверхностный гастрит (табл. 6).

При II степени дыхательной недостаточности в большинстве случаев выявлялся атрофический гастрит, сопровождающийся перестройкой фундальных желез по кишечному типу. Это явление может быть своеобразной компенсаторно-приспособительной реакцией, ускорением дистрофических процессов, в ответ на гипоксию, поскольку для выработки соляной кислоты париетальными клетками, требуется большое количество кислорода и энергии.

Возникновение гиперкапнии (III степень дыхательной недостаточности) характеризовалось появлением на фоне атрофи-чеекого гастрита с энтеролизацией фундальных желез деструктивных процессов - эрозий и язв. В целом, среди всех обследованных больных ХНЗЛ гастродуоденальные язвы выявлены у 7,9% а при III степени дыхательной недостаточности у 20,7% .

Таблица 6.

Морфологические изменения слизистой оболочки желудка у больных ХНЗЛ в зависимости от выраженности дыхательной недостаточности (ДН).

Степень ДН Норма Поверхностный гастрит Атрофический гастрит без перестройки желез Атрофический гастрит с перестройкой желез Эрозивный гастрит Гастродуоденальные язвы

I (п-55) 12,7% п-=7 50,9% п=28 7,2% 11=4 20,0% 11=11 5,5% п=3 3,6% 11=-2

П (11-49) 2,0% п-1 34,7% п=17 22,4% 11=11 28,5% п=14 6,1% п=3 6,1% 11=3

III (ri—21) 9,5% п-2 19,0% и=4 38,0% п=8 9,5% п=2 23,8% п=5

Всего: ■ (U-125) 6,4% п=8 37,6% п=47 15,2% п=19 26,4% п=33 9,4% 11=8 8,0% п=10

Примечание: п - количество больных. 24

Изменения, возникшие при III степени дыхательной недостаточности мы можем правильно трактовать благодаря данным полученным в эксперименте: гиперкапния, снижая резистентность слизистой оболочки желудка, приводит к возникновению гастродуоденальных язв. В основном, изменения слизистой оболочки желудка при XH3JI укладываются в рамки вторичного эндогенного гастрита, для которого в отличие от экзогенного гастрита характерно одновременное поражение антрального и фундапьного отделов желудка и быстрое прогрес-сирование процесса.

Мы считаем, что основными причинами вызывающими поражение слизистой оболочки желудка при XH3JI являются: изменение мнкроциркуляторного русла под воздействием ги-перклпшти, ишемия слизистой, длительное воздействие некоторых лекарственных препаратов. Инфицирование желудка пилорическими хеликобактериями также имеет место у больных XH3JI, несмотря на то, что они довольно часто получают курсы массивной антибактериальной терапии по поводу обострения основного заболевания.

В настоящее время невозможно рассматривать состояние слизистой оболочки желудка без учета инфицированности ее пилорическими хеликобактериями (HP). С помощью гистологических методов исследования нами обнаружено, что инфици-рованность HP у больных XH3JI в целом составляет 27,5%.

При анализе инфицированности с учетом степени тяжести дыхательной недостаточности выявлено, что она во всех группах примерно одинакова, но степень обсеменения слизистой оболочки HP возрастает пропорционально тяжести дыхательной недостаточности (табл. 7).

, Таблица 7

Обсеменение слизистой оболочки желудка НР у больных ХНЗЛ в зависимости от степени тяжести дыхательной недостаточности

Степень дн Слабая степень обсеменения (до 20 микробов в поле зрения) Средняя степень обсеменения (от 20 до 50 микробов в поле зрения) Высокая степень обсе-менения (более 50 микробов в поле зрения)

I 95,6% 3,7% 0,7%

(п-272) п-260 п=10 п-2

П 85,2% 11,4% 3,4%

(п-176) п=150 п=20 п-6

III 77,0% 18,8% ' 4,2% '

(п=96) п-74 п-18 11-4

Всего: (п-544) 89,0% (п=484) 8,8% (и=48) 2,2% (п=12)

Примечание: п - количество полей зрения в которых проводился подсчет бактерий при увеличении 630.

Оценка взаимодействия HP с эпителиальными структурами слизистой оболочки желудка также указывает на более тяжелое поражение при III степени дыхательной недостаточности. При I к II степенях дыхательной недостаточности пилорические хеликобактерии располагались в слое пристеночной слизи, в устьях желудочных ямок, тогда как при III степени они обнаружились в области межэпнтелиальных контактов и на поверхности клеток покровного эпителия, вызывая деструктивные изменения последних. Инфицированность слизистой HP во всех случаях сопровождалась гастритом с выраженной степенью активности.

Мы считаем, что наибольшая степень обсеменения HP при III степени дыхательной недостаточности связана с вышеописанными нарушениями кровоснабжения слизистой оболочки желудка, обусловленными гиперкапнией, в результате которых снижаются местные механизмы обеспечивающие резистен-

26

тность к факторам агрессии, в том числе и к пилорическим хеликобактериям.

В настоящее время клиницисты часто говорят о сочетанном течении язвенной болезни иХНЗЛ, что приводит к неоправданной полипрогмазии и росту связанных с этим осложнений. Необходимо четко разграничиватьсимптоматические гастроду-оденальные язвы, возникшие на фоне ХНЗЛ и первоначально возникшую язвенную болезнь на фоне ХНЗЛ (Василенко В. X. ссоавт., 1987; КрыловА. А., 1992). При III степени дыхательной недостаточности частота гастродуоденальных язв была значительна выше, но сочетание их с инфицированностью HP было ниже чем в других группах.

Гастродуоденальные язвы ассоциированные с HP по нашим данным при всех степенях дыхательной недостаточности имели анамнез и локализовались в луковице двенадцатиперстной кишки. В отличии от них по нашим данным для симптоматических язв при ХНЗЛ характерно: возникновение на фоне гиперкапнии (III степени дыхательной недостаточности), отсутствие анамнеза и клинической симптоматики, отсутствие инфицированности HP, локализация в различных отделах желудка, множественность язвенных дефектов, изменения слизистой по типу атрофического пангастрита (табл. 8).

Вместе с тем, возникновение гиперкапнии у больных ХНЗЛ ухудшает прогноз течения сопутствующей язвенной болезни ассоциированной с пилорическими хеликобактериями, поскольку снижая резистентность слизистой оболочки желудка увеличивает степень обсеменения ее бактериями. По данным литературы тяжесть клинической картины, длительность и частота рецидивов язвенной болезни двенадцатиперстной кишки прямо пропорциональна степени обсеменения слизистой оболочки желудка пилорическими хеликобактериями (Прохоренко О. К. с соавт., 1993; Григорьев. П. Я. с соавт., 1995).

Таблица 8

Критерии дифференциального диагноза между язвенной болезнью, протекающей на фоле ХНЗЛ и симптоматическими язвами пр ХНЗЛ

Показатели Язвенная болезнь Симптоматические язвы

1. Возраст больного преимущественно пожилой

молодой

2. Анамнез язвенной имеется отсутствует

болезни

3. Связь с дыхательной отсутствует возникают на фоне

недостаточностью гиперкапнии

4. Клиническая симп- выражена отсутствует

томатика

5. Количество язвенных преимущественно чаща множественные

дефектов единичные

6. Локализация преимущественно чаще желудок

язвенных дефектов луковица двенадцати-

перстной кишки

7. Осложнения различные характерно желудочное

кровотечение

8. Состояние слизистой различные варианты атрофический пангастрит

оболочки желудка гастрита (чаще пора-

жается антральный

отдел)

9. Инфицированность характерна нехарактерна

пилорическими хе-

ликобактериями

противоязвенная

10 Эффективность терапия борьба с дыхательной

лечения недостаточностью

Учитывая наши дифференциально-диагностические критерии, симптоматические гастродуоденальные язвы имелись у 4 человек с III степенью дыхательной недостаточности из 125 обследованных боль-

пых ХНЗЛ, что составило 3,2%

Следовательно, патогенез симптоматических гастродуоде-нальных язв при ХНЗЛ связан с гиперкапнией, как показано в наших экспериментальных исследованиях, а не с инфицированием пилорическими хеликобактериями.

Таким образом, возникновение гиперкапнии у больных ХНЗЛ, значительно увеличивает риск возникновения симптоматических гастродуоденальных язв для которых характерна стертая клиническая симптоматика и склонность к желудочным кровотечениям. В связи с этим, больных ХНЗЛ с гиперкапнией необходимо выделить в группу повышенного риска и при поступлении в стационар этим больнымдолжно проводиться эндоскопическое исследование желудка и соответствующее профилактическое лечение.

Учитывая сосудистый генез симптоматических язв желудка и снижение кислотно-пептического фактора при длительной гиперкапнии, как установлено в наших экспериментально-клинических исследованиях, мы считаем, что больным с выраженной дыхательной недостаточностью для профилактики поражений желудка целесообразно наряду с диетой (стол №1), назначать лекарственные средства улучшающие кровоток в слизистой оболочке желудка (солкосерил, эуфиллин), которые предпочтительнее для этих больных, нежели препараты подавляющие желудочную секрецию. При обнаружении у больных ХНЗЛ пилорических хеликобактерий необходимо назначить денол, который признан базисным препаратом, по общепринятой схеме, так как одни антибиотики даже в больших дозах не могут ликвидировать эти микробы.

Проведенные нами экспериментально-клинические исследования позволяют утверждать, что гиперкапния - это клинический синдром имеющий не только соответствующую симптоматику, но и собственную морфологическую картину.

выводы

1. Гиперкапния - клинический синдром, имеющий не только специфическую клиническую симптоматику, но и вызывающий определенные морфологические изменения во внутренних органах.

2. В легких при воздействии гиперкапнии в ранние сроки эксперимента возникают застойные и обтурационные ателектазы. Длительная экспозиция углекислоты способствует переходу ателектаза в ателектатическую пневмонию. Выраженность повреждения легких пропорциональна уровню гиперкапнии. У больных ХНЗЛ гиперкапния способствует возникновению острой очаговой пневмонии.

3. Гиперкапния оказывает повреждающее действие на миокард животных. При тяжелом и средней степени воздействия выявлены дисциркуляторные изменения и дистрофические процессы вплоть до некроза кардиомиоцитов. При легкой гиперкапнии повреждения миокарда минимальные. У больных ХНЗЛ гиперкапния способствует декомпенсации хронического легочного сердца.

4. В желудке при воздействии тяжелой и средней степени гинеркапяии на 7 сутки появляются деструктивные изменения в виде эрозий и язв, которые сохраняются и в дальнейшем. Язвы желудка при гиперкапнии образуются в результате снижения факторов защиты, поскольку она вызывает нарушение кровоснабжения слизистой оболочки желудка.

5. Длительные сроки воздействия гиперкапнии в эксперименте приводят к атрофии слизистой оболочки желудка, о чем свидетельствует уменьшение в фундальных железах количества париетальных клеток и объема их ядер.

6. Хронические язвы желудка в эксперименте вызывают образование ателектазов в легких, которые при длительном течении приводят к формированию очагового пневмосклероза и сопутствующей иррегулярной эмфиземы.

- 7. Для больных ХНЗЛ с I степенью дыхательной недостаточности (без нарушения газового состава крови) характерен поверхностных гастрит. У больных со II степенью дыхательной недостаточности, на фоне гипоксемии, наиболее часто встреча-

ется атрофический гастрит.

8. Гастродуоденальные язвы у больных XH3JI наиболее часто встречаются при III степени дыхательной недостаточности на фоне гиперкапшш, что свидетельствует об их симптоматическом происхождении.

9. У больных XH3JI наблюдалась инфицированность слизистой оболочки желудка пилорическими хеликобактериями в 27,5% случаев, несмотря на то, что они получали антибактериальную терапию по поводу основного заболевания.

10. Степень обсеменения пилорическими хеликобактериями слизистой оболочки желудка у больных XH3JI наибольшая при III степени дыхательной недостаточности, что связано со снижением местных факторов защиты.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Экспериментальная модель язвы желудка,предложенная нами, адекватна симптоматическим язвам при XH3JI и может быть использована для разработки вопросов профилактики и лечения этого грозного осложнения.

Больные XH3JI при появлении гиперкапнии представляют группу повышенного риска возникновения симптоматических язв желудка. Этим лицам должно проводится эндоскопическое исследование желудка и профилактические мероприятия в виде: назначения диеты (стол № 1), ио-возможности, исключение ульцерогенных препаратов, назначение лекарственных средств нормализующих микроциркуляцию в слизистой оболочке желудка.

Антибактериальная терапия по поводу обострения XH3JI не исключает инфицированность слизистой оболочки желудка пилорическими хеликобактериями, в связи с чем, больным при обнаружении этих микробов необходимо назначать препараты коллоидного субцитрата висмута (Де-нол), оказывающие местное бактерицидное действие.

Длительно нерубцующиеся язвы при язвенной болезни же л уд к а и д ве над ц атипе рст но й кишки должны рассматриваться как фактор риска возникновения у этих больных XH3JI.

31

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Экспериментальное моделирование стеноза желудка / Система органов и тканей в эксперименте и клинике: Сб. науч. работ/ КМИ. - Куйбышев. - 1985. - С. 240-245. - Деп. в ВИНИТИ.- 1985,- № 7255-В85/Соавт.: В. И. Белоконев/.

2. Роль хронической дуоденальной непроходимости в патогенезе язвенной болезнижелудкаи двенадцатиперстной кишки /Вопросы клинической и экспериментальной медицины: Сб. науч. работ/КМИ. - Куйбышев. - 1985. - С. 37-41. - Деп. в ВИНИТИ. - 1986. - № 6646-В86/Соавт.: В. И. Белоконев/.

3. Состояние слизистой оболочки желудка при наличии и отсутствии дуоденогастрального рефлюкса в эксперименте / Современные научно-технические решения в медицинской реабилитации: Тезисы докл. областной конференции. - Куйбышев. - 1986. - С. 4-6/Соавт.: В. И. Белоконев/.

4. Состояние слизистой оболочки желудка при искусственной гиперкапнии

/Морфогенез, реактивность, регенерация органов и тканей в норме и эксперименте: Сб. науч. работ /КМИ. - Куйбышев. -1988. - С. 91-93. - Деп. в ВИНИТИ. - 1988. - № 7881-В88 / Соавт.: А. А. Гречихина, В. П. Низовцев/.

5. Состояние слизистой оболочки желудка крыс при экзогенной гиперкапнии /Актуальные вопросы патологии дыхания: Тезисы областной научной конференции. - Куйбышев. - 1989. - С. 253-254/Соавт.: А. А. Гречихина/.

6.0 патогенной и коррегирующей роли кислорода и углекислоты /Нарушение механизмов регуляции и их коррекция: Тезисы Докл. IV Всесоюзного съезда патофизиологов. - Кише-нев. - 1989. - С. 1090-1091/Соавт.: Э. И. Вигушина, Л. И. Уксусова и др./.

7. Влияние искусственной гиперкапшш на патоморфологи-ческое состояние слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки /Тезисы докл. юбилейной научной сессии/ КМИ. - Куйбышев. - 1989. - С. 116-117./.

8. Морфологические изменения в организме при различных сроках и уровнях экзогенной гиперкапнии. - Самара. - 1991.

- С. 6. - Рукопись депонирована в ВИНИТИ. - 1991. - № 3031-В91. - Деп./Соавт.: В. Е. Ярославский/.

9. Гистопатология желудка и двенадцатиперстной кишки при гиперкапнии с различной продолжительностью и уровнем С02 во вдыхаемом воздухе /Компенсаторноприспособительные механизмы внутренних органов и головного мозга в норме, патологии и эксперименте: Материалы научно-практической конференции. - Тюмень. - 1991. - С. 21-24/Соавт.: А. А, Гречихина, В. Е. Ярославский.

10. Морфологические изменения внутренних органов при экзогенной гиперкапнии /Вопросы экспериментальной и клинической пульмонологии.: Тезисы Всероссийской конференции. - Самара. - 1991. - С. 131-133/Соавт.: В. П. Низовцев, Э. И. Вигушина и др./.

11. Влияние экзогенной гиперкапнии на некоторые регулирующие системы организма /Актуальные вопросы теоретической и экспериментальной медицины.: Сб. науч. трудов СМИ.

- Самара. - 1993. - С.59-62. - Деп. в ВИНИТИ. - 1993. - № 284-В93/Соавт.: Н. Н. Крюков, В. Г. Подковкин/.

12. Эндоскопическая картина слизистой оболочки желудка у больных с дыхательной недостаточностью /Актуальные проблемы фтизиатрии и пульмонологии.: Сб. науч. трудов. -Самара. - 1994. - С. 87-90 /Соавт.: Н. Н. Крюков, О. В. Якушева, С. Н. Блиничев/.

13. Морфогенез поражений легких при респираторном ацидозе /Сб. резюме. 4 Национальный конгресс по болезням органов дыхания. - Москва. - 1994. -

№ 996 /Соавт.: Н. Н. Крюков, М. В. Углова/.

33

14. Состояние слизистой оболочки желудка у больных с дыхательной недостаточностью/ возрастной аспект/ /Геронтология и гериатрия: Материалы науч. конференция сотрудников Самарского областного госпиталя ветеранов войн. - Самара. -1994. - С. 6-8/ Соавт.: Н. Н. Крюков, М. В. Углова, О. В. Якушева/.

15. Респираторный ацидоз при хронических неспецифических заболеваниях легких /экспериментальные и клинические аспекты/: Методическое пособие для студентов старших курсов и терапевтов. - Самара. - 1994. - С. 68./Соавт.:

Н. Н. Крюков/.

16. Морфологические изменения в легких при респираторном ацидозе / Ред. ж. Пат. физиология и эксперим. терапия. - М. - 1994. - С. 11. - Деп. в ВИНИТИ. - 15.04.94. - № 906-В94. /Соавт.: Н. Н. Крюков, М. В. Углова, В. П. Низовцев/

17. Морфометрические показатели фундального отдела желудка при респираторном ацидозе в эксперименте /Математическое моделирование в теоретической и практической медицине: Сб. науч. работ. - Самара. - 1994. - С. 81-84 /Соавт.: Н. Н. Крюков, Т. П. Пяткина/.

18. Состояние слизистой оболочки желудка и инфицирован-ность ее пилорическими хеликобактериями у больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких /Последние достижения в области заболеваний пищеварительного тракта: Тезисы докладов 1-й международной конференции. - Кисловодск. - 1995. - С. 25-26/Соавт.: Н. Н. Крюков/.

19. Дыхательная недостаточность и состояние слизистой оболочки желудка /Сб.-резюме. 5 Национальный конгресс по болезням органов дыхания. - Москва. - 1995. - № 281/Соавт.: Н. Н. Крюков, М. В. Углова/.

. 20. Дыхательная недостаточность /Практическая гериатрия. Руководство для врачей /под ред. Г. П. Котелышкова, О. Г. Яковлева/. - Самара. - 1995. - С. 106 - 118 /Соавт.: Н. Н. Крюков/.

Работа выполнена на кафедре „Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства" Саратовской государственной сельскохозяйственной академии имени Н. И. Вавилова.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор БОЛОСЕВИЧ Н. П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ЕМЕЛИН Б. Н., заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор КОСИЛОВ Н. И., доктор технических наук, профессор СКУРЯТИН Н. Ф.

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока НПО .Элита Поволжья".

Защита диссертации состоится ,_*_

1995 г. в 12.00 па заседании диссертационного совета Д. 120.04.01 по присуждению ученой степени доктора технических наук при Саратовском государстве! ном агроинжекер-ном университете.

Отзывы на доклад в двух экземплярах направлять по адресу: 410740, г. Саратов, ул. Советская, д. 60, СГАУ, Ученый совет.

Доклад разослан 22 мая 1995 года.

