Анотація до роботи:

Дем'янюк О.С. Розробка принципових схем і конструкцій сумісної роботи мобільних і широкозахватних дощувальних машин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 06.01.02 – Сільськогосподарські меліорації (технічні науки). – Інститут гідротехніки і меліорації УААН, Київ, 2005.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та розробці принципових схем, технологій і конструкцій мобільних засобів поливу при їх сумісному використанні в існуючих зрошувальних системах з широкозахватними дощувальними машинами.

Проведено дослідження принципових схем і технологій сумісної роботи машин “Фрегат”, “Дніпро” і мобільних дощувальних машин з використанням допоміжних трубопроводів діаметром 75-160мм.

При використанні мобільних шлангобарабанних дрощувальних машин визначено допустимі витрати води, які знаходяться в діапазоні 5,2-18 л/с для машин з далекоструминним дощувальним апаратом і в діапазоні 7,6-26 л/с для машини з двоконсольним трубопроводом і короткоструминними насадками.

Проведено порівняльні дослідження агротехнічних показників широкозахватних машин “Фрегат”, “Дніпро” ДДА-100 МА і шлангобарабанних дощувальних машин.

Розроблено конструкцію мобільної дощувальної машини із забором води з тимчасового каналу-зрошувача.

1. Аналіз існуючого стану зрошення показав, що зменшення площ земельних угідь і збільшення кількості власників землі створило проблему технологічної цілісності існуючого типового модуля зрошення площею 800-1200 га з використанням широкозахватної дощувальної техніки. Ефективність використання зрошувальних систем значно зменшилась, але досліджень, спрямованих на збереження і підвищення технічного рівня й ефективності існуючих зрошувальних систем, використання поряд з широкозахватними машинами мобільних засобів зрошення проведено недостатньо.

2. Визначені напрямки і доцільність сумісного використання на існуючій зрошувальної мережі поряд з широкозахватними машинами “Фрегат” і “Дніпро”, мобільних дощувальних машин шлангобарабанного типу із забором води із закритої мережі та двоконсольних машин із забором води з тимчасових каналів-зрошувачів. Визначено, що оптимальна витрата води

шлангобарабанних машин – у діапазоні 14-22 л/с, а мінімальна вартість енерговитрат на полив – у межах 117,6-120,6 грн/га

3. При використанні транзитних гнучких поліетиленових трубопроводів на шлангобарабанних дощувальних машинах необхідно враховувати вартість трубопроводів і характеристики їх міцності. Визначено, що максимально допустима довжина трубопроводів із поліетилену низького тиску (тип С) складає 220-225 м, трубопроводів типу Т – 330-340 м. При розмірах полів з гоном більше 350 м необхідно використовувати трубопроводи з поліетилену високого тиску. Необхідне тягове зусилля для переміщення транзитного гнучкого трубопроводу діаметром 75-125 мм, довжиною 150-500 м – у межах 10-37 кН.

4. Дослідження принципових схем і технологія сумісної роботи на існуючих зрошувальних системах з використанням широкозахватних машин “Фрегат”, “Дніпро” і мобільних дощувальних машин визначили можливість використання допоміжних трубопроводів діаметром 75-160 мм, які подають воду безпосередньо до мобільних дощувальних машин і в тимчасовий канал, при цьому втрати напору в трубопроводі діаметром 125 мм при роботі чотирьох мобільних машин із загальною витратою 72 л/с складають 30 м. При використанні шлангобарабанних дощувальних машин з далекоструминними апаратами допустимі витрати води транзитних трубопроводів

типу Т – в діапазоні 5,2-18 л/с, для машини з двоконсольним трубопроводом і короткоструминними насадками – в діапазоні 7,6-26 л/с.

5. Для зменшення втрат напору і енергоємності поливу шлангобарабанними машинами рекомендується застосування для подачі води транзитних трубопроводів типу С, які мають меншу вартість і більшу площу поперечного перерізу, в результаті чого діапазон допустимих витрат води складає 6,3-22,5 л/с для машин з далекоструминним апаратом і 9,5-30 л/с – для двоконсольної машини з короткоструминними насадками. При цьому, шлангобарабанна машина повинна мати принцип дії, при якому транзитний трубопровід не використовується як буксир.