Ученый секретарь с д. т. п., профессор

ИВЖЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

' Актуальность проблемы. В засушливых условиях Поволжья 70-80 % удобрений вносится разбросным поверхностна! способом. При юсле-дутецей их заделке почвообрабатывающими орудияци 50-60 % -суков размещается в верхнем (О-Ю см) слое почвы, который в засушливых условиях быстро высыхает и удобрения становятся практически недо-стугаы для корневой системы растений. Несоответствие характера размещения удобрений з почвз требованиям растений и распределению маги является главной причиной того, что коэффициент использования штателыых Еецеств из удобрений в этой зоне состаатя.ет у фосфорных 10-15, калийных ~ 50-60 и апогнкх 60-70 %. Поэтому в остов работы лепит разреаеняв противоречий мекду разбросил« поверхностным способом внесения удобрений и агробиологическими требова-шями растений и особенностями засушливого земледелия, за счет управления технологическим процессом внесения туков.

Актуальность данной проблемы еце более возрастает а сеязи с переходом сельского хозяйства на рыночные отношения и внсок»:ми ценами на удобрешт. Низкая окупаемость поверхностного способа внесения удобрений в условиях засушливого Поволжья и явилась причиной того, что в последние годы здесь резко сократились объемы их применения и снизилось плодородие- почвы,

Внутрипочвенное локальное внесение удобрений имеет неоспоримое преимущество перед разбросные шверхностши в экологическом отношении, так как значительно уменьшается их смыв в водоеш и попадание в грунтовые води.

Широкое развитие ороления в засушливом Поволжье создает предпосылки для наиболее эффективного использования"удобрений. Вопросы совершенствования технологического процесса и технических средств внесения удобрений в условиях орозения имеют свои специфические особенноЬтм и приобретают особую актуальность.

Цель работы. Повышение эффективности минеральшх удобрений на основе разработки новых технических средств, позволяли управлять технологически?* процессом их внесения.

Обге:;т исследований. Технологически? процесс и рапработэннуэ технические средств? для внутрипочвенного локального ьнесекич ми-нзральину удобрений птевкятнческим способом и с поливной подо!! до-тедевядькыми .

Методы исследований. Разработка задач исследований и их решение осуществлялось путей системного подхода, основанного на последовательном изучении количественной и качественной сторон управления технологическим процессом внесения удобрений. Изучение распределения частиц туков при пневмотранспортировании, затем разделение потока аэросыеси по тукогроводаы и по ширине захвата заделывающих органов.

При проведении теоретических и экспериме нтальшх исследований использовались методы математической статистики с применением электронно-вычислительной техники. Эксперименталыые исследования проводились по стандартным методикам. Дяя проведения ряда частшх исследований были разработаны специальные методики и экспериментальные установки и стееды. В исследованиях применялась современная аппаратура и цриборн.

Научная новизна заюючается в теоретическом обосновании параметров и режимов работы участков разгона, транспортирования и деления воздушно-туковых потоков, обеспёчиваащих необходимую и достаточную равномерность распределения минеральшх удобрений по ту-копроводаы заделывапйр« органов и по ширине их захвата, а таете в обосновании процесса гфиготовлешя,"подачи к дозирования растворов «инеральтх удобрений с поливкой водой доадеБальными машинами.

Практическая ценность заключается в разработке:

- теоретических положения и принципов управления технологический процессом внесения удобрений, реализоватих в конструкциях ыа-пин .для внесегмя иинерзльтх удобрений;

- оригинальных конструкций машин для Енутригсочвенного локального внесения упоброкий, поз воляпюк/, погасить эффективность тукоь из 30...35

- уонструк'^иР гидроподкородикоо к довде сальным иааинаа, обеспечивающих тайную дозировку удобрения и необходимую к достаточную равномерность их распределе-ия;

- научных основ проектирования пневматических тукораецределитеяей для вкутри.ючЕенгаго лекального внесения минеральных удобрений;

- э гракт!г^еском внедрении разработан*«* экспериметгальшх образ-¡юь удобрительшх магаин;

- а реализоики научных разработок в учебшй процесс сельскохозяй-отвенк'Х вузов.

Апробация. _

Основше положения диссертрики доложены, обсувдеш и одобреш на научно-тех!и,-"!скои совете ШСХОМа по проблеме "Состояние и перспективы развития кааин для внесения минеральшх и органических удобрений", г. Москва, 1969 f. и го проблеме "Совершенствование почоообрабатнващих машин" в 1970 г.; научно-техническом совещании Всесоюзного ¡¡аучно-нсследоватсльского института механизации и техники полива (ВНЙИМ я ТШ г. Колом;®, 1969 г.; научно- -ехнмчес-Rou совещании в ВзлхЕйИГОИв, г. Энгельс, 1971 г.; заседания кафедр "Сельскохозяйственные иашикы" и "Эксплуатация !ЯП" Волгоградского CX1Î, 1975 г. и ЧЙИЭСХа, 1986 г.; НГС шуч но -и с с л е до ва те л ь -ского, конструкторского и проектда-гехиологического института жидких удобрений (НШГГИЕ) в 1995 г.; научно-техническом совещании отдела механизации НПО "Элита Поволжья" в 1970, 1971, 1980, 1991 г.г.; 1ПС Саратовского областного объединения "Сельхозхкшш", 1985, 1995 г.г.; НГС Саратовского областного управления сельского хозяйства, 1995 г.; в Главмехэлектро, ГлаЕрастешеводетва и Главхимизации Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, г. Москва, 1995 г.; научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Саратовской государственной сельскохозяйственной академии ям. ILII. Вавилова и ряде других сельскохозяйственных вузов в 1964-1994 г.г. Конструктивные разработки удобрительных машин отмечены се-ребрянной и бронзовой медалями ДДНС.

Публикация. Основные исследования ш рассматриваемой проблеме, технические решения по создания удобрительшх машин, результаты их испытаний и внедрения в производство опубликованы в 57 работах, в том числе в монографии и брошюре.

По данной проблема под руководством автора защищены три диссертации на соискание ученой степени кащидата наук.

Внедрение. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, рекомендации и новые технические решетая внедрены в практику работы МОТЖ при разработке машин длр подготовки растворов удобреки? и внутрипочветюму вносенич оцнопреивнто г обработкой г.">чеа и посевом; ГШБ Экспериментально m ялиогг? нопоК тех ники НПО "Элита Поазллсьг*" прст проектировании и итгятовлакни emrapîfwthmi' м-эдаш цлр ьну.'рипоч^еннчго ынамч тукол; DîîUlîl и 'Л1 и БоляНЖШ".! цри рппря("о'ге » ¡сгодоятримкод ;; цляп-'-плилг:«

машинам и Саратовского ЦНШ объединения по руководству научло-те-хнической информацией.

Технические разработки автора: пахотш-удобрительшй агрегат, плоскорезы-удобрители, комбинированная ыапина для вцутрипочвенно-ро внесения туков одновременно с предпосевной культивацией и посевов, гидрогодкормцйки к дождевальшм машинам использованы в виде опытшх образцов в хозяйствах Саратовской обласпи Многочисленным сельскохозяйственным организациям и предприятиям по их просьбе направлена техническая документация на их изготовление.

Научно-методические разработки автора по обоснованию и проектирования пневматических тукораспределигелыых устройств, машин для внутрипочЕенного внесения удобрений и гидроподкормциков к дожде вяль ¡им машинам внедрени в учсбшИ процесс сельскохозяйственных вузоа.

Учебное пособие "Механизация возделывания сельскохозяйственных культу в Поволжье" рекрмечдовано Главкам управление;«! с.-х. вузе о для использования в учебной процессе сельскохозяйственшх высших учс-Скк заведений.

00ЛЕР2АШВ РАБОТЫ

I. Состояние проблемы и пути ее решения.

В области механизации ьнессгаш удобрений у нас в стране и за Рубеком были проведена бояькие научно-исследовательские и оштно-кокструяторокие работы ш соэданио коыгх ыааин. Существеюьй вклад ы решении проблемы механизгшии внесения удобрений внесли Василекчо П.У., КоэлозскиР E.H., Назаров С.И., Шмонин В.Д., Кругляков П.Я., Марченко H.H., Хоменко М.С., Скурятин H.i., Булаев В.Е., ¡¡¡ербяков А.Ы., Озолс Я.Г., Павловский И.В,, Буренко И,А. и др.

Анализ работ показывает, что они капраыюш е> основном на со-вериекствовзние поверхностного способе внесения одобрений. При этом главное ыг/макие учешх уделялось вопросу улучшения равномерности распределения удобрений по поверхности шля, как главкому критерио опенки качества внесения. В то асе время вопрос заделки удобрений почаообработавшдими орудиями и его совершенствование изучен крайне недостаточно, Такой подход к сценке технологи-

ческого процесса анесешш цикеральшх удобрений можно считать обоснованным линь для влагообеспеченшх районов земледелия. В засушливых условиях к^оие обеспечения необходимой равномерности распределения удобрений особо важное значение приобретают вопроси рационального размещения удобрений в пахотном слое почш.

Поволгье - крупшй зеиледельческий раСон с континзнгальши засушливым климатом. Недостаток влаги коренши образом влияет на эффективность удобрений и определяет специфику их исполь озания.

В настоящее время во всех природно-климаткчесгак зонах земледелия применяется единая технология внесения основной дозы минеральных удобрений, которая состоит из двух отдельных технологических операций - разбрасывание удобрений центробежными разбрасывателями и заделка их различными почвообрабатывающими орудиями.

Схемы г сделки удобрений разлкчшми • орудиями при разбросном поверхностном их внесения представлена ка рис. I (поз. 1-4, по дагаим А.2. Пронина). Откуда видно, что при заделке удобрений культиваторами « дисковыми боронами, до 70 % их остается в слое почвы 0-10 см, а остальше 30 % раЗ!.:ещззтсп ira глубине 10-20 си. При заделке удобрений плугами в слое.О-10 см находится 50-60 % туков, а с 10 до 20 см - около 20 %.- Таким образом, при заделке удобрений более 50$ их располагается в слое почвы от 0 до 10 сы, а если учесть, что в засушливых условиях этот слой почш быстро высыхает, то можно сделать вывод: более, половина вносим:« удобрений почти не используются растениями.

Агрохимическими исследованиями установлено, что при размещэ« нии удобрений по слоям пахотного горизонта прежде всего надо учитывать возможность развития корневой системы растений п зоне внесения удобрений в зависимости от влажности почвы. Известно, что из влажной почвы питательных веществ усваивается растениями в пять раз больше, чем из сухой.

Проведенный анализ существует способов э яд елки удобрений позволяет сделать заключение о том, что в засушливых условиях необходимо отказаться от традиционных способов с хаотичным размещением туков в пахотном слое почвы и разработать новые, которое по~ я вол или óu управлять этим дроиессом с целью лошшения эффективности ишекмих ту;cod.

К-иг показали исследования Прянишникова Д. ¡i., Синлгиьп K.U., Бойко Е.В. и др. при разработки приемок, поеммедих: использэваше

I. Разбросной поверхности^

rû—

Hl

-а—

л О О « о

——7ЯГ-у>?—ff W W

1 .Культиватор .диск .Аорош

«I» <1

"77—ГТГИГЖ

?.Фреда (2 прохода1

■ ягг

3. Плуг без прецглужников

^и-.'токг.счвиншГ- л">кальшР

4. Плуг с пр е д гп уж ни к a v и

5. Оптимально? вариант

A/.ñK. гГТЛill Ti ill

J1

it /" !ч i'»

Плуг-удобритель + сселко

IZIlûJ'L ¿Fк ' '

Глуг-.удлбр.. культ::г.атор-

е—_^_

.1 „S )'l

9. Д'.'услоРжй плз^к^Р' уд .Зритель 4*

ос 7Я

jîî-лча с приел, для »(«<■.

'•}» ЛУ -/ft—v/~t/r-7Tf

Í. Сс/.ЧН ПрОГУИЗ. культур с пяи-'мюсс.'бл.г,':«' анег.

Рио i.CxSmiJ cn.;ti.(.oo эг.-Делки удобрении

о

о

удобрений из почем, .необходимо руководствоваться принципом: не удобрять почву, а питать растения через почву. Этот принцип взят нами эа остову гри разработке мадии для внутриг.очейккого локального внесения удобрений.

Техническое решение этого вопроса осуществляется путем совмещения операций внесения и заделки удобрений. В наяей стране н за рубежом иаеется некоторый ошг, объединения этих операций. В этой случае представляется возможным заделывать туки в слои .-очвн, наиболее обеспеченше ¡златой.

Рассматривая технологический процесс внесения удобрений в засушливых условиях не как отдельную технологическую операцию, а как-часть "слскного" комплекса системы земледелия', т.е. во взаимосвязи со способами обработки почва и посева, ш разработали основные способы внутрипочеенюЯ заделки удобрений применительно к засушливым условиям Поволжья (рис. I, поз. 5-12). На ркс. I, поз. 5 представлен оптимальный аариант вкутршючьенгого локального разнесения удобрений, разработанный на основании достижений агрохимической науки. По этому варианту удобрения необходимо размещать в пяти слоях пахотного горизонта, причей кавдый слой должен иметь такое. сокерханиеМРК, которое соответствует потребности растений на каядом этапе их развития. В связи со сложностью технического решении вопроса размещешя туков в пяти слоях, ученне-агрохнншш сходятся во мнении о том, что можно ограничиться двумя слоями: первый *■ с небольшой дозой для питания растений в начальшй период и второй ™ с основной дозой для питания растений в течение всего последующего периода их роста и развития.

В засушливых условиях устойчивый водшй режим наблюдается в почве на глубине 20-25 см. Это обстоятельство указывает на необходимость внесения основной дозы удобрений на глубину пахотного горизонта одновременно с обработкой почвы. Глубокая заделка основного удобрешя должна сочетаться с внесением небольшой дозы на глубину заделки семян с ломоцьи комбинированных сеялок. Эта часть удобрений растворяется весенней влагой и используется в начальный период развития растений.

11а рле. I (поз. 6-Ю) представлены варианты двух и трехслойного размещения удойрекий одновременно с обработкой почвы и посевом.

Большие вг люжности в у применяя технологическим прэпеесои

внесения удобрений в засушливых условиях обеспечиваются цри вцут-р'/прчвенши внесении осговной дозы удобрений одновременно с посевом (рис. I, поз. II, 12). При этом имеется возможность регулировать расстояние мегду лентой туков и рядком сеиян. Однако масштаба применения этого приема внесения туков в засушливых условиях ограничеш сжьтыми сроками проведения посева. Поэтому в этих условиях црипосевное внесение основной дозы удобрений 1.зобходимо сочетать с внутрипочвеншм их внесением одновременно с предпосевной культивацией.

Исследованиями вопросов механизации локального внесения удобрений занимались В.Е. Булаев, В.Н. Калугин, U.T. Хренков, п.Ы, Рябов, 4.А. Вурихин, Р.В. Поздняков, Д.А. Глайберзон, Т. Дауренбеков, A.A. Шишкин, U.K. Шайхов, А.Н. Вакенин, А.Г. Карпенко и др. Предложенные технические решения этих авторов базируются, в основном, на ipKHunne пассивной (под действием собственного веса) подачи туков к заделывающим органам. . .

Известны и другие конструкции удобрительных агрегатов, совмещающих внесение удобрений с обработкой почвы. Во всех приведенных случаях применения ыашин для вцутрипочвенвдго внесения удобрений отвечается высокая эффективность этого приема внесения туков» Однако, несмотря на это, предлагаемые иааиш не получили широкого производственного применения из-за сложности и невысокой надежности конструкция, значительного снижения производительности цри обработке почвы, ш.чванного частыми остановками агрегатов'для загрузки удобрениями,.

В работах Д.И. Прянишникова, И.И. Синягкна, A.B. Петербургского, A.C. Алова и др. доказана необходимость внесения в почьу удобрений в строго заданном соотношении азота, фосфора и калия, что положительно влияет на водшй режим и засухоустойчивость растений, способствует лучшему использованию удобрений и создает благоприятнее условия для повывегая урог.ая. Следователь но, система удобрений должгш Сыть дифТ«рещирсванкой по периодам роста и развития рзсто-ний, а технологический цроцеес внесения удобрений должен быть управляемым и с количослзенкой стороны.

Обеспечить растения «еобходииими элементами питания в нужном соотношении, т.е. управлять количественной стороной технологического ripotecca ькесеккя удобрение, аохю за счет подготовки тукосмесей из простых удобрений или же добавления в сложше и комплексные

туки недостающего количества rrpocrux, так как в производстве сложных удобрений тлеет место узкая стандартность » соотношении питательных элеь.знтов п она может несоотаетствовать конкретной почве и культуре.

Исследованием условий образования качественных тукосиесей занимались Ф.П. Смаковский, B.C. Чуенков, Б.А. Главацкий и др. Однако при погрузке, транспортировании н внесении тукосмесей происходит их расслоение, что в итоге цризодит к нарушению тр...оуемого соотношения питательных элементов d почве. Управление se количественной стороной технологического процесса внесения удобрений возможно только при уело виц подготовка туковых смесей устойчивых ;с разделешш (сегрегации), что и явилось одним из направлений нааей работы.

Вопросы управления процессом внесения удобрений в условиях оро-иекия имеет свои специфические особенности и приобретают особу» актуальность. Высокая влажность почш, возможное снижеше содержания гумуса и ухудшение физических своИств почвы требует соответствующего изменения состава, соотношения удобрений и временя их внесения. Установлено, что при ороаении большую часть фосфорных и калийных удобрений (примерно Две трети) необходимо заделывать при глубокой зяблевой пахоте так хе как при богарном земледелии, не опасаясь их вымывания. Азот те удобрения предпочтительнее вносить в виде подкормок одновременно с поливом, так как поливная вода вшивает их из верхних слоев в нижние, что затрудш-эт потребление растениями.

Регулируя время подачи раствора удобрений в поливку» иоду, мо-вно более строго регулировать водный, солевой и_ азотный режимы и устранять потери азота с дродавными водами. Таким образом, внесение минеральных удобрений в растворенном виде с поливной водой при домдевании открывает новые большие возможности по управлению процессом внесения удобрений.

Вопросам внесения удобрений с поливной водой пос нищени рпботн Й.И. Эедоренко, С.С. Ванеяна, В.А. Tomposa, B.C. Повочатского, B.I1. Ивашкина и др. Нссиотрк на многообраздо те:с:а'ческих л конструктивных решений, проблема внесения утбреьин с политой водой остается нерешенной. Рялработр:::не гидроподкормтшки сп^жнн по конструкции, требуют предварительно? у.добргчий, s.v- tn Польшу,) нлравко:лор»<ость допир>ь»1Я1« ^ябуяий и не ..i6tcv.c-wnti-<r: ;,ч-дачи тотни4 но^ш;. ,

Проведенный анализ позволил обосновать основные тгравдеиггя совершенствования технологического процесса и технических средств внесения минере льшх удобрений а засушливых условиях Поволжья. Исследования, прозеденше к опубликованные автором в период с 1964 по 1995 г.г., включали реаение следующих задач:

1. Обосновать технологические схемы малин, выполняицие управляемый процесс виесокия минеральных удобрений и разработать много-ьариэнтные технические репения для его осуществления.

2. Теоретически обосновать и экспериментально проверить прнп-циш и средства управления процессом внесения минеральных удобрений во всех элемезггах технологии от бункера до пахотного горизот-а.

3. Обосновать теоретически и экспериментально управляемый процесс внесения растворов минеральных удобрений доздевальшмн машинами с поливной водой.

4. Разработать обцуп методику расчета технологических н конструктивах параметров мааин для внесения минеральных удобрений, провести их производственную проверку и дать экономическую оценку.

£. •.ХШРЕИ ЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Обоснование необходимости .правления технологическим процессом внесения удобрений и способов его реалнзадии«

При разбросном поверхностном внесении удобрения распределят" -ся в пахотном слое почвы хаотично - без учета содераания влаги в раэличшх слоях пахотного горизонта и особенностей развития корневой системы растений-. В этом случае коэффициент использования удобрзкий будет изменяться от Ч'т^п б верхнем слое до в

индием слое почвы, при средней его величине ¥п [43].