6. Порівняння питомих витрат енергії на полив мобільними дощувальними машинами різних конструкцій і технологій роботи показало, що найменші втрати напору 35 м і питомі витрати енергії за сезон 733 має мобільна дощувальна машина із забором води з каналу з використанням дизельної мотопомпи.

7. Визначено, що двоконсольний трубопровід мобільної дощувальної машини прямокутного профілю має меншу вартість і втрати енергії на розподілення води порівняно з трубопроводом круглого профілю при однакових еквівалентних діаметрах від 58 до 73 мм. Для трубопроводу прямокутного профілю оптимальний діаметр – 65,4 мм, для трубопроводу круглого профілю – 73 мм.

8. Дослідження витрат води й енергії при поливі різними типами дощувальних машин показало, що при дефіциті вологості повітря до 15 % і швидкості вітру до 4 м/с мобільні шлангобарабанні машини з далекоструминним апаратом мають втрати води 4-5%, а з короткоструминними насадками на двоконсольному трубопроводі – 2-4%, дощувальна машина “Дніпро” при цих умовах має 2,1-2,7%, ДДА-100МА – 5,6-8,3%, “Фрегат” високонапірний – 7,3-9,7%.

9. Дослідження достокових поливних норм широкозахватних і мобільних шлангобарабанних машин показало, що на ділянках поля з ухилом до 1% мобільна машина з далекоструминним апаратом має достокову норму 36 мм, а з короткоструминними насадками – 30 мм, високонапірна машина “Фрегат” – 42 мм, ДДА-100МА – 18 мм.

10. Випробування розробленої нами дощувальної машини із забором води з каналу в польових умовах показали задовільну рівномірність поливу: коефіцієнт ефективності поливу – 0,76, мінімальний шар дощу за один прохід – 4,16-4,9 мм при коефіцієнтах варіації 28-30% і максимальній похибці досліду 5%, середня інтенсивність дощу – 0,6-0,8 мм/хв, середній діаметр крапель дощу – 0,8-0,9 мм.

11. Економічний ефект від використання розробленої мобільної дощувальної машини на площі зрошення 20 га за рахунок зменшення експлуатаційних витрат на енергоносії і капітальних витрат на придбання дощувальної техніки складає 2360 грн порівняно з використанням машини ДДА-100МА і 9040 грн порівняно з використанням машини італійської фірми “VaIdussi”.

Публікації автора:

Брошури

1. Правила проектування й експлуатації внутрішньогосподарської зрошувальної мережі з використанням низьконапірних і низькоінтенсивних машин ДМУ “Фрегат”. ВНД 33.2.3-02-2000/ Держводгосп України. - Гринь Ю.І., Гамрецький І.А., Лях М.А., Музика О.П., Токарев В.В., Вельбік А.Г., Гнатюк Ю.К., Кузьменко І.П., Лелявський В.В., Чхалов В.В., Дем'янюк О.С., Пензев О.Ф., Штангей А.І.. – К., 2000. – 43 с. (Автор дисертації провів дослідження впливу швидкості вітру на втрати води і енерговитрати при зрошенні машиною “Фрегат”).

2. Рекомендації по зменшенню питомих витрат електроенергії в комплексі “насосна станція – зрошувальна мережа – дощувальна машина”: ВНД 33-3.3.-04-2001 / Держводгосп України. - Гринь Ю.І., Черепанов В.С., Куделя М.Ф., Гамрецький І.А., Лелявська Л.Б., Штангей А.І.., Токарєв В.В., Вельбік А.Г., Есаулов В.П., Лях М.А., Івженко Ю.С., Музика О.П. Пензєв О.Ф., Дем'янюк О.С. – К. – 2001. – 47 с. (Автор дисертації провів розрахунки енерговитрат на зрошенні різними типами дощувальних машин).