При ьнутрипочвеячом локальном внесении удобрегчй имеется возможность заделывать их в слой почвк оптимальдай по влажности и микробиологической активности, где они будут меньше закрепляться почвой и хорсп.г- использоваться растениями. Коэффициент использования питательных вече ста удобрений Те, в данной случае будет значительно шае, чем при поверхностном способе, что равнозначно увели-чанхп дозы вносимых туяоз. Тогда при внесеши одинаковой дози удобрения Ну а этими сравниваемыми способами, дозу удобрений при внут-рипочвентом внесений Нуд мохнэ представить:

Нуд-П^^Нул,

- П -г

гдэ я (1'л ~ ~ показатель огвоснтсльного увеличения

' коэффициента использования удобрение, за

счет внутрипочаснюго локального их вне-евНИЯ.

Потери урожая за счет несовершенной задел«« туков .Л У составляют:

дУ" У»~Ул , (I)

1 Дзя того, чтобц определить величину потерь урокоя Л У необходимо знать зависимость уроаая от дози удобрсшй, которая' получила1 название функции отзивчивости сельскохозяйственных культур на удобрение. Большинство исследователе?! этого сопрсса сходятся со многти о тон, что болыаеЯ достоверностью опытным данжм соответствует '^уикцпя квадратного тгпа (урожаПнэсть при поверхностном внесении): а

Уп «е.+вгНул

ГД° Вч, Вх ~ -^пиркческ!! получению константа.

Урожайность при внутрипочвешюм локальном внесении определяется из выражения:

& л

Уд ~ В« (£ + 1<л)Нуд" 0ц(1 + Кд) Ни (3)

Подставляя (2) п (3) з (I) получим:

ЛУ ^КвНул-ЗяК^Н^к^) (4)

Потери УрОТХйЯ ЦрИ ВН5С6Ш1И Тр8Х УДОбр€!й1Й ^У/^рК ОЩ53Д8ЛЯЮГ— ся из выражения:

' ДУ«,каВ2(кйН« * КрНр+ ккН«<) - в2[к'кИм +

*к^НрСк; *1) ♦ КпНк (Д", *1)] , (5)

ГД® Ны,Нр,Нк ~ азотных, -фосфорных я каляйшх туков;

Кы Кг,Кл~ показатель относительного увеличения коэффициента ' использования питательных веществ удобрений цри

вцугрипочмяном их внесении. Таким образом, чтобы в засушливых условиях ло допустить недо-

боря урояая сельскохозяйственна культур за счет недоиспользова-кнк питательных веществ удобрений, необходимо управлять технологическим процессом их внесения. Главная задача этого управления будет заключаться в том, чтобы превратить все произвольные факторы поверхностного разбросного способа внесения удобрений (соотношение удобрений, глубина заделки, степень перемешивания с почвой, пространственное размещение относительно корневой системы растений и т.д.) с целенаправленные и обеспечивающие наилучшее их сочетание £ целью наиболее полного использования растениями и получения максимального, для данных условий урожая сельскохозяйственных культур.

Любое управление немыслимо без хороаих знаний свойств, возмоа-юстей, преимуществ и недостатков объекта управления, которые необходимо выделить и сгруппировать так, чтобы можно было воздействовать на них в процессе управления. В данном случае объектом управления является процесс внесения удобрений, который предусматривает не пр^сюе их распределение по поверхности поля, а размещение. с пахотном слое почвы с учетом требований растений и дри-радио-климатических особенностей засушливой зоны земледелия [<44, 55].

В такой постановке вопроса технологический процесс внесения удобрений представляет собоП сложную систему, состоящую из »шоке-г ствв элементов, определекшя образом между собой взаимосвязанных. К таким г»леяеетам оттосятся: имеющееся в почве и требуемое для растений содерлкие и соотшлзкие питательных элементов, потребные дозы удобрений и их соотношение, глубина заделки, влажность почвы, ьозмезное перемещение питательных веществ к моменту юс использовании растениями. Только учитывая все эти факторы мохю управлять процессом в кз се кия удобрений.

Успешное реаешю птой сложной и ыяэгогракной задачи воэиэжш только на основа правильно разработанной сиэтеш управления. Рассматриваемая н«мч система по содержанию и приемам управления соответствует обычной "человеко-мазинной" управляющей системе.

Принципиальная схема система управления технологическим процессом внесения удобрений ггоедс чае лена на рис. 2. Исходные данное объекта управления (содержакие литятельшх элементов в почве, ее блг.ккость и т.д.) собираются с помощью автономной системы сбора информации и после предварительной их обработки передаются в

0

1

Рис. 2. Еяок-схема управления технологическим процессом внесения удобрений

вычислителыий центр и грушу приема и обработки данных. Обработанные данше вводятся в ЭЕЫ, которая выдает картограмму поля (док. I). Агроном-агрохимик анализирует ее, дополняет даншми о возделываемоЛ культуре, зацрограмчированном ее урожае, вносимых удобрениях, возможностях технических средств и передает их а группу обработки данных. На основании этих дополнительных дандах ЭШ задает технологическую карту на вне сеже удобрений (док. 2). Пос-' ле ее анализа и корректировки агрономом-агрохимиком, определяются технические средства внесения и контроля за этим процессом.

На о г (»вайи; анализа различных приемов внесения удобрений была разработана схема способов н технических средств, позволявгщ управлять их размещением в пахотном слое почва, применительно к засуэлишы условиям Поволжья (рис. I). ,

При этом цркеыы управления процессом внесения удобрений рассматривались нами во взаимосвязи со способами обработки почвы я посева. . ■ •

В засушливых условиях ведущая роль в системе управления пропас сои внесения удобрений принадлежит основному способу, при которой имеется возможность заделывать локально основную дозу удобрений сплозим окранзи или лешочныы способом в а; о и почш, наиболее обеспеченшс влагой одновременно с обработкой шчш с посевом Этот прием иносе1В!я удобрений должен сочетаться с втсешеы малых доз одновременно с посевом коибигадюваишма сеялками или жо при предпосевной культивации. Оти удобрегая будут использованы растения«» в начальный период развития за счет весенних запасов влаги.

Для реализации разработанной система управления технологическим процессом внесения удобрений в производство требуется создать ряд юеих технические средств.

• -15 -

2.2. Внесение» органических■удобрений.

* При управлении количественной стороной технологического процесса гзнесешя иинеральшх удобрений необходимо учитывать наличке и :соэ<Т.фгц;;е!1Т использования питательных веществ почта, растительных остатков и вносимых органических удобрений. Все эти составлявшие пищевого баланса растений учитиозлнсь каш? при соста.>:еь*ии программ расчета доз ьяшгралыых удобрения га ЭВМ. Переменной составляющей этого баланса ясляется доза и юс шах органических удобрений, от величии: которой будет зависеть'количество к соог-иезечяе вносимых шшерзлынх удобрзний. Поэтому при составлении програм.'.м для ЭЕМ необходимо прежде всего решить какая долдМРК будет внесена с органическая удобрениями н какая с ыииерслынми. В данном случае органические удобре1Г.:я является как бы фоном, на основе которого осуществляется упрззяеиае количественной стороной технологического процесса зз счет ппесеш'я минеральных удобрен;:!! с сгребуежм соотношением N Р К. Эффективность управлешш во многом будет определяться равномерность» этого фона, то есть равномерностью распределения органических удобрений.

Осношшш! малинами для р!кзссш;п оргапгаеских удобреииП являются прицеж-разбрасыватели и роторше разбрасыватели куч. Б работах автора [I, 2, 3, б] оевегг,еш вопроса разработки конструкции роторного разбраенвателя' куч органических удобрений. Подобшз разбрасиватели в настоящее время выпускаются про'ллзленгостыэ. Прове,ренине теоретические и экспериментальные исследования позволили установить основше конструюгкеше и технологические параметры роторного разбрасывающего органа я дать энергетическую и качестве нцув ошнку.его работа {■!, б, 7, 8, 9] . •

Равномерность распределения органических удобрегай роторг,им разбрасывателем во многом зависит от размещения куч на поле. Установлено, что при удалении от ротора количество распределяемых удобрений уменьшается и для получети равномерности з пределах установленных агротребоваииями, работу разбрасывателя необходимо организовать с перекрытием удобряешь зон при двух соседних проходах. Это достигается установкой соответствующего расстояш^ уезду рядами куч органических удобрений. Наилучшая обцьл равномерность раопредеяониг (с учетои перекрытия) бчлз получена при расстоянии «сяду рядами куч равн.'<« ТЗ-СО и [б, 9, II, Г.з] .

Расстояние мезду кучами органических удобрен?*Г- в ряду зависит: от норма их внесения, масса кучи к определяется зависимость»:

(6)

где £«- расстояние между кучами в ряду, м; О - касса кучи, т; (} - норма внесения удобрений, т/га.

Для того, чтобы получить равномерное распределение удобрений необходимо перед вывозов навоза производить разбивку поля.

Вопросы использования цриазпов-разбрасывателей опубликовав в раоотеч [3, ю]„ Равномерность распределения органических удобрений этими мааанаш зависит не только от конструкции разбрасывающих органов, нэ л от того т сколько точно будет выдерживаться в »фоиессе работы, установяеняое расстояние мезду соседними цроходсми агрегата го полю.

2.3. Условия образования динамически усгоГчис:;х .тукопчх смесе?! • ■ •

У1фг,Еле5ше соотношением иииеральшх удобрений при их внесекп;; м<?нот бить ссуцест-элеш за счет подготовки луковых сиесей илк же .добавлена ю кошлексше туки недостающего количества щюстахо При подготовке, транспортировке и внесс-ник туковых, сиесей, они подвергается тряске и знбрацин", что ноае? привести к ик ргсслое-шм, сели тукос1.'?си пэдготоьлсш без учета величины и форш частиц смеаквасАах удобрений и их плотности» -Позтоцу для ЬЕеспечешш ¡гачестсеьнзго ьыполнетш требосанпй управления цроцессои вьссензш УДОбре!ШЙ, ¡¡зобХОДИ,ЧО УСТАНОВИТЬ УСЯ0В1Ш, при которых можно получать динамически устоПчиЕнэ тукосмеси.

Элементы общей теории "всглыеонил" частил сыцучей смеси разработал} црофессороы ь.й. Ульяновым. Они были взяты за основу гри определении условия, прекятстеуюцих нежелательному пересеченно частив саепи л Екзывавчкх разделение смеси на леходгаг компоненты .

Д1я определения сил, дейстгувщкх на частицу - статическом и динамическом состоянии туковой сноси, использовалось теория предельного равновесия сыпучей сред«, разработанная В.В. Соколовским, Р.Л. Зенковим, И.С. Прокофьевым в др.

Движение ыавкны, внэсяцеЯ тукосмеси, да поло сопряжено с вор-тикапьгами колебаниями их конструкции зя счет неровности рельефа

поля. Для. случаев, когда емкость, содержащая туковуг» смесь, подвергается пертикалышм колебаниям с ускорением ^ , менявшимся от }/яИт довэртакальша давления будут меняться в пределах от^¥тт ДО(гу я?«*?

Боковое давление будет оставаться шетоянши п равшм: ¿'х

те* • Л7»

при б'„в($ут1п/т,,

где /п. } - коэффициент подвижности сыпучей среды;

угол внутреннего трения туксснесн.

Определим силы, действуйте къ гранулу удобрений с радиусом о , юходядукся на глубина И предельно равновесной туковой смеси, соверпаядей сишэтрпчиие взртикальше колебания (рис. 3).

Силы скатил в иаправлошга, . (

нормальном поверхности шара будет* ' ^

а касательше сиги разни:

Ъ^'ЖР^б'е*?,

гДе -вели-

чина элементарной площадки; коэф$ициент внутреннего трения.

В предельном дикам.изскоы состоянии туковой сиеси суша вертикальных проекций всех сил, действующих на гранулу тука, раит нулн:

• .ЬгчяУ&М (?)

НаРдем значения кадпого составляющего этого уравнения

£(*/))у/£>'</£з feVFeo.Sc\*1(б'уюьп ссИ<

Я ~ ) & - | ' 8 4 3

„ * . , , ' & "ЪХгГп/л,

где 9 ~ минимальное вертикальное давление»

Предельного динамического состояния; (Ц-?глубина погружения а тукосмесь рассчлгпиячечой ."»лементорноЛ площадки;

Рис. 3. Схема сил, действующих на гранулу удобрения

Усп, - плотность и угол внутреннего трения тукосиеси; у^-плотность материала гранулы тука; / - коэффициего с противления сдвигу гранула тука о тукосмесь.

Подставляя значения этих составляющих в уравне ¡те (7) и решая зто уравнение получим:

-щЬб'^ф)]/^ -ЧГЛцф Ш

Урайюше <8) мог.но представить:

где Ре = Цт^х'сп[3 Н5°15 ~ выталкивающая сила, и которой вместо статической плотности стоит ее динамичес-

кая плотность

Д »Зггв/«чН][3 -2 * Лп/2 /] /4 . ~ Реакция тукосме-

си: {) г Н - 2 - глубина погружения центра тякести гранулы тука.

Анализ уравнения (3) шквзыЕает, что Бкталкиаощая сила Ре находится в кубической зависимости, а реакция сыпучей среда Д в КЕадротыческоЙ зависимости от линейных размеров гранул« Причем реакиия сыцучеИ среда Д возрастает с увеличение!! вшшчмш погружения пестра тяжести гранулы (И ъ тукосмесь к поклешеи ко-еффицкеита сопротивления сдвигу £ .

Используя уравнение (8) найдем условия предельного- дикгипгчес-кого равновесия двух гранул "5, и и* разлнчк;х конпоизктов тукосмеси, находятся ш одинаковой глубине погружения

Для гра^'лы первого компонента Zl имеем:

После преобразования получим:

Быраяениэ~ принято называть

пр?,пепьиоЯ дкнаиическоЯ плотностью скеси $пр

Учитывая ¡иго будем «меть: ■

АпалогачшП евд будет иметь xapecteinse предельного динамического состояния гранулы второго компонента:

ва(Гпр-Ги2) U I do

После совместного репения и преобразования уравнений (9) и (10) получим:

г./2й /Л (йР Л < н >

Анализ шраяения (II), определяющего уело пи динамической устойчивости тукосах смесей токазнвае?, что при шборе туков, подлежащих смешивании, следует учитывать соотнозеше размеров гранул, 1« плотностей к коэффацкзнгов трепля сдвигу. '

Подобрав размеры гранул исходных компонеетов в соответствии с их физико-механическими свойствами к условиями работа, мозно укенызить их разделение и сохранить при внесении установленное соотношение питателынх элементов, что необходимо при управлении процессом а несемся удобрзкиЯ.

2.4, Обостасанке технолопяееких схсм^мааин и пнэямап-.чес-ких тукораспределктельных.устройств для внутригючвен-ного локального внесения удобрений.

Вопрос создания технических средств для управляемого разнесения удобрений в почве иогет решаться как путем разработки приспособлений к почвообрабатывающим и 1?осе эным машинам, так и пут см создания специальных комбинированных машин. Ш независимо от того, как будет решаться этот вопрос, технологические схека номбиниро-ванйх машин и приспособлений будет иметь много' общих -гехнологи-ческих элементов. Они долины иметь технологическую емкость для размещения запаса удобрения, дозирувщоо и транспортирующее устройства, ' заделывающие органы и тукораспределительные устройства для разделения удобрендй между заделывающими органами и по ширине их захвата сплошным или ленточнии способом.

Оеновшми машинам'-; длг Бнутрииочвеншгэ локального вьссетш удобрений s засулливых условиях, на современном :>таг/-, iwacac считать плуг, культисстор и шгаекоре.з, кмеацие устройств* для вьесс-гая у,9брек:?й одновременно с обрао'огкоР почвы [16, 21, 24, 32, X ] .

Технологическая схема работа этих малин, а также конструктивное исполнение транспортирующих и распределительных органов эо многом определяется местом установки технологической емкости для размещения запаса удобрения. При использовании пневматических транспортирующих и распределительных устройств возможш три варианта ее установки: непосредственно на малине, на тракторе и на прицелной тележке (рис. 4). Однако предпочтение с^дует отдать установке технологической емкости на тракторе. Это обосновано теы, что конструкция трактором К-700, K-70Ï и T-I50K, выполняющих в условиях Поволжья 6C-7CÇS работ связаншх с обработкой почвы, позволяют .монтировать на них достаточно вместительную емкость.

При работе пахотно-удобрительного агрегата удобрения из емкости с поморья дозируащего устройства подаются в трубопровод, по которому онн с помощью воздувгаго потока тракспорткруются к плугу. На шуге устанавливается распределительное устройство, обеспечивавшее распределение штока аэросмеси по отдельным корпусам. На тукоцроводах, подводящих удобрения под каждый корпус, имеются расссиватели для распределения туков ш ширине их захвата. Аналогичное технологические схемы имеют и другие машины для вцугршоч-ьсиного внесения туков. Их различие' заключается только в конструкции тукораспределительшх и зеделнваюцих органов.

Конструкция тукораспределительшх устройств определяется в основном количеством заделывающих органов и шириной их захвата. Анализ конструкций базовых иалин показал, что тукораспредалитель-иые устройства должж обеспечивать деление потока азросыеск m тую про водам, количество которых мохет быть от одного на плоскорезе до 12 на сеялка. Кроие того, в очень большом диапазоне Сот 2 до 250 см) изменяется и ширина распределения туков заделывающими органами fiil, 27 , 48, 55].

'ircCu сделать достаточна обоснованшй выбор тукорасдредел«тельных устройств, -необходимо провести анализ имеющихся пневматических аппаратов.

По прингипу действия их ложно разделить на дие осювше группа:

1. аппараты, работающие с аэрированием материала;

2. аппараты, работающие без аэрирования материала.

Аппараты яярвсГ. группа, пирога испояьзупциеся для внесения

«'V-WT.IWT Й■■Еестчпг'.'х 'тсрияюв, х^рэто V.^^yZ"^!^.

~?r;---rrr^rrr

Пахотио-удобрительннР агрегат: I-тукогтровод; З-тукороспреце-" литечь; 3-бункер; 4-дозатор; 5-вентнлятор

Культиватор-плоскорез : I-тукопровод; 2-бункер; 3-цозатор; -4-вентилятор

Уу/ ftn .

•W "Т/Г

Культиватор-удобритель: 1-тукопровод; ' 2-тукораспределитель; 3-гл.тукопровод;

4-буккер; 5-дозатор;

m "fit w—• ' w

P.'-. 4. Т<>*н--1ТИ'1есчИ" уц"1''риг«>пь»в1У чггин

Аппараты второй группы можно разделить на: - а) аппарате с движением материала в свободной струе;

б) аппараты с движением материала по тукопроводам.

Аппараты первой группы применяются для поверхностного внесения туков» При работе таких аппаратов разбрасывание удобрений сопровождается воздушным потоком, что обеспечивает распределение их на значительную ширину. Ош допускают большую неравномерность распределения туков (28-50 %), которая в ветренную погоду значительно увеличивается.

Стремление повысить равномерность распределения туков привело к созданию пневмомеханических (пневмоцентробежных) аппаратов.

К аппаратам с движением материала по трубопроводам относятся пневмоцентробежкые и многоструйные, в которых высеваемый материал под воздействием воздушного потока распределяется по тукошсе-ваюдим трубам и транспортируется к местам внесения.

Однако рассмотренные пневматические аппараты и распределительные устройства в оскосном используется для поверхностного салойного и рядкового внесения туков.

В связи с-тем, что в литературе имеется весьма ограничение сведвния о возможности использования пневматических аппаратов и распределительных устройств для вкутрипочвенного внесения удоб-ргнчй, необходимо провести их теоретические исследования с целью обоснования конструктивных и технологических параметров.

2.5. Писвмотранспортирование туков к задалыпяпщин органам.

Исследо вагою пневмотранспорта сыпучих материалов посвящено большее количество работ. Однако использование пневмотранспорта для подачи туков к зяделываяцим органам к распределения по ширине их захвате, имеет ряд особенностей:

1. Н»больаая длина транспортирования туков по тукопроводу малого диаметра и незначительная длина разгонного участка;

2. Кзабх-од/м^еть равномерного распределения :ранслоргкруешх туков по. отдольюш тукопроводаи-отьетвлеииям, по которым удобрения подводятся к заделывающим органам,

3. Необходимость кроме надежного транспортирования осуществлять равномерное распределение тунов по ширине захвата заделы-во»хцего*органа.

Теория дш!?.ев!я твердых тел . в трубопроводах обычно базируется »га дилеренцкальжх уравнениях дмгканип изолированной твердой частили. В связг с теп, что частицы туков транспортируются по ту-кспроводу 1йболыпого диаметра и происходит частое касание его стенок» рассмотрим ее состояние в комет1 сопрпкасатт с дкои тукодровода {рис. 5).

V

Рис. 5. Схема сил, щ *!стэу»чих на частицу тука при пнзсмотрон-

СПОрТИрО ВГ.НИИ

Va-— ! \,L

В этом слагав га нее действуют силн: V/.- сила лобового давления воздуиюго потока; &'- сила тяжести честица; Wy- подъемная сила;

сила трения частили тука о стенки тукопровсда; jT- коэффициент трения скольжения.

Дифференциальное уравнение для данного случая цояет быть ш-рахенэ в следующем виде:

mdVm/dt *W*-ft(G №

где касса частицы; Urn- скорость движения; t - время движения; rndV^/cIt- Движущая сила.' ' . Учитывая, что ■ &

.w*» коРд^й-гЫ,

где К» - коэффициент лобового сопротивления честкц; F - Мидзлево сечзние;,Д- плотность воздуха; - скорость воздушного штока. Подставляя значения Vvk и введя обозначения: К. = K°FР& ~ яоэффициенг парусности;

~ относительная скорость воздуха;

dt --cfVi/ifAG-W^jm - К» vb

После интегрирования и преобразования полупим: '

t ЩШ-уьш*: -и +с)

Найдя постоянную интегрирования С и введя обозначения XstK,C-_, где: a*i/j-T(G-Wy)rt)K,

Получим: гх SJ( &х

Vz'-iVta{e *D+a(e -lH/[a(e *l)+Vu(e. -j)]

Произведя ыатемети*геские преобразования и подставив значение гиперболического тангенса th%-iß -l)/(8 +J) будем иметь г

Vm=Vs ~[a(athx +Vb)/ (a*vbthx)J

Подставляя значения "х" и "аГ получим:

П \Img-Wv)/ДЩВ ~Wi)(wibtK,\fMG -Wy)/k!W

т 6 ftytfJ-Wyi/Km +Ü6thtK,V/T(G-V/y)/K^ (13)

Анализ этого выражения позволяет установить зависимость увеличения скорости частицы тука от времени ее полета'. Кроме того известно, что гиперболический тангенс при возрастании аргумента стремится к единице. Следовательно, при увеличении скорость честипы стремится к предельному значение, которое ыожет обеспечить установленная скорость воздушного штока._

vmn- \!mg-Wv)/x-™ ,

где Vmn~ предельная скорость частПцы.

Подставляя значение К„ будем иметь;

Urmv^fir (G -Wy)]/ K.F/>fi m

Значение отой скорости необходимо зшть для того, чтобы определить длицу тукопровода, на котором частицы тука получавт предельную скорость, а следовательно, какое-то стабильное распределение по сечеьио тукопроводе. А ото в свою очередь, позволит выбрать место установки тукораспределителя. Пневматический транспорт, в данном случаг, наряду с перемещением частиц по тукоцроводу должен выполнять и технологические операции - равномерно ра.дределять туки по тукопрэводам-огветвлениям, подводящим их к заделывающим органам. Качественное шюлкегае этих операций возможно только в том случае, если частно туко в равномерно или равномерно -симметрично рас-пррделеш по соЧе-кии тукопровода.

В гвяэи а ътиы, необходимо установить условие, при котором возможно равтоыерно разделить горизонтальный поток аэросмеси по отдельном тухог.розодач.

Большинство исследователей пневмотранспорта (Страхосяч К.И., Тодес О.Ы., Иваб БД., Урбан Я. и др.) сходятся во иненш о той, что на чэстииу, "ранспортируемую в трубопроводе, действуют подъемные силы и сила тяяеети, взаикодзйстзие которых приводка* к "скачкообразному" ее двняенип. При этом установлено, что основная traeca частиц находится в re«¡:eft частя горизонтального трубопровода. Скопление частиц в нижней части круглого трубопровода объясняется значительным влиянием сил тяжести и его Bosf-yroil поверхности, при ударе о которуя они скатыгаится вниз. Поэтому для равномерного распределения аэросмеси по отделы!;!« тукоцроводаи-отзет-вяениям, предпочтение следует отдать горизонтальному трубопроводу прямоугольного сече кг л, вертикально стенки которого не- оказывают влияния на распределение частиц по сеченив.

Дяя того, чтобы установить возможность деления потока еэросме-сх из горизонтального прямоугольного ту ко про вода, найдем величину горизонтальной поперечной силы, шзываш;еП перемещение частиц туков от одно Д. вертикальной стекки к другой и спо со б ст вуп^е Г: Еырав-нивангго концентрации аэросиеси относительно вертикально?! оси сечения тукопровода Гзэ, 40, 55].

Если принять частицу парообразной и учитывая, что бе радиус намного меньзе кривизны линии скорости, то ыокпо принять линейный закон обтекания и считать _ градиент скорости по профилю обтекания постоянным и равным по величине и значению в ерзднзй точке.

■ Тогда величину поперечной силы Win когшо определить из выражения: 4

Wa "Ttdí¡5ahV*¿Vn/di, (1Г>>

где da - эквивалентна диаметр частицы; dÜ«Jc¿% - градиент скорости потока в поперечном сечении тукопровода (по оси?); Vz ~ от-.носительнея скорость воздушного потока.

. Условно разделим сечение тукопровода ш сечения I и И, соответственно с большим и меньшим количеством частиц туков (рис, б).

Рис. б. Схема сил, действующих на частицу тука в горизонтальном тукоггро^зодз

Рассматривая двкхение воздушного потока через эти сечешя, на осдоваиии равенства потерь давления (аналогично как для параллельного трубопровода), можно записать;

и*<1)№1/29-и+Шь Vf/29,

где U 1 и Уа - соответственно относительная скорость воздушного потока через частицы туков в I и П сечениях; и ^я - коэффициенты сопротивления движению воздуха в I и П сечениях.

Так как принят линейшй закон изменения скорости, то приближенную величину градиента можно определить :

dZ ~ ci9 ' d2 " *Zx)

После подстановки и преобразований получим:

VJltZ&Ufa-ïfc. ' , . . ( 1б>

бз 0 4(i*t<Hi<*Y Ч./г-й/з. * £

Анализ згой зависимости показывает, что действие сила избудет проходить до момента шргпказают. «оо^фшкенгоа ^ я 4ж, го есть когда количество частиц во всех вертикальных участках сечс-ния'тукопроводд будет одинаково. D этом случае наступит момент равюиерга-сиьагетричпэго распределения частиц туков по откосеюга вертикал мой оси тукспровода.

Расеголше от места ввода туков до «еста с раеномсрко-симыет-pwcu распределением частгаг туков является икиимальюй величиной раэго1П<сго участка, после которого Doouozm установка тукорасцре-долктеяя. Дтя определения этого расстояния по величине поперечной силы, действующей на пастилу тука, ысак.) определить скорость, путь и громя гаперечмого перемещения в яев^лчости от величину пути, прэйдсгапго частицей и направлении вгадуэвзго потока. Условно UOSK9 считать, что дяя равномерного рася^сделея':;; частиц m вертикальным сечешям изоСходкко, чтобы частица пэр'^зстилссь от одной вертикальной стсши тукогровода до другой. Определив время зтогс перемещения и зная скорость движения частив (формула 14), можно опре-е-.нть путь пройденный частицей за это время.

Пр;■«,£.v.Miiна;расчет по формулам 14 и 16 токазэп, что частице аммиачной селитры размером 3 мы при скорости создуагаго потока 20 м/с за время перемещения в поперечном направлении на 0,1 и в направлении потока перемечается на 1,2*1,3 ».

Исследование движения частиц в вертикальном Еоэдузном потоке, проаедекте Л.К. Лесничем, показало нтличие яэперечнор силы, де!*-

ствутцей на частицы и способствующей рассрсдаточошз их го соче-1зш трубопровода.

Взличяна поперечной силы \'/яа с этсу случае, также будет определяться различием коэффициентов сопротивления для участков с большей и меньшая концентрацией.

Действие отоЯ сияй будет происходить до тех пор, пока коэй-фнциенти сопротнвлегягя на все:: участках сечения нэ уравняются, а частицы будут равюмернэ-скшагрично распределены по сече-шго тукспровода.

2.6. Обоснование параметров туяорасгпзеделителай для равномерного распределения удобр-зниЯ по тукопроводам

3 {«.глинах для основного шаееки: удобрений одновременно с па-хотей, культивацией и посевом необходимо равномерно распределять их иезду туко про водами, подводящими туки к заделывавшим и распределитель!*«.! органам. Разделение удобрсшЛ по тукопроводам может быть осуществлено мехагопески, перед подаче!! туков в наяды!! отводящий тукопровод или же после смеиивания с воздухом.

Механическое .разделение туков требует установки на каддый ту-копровод-ответвление индивидуального дозатора, что существенно • усложняет конструкции пневматического аппарата. Те» из менее, этот способ необходимо применять з том случае, когда по кокструх-тившм соображения« невозможно обеспечить необходимую длш-у разгоню го участка для равнамярно-сишатричшго распределения туков по сечения тукопровода. Во всех других случаях более целесообразно одним дозатором подавать туки а главшй тукопровод и затеи делить поток аэросмеси по отдельным туяопроводам-ответвлешям (39, 55

Проведенный анализ распределения частиц по сечении горизонтального и вертикального тукоироводов показал, что при определенных условиях эти тукопровода могут быть использованы для разделения удобрений п;> ¿■укйпроводам-огве'.'влешям.

По конструктивным соображениям требуется разделить горизота-льииР пот эк азросмеси в одно« место главного г^кэцровода на несколько тукопрочодон-ответЕлен:!/), «ли через некоторое р-чсотояш.?,

определяемое интервалом разиецения заделывающих органов на машине,. В первом случае тукораспределительное устройство может быть представлено в виде распределительной головки (рис. 7), с/Т числом тукояроводов-ответвленчй.

При этом должно бить справедливо условие: «

где и йе - расход аэросмрск в главком тукоцрозоде и в тукопрозо-дах-ответвленмс.

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы потеря давления в каждом ответвлении бкли одинаковы.

Величину этих потерь молено определить:

н^а^тр^и^Ф лй

где К - опытный коэффициент; /4 ~ коэффициент концентрации аэросмеси; I?© - скорость потока аэросмеси; с/о- длина и диаметр тукогфовода-стветвленкя; - коэффициент местных сопротивлений; Л о- коэффициент трения воздуха о стенки тукоцровода.

"да . ¡^ъи» ~ соответственно, коэффициент сопротивления на входе, местного сопротивления и сопротивления на выходе туко-провэдв.

Расход аэросыеси через калщый тукопрэвод-ответвление будет равен:

'Рис. ?. Распределительная головка

где Вг и Ье - соответственно сирина и высота глазного туко про сода, да. Сориуяу (19» можно записать:

ТТТТГТТ > ~

Тогдч условие получения одинакового расхода аэросмеси через тукопрэаоды модно записать: ._.•••

..........I

-з аопхЬ

Л . в./с/, + ~ Саал*

' Проанализируем величина, входящие.в это выражение. Отношение 1а^/,»для всех тукопроводов должно быть одинаковым. В связи с тем, что длина туколроводп-ответвлекяя £•> определяется расположением Заделывающих органов и, как правило, разная, а соответствуйте« изменение диаметра тукопровода потребовало бы большой их ассортимент, необходимо изменить величину одного из трех другиу составляющих этого вчраг.ега;;. Так как то мояно измекить величину с за счет установки внутри тукопроводов колец, пайб с таким расчетом, чтобы величина полного коэффициента сопротивления была би одинаковой для всех тукопроводов.

По технологическим соображениям необходимо рассмотреть также вопрос о разделеши потока аэросмеси б одинаковых кол:п«сстна>: через ряд ответвлений в гласном тукопроводе, расгологг.еншх на некотором расстоянии друг от друга.

Возможны два случая:

1 - главный тукопровод постоянного сечения, а ответвленные туко-

прозодц переменного сече кия;

2 - главный тукопровод переменного сечения, а ответвленные туко-

проводы постоянного сечения. Предпочтительно -второй случай, так как здесь обеспечивается постоянная скорость потока аэросмеси во всех ответвлениях, что является важной предпосылкой к достижение равномерного распределения ту'со в по пирине заделывавших органов.

На рис. 3 изображена схема главного распределительного туко-провода с отходящими от него под прямым углом тукопроводов-отвзт-вленпП, количество которых определяется количеством заделыванщих органов.

Рассмотрим два тукопропода-ответвлекия I и 2, считэя против движения азросмеси. Составим уравнение Бернулли для сочетал П-П и 1-1 и для сечекий П-П и 1!!-Е. ' ,

НСг7' -Нсг1 -н?г НоЛ; 'гп

Нст I *Н9К ш * + С НзИ ,

где Ньг- сгятическэе давление в соо'.'вотствуяцси сеччкии;

Цд- дт.чтч^суог давящие ь соответствующем сечении; потеря д«1йлвния та -»р« !>:?•» »::• учьегкв £ ;

•

коэффициент местного сопротивления для части потока аэ-, роскеси, идущего от второго тукопровода к первому; коэффициент местного сопротивления для части потока аэросмеси, идуцего через второй ответвленный тукодровод.

Qi^Oi+ûe JL

к

ИЗ

iH

Им „

es

я» Ml

" н5|

е.

|Qo

Рис. 8. СтупежатыП тукораспредчлитедь

Для сечение I-I иохю записать;

Нет? = 0,$р&су/ ; Hgl*0,5J)6ifo,

где Va- спорить вопдутанзго потока; С - скорость выходязрго потока аэрэсм^ок; fi - коэффициент расхода.

Имея исходные даннкч для первого тукопровода, необходимо найти гак Судет меняться сечение р глевного подводящего тукопровода при равенств». гисщедлй ce«etw ответвлений , то есть задача сводится к определени*). отнезениг:

F g j FT « У F/F ВУ

Приравнивая левые части ¿равнения 21 и 22 будем иметь:

Н.т1*HjT ♦ЛИ 4«HtE« Н.„ш *Н9(П ♦

Подставляя значения fyj.it выраженные через расход и пло-цадь сечения, а также учитывая наличие в воздушном потоке удобрений получим; «

Преобразуя это выражение и учитывая, что распределение потока аэросмеси через ответвления постоянного сечения производится с постоянной скорость?), а ото возможно только при равенстве статических давлений перед тухопроводами-ответвлениями (HtT| = НсгЩ ), цожио записать: г

a,irl> F'Zaj; "i

Принимая во внимание, что f*¡¡ ~yf , получик;

с

:*Q.)*H«IF"

"1 ощлнщрш^ (24)

Статическое и динамическое давление в сечении П определяется иэ выражений:

Н9£ = 0.£В*/& ; 5 * Оц/ЗБООРЛ. (26)

Имея все данные о сечении П можно рассчитать тукоцровод в следующем сечении и т.д.

При внесении основного удобрения одновременно с культивацией к посевом требуется делить поток апросмеси по тукоцроводам, число которых может бкть от 12 до 24. В этом случае целесообразно использовать вертикальный воздушшК поток, в кстором, как установлено, наблпдг.стся равномерное или р-шимерно-еимметри^ьое распределение частиц туков. Ого г<р?имуч<к:т2.> г.е;1чипльного потека исп^льз^^и-лось □ конструкциях ¡.¡логос.ру^г":,-. ■•гл:щ-поа 8.А!г», В;:схоИа, ГСгСБ

завода "Красная звезда" в сеялке "Аккорд" (ФРГ) и др.

_ В качестве тукорасдределительного устройства в многоструйшх аппаратах применяется кольцевой конический распределитель (рис. 9). Он состоит из диффузора I, конуса Р., направленного навстречу потоку аэросмеси я тукогроводов 3.

Установим условия, обеспечивающие равномерное разделение потока, аэросмеси по туяопроводам, при вцутригачвенноы внесении удобрений. Рассмотрим сечения: 1-1 - на входе в тукопроврд и П-П - на выходе их тукоцроводе под заделивеющим органом.

Так как тукопровода-ответаче- ' ния расположены симметрично оси потока аэросмеси и имент одинаковый диаметр, статическое к динамическое давление т входе в тукапровода будет одно и токе. Тогда условие равномерной раздачи аэросыеси го тукоцроводам-отвегвлени-яы мокнз записать:

Анализ этого выраяения показывает, что для обеспечения равномерного распределения потока аярссыеси ыдагоструйнкм аппаратом необходимо, чтобы сумма полного давления на выходе из тукопрово-дов и потерь давления ь тк были равны. .

Так как пкевиотраисгортироваше туков го тукопроводам осуществляется с одинаковой скорость« при равной концентрации аэросмеч си, потеря давления ^Н будут завысить от Ддида и диалетра туко-проводе. фкопро в-эдц целесообразно делать одного иакетра и для обеспечения раьенотьа ДН и* необходимо устанавливать одюй дли-ш. В том случае, когда го конструктивным соображениям необходимо иметь тукоароводы разной дли>н, то вызванное этиы изменение ¿И можно компенсировать установкой внутри труб дросселируждих •чайб.

Рис." 9. Кольцевой конический распределитель

Потери давления в трубопроводах- вызванные цветными сопротивлениями можно определить

+^ьих-* ОЧ, (2?)

где -^пач. ~ соответственно, коэффицент сопро-

тивления на входе и выходе из тукопровода, иестшх сопротивлений и сопротивления шчш выходу воздуха.

Коэффициентсо для всех тупо про подо в, так как от присоединена я распределители с::шетрично и конструктивно мод в ту-копровод долган быть выполнен одинаково. Одинаковая величина ^шх для всех тукопровода б достигается установкой под заделиваизцш органом однотипных распределительных устройств, а поз^кциеига^ло*. равномерным заглублением всех эаделыващкх органов.

2.7. Обоснование параметров тукораспроделит^яеА для распределении туков по ширине захвата зпдэливачгтх органов.

Наряду с надежным транспортированием и делением потока аэросмеси пневматический аппарат должен обеспечивать равномерное распределение удобрений по ширине захвата заделывающих органов. Распределение туков по вирине захвата корпуса плуга и куяьтиваторюК лага не вызывает больших затруднений. При внесении удобрений одновременно с пяоекорезной обработкой требуется распределять тучи под слоем почвы и на значительную ширину сплошным или ленточшм ! способом /27 , 39 , 55]. Механические распределители (диск, шнек), устанавливаемые под лапоЯ, не капли широкого цроизводствегаого применения из-за сложности конструкции и низкого качества распределения .

В известных пневматических аппаратах для подачи удобрений под лацу (ГУН-4 и др.) воздупшй поток используется лгаь для разгона частиц удобрения. В качестве распределительного устрор.стпа в них и с пользуется г.еподвияше отражатели различной ¡Тюрш, которые так-хе не обеспечивает требуемой равномерности распределения туков.

Отсутствие е литературе материалов по рэв»вмер::зау распределению потока аэросмеси и послужило оегювашем к про веде ни.) сшпи альшх теоретических исследсвалий.

3 основу ш:5оря и рисчетп распределительнтга устройства Счлк пол ожени злг «еиго оСцеГ. теории зозду хор,! с д^е^е;' лту т-П, р.*.зр°.С01'ке которих тспя";еш работы В.П. Т.итл.ва, В.В. Б-и-урицл и

Равномерное распределение аэросмеси по сравнению с чисты воздухом осложняется тем, что частицы туков обладают малым аэродинамическим сопротивлением и ответвляющийся воздушный поток не в состоянии оказать на них достаточное воздействие и полностью увлечь их за собой. Поэтому в конце тукорасцределителя будет выходить больше транспортируемых частиц, чем в начале. Этому способствует также и то, что направление скорости поток меняется по дшю тукорасцределителя в сторону его конца и только перед заглушённым концом поток становится перпендикулярным к оси тукоцро-вода. Таксе распределение потока аэросмеси приведет к неравномерному распределение туков по ширине захвата лапы, так как они- будут перемечаться ь сторону конца распределителя уже после выхода из него.