3. Рекомендації з удосконалення існуючих систем подачі води від насосної станції до

дощувальної машини: ВНД 33-3.3-08-2003/ Держводгосп України 2003. - Гринь Ю.І., Лелявська Л.Б., Пензєв О.Ф., Пашкевич О.І., Черепанов В.С., Дем'янюк О.С., Есаулов В.П.. – К., - 2003. - 57 с. (Автор дисертації провів розрахунки параметрів допоміжних трубопроводів при сумісному використанні мобільних шлангобарабанних дощувальних машин і машин “Фрегат”).

4. Агротехнічні вимоги на модулі зрошення площею до 20 га. / Мін-во агрополітики України, Держкомводгосп. - Гринь Ю.І., Лелявська Л.Б., Пензев О.Ф, Штангей А.І., Черепанов В.С., Музика О.П., Дем'янюк О.С., Вельбік А.Г., Есаулов В.П. – К., 2003. – 16 с. (Автор дисертації розробив розділ 5 “Вимоги до зрошувальної техніки на модулі зрошення”).

5. Агротехнічні вимоги на дощувальну машину для зрошення сільськогосподарських культур / Мін-во агрополітики України, Держкомводгосп. Гринь Ю.І., Штангей А.І., Музика О.П., Пензєв О.Ф., Гамрецький І.А., Черепанов В.С., Барчук О.С., Дем'янюк О.С. – К., 2003.– 4 с. (Автор дисертації розробив розділ 6 “Техніко-експлуатаційні вимоги і показники”).

Статті у фахових виданнях

1. Гринь Ю.І., Пензев О.Ф., Токарєв В.В., Дем'янюк О.С. Дощувальна машина для зрошення малоконтурних ділянок // Меліорація і водне господарство. – 2001. – Вип. 87. – С.

165-171. (Автор дисертації провів дослідження розподілу шару дощу дощувальної машини в польових умовах).

2. Гринь Ю.І., Дем'янюк О.С. Дослідження техніко-економіних показників дощувальних машин фронтальної дії // Меліорація і водне господарство. – 2003. – № 89. – С. 194-200. (Автор дисертації провів розрахунки техніко-економічних показників різних типів водопровідного трубопроводу мобільних дощувальних машин фронтальної дії).

3. Гринь Ю.І., Вельбік А.Г., Дем'янюк О.С., Бабіцький В.В. Техніко-економічні показники нових типів дощувальних машин // Таврійський науковий вісник. – 2003. – Вип. 28 – С. 177-181. (Автор дисертації провів дослідження техніко-економічних показників мобільної двоконсольної машини із забором води з каналу).

4. Гринь Ю.І., Гамрецький І.А., Музика О.П., Дем'янюк О.С. Підвищення продуктивності дощувальної техніки при збільшених швидкостях вітру // Водне господарство України. – К. – 2003. – № 1-2. – С. 54-58. (Автор дисертації провів дослідження впливу швидкості вітру і температури на втрати води і енергії при зрошенні машинами “Фрегат”, “Дніпро”).

5. Гринь Ю.І., Гамрецький І.А., Дем'янюк О.С. Зниження витрат енергії та води при експлуатації дощувальних машин // Вісник аграрної науки. –– 2003. – № 11. – С. 54-58. . (Автор дисертації провів розрахунки витрат енергії при експлуатації дощувальних машин різних типів в залежності від рівномірності зрошення).

Патенти

1. Дощувальна насадка. Патент 55662 А, МКИ AOIG 25/00. Гринь Ю.І., Пашкевич О.І., Дем'янюк О.С. Заявлено 08.02.2002; Опубл. 15.04.2003 // Бюл. № 4. – 2003 р. – 2 с. (Автор дисертації запропонував профіль насадки виконати гнучким під дією швидкості вітру).

2. Гринь Ю.І., Дем'янюк О.С., Бабіцький В.В. Зрошувальна система. Заявка № 2004 042560 від 06.04.2004 на деклараційний патент. – Рішення про видачу патенту від 02.12.2004. (Автор дисертації запропонував використання допоміжного трубопроводу для подачі води в канал і до мобільної дощувальної машини).