Для получения равномерного распределения аэросмеси необходимо на каждом отверстии тукорасцределителя устанавливать тонкие направляющие лопатки. Тукорас пределитель с направляющими ловками изображен на рис. 10 а. Подвод удобрений осуществляется по тукопро-ьоду.2, расположенному за стоПкой лаш. За счет делителя 3 туки направляются в тукор«сцределители I, устанавливаемые на каждую сторож лаш. Допустим, тухоряспределитель имеет длицу £, , высоту , ширим/ на входе а«, а в коше (рис. 10 б). На боковой поверхности вдоль всего распределителя на одинаковом расстоянии I друг от друга расположены п отверстий с различной площадью

Допустим, что каядея лопатка отсекает поток шириной ДО , ко-торчй после схода расширяется под углом о(р. Тогда ширина потока на расстоянии б , равном величине свободной зоны, образуемой при сходе пласта почвы с лаш, будет ракка: йа* да .2*Ч<М/>

Число отверстий м и расстояние между ними I определяется:

^^{.¡(йаогЬ'ЦА,) • ; №

Далее необходимо установить, как должна изменяться площадь ог-версти!* тукорэопределителя, исходя из услови?» равномерной раздачи через них яэросмеси.

Ур&вне!яе Бер-сулли длч сечегаР ¿» / й С можно записать:

Н1.,-Ю,5рли'.1-Н 1-Ю.5 (ЗО1

где ИЛ, 1)1-1 ~ скорости потока' аэроснеси с ¿«1*1 сечении; Н1 ~ давление о сечении 4 и 4 «■ / ;

дН1- тетери давления меэду вибранщмн сечения.«!.

Рис. 10. Схема тукорасгтределителя

Стпт^'еспе давление для шбраншх сечений определяется: Н = 0.5 Ре С ,

где С - ск^ролть истечения потока лз отверсн;;,; £ - коэф^Ч'(|«1П' расход"*.

- 36 -

Потери давления мевду выбранными сечениями складываются из потерь давления на трение аэросмеси о стенки распределителя Нке. и потере вызванных местными сопротивлениями Н*и.

Л Н< - Нхе * ИхН Величина потерь давления на трение определяется шраленлеы:

Иге" Ц I гд Рх

Потери давления, вызванные местными сопротивлениями могут бить определены: .

н<* >

* У £

где ^ - коэффициент соответствующих местшх сопротивлений на выходе, изменение направления и т.д.

С учетом нзкденкьге выражений и после преобразований уравнение (20) можно записать: . '

* I 1'

£т + у?,, + + &

Енражая скорости потока череп расходы и площади сечения будем иметь е . 1

> ' Т- * ^^

Значение интеграла иаход-.м, учитывая, что -£{&¿х+В^сс'М]

Так как высота всех отверстий: одинакова и равна высоте тукорсс-пргделктеля В> , то и&ченекие площади отверстии. могно характеризовать гаириюЕ отверстий $1*1 . Тогда после подстановки значения интеграла и преобразэпония пелучиа;

где у.

Ширина первого отверстия мояег быть определена из выражения

4 С>,1 С1

Полное давление в начале тукораспределителя, необходимее для равномерной раздачи аэросмеси, можно определить:

Агротехническими требованиями предусмотрена возможность внесения- туков ленточным способом. Тукор&спределитоль, в этой случае, должен обеспечивать выход одинакового количества аэросмеси с необходимым интервалом. Исходя из этого услоьия, тукораспределитель для прерывистой раздачи аэросмеси должен иметь ступешатуга форму (рис. II) Гзэ, 55].

Определим расстояние мезду двумя ступеньками, исходя из условия, что лир и на ленты равна дД , а сасотояше мезду ними т. Из АЛвс <ряс. п в>

Определяя угол иг, з ММ К (рис. II а) получим;

Шл*га} (ОДЙ-Р.,1— )] (34)

Ширину выходного отверстия О.'пУОкю определить:

где угол расаиреняя штока а-эросмеси.

Принимая услозие, что все отверстия будут иметь сдишкойоо сечение иояю записать:

где {> - площадь отверстия; 61ц - расход аэросмеси в начале туко-распределителя; /1 - число отверстий; с - скорость потока аэросмо-си на внходе.

Тог.^а высота выходного отверстия В, огродекгтея из выражения: А - (1нСОЛ[зо'-<}ХС£9(О.$$ -2,ъа»/8<>)] Сс/л-

Для тр'у-'чекия лир.-!]ч тукорг.слредетител:; составим уразнс/мо Бернулли для с оече'шя яеух соседних отверстий, когчрэе

после грробрч-^'Бвнкг. анялогкчю г .'.мнн^.ччм р:. с,ре дот и гелем Гудет сметь вид: . ^ ,

чР ^ " о 4 4

Рис. II. Схма тукорае1£>еделигеля для ленточного внесении удоСрениГ

Вгрпчая скорости ттоко чер^ч расход и площади сечения ад икаем:

ок- + £ . лри+™> л ГА* ж*

Из условий равномерной раздачи азросмсси С1еС£«|,

тогда б"; . «(Г*» сол» ¿¡г учитывая, что яппияем: £

* л* к«;*Гг!у, с/

яг /

Рае яре = ,

где ¿7/ - тирлич £ -го сечения распределителя; ^ - высота райпре-делителя.

Периметр я « ,2

Подставляя значения 5«*• и ^¿х и произведя релегая интеграла, получим:

л ¿й а ~~ г

Реяая это уравнение относительно ¿ц и вводя понятие зквивале-итногсг диаметра Ы9 получки :

+ (37

2.8.'Обоснованна процесса подачи и дозирования растворов минеральных удобрения

Процесс внесения удобрений с поливной водой дождевальными т-иинами предусматривает предварительную подготовку шеококонцентри-рованкого (ызуочшго) раствора с последующей подачей его в поливную воду. Для обеспечен;!'! заданной нормы удобрений и равномерного распределения нх, необходимо, чтобы подача раствора в довдеваль-ше мазшч! была устойчиво" и с определенным секуцдтм расходом ¿50, 55].

В сеязя с этим определим секундныР расход раствора удобрений для основных типор докдевэльшх машин.

Для дождевального агрегета ДДД-100МЛ предусматривается выдача нормы удобрений № I г.». при одном проходе агрегата. Сехуцднкй расход удобрительного рчегзора ус , при этом условии моано оцреде-

лк'ь: V* = вр (¿ + й/£0а)3,(> -¿о7Кр, (381 '

где BpHl/p - ширина захвата и скорость - движения машиш;' Иль- норма внесения удобрений; ¿J - показатель увеличения объема воды при растворении удобрений; концентрация раствора.

Для ДДН-70, предусматривается выдача заданной нормы за один оборот доадевального аппарата и секундный расход раствора определяется: s j

Vk -яг*НуА(1 +А/т)/jQTciк^ (39)

где с? - средний радиус полива; ТоУ- время одного оборота довде-валыюго аппарата.

При использовании для удобрительных поливоз довдевальной маканы "йрегат", возможно непрерывное и циклическое дозирование удобрительного раствора. СекуцдкаЕ расход раствора при непрерывном дозировании определяется: ^

Ve я Н&,®<40 > где Он- расход довдевальной машины, л/с; еп, - поливная норма;

Ji,- коэффициент, учитывающий потери воды на испарение.

Работу доедевалыых каши "Волланка" и "Днепр" При удобрктель-ки полирах необходимо проводить по схеме: полив чистой водой -полив удобрительs-KM раствором - полив чистой водой.

Изменля соотношение времени, отводимого.для каждого из этих видов поливов иоано. регулировать проникновение удобрений а почву.

Секуедкый расход удобрительного раствора при такой схеме работы машиш ыскно определить:

Ve " НулQn(l +A/1&Ü)fí05К> (т, (41)

где ГП^г норма полива чистой водей.

При внесении удобрений с поливной водой довдевальшыи машина- . ми возможш следующие схеми их подл'¡и и дозирования: I) гравитационная; 2) смешанная (гравитационная + разрежение ео всасывавшей линии дождевальной ыашиш или насосной станции); 3) пневматическая; 4) гидравлическая.

Расход удобрительного раствора при гравитационной системе Судет определяться величико? ьыходнзго калиброванного отверстия и давлением Рр, создании перепадом уровней жидкости. Плоцадь калиброванного отверстия j-Q для данного способа подачи определяется из выражения; __

* в,Vf,НУА(i +Á/iQú)j3,S ¿0*Kf>JU* ]/22 Prff, f '

гдо Jiи - коэ'ЭДмг.иент истсен/.».

Смешанная система подачи применяется в гидрэподкормщиках к доядесальни. меаинам ДДН-70 и ДЦЛ-1ССМА. и подкормщиках, устанавливаемых на насосных станциях. Для определения диаметра отверстия диафрагмы было состаачено уравнение Бернулли для двух сечений (перхнего уровня раствора в баке и колена трубы помеченного по всасывающий трубопровод насоса).

ЬР *И ■* ~Ц Мв *Ьы, из)

где Ьр~ высота раствора з баке подкоркщика; Ь - превышение расходного г-уцера бака над всасывя-ощиы трубопроводом; Рр«£ разряле-ние во всасывающем трубопроводе; ^р- плотность раствора; конечная скорость раствора; /7У/- сукма всех погреь от первого-до второго сечения.

В су:.«му потерь напора входят и потери на преодоление сопротивления диафрагма . Решив уравнение (43) относительно приняв Ьр-И* 'Ррц/Ур з Н ..получим:

: ^»Зд-'н'М

По сопротивлению диафрагмы, используя рэкемэедации И.Е. Идель-чкка, выбирается соотношение площади отверстия диафрагмы и площади сечения растворопровода т.е. //р " ¿Г

Тогда диаметр диафрагта ^ з

В пневматической системе подачи удэЗритеяьшго раствора требуемое давление жидкости Р создается за счет нагнеташи сжатого воздуха в геркетичлуя емкость с раствором. Доза удобрений в этом случае регулируется изменением диаметра отверстия диафрагмы и дпв-ления воздуха в емкости. Площадь сечения отверстия диафрагмы определяется' ^

В гидравличесхоЯ системе подачи удобритэльшз раствори вводятся в трубопровод доздевалыюй машины нэсос-дозаторои под давлегш-см, гревызатациы давление воды в трубоцроводе дождевальной ыашшы (гидр0п0дк0р!ди'си ыааии "Фрегат", "Днепр"). Исследованиями В.А. Топоров о установлено, что величина отэго перепада давления рд определяет подачу рэствора Одсогласнз зависимости:

где коэффициент пропорциональности.

- 42 -

3. ЗКСПЕРШЕНГАЛЬНАЯ ЧАСТЬ*

3.1. Исследование технологического процесса подготовки туковых сыесеК

При исследовании подготовки туко'сыесеЕ главное внимаше было уделено вопросу качества подготовки смесей, как основы управления количественной стороной технологического процесса внесения удобрений [l3, 30, 35, 5бЗ. В качестве смесительного рабочего органа в тукосмесигельной установке использовался инек.

При изучении влияния диаметра шкека ф) и его длины (Lc.) ка качество тукосмеси '(&) установлено, что с увеличением диаметра качество смеси повышается. Агротехническим требованиям (10 %) отвечает а но к Л = 250 MJ и длина смесительной камеры Lc - 1,5 м. Зависимость неоднородности тукосмеси от угловой скорости из (рис. 12) имзет явно выраженнуо область экстремальных значений. С увеличением угловой скорости неоднородности тукосмесей снижается, причем

6£г 6%

W„€Ifü-

—

Ä

-V

150

h.

Рис. 12. Зависимость неоднородности смеси, производительности смесителя и уд.расхояя энергии от угловой скорости: I - U»_I.O ы; 2 - Lc = 1,5

3 - Lc - 2,5 м; 4 -ßsj-iw)

5 _

Рис. 13. Диаграмма соотношение, компонентов в слоях различшх тукосмесей пс ле действия вертикальных колебаний

й) В резении отдельных вопросов, з основном связанных с проведением эксперимент альшх исследований, принимали учестие аепкран-« ты и соискатели (Прохоров A.A., Иь»нзь D.A., Остроухов А.И.), работавшие под тучны рукогодствои автора.

наиболее интенсивно в интервале = 10*30 рад/с. Повшение неоднородности сеси, начиная с рад/с объясняется увеличением действия центробежных сил инерции, заставляющих сыпучий материал вращаться вместе со смесительным органом. Удельный расход энергии Ыул. с ростом ь» по выдается незначительно. Оптимальным скоростным режимом следует считать СО* 31+33 рад/с. Дальнейшее увеличение (О . хотя и приводит к повышению производительности, но сопровождается ухудаением качества тукосмеси.

Коэффициент наполнения смесителя f оказывает значительное влияние к» качестпо смешивания, /становлеко, что увеличение f с 0,1 до 0,3 при длине смесителя ¿<г=> 2,5 м привело к изменении не-равномернос»и перемешивания с 2,3 до 7,2 Заполнение смесителя более 0,3 его вместимости нецелесообразно, так как при этом ухудшается перемешивание компонентов из-за невозможности рыхления всей массы удобрений.

Соотношение компонентов смеси А также является одним из факторов, влияющих на процесс смесеобразования. .Величина этого локаза-теля обычно задается с учетом удобряемой культуры, агрохимического анализа почвы и т.д. Анализ проведенных исследований показал, что величина Л оказывает значительное влияние на качество тукосмеси при сравнительно небольшой длине смесительной камеры. Так повышение от I до 9 привело к увеличении неоднородности смеси дри Le" 0,Ь м с 21,3 до 46,1 %, в то время как при Lc - 2,5 м с 5,0 до 7,2 %. Это объясняется тем, что с уменьшением доли какого-либо компонента в леремесиэаемом материале, уменьшается вероятность попадания его.ь определенная объем смеси (объем пробы). 3 этом случае для достижения требуемо}! однородности тукосмеси необходимо большее время Перемешивания, а следоьательнб, и большая длина смесителя.

Оизико-механические свойства смепиЕпехпс удебрегаЯ (плотность, размер частиц и т.д.) оказывают существенное влияние на процесс тукосмешизания. Проведенше эксперименты показали, что неоднородность тукоемгеей увеличивается с повшзением разницы в плотности, однако это вяиял-.е незначительно. Пря i,c = 2,5 и увеличение соот-' кояения плотюс~и с 1,01 до 1,55 привело к увеличении неоднородное сти тукосмеси всего № 1,3 5?. Соотношение размеров частиц близких к единице, сам размер их но оказывает большого влияния на .процесс смесеобразования, ь то время как существенная разшща в размерах ' •

частиц «оппонентов резко ухудшает качество приготовляемой тукосмеси. Тукосмесь, приготовленная из материалов одинакового размера при L<?= 2,5 м, оценивается по таблице профессора Н.Е. Пестова как хорошая %). Цри этих ке условиях тукосмесь из матери-

алов с различными размерами частиц относится к категории недоста-, точно удовлетворительной. Различные размеры частиц создают благоприятные условия для разделения смеси. Так, у тукосмеси Ы:Р:К=» = I:ItI лучтие показатели неоднородности 7,5-10 % были получеда при использовании всех компонентов d гранулированном виде (мочевина, суперфосфат, хлористый калий). При этом различие в среднем размере гранул не цревыиало 2 Использование для тукосмеси крупнозернистого хлористого калил, содержащего около 50 % частиц менее I мм, привело к повшяешв неоднородности смеси до 16-19 %.

Анализ исследований показал, что с увеличением длины смесителя неоднородность тукосмесей уменьшается, причем процесс смешивания наиболее интенсивно происходит цри длике смесителя 1,5 м, а затем этот процесс заменяется. Надо полагать, что цри этой длине наступает состояние "равновесия" в процессе смеиивания, когда скорости прямого (смешивания) и обратного (разделения) процессов выравниваются по абсолютной величине и продолжают оставаться равными б даль. нзй'лем. Длину смесителя, при котором наступает это состояние, следует считать оптимальной.

3.2. Устойчивость тукосмесей против разделения.

Цри управлении технологическим процессом внесения удобрений" важно не только подготовить качественную тукосмесь, но и обеспечить ее качество в процессе транспортировки и внесения. Машины для внесения удобрений при работе подвергаются вертикальном колебаниям, величина которых зависит от выравненности поверхности поля и ског рости движения удобрительного агрегата и находится в пределах 0,29' до 1,1 д.. При вибрации происходит расслоение тукосмесей - бол з крупные частицы поднимаются вверх, а мелкие опекаются вниз. Расслоение тукосмесей от вибраций может свести на нет все усилия по уг$>аелению процессом внесения удобрений [30, 55}.

Теоретическими исследчвчнияик установлена условия образовании динамически устойчивых тукосмесей. Дяя проверки правильности тео- ' раткчееккх шловекий цроьедеш ошты с тукосмеспми, подготовлены-

ми с учетом и без учета этих условий. Для определения требуемого размера частг . необходимо знать объемную массу ¿<м , угол внутреннего трення (рсп и коэффициент сопротивления сдвигу усг . Результаты исследований физико-механических свойств тукосмесей представлена в таблице I.

Таблица I

Физико-механические свойства тукосмесей

9 ! Состе 1 туково* смеси и пп ! соотношение в них исход! ных материалов

Г f

I \

Г__

1. Аммиачная селитра - гранулированный суперфосфат 1:1

2. То же 1:3

3. Аммиачная селитра - гранулирований суперфосфат - хлористый калий 1:1:1

4» Аммиачная селитра - хлористый калий 3:1

• 5. То же'1:1

6. Гранулированный суперфосфат-хлористый калий 3:1

7. То же 1:1

8. Порошкообразный суперфосфат-хлористый яалий 1:1

!Ллот- !Угол !Статический ко-ность,! внутрен- !эффициенг соп-r/cir3 !него тре-1ротивлекил сдви-f ния , град! гу о туковую f |смесь

{ {первого!второго

} (компо- jkouho-

• нента I некта

0,87 32,3 0,85 0,79

0,91 33,5 о.вз 0,75

0,96 34,7 0,31 0,71

0,85 35,2 0,66 0,84

0,90 34,5 0,85 0,79

0,99 31,5 0,66 0,63

0,99 32,0 0,67 0,69

0,94 30,5 0,55 0,64

Значения динамического коэффициента Сдвига определялись на специально изготовленной установке, позволяющей изменять величину возмущающих колебаний в пределах ^ * (0,3*1,1)^? . Исследования покапали, что в интересующих нас пределах ускорений колебаний, величин» динамического коэффициента сдвига, компонентов о туковую, смесь может быть описана зыперкческим выражением:

Используя результаты сштов по формуле (II), была подсчитана необходимая величина соотношений ра-эмеров частиц компонентов следующих бинарных тукосмесей (Д = 1):

1. Аммиачная селитра - суперфосфат - с/л: с/р = I» 12;

2. Суперфосфат - хлористый калий - = 0,95;

3. Аммиачная селитра - хлористый калий - ¿Лс = 1,07; гЯе с{нрс1р*с{к ~ соответственно размеры частиц азотного, фосфорного и калийного компонентов тукосмеси, мм.

На динамическую устойчивость (^ а ^ ) исследовались бинарные тукосмеси с соотношением компонентов равном единице и различным размером частиц туков. Результаты опытов (рис. 13) показывают, что в тукосмесях 3 и № 4 после воздействия колебаний с ускорением имело место значительное отклонение соотношений компонетов от заданного (Д = 3). Эти отклонения достигают максимальных значений в нижнем (0-100 им) и верхнем (400-500 мм) слоях. Объясняется ото тем, что мелкие частицы опустились вниз, а крупше частицы поднялись в верхние слои. 3 тукосмесях » I и № 2 с примерно одинаковым гранулометрическим составом на произошло заметного разделения. Данные экспериментов подтверждают правильность теоретических полозе ни Р..

3.3. Исследование процесса пневмотранспортировения туков к заделывающин органам

В отличии от обычного пневмотранспорта, воздушный поток, в данном случае, должен обеспечивать качественное выполнение технологических операций - равномерное распределение удобрений по ту-копровэдам и по ширине захвата заделывающих органов /39, 55./.

Скорость воздупного потока устанавливается по известной

зависимости: пи*

Рв^гиаит.,

где 1)&мг скорость витания частиц туков; опытшй коэффициент.

Установлено, что£7аигдля частиц туков зависит от их формы, - • размеров, плотности и изменяется от 2,5 до 12,6 м/с.

Величина ^'зависит от физико-мехашческих свойств туков, массовой концентрации аэросмеси, длины тукопроводов и други-с факторов.

В связи с тем, что подача туков к заделываюцим органам осуществляется пс тукопрэводам небсльпого диаметра (30-60 мм), .исследование процесса пневмстршхпзртировпния туков, определение максимально догустимзй концентрации аэросмеси, опытшх козффичи-

ентов н потерь давления, проводилось на резиновых.и полиэтиленовых тукопров^дах диаметром 40 им и длиной 7 м.

Установлено, что величина максшально допустимой массовой концентрации с ростом скорости воздушного потока возрастает (рис. 14). Причем, при одинаковом значении Уд величина./И для полиэтиленовых тукопроводов выше, чем для рэзинового, что южно объяснить значительной шероховатостью внутренней поверхности резинового тукопро-вода.

Рис. 14. Зависимость максимально допустимой концентрации туков от скорости воздушного потока

—о—• резиновый тукопровод —Ф—- полиэтиленовый тукопровод

I /

2

1 - суперфосфат

2 - хлористый калий

10

15 20

Полученные результаты свидетельствуй о том, что каздому значения^ соответствует определенное соотношение 17&/С7зит . Увеличение , которое может быть вызвано изменением нормы внесения удобрений, требует соотвествуоцего шипения скорости транспорти-тущего воздуиного потока. Зависимость ф'оч^ определяется зависимость»! •/''>1,60 -+ 0,21/7 (суперфосфат); </'=» 1,64 + 0,33/5' (аммиачная селитра).

Программ* исследований предусматривала такао определение скорости воздушного потока при начале образования завала удобрений в горизонтальном тукоцроводе, или иначе критической скорости пнев-мстранспортировяния. Опыт* доказали, что величина критической скорости эракскортярования с_ув8л{5чекиеи размеров частиц туков возрастает, причем изибольпее значение этой скорости имеют негра-нулированше удобрения (калийная соль - 17к - 3,8»4,5 м/с, суперфосфат -Ук* 3,5+3,9 м/с, аммиачная селитра 2,7+3,6 м/с). Величина критмчоскоЯ скорости заэиеит также от влажности туков и материала тукопровода.

С поыоцьи скоростной фотосъемки определялась скорость частиц туков в горизонтальном тукопроводе на участке с установившимся

движением и на выходе из тукораспределительного устройства, установленного на лацу плоскореза.

Для оцределешя потерь напора при пневмотранспортировании туков необходимо знать коэффициент сопротивления Л г и коэффициент К. Коэффициенты Л г к /С определялись из выражений;

> ¿-иг/не.

Установлено, чтоЛгукеньиаегся с увеличением скорости воздушного потока» Увеличение концентрации аэросмесиприводит к увеличению Д г , что объясняется возрастанием потерь шпора из-за увеличения сопротивления, которое оказывает туки транспортирующему потоку воздуха. При значениях 0,0555-0,3 величина Аг для суперфосфата и аммиачной селитры находится в пределах Ят= 0,0X2*0,03. Коэффициент К при оптимальных скоростях транспортирования для суперфосфата равен К = 0,22*0,27, а для аммиачной селитры -= 0,22+0,26.

Исследование потерь давления по длине тукопровода (рис. 15) показало, что при движении аэросиеси, характерны два участка, которые отчетливо видны на графике: участок разгона и участок, установившегося равномерного движения. Величина потерь при разгоне,

АН кГЬ 2,0

1.5 1,0

2.

• 9

гТ

Рис'.'15. Потери давления по длине тукопровода (нитрофоска): Г- Л* 0,58; 2 - Л" 0,8;

как видно из графика, зависит от величины массовой доли туко! ^/Ц и примерно е 1,741,9 роза вьпе, чем потери напора при установившемся движении. Длина разгонного участка как установлено, не оказывает влияния ка величину потерь на разгон, а растет с увеличением скорости во-1дулнэго ттока и скорости витания частиц туков. В гроведеншх опытах э,та величина находилась в пределах 2,5-13 и.«

3.4. Распределение частиц тутов по сечению тукопровода * при пневмотранс портпрова ш

•Равномерность распределения удобреки!» по тукопроводам-отзет--влениям, а такяе качественное их распределение по ширине захвата заделывающих органов, могут быть достигнуты, как следует из теоретических исследований, при условии равномерного или равномерно-симметричного распределения частиц туков по сечешга подводящего туяопровода. Кроме того, при этом не допустимо перераспределение частиц т;"'ов по сечении тукопрогода по гранулометрическому и химическому составу, так как только при этом условии возможно управление процессом внесения удобрения. Для подтверждения правильности теоретических положений были проведены опыты по изучению распределения частиц туков в горизонтальном прямоугольном тукопрово-де и вертикально« тукопроводе круглого сечения [40, 551.

При этом применялась специальная ловупка, поперечное сечение которой соответствовало сечению тукопровода;. Ловушка состояла из воздухоотделителя и накопителя, которые внутри имели перегородки из листовой стали, разделяющие тукопровод на отсеки. Результаты опытов оценивались по относительному количеству туков в квядоы

ûnp

100 %

< Яс " масса слоя пробы; £„р- мае

отсеке (слое) са всей пробы).

На рис. 16 показана зависимость относительного количества туков ^-^100 % в горизонтальных слоях тукопровода прямоугольного сечения от расстояния меи^ду контрольным сечеиием и питателем

•Я h \jnp

зс 20 :о

5 4 к.

1 t

3 « ^—

2 1 т 1

Рис. 16. Распределение туков по горизоктальдам слоям црямо-

^гольногэ тукопровода: ,2...5 - номера слоев

C.Î

1.0 1,5 2„0 tf

Ип грг$и'?я видно, что с увеличением £р происходит увеличение-относительного количества туков з трех верхних слоях сочения (I,

- 50 - j

2, 3) и соответствующее уменьшение количества туков, находящихся в нижних слоях (4, 5).'Причем, наиболее интенсивное изменение происходит до значения ¿р= 1,512,0 ы. Это объясняется тем, что на этоЯ длине тукопровода происходит разгон частиц, которые после прохождегая этого участка приобретают определеннув постоянную скорость и распределение их по сечению тукопроЕо.г~ в какой-либо керо стабилизируется.

С увеличением скорости воздушного потока количество туков в верхних слоях возрастает, то даже при больших скоростях воздушного потока (20-25 и/с), больная часть туков транспортируется в икакей половине тукопровода.

Теоретическими исследованиями установлено, что в горизонтальном воздупнэм"потоке'частицы перемещаются не только в вертикальной плоскости за счет действия подъемной силы, ш и в горизонтальной плоскости за счет силы, вызванной наличием в этой плоскости градиента скорости. Действие этой силы приводит к рассредоточен!® транспортируемых частиц туков по сечении тукопровода. Ш определенной расстоянии от места подачи туков распределение их по вертикально слоям становится достаточно равномерным и стабильным.

Это положение было подтверждено окспериме1ггалькыми исследованиями (рис. 17) [40, 55J . На рисунке цредставдеш гистограммы распределения частиц туков по вертикальным слоям тукопровода на различном расстоянии от питателя.

9>/ ffU Ьи-

20. 15, 10

5

tf- 0,5ц

«'А

и/; 20 15 10 5 О

г 6г? 20 1,0м —™ ~—

15

10

5

0

3 4 5

1 2 3 4 5

9 в/

/э 1»и»

го

15

ю

5

о

2 3 4 5

Рис. 17. ГУстогр&ымы распределения ту кг, в по вертикальна: слоям ссчени'- тухзнрссода

Анализ гистограммы показывают, что при 0,5+1,0 м нерав-

номерность р'определения туков по слоям составляет 20-30 %, а при 1,5 м неравномерность снижается до 5+9 %. Дальнейшее увеличение этого расстояния не приводит я существенному улучшению равномерности распределения туков. Таким образом, длина разгонного участка, после которого может быть установлен тукорасцределитель, должна быть не менее 1,5 м. Было установлено также, что цри одном и том же режиме пневмотранспортирования длина разгонного участка различных видов удобрений отличается незначительно. Увеличение скорости воздушного штока приводит к уменьшения длиш разгонного участка.

В процессе экспериментов проводился ситовой анализ гранулометрического состава удобрений. Он показал , что фракционный состав туков по вертикадьгам слоям незначительно отличается от исходного. Отклонения гасят случайный характер и не превышают 4+7

В црзцессо исследования распределения чдстпц тунов по сечении вертикального тутгопровода проводилось фэтогрдфчрэзгио, визуялыие лзблэдешл движения частиц через прозрачную часть тукопровода и улавливания их с помощ>» специалыого улавливателя вцутри которого устанавливались вставка разделятся ого сечеииг ка 4, 6, 8 и 12 секторов. Исследования проводились при длине вертикального ту-копровод? 1,5 м, удобрения подавались порциями по 40-50 г. Скорость воздушного штока устанавливалась в пределах 19-21 м/с. Проведенные исследования показали, что неравномерность распределения тукосмеси NК= 1:1:1 в количественном огноаеюш по секторам улавливателя, находилась в пределах 9+1Г

При этом необходимо отметить, что иасса проб удобрений, оказавшихся в секторах улавливателя была очень небольшая (3-4 г), поэтому получеинуа равномерность-распределения частиц удобрений го секторам сочетая вертикального тукопровода, следует считать достаточно высокой. Прэведенш.1 химический анализ проб не показал, существенного кх различил в содержании Д/РК". Таким обрэззм, проведенные исследования подтвердили правильность теоретических поло- . жегой о возможности использования горизонтального и вертикального гукогроводов длг равномерного деления потока аэросмеси пс тухогтро-' вопчм-ответвчениям. •

Э.5. Распределение удобрений по тукоброводам.

Теоретическими исследованиями обоснованы параметры различных тукорпспредолительшх устройств для внутрипочвеиного локального внесения удобрений одновременно с пахотой, олоскорезной обработкой, культивацией и посевом. Задача, экспериментальных исследований состояла в том, чтобы проверить правильность теоретического анализа, установить оптимальные рехиш работы и дать рекомендации по выбору тукорасгоеделительшх устройств для установки на различные маши ш [40. 55].

Исследования проводились на экспериментальной установке в лабора-торшх условиях и на опытных образцах машин. Главным критерием оценки пригодности тукораспределителя являлось распределение удобрений с равномерностью, соответствувдей агротрзбовакиям. При этом должно Сыть минимальное перераспределение туков по граиулоыотртг-скому и химическому осоставу.

Для проведения исследований были изготовлены три типа распределительных устройств: горизонтальная-распределительная головка, ступенчатый распределитель и кольцевой конический распределитель. Параметры тукораспределигелей определялись на основании зависимостей, полученных цри теоретическом анализе. Количество тукопрово-дов-ответвлений на всех указанных распределителях устанавливалось 4, б, 8, 10.

Экспериментальная установка позволяла изменять длину разгонного участка туноцровода для всех типов распределительных устройств. Длина разгонного тукопровода является важным конструктивным параметром пневматического аппарата, который оказывает существен- • ное влияние на равномерность распределения удобрений по тукоцрР-водам-ответвлеиияц и который долаен выбираться из условий обеспечения наиболее равномерного распределения туков.

Проведенные исследования позволили установить влияние длш» .. разгонного тукопровода ) на равномерность распределения удобрений по тукопроводам-ответвленияы ( Ки). Из графика (рг.с. 18; видно, что для всех типов распределительгах устройств, с увеличением длины разгонного тукопровода до 1,5*2 м происходит существенное улучдекие реаноыерности распределения удобрений по тукопрово-ДЙЫ.

ДальиеГяее увеличение эюР. длина ке? нячитэльно скгакгет нерчв-ммеротсть распределения тугов. Таким обрезай, длина разгонного

участка тукопровода должна быть не менее 1,5 и. Однако в некоторых случаях ..о конструктивным соображениям требуется устанавливать тукораспределитель ближе установленных пределов.

К* %

20

15 10

5

О

3'

2 I к

Ц_

0,5 1,0 1,5 2,0 «>."

Рис. 18. Влияние £р на равномерность распределения удобрений по тукопрозодам (суперфосфат

0,03 кг/с; Ус = ЖЗ м/с): I - кольцевой-конический распределитель; 2 - распределительная головка; 3 - ступенчатый распределитель

К«

%

15 10

5

I' к! ь<г

2 Г рч

4 б

л

Рис., 19. Влияние числа ту-копроводов на равномерность распределения тукоь: I - кольцевой конический распределитель; 2 - распределительная головка; 3 - ступенчатой распределитель Там. селитра &т = 0,02 кг/с, 18,5 и/с)

В этом случае, на основании проведенных опытов, поено рекомендовать следувщие способы улучшения равномерности распределения удобрений по тукопроводам-ответалениян:

1. Установка в начале разгонного тукопровода направляющих пла- , стин. .

2. Механическое деление удобрений ыезду тукопровсдами-ответвле-нияия, т.е. установка на каждой тукоцроёод индивидуального дозирующего устройства.

3. Подача удобрений равномерно по всему тукоцрОЕОду, т.е. дли-ка дозируте-его устройства должна быть раьнз пирине тукопровода.

При этой установлено, что наилучшая равномерность распредел: ■ кия удобрений по тукопроводам обеспечивается при втором варианте подо ч и туков у распределительно!! головки и третьем варианте пода- ' чи при использовании ступенчатого распределителя. Проведенные исследования показали, что второй вориарт поцачи туков моаег быть • пртаекен и црк наличии разных расходов воздуха по отдельном туко,-

проводам-ответвлениям, вызванное различной их длиной. Неравномерность распределения удобрений по тукопроводам в данном случае определяется только точностью их дозирования питателем.

Опыты по определению влиягая количества тукопроводов-ответвле-нкй на равномерность распределения удобрений между ними показали, что увеличение количества тукоцроводов, связанное с изменением количества заделывающих органов, приводит к ухудшении равномерности- распределения уда бренд* при использовании распределительной головки и стуленчатого распределителя.(рис. 19).

Причем, оба типа распределителей, как следует из графика, обеспечивают равномерность распределения в пределах агротребований в том случае, когда количество гукоцроводов-огветвлешй не превышает шести. Это позволяет нам рекомендовать подобные тукораецредели-тели для установки на ыааток для внутрипочвеиного внесения удобрений с числом заделывающих органов не превышающем шести (плуги, плоскорезы). При большем числе заделывающих органов (культиватор, сеялка) необходимо использовать кольцевой коютеский распределитель, обеспечивающий в данном случае требуемое качество распределения удобрений.

Пробы удобрений, отбираемые в процессе экспериментов, подвергались анализу на гранулометрический и химический состав. Гранулометрический состав суперфосфата после распределения по тукопроводам не имел резкого отличия от исходного. Отмечено незначительное (1*2 %) увеличение доли гшеввдшх и средних фракций (1*3 ми) за счет уменьшения самых крупных частиц (5 мы). Проведенный химический анализ двух компонентов тукосмеси на содержание ¡10; до опыта и после распределения,по отдельным тукопроводам показал, что' ое содержание изменяется не более, чем на 0,7-1,2 %.

3.6. Распределение удобрений по пириие захвата заделывающих'" органов

Согласно агротехнических требований к внутрипочве иному локальному ьнесениэ удобрений необходимо обеспечить их распределение ссяоашм равномерюш слоем или же в виде лент с неравномерность» 10*12 %.

Теоретическими цсследовьнирцк обоснованы параметры тукорьспре--дел/геле Г для рь с предел о ни/ удобрений по г.ириио захвата задали

щих органов. Задача экспериментов заключалась в том, чтобы проверить правилы.эсть теоретического анализа, установить соответствие тукораспределителей агротехническим требованиям и выявить оптимальные режимы их работы Сзз, 45 , 551.

Исследования проводились на экспериментальной установке в лабораторных условиях и на опытшх образцах машин для внутрипочвен-тго внесения удобрений [16, 21, 27, 32}.

Для проведения исследований равномерности распределения удобрений при безотвальной обработке почва были изготовлены два опытшх образца удобр1.;елей, обеспечивающих внесение удобрений в один или два слоя почвы.

Машина для однослойного внутрипочвенюго внесения удобрений была разработана на базе плоскореза-глубокорыхлителя КПГ-250, на рамз которого бала установлена технологическая емкость для удобрений. Внутри емкости расположено дозирующее устройство. На раме плоскореза установлен вентилятор, напоршй трубопровод которого, подходят к доз;!рулцему устройству, а затем разделяется га два ответвления, по которым туки подаются к заделывающим органам. Сзади, стойки каждой лога установлен тукопровод, соединенный с распределительным устройством, установленшм ка каддуп сторону лаш.

Для двухслойного внесения удобрений была разработана конструкция Двух ярусного плоскореза к трактору К-700. Технологическая емкость с дозирующим устройством я вентилятором была установлена на тракторе.

Конструкция распределительных устройств и технологический процесс р?5оты этой мечи»! ничем на отличается от ыашиш для однослойного внесения.тугсоз. Особенность ее состояла в той, что она позволила изменить глубину хода рабочих органов первого яруса, а следовательно, и глубину заделки верхнего слоя удобрения и кроме того, изменять соотношение доз уд Зрений, вносимых в пэршй и второй слой почвы.

Для проведения лабораторных и полевых исследований были изготовлены два типа распределительных устройств, обеспечивающих сплошное и ленточнее внесение тунов.

Дри ваязлеьиа оптимальных режимов работы пневматических тухо- ' распределительных устройств была проведена серия опытов.по изучения равномерности распределения тук о в, при различной подаче-и ско— ■ рост-: воздушного потока. Было установлено, что каждой подаче ту-

ков соответствует определенная скорость ■'воздушного потока4, обеспечивавшая наиболее качественное их распределение.

Представленные диаграммы (рис. 20) распределения различии видов удобрений.и тукосмеси по ширине захвата заделывающего органа показываат, что максимальная неравномерность при оптимадьшх режимах работы да прэеиаает Ю %, что находится и пределах агро?ре-бований.

+ 3

-г,

-1С?,

I А ) \ /г— / 1 г /

3'

к •

0,2 0,4 0,6 0.8

¡,0

Ь.н

Рис. 20. Диаграмма распределения удобрений по ширине захвата заделывающего органа: I - суперфосфат; 2 - аммиачная селитра; 3 - тукосмесь

Црн изучении влияния различных факторов на равномерность распределения удобрений было установлено, что качественное распределение обеспечивается 1фи влажности туков не более 10+12 %. При большей влажности отмечено налипание удобрений на тукопроводы и снижение равномерности распределения туков. Гранулометрический состав туков также оказывает определенное влияние на качество расцрвыделения их по пирине заделывающих органов. Равномернее распределяются туки с более выравненным гранулометрическим составом (ам.селитра , нигрофос и др.). Однородность аэросыеси в тукоцроводе спо-собстьуег более равномерному распределении удобрений по всей ширина внесения. Цркменэние суперфосфата, имеющего несднэрод:ий гранулометрический состав (размеры граиуя от I до 5...6 мм) ухудаает . рла! амернзеть распределения, но она не шходит за пределы ьгротрь-боцаниИ.

При проведении опытов содержимое кавдого тукосборника подвергалось ситовому анализу. Установлено, что при распределении суг-. перфосфата происходит незначительное перерасцределеше туков по гранулометрическому составу. Наибольшее отклонение массы частиц фракций не превышает б...8 % от исходной.

Ра основании проведенных исследований по выбору оптимальшх реяимов работы пневматических тукорясцределительных устройств для гнутрипочвенного внесения удобрений была разработана номограмма, позволяющая выбирать нужшй режим работы агрегата в зависимости от шрмы ^несения удобрений, их а идя, скорости движения и т.д. (рис. 21). Задаваясь нормой внесения туков и скоростью двтаекзя агрегата определяем их сечу!дну?) подпчу, а затем для необходимого вида удобрений определяем скорость воздушного потока и конценгра-

Рис. 21. Нмограыма для определения рээсяыа работы пневматического аппарата

Послойное Бнутрипочвенгао внесение удобрений пневматический аппаратом баз оборота пласта почви сопровождается потерями капора но преодоление сопротивления почвенного ело*. Величин* этих потерь зависит от фкяико-меганическиг. свойств тчзи (плотность, ^акци-состав, маяюсть и т.д.), шей»« тпвеикога слоя, находя- •

цегося'над заделывающим органом, размера/ цели, которая образуется стойкой лаш цри се движении и т.д.

. Цри изучении этого.вопроса высота почвенного слоя над заделывающим органом устанавливалась 5...30 см. Тип почвы - теино-ка-тзташвап и обыкновенный чернозем. Результаты опытов свидетельствуют о том, что с увеличением высоты почвенного слоя статическое давление возрастает, а динамическое падает. Причемг наиболее интенсивное изменение давлений происходит при заглублении заделывающего органа до 10*15 см, а затем это изменение незначительное. Для различных типов почв закономерность изменения статического, динамического давления одинакова. Различие в величине потерь объясняется разной их воздухопроницаемостью.

Для распределения удобрений по тиране захвата корпуса плуга, на конец тукопровода необходимо устанавливать распределительные насадки. С цель» выявления наиболее рациональной их конструкции были цроаедеш сравнительные исследования конических, щзлешх к щелевых с разделительными перегородками насадок. Результаты исследований (рис. 22) показывали, что при распределении ту'toa коюте-

, Рис. 22. Распределение удоб-

Ст/

25

20

15

:с

5

о 1С Ib ¿G ЗС kcn

скоди насадками шблшдаатся Сольное скопление удобренкг з центре обрабатываемой зона. Неравномерность распределения vyicir го аири-не захвата достигает 40-50 %. Применение целевых насадок значительно у^учзает оСп^го равномерность распределения удобрений (нера-ьн;мерность 10-15 %). 0;-,ш»ко, С-щьаая «асть туков тчкжо роегюлг- . гае-.ся в цоктре. Ликьицировать отот Нй^остаток позволила уетп.эв-ка о ejajiceob »«•гадкз разделитечьких перегородок, которые способ-

рений по ширине захвата корпуса плуга, тип распределителя: I - конический; 2 -щелевой; 3 - целевой с разделительном перегородками

стЕуда более равномерному распределению туков. Неравномерность распределена при использовании таких насадок, как видно из графика, не превышает 12$.

Равномерность распределен:« туков в значительной степени зависит от высоты установки рассеивающих насадок над дном борозда Ьн и угла расширения Ым . Оптимальная высота установки рассеивавшей насадки равна при 30° - 45...48 см, с?» = 40° - 35...40 см и Ын = 50° - 25..„30 см. Таким образом, устанавливая насадка с различным значением о(и и изменяя высоту их установки можно обеспечить необходим;-э ширину ленты удобрений. Однако менять насадки с целью изменения ширины ленты удобрений нецелесообразно. Проще Предусмотреть в конструкции удобрителя возможность регулировки высоты установки рассеивающих насадок.

3.7. Исследование технологического процесса внесения удоб-тзекий при орошении

^п—кт | 11 -I"— "^яггтшцщ-^и—Г

Управление технологическим процессов еноспипя удобрен;'.П в условиях орошения имеет ряд специфических особенностей, которые заключаются глзешм образом в том, что внесенные в почзу удобрегая переносятся водоР, причем величина этого перемещения зависит о? вида удобрений, типа почт, поливной юркы и т.д. Поэтому, чтобы эффективно управлять процессом внесения удобрений п условиях орошения, необходимо как мокко полнее ¿читывать все эти особенности и правильно инк варьировать. Большие возможности в решении вопроса управления имеет внесение удобрений с поливной водой доздевалыши ыааянгми. Изкекяя ьремя введения цаточиого раствора в поливную воду и за счет втого "вмывнуп" норму, игодсиа-регулировать глубину проникновения удобрений в почву. Положительной стороной опасения удобрений с поливной воде!? является а то, что технологический ерб-ресс, в этом случае, является управляемым во времени, так как удобрения можно вносить в любо?, стадия вегетации, независимо от высота растений и размеров междурядий.

Аначвз конструкций применяемых гедроподкормщиков показал„£12, 18, 26^, что оцни из них проточного действия, у других технологический фоцесс (дозирование туков - растворение - расход) не уьязан с временем, необходимым для полного растворэния удобрений. Это и явл*е-гся основной причиной низкой равномерности распределения удо-' СрениЧ по пояиЕвемой площади.

В случае использования в доздевалыЫх казинах предварительмой подготовки маточного раствора-удобрений постоянной и быс'окой концентрации проблеш агротехнического порядка реяаотся легко и качественно. Технологический процесс внесения удобрений становится кздекно управляемым. Поэтому одна из задач в создании гцдроподкор-мщиков заключалась в том, чтобы получить в них маточный раствор высокой концентрации с последующим дозированием его в поливную воду. Раствор удобрений по концентрации близкой к насыщенному, будет иметь минимальный водяной баланс, а это очень ваяно для сокращения размеров аппарата.

В процессе опытов по подготовке маточных растворов исследовались меха1гдческие, гидравлические и пневматические мешалки fl7, 19, 55]. Опыты показали,'что эти типы меаалок требуют значительного времени на подготовку раствора и кроме того нам не удалось получить раствор высокой концентрации из аммиачной селитры, так как растворение сопровождается эндотермическим процессом, температура раствора падает до отрицательной (-8° С и ниже), что практически приостанавливает процесс насыщении раствора. Наибольшая концентрация раствора получена 0,5 кг/л при времени полного растворения 24,5 шш,

С целью увеличения концентрации раствора удобрений нами предпринята попытка использовать в »мешалке в качестве рабочего тела выхлопше газы тракторного двигателя [20 , 22 , 25]„ Известно, что выхлопные газы тракторного двигателя, выбрасываемые в атмосферу, обладают значительной энергией и несут большое количество тепла.

Данные оштов представлены на графике (рис. 23), из которого видно, что предельная концентрация растворов при данном способе растворенья получена -1,5 кг/л для аммиачной селитры и 0,32 кг/л •' для хлористого калия при времени растворения, соответственно, 26 и 22 минуты.

Стендовые испытания двигателя показали, что увеличение цротй- • водавления на выхлопе от 0 до 600 ым вод.столба не 'оказывает "уще-стЕенкэго влияния на мощность и экономичность двигателя. При дальне йиьм увеличении противодавления до 800 мм вод.столба мощность падает на 6 Ч,% а удельный расход топлива возрастает га 5,i3 % i 37J

Простота конструкции растворяющего устройства, возможность получения в короткий срок высококонцентрироаакшх (близких я насще? кшы) j-icTBopob, а такяе незначительное гадеьие ыояуюсти дни; ¿геля явилось базой дяг обоснована« технологических схем гадроподкор-

20

10

мартов к дождевальным машинам £[8, 22» 31,

Основным элементом технологи-! ческой схеш является смесительный бек, объем которого будет зависеть от типа дождевальной, машиш я места его установки. Бак связан трубой с напорным трубопроводом, от которого через кран подается вода для растворения удобрение. В нижней части бака им^тся труба дл). вывода раствора и подачи его в поливную во.ду. Для растворения удобрений на дне бака помечается пер$орирозакше трубки, через отверстия которых подаются шхлопгае газы.

Сазе этой принципиально Я схемы были спроептлровакы и изготовлены мобкльшо и стац:юнаршэ гидроподкор'.гзики для всех оенэв-

45, 55, 5?! .

О I

У

I у

)

Л

а А

/1

1 0..5 1,0 К»

оде

о, за

Рис. 23.. Зависимость времени растворения удобрегай от коше-нтрацяи; I - £ »¿СК*)

£ СКсЛ

2-*

та? типов доздеврльшх шпик (ргс. 24) [<0, 55 , 57^.

_При испытании гздроподкор!«циков нормы знесеюга удобронт" устанавливались 60 кг/га 90 т/га, как такбаясе часто встречавшиеся в агротехнической практике. Чтобы обеспечить внесение гьгаеутшэан-гых нора удобрен:!8 в трубопровод, устанавливали диафрагмы с диаметром отверстия 9,5 мм ч 12,2 мм.

Ка рис. 25 изображен** диаграмма рас пределе ¡т конце ¡¡грации раствора по до;?домпрам для левой консоли доггдеватького агрегата ДДА-1ССМА. Из диаграммы зид:и, что наибольшие отклонения от сред-неари*-лет',пеского значения' "з превышав! +2 % и-1 %. Даншо для правой консоли аналогична. Сравнительные исшгаиш гидроподкормди-ка заводской конструкции дождевальной ыааиш ДДН-70 я экспериментального покязяли, что концентрация вторичного раствора у заводского тгедкорм'улкп й иль но варьирует, намного пзрекрцзая допустимые тротехничеекчми требопашяиа предела. Общая неравномерность (коэффициент триацик) составляет 44 %. При использовании экспериментального ги.'фоглдчорм'дикя концентрация вторичного раствора.в дож-деиер*х оказалось весьма раЕЮиерю*.' Отклонения .составили ¿1,5-2 %.

а) Г-ргма; 2-гозоаая цсиалка; 3-реыетка; 4-сиэекгаяьнУЙ бак; Б-бужер-дозатор; 6-засло1!ка

6) I-глеог-доэатер; 2-краи; З-фИЕЬТр» З-ВСКСиВаЕЦИЬ трубопроЕод? 5-газо1гсоЕод; б-сыеектгд&кий 6af?S v-бун-• nsps ß-jpsasvna; 9-газавая цгпаака

в)

в). I-гаэовая иешалка; й-еьгеситеяышй Сак; З^-рсиетки; 5-фшы?р; 6—багг подготовленного раствора

Риг, 24. Схеиы гндрогадкорцг^ков:

о) ИША, да-70; б) иэбкхьыиХ - £i-454-I0Q, ßffl-64, JP-I20; в) стаишокаршГ - ДМ-454-IOO. ДСЗ-64, ДЗ-120

о-о-г А

Г

25 '20 15 10 5 ; номера дождемеров

Рис. 25. Диаграмма равномерности распределения удобрений по дождемерам

Высокая равномерность концентрации удобрительного раствора, получена и при использовании стационарного и мобильного гидропод-коршциков при внесений удобрений с поливной водой довдевальилш маликами "Фрегат", "Волжанка" и "Днепр". Значение коэффициента вариации концентрации удобрительного раствора находилось з пределах 4,3*4,8 %. \

0гитами установлено, что при изменении уровня раствора в баке гидроподкормциш от Нт0*до Нт»цотклонек5!я от расчетной концентрации, равной 1,444 г/л сос.авдяпт при Нт1»>= -3,2 % нНшоя 3,8 %. Таким образом, устойчивость расхода маточного раствора не снижается до уровня, обусловленного пределами атротребований.

1><дроподкормцики могут быть использованы как для внесения .основного удобрения, так- и для проведения подкормок, поэтому в процессе исследований Еаико бало установить возмояшй диапазон норм и ,допустим}« кэкценгроцто удо¡Зрительного раствора, а также выявить глу-Йч:гу проникновения удобрений в по^вулг возможность ге регулирова-'-.'

ния. Основная доза удобрений может .быть -'внесена во время Хвдаго-зарядного полива, когда отсутствует растительный покров -и можно распределять при довдеоании удобрительные растворы повышенной концентрации. В этом случае работу дождевальных машин необходимо осуществлять по схема: полив удобрительным раствором - полив чистой водой. "Вмивиая" норма полива должна быть небольшой и устанавливаться должна с учетом того, что глубина проникновения удобрений будет увеличиваться за счет осенних и весенних осадков.

При вегетационных подкормках работу малин целесообразно проводить по схеме: полив чистой водой - полив удобрительным раствором - полив чистой водой. Это предохраняет растения от ожогов, а трубопроводы довдевальшх машин от коррозии.

4. ШЭДКА РАСЧЕТА ТЕХЮЛ0П1ЧЕСНИХ И К01ЮТРЖ-ТИВШХ ПАРАМЕТРОВ УДОБРИТЕЛЬ ШХ 1ШИН

■4.Г. Патины для внутрипочвеиного внесения удобрений.

При расчете иашин необходимо определить геометрические параметра тукопроводов и тукораспределителей, выбрать скорость возду-ииого потока, определить величину потерь напора, подобрать вентилятор и рассчитать потребляемую энергию. Исходными данными для расчета является: диапазон норм внесения удобрений на гектар, скорость движения и ширина захвауа удобрительного агрегата, тип и число заделывающих органов.

Для конкретной малины определяем число тукопроводов-ответвле-пиГ. /?г , которое равно числу заделывающих органор Пь . Колич'ес- • тво тукопроьодов, как было установлено при экспериментальных исследованиях, позволяет выбрать соответствующий тип.тукорасдре-делителя (при пт<б - распределительная головка или ступенчатый распределитель, при П ^ б - кольцевой конический).

Ыаксимальная подача туков через тукопросод определяется уп выражения:

Оу - Нуд^а^Дб

где расстояние между заделывающими органами, и.

При установленной концпггрзцин аэросмеси определяется расход вп.-удгхя :

а.»НулУ«*? а» ¡¿.$

Скорость воздушного потока устанавливается из значения скорости витанк частиц туков 1У& =■ или по разработанной номограмме (рис. 21).

Диаметр тукоцровода-ответзления о/« определяется по формуле:

уай»

Параметры ступенчатого тукораопределителя определятся по формуле 24. Диаметр вертикального туко про вода Ла кольцевого конического распределителя определяется из условий равенства скоростей воздушного п гока в тукопроводах-ответвлениях и главном ту-копроводе:

Расход воздуха через вертикальная трубопровод определяется;

Параметры тукораспределителей для распределили удобрешй по пкркке захвата зедзлывапщего органа определяются по формулам 31-37.

.После определения пзрамэтров тукораспределительного устройства определяется место расположения технологической емкости (га тракторе «ля сельскохозяйственной ыаипнз), составляется схема пне-выотрапстортнрй системы, определяются размеры тукопроводов и потери давления.

гд® Н« , Нр, Н п, Н *в, н РУ. н ге.Нб - соответственно, потери шпора в питателе, на разгон, горизонтальном тукопроводе, за счет мастных сопротивлений, -а распределительтой устройстве, тукопрово-де-отьетвдекни и на выходе.

* I

Нл (<~ ; Нр (¡Л -имт)»^

Нруъ&а^О'К/О/г / , 1т. =/>, 0*м)(Аь бл/«/»**!^)/*

По расход воздуха а напору выбирается вентилятор и определя-«угся мощность иа привод:

4.2. П <поо пол гармянки. I

Исходные данные: ■ ширина захвата, и; Ор - рабочая скорость, км/ч; Тея~ время смеш, ч; % - коэффициент использования времени смеш; за-) данная корма полива, ы^/га; Нуд- норма внесения удобрений, кг/га; г - число проходов.

Пщрогодкоршрк ДДА-100М& целесообразно заправлять удобрениями два раза в снегу. Тогда количество удобрений иеобходггхж для одной заправки можно определить:

(2 (5 = 0,05&?$1,ип % НгА /5 Объем бункера-дозатора определяется из выражения:

ув -.аИ + о.£ врЦНи/гОл+

ЦДе - коэффициент заполнения бункера, ^ - 0,90 - 0,95;

у- объемная масса удобрений, кг/м^; Кеб- коэффициент обслуживания гидроподкормщика, /Све= 0,02 - 0,03 Объем смесительного бака можно определить

у_ 0,025 В№Тс»г Нул. И +&/{№) # Ус~ 0,1 Б,У,ЬЬи.Дф од)

где - концентрация раствора, кг/л;

Объем смесительного 'бакс гидроподкорыщика ДЦ1Р70 равен:

тГ ~ 0,5 У Тсмг а *

где ф - расход вода дождевальной мааиш. ;!

Для мобильного гвдроподкормцика к докдевальшм малинам "$ре-' ■ гат", "Волкакка", "Днепр" объем смесительного бака определяется выражением:

V« я Нуа (1 ♦ Л/*" > ЛЁ ^' г ^ '

где - производительность дождевальных мааин на поливе с лод-кормкэй.

Больпеобъемшй гвдропэдкормщик устанавливается на насосной станции и предназначен для обслуживания одновременно нескольких докдевалыызс малин. Для бесперебойной работы малин предусмотрена резервная емкость, которая по объему равна смесительной сикоста.

Объем смесительного и резервного бака определяется выражением: V- = Нуд а» П, пр ♦ А/190)/0& Крфс , где • р- время подготовки раствора; Пп- количество одновременно обслуживаемых машин.

5. Производственше испытания, внедрение и технико-экономическая оценка.

Про веденные теоретические и экспериментальные исследования позволили с-иосноват' комплекс машин для внесения минеральных удобрений в засушливых условиях Поволжья, обеспечивающий управление процессом их внесения.

Комплекс машин включает:

1. Смеситель-загрузчик туков;

2. Пахот но-удо бриг ель ни И агрегат: с размещением технологической емкости на тракторах К-701 а Т-150К. .

3." Плоскорез-удобритель для тракторов класса 30 !£н с технологической емкостьа на культиваторе-плоскорезе.

4. Шоскорез-удобритель с размещением технологической емкости на тракторах К-701 и Т-150К.

5. Плоскорез-удобритель для двухслойного внесения удобрений к тракторам К-701.

6. Приспособление к зерновым сеялкам для ленточного внесения' основной . дозы минеральных удобрений во время посева.

7. Кучьтиватор-удобритель для анутрипэчвекного внесения основ-нэК дозы удобрений одновременно с предпосевной культивацией.

8. Комбинированная калина для предпосевной обработки почвы, внесения основной и црипосевноя дозы удобрений и посевз.

9. Педроподкормщик к доядевольшм капана» ДДД-ЮОМА и ДДН-70.

10. Мобильный гидроида?-чгдик к докдевальшм машинам "Фрегат", "Волжанка", "Днепр".

11. Больлеобъсмный гидроподкормки* для группового обслуяивания додчевальгах мапик "Фрегат", "Еолжанка", "Днепр".

Производственные испытания и внедрение опытных образцов машин, вклпчеишх в этот комплекс, проводятся нами во многих хозяйствах ' области с 1967 года. Рез.учьтаты испытаний, агротехническая и тех-ничэ-знономичсотя оценка удобрителмрх машин, а также рекомевда- , цз!и нроизроцстзу эпуСлпковэж в работах [£0, 21, 22, 34, и др.,'

чертежи конструкций машин для внутрипочеенного внесения удобрений одновременно с пахотой, технологический процесс их работы, рекомендации по расчету основных конструктивных и технологических параметров, сведения о результатах испытаний и полевых опытах в четырех сельскохозяйственшх предприятиях приведены в работах [15, 16 , 28, 32, 38, 55]н др. . '

Результаты испытаний и внедрения в пяти сельскохозяйственных предприятиях области плоскорезов-удобрителей различного исполнения опубликованы в работах [SI, 27, 33, 551»

Автором разработано техническое задание на проектирование универсальной мапиш для внутрипочвепного внесения туков, на основании которого ГОКБ НПО "Элита Поволжья" была изготовлена проектного нстручторская документация и на экспериментальном заводе новой техники изготовлен опытный образец малины. Испытания ыаашны проводились в учхозе "Ыуиовский" ТСХА [52, 55}„

Гидропэдкормщики к довдевальным машинзм испыташ и внедрены во многих хозяйствах не только Саратовской области, то и в соседних областях Поволжского региона. Результаты исследований изложены в работах [l8, 20, 26, 3l]n др. и доложены и передаш во ВШИМиТП и ВолкШШШ для использования при разработке новых конструкций подкормщиков. . .

Результаты исследований по подготовке растворов минеральных удобрений и внутрипочвенному внесения туков доложены во ШШПЮН п используются при разработке новых удобрительных машин.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс в качестве учебшх пособий и методических указаний. Они широко используются • при дипломном и курсовом проектировании. Учебное пособие "Иехаш-. зация возделывания сельскохозяйственна культур в Поволжье", рекомендовано Главным управлением вузов для использования в учебной процессе сельскохозяйственных вузов.

Проведенные производственные испытания позволили установить оснпвше технико-экономические показатели удобрительных машин. Внедрение в хозяйстве загруачика-сиесителя для подготовки тукосмесей сникает затраты труда ка 33 %, эксплуатационные затраты на 39,6 металлоемкость ка 34,8 % по сравненип с раздельным способом внесения туков.

Экономическая зф$»ггивнос?ь применения модин для в нутрило': венного внесения удобрений ss гидроподкормщиков определялась» подпор*

dux, за счет эффекта от совмещения операций обработки почвы и полива с в!есе"^еи удобрений и во-вторых, за счет эффекта от увеличения прибавки урожая по сравнению с внесением такой же дозы удобрение раэбросшы способом. Показатели экономической эффективности удобрительных машин дредставлеш в таблице 2.

Таблица 2

Экономические показатели

Наименование машин

¡Плуг- Плоско-!Культи-!Сеялка (Гидро-!удоб- !рез- !ватор- (комбин.(подкорм-1ритель?удобр. !удобр„ ic при- !щик } ! I !способь!

Снижение затрат труда, % 25,5 22 28 23 34

Снижение эксплуатационных издержек, % 21,0 17 24 20 28

Рост производительности ' !

труда -одного механизатора, $ 31 26 33 27 32

Коэффициент производительности малин 0,85 0,ВЗ 0,83 0,74 0,92

КоэМицнент использования

Фосфорных удобрений ^а-при разбросном поверхностном = 15,5'

Увеличение прибавки уро-аая яровой пяенины по сравнении с внесением та-поГ же дозы разбросным

способом,!. 29 23 26 32 24

Уровень рентабельности, % 234 216 223 257 191

21,2 19,4 • 22,9 26,7

Анализ этой таблицы показывает, что.совмещение операций обработай почвы, посева и дзадсва^ия с внесением удобрений снижает затраты труда на 22-34 %, эксплуатационные издержки ка 17-28 %, производительность труда в расчете на одного механизатора возрастает на 27-36

Увеличение прибавки урожая при внутрипочвешюы локальном внесе-яи удобрений составляет 23-32 % по сравнению с внесением такой же 7.оэы разброешм способом. Уровень рентабельности применения удоб-зегаг* - 191-257

ЗА1СЛЕЧШЗШ И ОЩ1Е ШВОда

Постановка задач и реиение проблемы, способствующей раэреке-шю противоречия игвду агробиологическими требованиями растега:1Ц в условиях засушливого земледелия и существующими способами б несения минеральных удобрений, позволили впервые получить ивучше основы и разработать технические реаешя для осуществления внутри-почвенного управляемого процесса внесения минеральных удобрений одновременно с обработкой почвы, посевом к орошением.

Разработанная програша и методика ее приискания с использованием ЭШ позволяет осуществлять прямую и обратцу» связь чэхду потребность» растений в элементах питания, их количественном и качественным составом в пахотном слое почвы и агротехначесгекми нормами в конкретных условиях возделывания.

Результаты вычислен.!»1 та ЭШлаот' численше значения регулируемых параметров удобрительных мапин для казкдого конкретного ва-риата применения и общие предела регулируемых параметров.

Обобщение совокупности теоретических и экспериментальных исследований дало возможность получить с л едущие новые даучше и практические результаты.

1. В результате анализа, разработанных/, агрономической наукой способов внесения минеральных удобрений, дяя условий засушливого земледелия Поволжья определены варианты их размещения в пахотном горизо1!те, максимально отвечающие возможностям удобритель и;х малин и предъявляешь- агротехническим требованиям, разработана принципиальная схема управления технологическим процессом внесения удо- . бренкй и обоснованы способы и технические средства для ее реализаций в производство, обеспечивающие повышение эффективности минера« льшх удобрений на 25... 30 % по сравнению'с разброснйм поверхност-кв1 способом.

2. Установлены условия получения динамически устойчивых туковых смесей, которые определяются соотношением размеров гранул ис-ходшх компонентов, их физико-механическими свойствами и условиями работы с Обоснованы конструктивные и технологические параметры скеснтельюго рабочего органа, обеспечивающего качество подготовки тукосмесей, в пределах установленных агротребовениями, что является осдавой управления количественной стороной технологического процесса.

3. По лучеш уравнения, описывающие процесс движения воздушно-туковых смесЧ в горизонтальных и вертикальных тукопроводах и впервые доказана возможность их равномерного деления на заданое количество тукопроводов-ответвлений, подводящих туки к заделывающим органам различных типов удобрительных машин для'внутрипочвен-ного локального внесения удобрений (плуг - 4...9, плоскорез -1...5, культиватор - 16, сеялка - 6...12.)

4. Определены осшвше конструктивнее и технологические параметры пневматических тукораспределителеЯ для управления технологическим процессом ' несения удобрь.даЯ в почву и установлена область их применения:

а' тукораспределители для деления потока апросмеси по тукопро-водам-отвотвлениям, подводящих туки к заделывающим органам и предназначенных для установки ка почвообрабатывающие и посевные машина;

б) тукораспределители для распределения удобрений по пирине захвата заделывающих органов, обеспечиваквдс распределение туков сплосшм и яенгочшм способом.

5. Доказана целесообразность использования при внесении удобрений с поливно? водо? дождевальдами мапинами предварительно подготовленных Еысокохонцентрироваиных растворов удобрений, что создает предпосылки их точного дозирования и распределения по поливаемо)1 площади„ Установлен и тучю~обосшвз.к-гшбояэе рацноналыыЯ способ.подготовки маточнчх растворов удобрений, на основе которого разработаш конструкции гидроподкормщиков для всех основных типов дсвщевальшх машин.

6. Разработана методика расчета основных конструктивных и технологических параметров машин для впутрипочвэнного внесения удобрений и гйдролодкормщиков к довдевальилд машинам "йрегат", "Днепр", "Волжанка", ДДА-ЮСМА и ДДН-70.

7. Проведенные исследог'ния позволили обосновать комплекс основных машин для внесении удобрени!" в засушивых условиях Поволжья, испытания и внедрения которого, проводились начиная с 1967 года. Внедрение этого комплекса мавшн в производство позволяет в больше!* степени приспособить технику внесения удобрений к требованием растений и природно-климатическим условиям засушливой зоны земледелия, что обеспечивает:

а) повышение чоз^шлента использования питательных веществ /добрениЯ нл 4-12 £ по сравнеию с ралбросшм поверхностным способом;

б) увеличение прибавки урожая на 23-&2 % по сравнению с внесением такой же дозы разбросным способом;

в^ повышение уровня рентабельности внесения удобрений до 191257 %-,

г) снижение затрат труда на 22-34 %, а эксплуатационных издержек на 17-28

СШСОК ОСЮВШХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДЙССЕРТАЩИ

1. Дементьев А.И. К вопросу механизации разбрасывания органических удобрений// Сб.науч.гр. ОШСХ, 1964„ С. 31..,34.

2. Дементьев А.II. Роторный разбрасыватель удобрений// Сб. Рационализаторы с.-х, производства. Саратов, 1964. С. II...14.

3. Ивхенко С.Д., Стукалин Ю.й., Дементьев А.И. Механизация внесения удобрений// Брошюра. Саратов, 1964 . 75 с.

4. Дементьев А.11. Высокопроизводительный навозоразбрасыватель // Сельскохозяйственное производство Поволжья - 1964 - № 2 - С. 58

5. Дементьев AM. Механизация внесения органических удобрений // Плакат. Прив. кн. изд. Саратов, 1964.

6. Дементьев Л.И. К вопросу равномерности распределения органических удобрений роторшм разбрасывателем// Сб.науч.тр. СШСХ, 1965. вып. 33. С. 24...31.

7. Дементьев А.И. Исследование роторного разбрасывателя удобрений// Автор дис. на соис.уч.'ст. кандидата технических наук. Саратов, 1965. 23 с.

8. Дементьев А.И. К вопросуfтеоретического обоснования ротора ного разбрасывающего органа// Тезисы докладов на научной конференции молодых научнлх работников. Соратов. 1965. С. 21...23.

9. Дриетгьев Л.И. Экспериментальные исследования роторного разбрасывателя // Сб. науч.тр. СИЫСХ, 1965. С. 74...79.

10. Дементьев А.И., Беравдт А.И. Как использовать дрицепы-раз-брэсыватели// Сельскохозяйственное производство Поволжья. I96C.

» 6.; С. 55.

11. Дементьев А.И. Технология работы и баланс мощности роторных разбрасывателей органических удобрений// Вопросы механизации сельского хозяйства. Труды Сарат. СХИ, Саратов, 1967. т. 21. С. 90..94

12. Дементьев А.И., Остроухов А.И. К вопросу состояния механизации внесения удобрений с поливно? водой// Материала науч.конф. Саратов, 1968. С. 225...227.

13. Дементьев Л.И., Шорохов Б.Вг Состояние вопроса механизации сиешиван-я минеральных удобрений// Материалы науч.reoнф. Саратов, Сарат. СХИ, 1968. С. 221-223.

14. Дементьев А.И., Калмыков ILM, Опыт использования дождевальных машин// Техника в сельском хозяйстве. 1968. $ 6. С.38

15. Дементьев АЛ., Остроухо в А.И. Д Лабораторно-полевые исследования универсального гидроподкормцика// Воцросы мехагазации с.-х.: Труды Сарат, СХИ, т. 21. 1968. С. 83...89.

16. Дементьев А.И., Прохоров A.A. Исследование процесса внесения удобрений п ц плоскорез//' ¿опросы механизации с.-х.: Труды Сарат. СХИ, т. 21. Саратов, 1968. С. 69,..73.

17. Дементьев А.И,, Остроухов АЛ!. Исследование процесса приготовления маточного раствора митральных удобрений в гвдропадкор-мщнках// Вопросы механизации с.-х.: Труды Сарат. СХИ. Саратов, 1968. т. 2Г. С. 74...82.

10. Дементьев А.И., Остроухов A.II. Уннцерсальшй гидропоцкор-мцяк//-Сельское хозяйство России. 1968. $ 7 С. 27..о29.

19. Дементьев АЛ!., Остроухов А.И. Исследование смесительных устройств гидроподкормциков// Материалы науч.коиф. Саратов, 1968. С. 54...56.

20. Дементьев А.И., Остроухов А.И. Универсальный гидроподкор-мцик к доздевальшм малинам// Инфори. листок Сарат. ЦН1И. Саратов, 1968. 5 с.

21. Дементьев А.И., Прохоров A.A. Результаты предварительных испытаний плоскореза-удобрителя// Натеряалы науч.конф. Саратов, 1968. С. 53г54.

22. Дементьев А.И., Остроухов А.И. Испытания гидроподяормщя-im в агрегатё с дождевальной машиной ДДД-I00ЫЛ// Материалы науч. лонф. Саратов, 1968. С. 56-57.

23. Дементьев А.И., Остоухоэ А.И. Организация работы ротор-шх навозоразбрасывателе!1// Техника в сельском хозяйстве. 1968. » 6. С. 66.

24. Дементьев А.И., Прохоров A.A., Остроухов А.И., Духовное B.C. Основные направления совераенсгвованая технологии внесения минеральных удобрений в засушливой зоне СССР// Состояние и перспективы развития мятаин для внесения минеральных и органических удобр»™?. Илткрияяы НТС ВйСХОНа, Т969. вып. 26. С. 156'...163. '

!5. Демснтьеп А.Й., Голубев В.Д.,' Прохоров A.A. Ценное приспособление// Степк"е просторы, 1968. 9 8. С. 35.

I .

26. Дементьев Л.П., Остроухое А.И. Гидромеханизация внесения минеральных удобрений при поливе доядевальными машинами. Труды Волж.ШИГЖа - Саратов, -1970. т. I. С. 266...275.

27. Дементьев А.И., Прохоров A.A. Лабораторные исследования внесения минеральных удобрений под плоскорез// Кеханизагрзя с.-х. в Поволжье Труда Сарат. СХИ, Саратов, 1970. т. 26. С. 75...81.

28. Дементьев А.И., Костин И,С., Остроухов А.И. Внесение минеральных удобрений при доддевании// Степные просторы. 1970. № 7. С. 40...41.

29„ Дементьев А.И. Технико-экономические обоснования совершенствования технологии внесения удобрений в засушливой зоне СССР// Механизация с/х в Поволжье: Т^уды Сарат. СХИ. Саратов, 1970. Т. 26. С. 62...74.

30. Дементьев А.И., Иванов D.A„ Исследование разделения туковых смесе?// Механизация с/х в Поволжье: Труды Сарат. СХИ. Саратов. 1970. т. 26. С. 02...86.

31. Дементьев А.И., Остроухов А.И. Организация работы довдева-льных машин при поливе с одновременным внесением минергльшх удобрений// Механизация с/х Поволжья: Труды Сарат. СХИ. Саратов, 1970. т. 26, С. 92...108,

32. Дементьев А.И. Разработка и испытание комбинированных машин для основной, обработки почвы и внесения минеральных удобрений // Материалы НГС по почвообрабатывающим ыазкнам. - 15.: ВДОХОМ, 1970. С. 604...609.

33. Дементьев А.И., Остроухов А.И., Прохоров A.A. .Некоторые результаты исштаниК машин для внесения минеральных удобрений в • засушливо* зоне// Сб.науч.трудов СИНСХ, 1970. т. 44. ч. П. С. 72. : ..77.

34. Дементьев А.И., Иванов D.A. Загрузчик-смеситель туков. Ин$орм.листок// Сарат. ЦНГИ. Саратов, 1970. » 440-70. 3 с. ' ,

35. Дементьев А.И., Иванов D.A. Некоторое результаты зкепери-ментальшх исследований рабочего органа тукосмесителя// Механизация с.-х. пр-ва: Сб.науч.работ. Саратов: Сарат, СХИ, 1971. С. 6-7.

36. Дементьев А.И., Остроухов А.И., Прохоров A.A., Ивснов Ю.А. Некоторые результаты испытаний машин для внесения удобрений в засушливой зоне СССР// Труды СИУСХ - Саратов, 197I, вып. 47. С. 69. ..70.

37. Дементьев А.И., Остроумов А.И. Влияние противодавления гидроподкорм: ,ика на основные показатели тракторного двигателя СМД-14// Улучшение эксплуатационных показателе? тракторов: Сб. науч.раб. Сар. СХИ. - Саратов, 1973. вып. 24. С. 17...20.

33. Дементьев А.И., Духовно в B.C. Обоснование оптимальной грузоподъемности пахотго-удобрительного агрегата// Механизация работ в полеводстве: Науч. груды. Саратов, 1973. т. 8. С. 79.,.83.

39. Дементьев А.И., Прохоров A.A., Духовнов B.C. Теоретический анализ процесса распределения минеральных удобрений пневматическим туковысева; цим аппаратом//' Механизация работ в полеводстве: Науч.труды. Саратов, 1974, т. 8. С. 84..,88.

40. Дементьев А.И., Шорохов Б.В. Распределение частиц туков по сечению тукопровода при пневиотранепортировакии// Использование ЬГГА при возделывании эерн.культур: Сб.науч.работ. Саратов, 1975. вып. 41. С. 101-106.

41. Марковски? А.Г., Чуб У.П., Демзнтьер А.И. и др. Научше основы* и рекомендации по применению удобрений в Поволжье. Саратов: Приволжское кн.иэ-во, 1976. 192 с.

42. Дементьев А.И., Остроухое А.И. Эффективность внесения удобрений под кукурузу одновременно с поливом// Механизация с.-х. • производства: Сб.науч.работ. Саратов. СХИ, 1978. вып. 32. С. 32. ..34.

43. Дементьев А.И. Причина низкой эффективности удобрений в засушливых условиях цри внесении их раэброешм поверхностным способом// Механизация работ в богарном и поливши земледелии: Сб. науч.работ. Саратов: Сарат. СХИ, 1901. С. 13...17.

44. Дементьев А.И. Ооноеи управления технологическим процессом внесения минеральных удобрений в эасупливой зоне Юго-Востока// Иеханизация работ в богарном и поливном земледелии: Сб.науч.работ. Саратов. Сарат. СХИ, 1931. С. 17...22.

45. Дементьоэ А.И, Агрогят для внутрипочвеиного внесения удобрения одновременно о пахота?.// Шфрч.л. Саратов. Сарат. ЩПИ, 1981. 4с.

46. Дементьев А.И, Эффективный прием внесения удобрений в условиях орошения// Вопросы эксплуатации МТП: Сб.науч;раб. Саратов:' Сарчт. СХИ, 1963. С. 50...54. ..

47. Голубев З.Д., Дементьев А.И. ,t Г^ютян B,li. Локальное внесе-. ше удобрение// Степше просторы. 1983. Я II. С. 21т22.

- 76 - -..'■•

' ., "ч,

48. Дементьев А.И., Ярославцев B.C.'Результаты исследований технологического процесса внутрипоЧвенного внесения основной до- . зы удобрений одновременно с предпосевной культивацией и посевом// Вопросы эксплуатации МТП: Сб.науч.раб. Саратов. Сарат. СХИ, 1983. С. 53...59.

49. Дементьев А.К., Духовнов B.C. Агрегат для внутрипочвенко-го внесения удобрений одновременно с пахотоР// Вопросы эксплуатации МЛ1: Сб.науч.работ. Саратов. Сарат. СХИ, 1983. С. 50. ..53.

50. Дементьев А.И., Иванов Г.А. Определение расхода маточного раствора минеральных удобрений при внесении их с поливной водой доядевальи.'ми машинами/./ Эксплуатация ИГА при возделывании полевых культур: Сб.науч. трудов. Саратов. Сарат. СХИ, 1987. С. 135 ...140.

51. Дементьев А.И. Определение конструктивных и технологических параметров гидроподкорыщика дояде вольных машин// Сб.науч.раб. Сарат. СХЙ, 1988. С..81...86.

52. Дементьев А.И., Шишкина Г.Т., Воронов A.B., Осипов К.Г. Внутрипочвенное внесение удобрений одновременно с культивацией и посевом// Совершенствование способов и средств уборки в растениеводстве: Сб.науч.раб. Сарат. СХИ, 1993. С. II2-II6.

53. Дементьев А,И., Иванов D.A., Прохоров A.A. Механизация работ в оропаемом-земледелии, Справочник•по орошаемому земледелию// Саратов: Цриволкское издательство, 1994. С. 166...181.

54. Дементьев А.И. Механизация возделывания 'сельскохозяйственных культур в Поволжье. Учебное пособие. Сарат. СХЙ, 1994. 64 с. ,

55. Дементьев А.И. Совершенствование технологии и технических средств внесения минеральных удобрений в засушливых условиях Поволжья// Шнография. Саратов, СГСХА, 1995. 8,25 п.г.'

56. Дементьев А.И, Ыаикна для внутрипочвенного внесения туков одновременно с предпосевной культивацией и посевом// Информ. листок Сарат. ЦНГИ. V 34-95. Саратов, 1995. 3 с.

57. Дементьев А.И. Нобильны? гидроподкормщик к дождевальным машинам "Фрегат", "Волжанка", "Днепр"// Инф. листок 33-95, Сарат. ЦНГИ. Саратов, 1995. 3 с.

Подписало г. пачеть 12.05.95 Тирчж Юи щ. Объем 4,2 п.л. Заказ V ff/f

Ротапряит Спритог-гко? ейльогухог-яРствсннз? пкадпмии, 3-У цтегарски* гос., Эксперт*-и-гмьнл" х-оя^ство.