В соответствии с решениями октябрьского (1984 г.) Пленума ЦК КПСС, в ближайшие годы и в перспективе получат дальнейшее широкомасштабное внедрение ЭДМФ «Кубань». Для определения конкретных объемов их применения В/О «Союзводпроект» совместно с подведом-ственными проектными институтами провело анализ мелиоративного фонда, в результате которого установлено, что из общей потребности в ЭДМФ «Кубань» только 50 % должны иметь ширину захвата 800 м (2x400 м). Остальные машины желательно поставлять в модификациях с меньшей шириной захвата, в том числе 600-метровой (2x300) — 20 % 500-метровой (2x250 м) — 20 % и 400-метровой (2x200 м) — 10 %.

В этой связи в ВНПО «Радуга» выполнена работа по выявлению технически и технологически целесообразных модификаций ЭДМШ «Кубань-Л» , которая с 1967 г. будет выпускаться серийно взамен поставляемой ЭДМФ «Кубань-М». При выполнении этой работы учитывалось, что сборочные единицы, из которых комплектуются модификации, должны быть полностью унифицированы с базовой моделью. Иначе говоря, следует комплектовать модификацию по потребности из стандартных модулей непосредственно в процессе монтажных работ. Основными модулями должны быть: энергетическая тележка, ферменные пролеты, ходовые тележки, узлы и системы автоматики. Дополнительно у модифицированных машин могут быть применены открылки, регуляторы расхода на отдельных насадках и др.

Основным двигателем для машины типа «Кубань» в настоящее время является дизельный двигатель ЯМЗ-238НБ, которым оснащаются все машины выпуска после I98I г. Этот же двигатель применяется и на новой модели машины «Кубань-Л». В настоящее время к ней разработан специальный центробежный насос консольного типа K-250-175-360, рассчитанный на компоновку с двигателем ЯМЗ-238НБ. При разработке модификаций машин целесообразно сохранить в качестве энергетического модуля дизель-насосный агрегат, применяемый на машине «Кубань-Л». Путем подрезки рабочего колеса и регулировки частоты вращения вала двигателя возможно изменение рабочих параметров насоса применительно к той или другой модификации.

Водопроводящий трубопровод базовой модели ЭДМФ «Кубань-Л» комплектуется из четырех типоразмеров труб: 203x2,65 мм, 168х2,65 мм, 152x2,65 мм и 102x2,5 мм и соответствующих им длин пролетов: 38,5 м — 6 шт., 48,7 — 6, консоль 25,9 м — 2 шт.

В целях максимальной унификации модифицированные машины следует комплектовать из тех же стандартных пролетов путем соответствующей их комбинации.

Таким образом, при разработке модификаций ЭДМФ «Кубань-Л» водопроводящий пояс машины предлагается комплектовать из стандартных секций, а конструкцию энергетической тележки и ее подвеску к машине в основном сохранить, однако целесообразно предусматривать и возможность использования 2...3 типов двигателя.

С учетом перечисленных условий подготовлены варианты компоновки водопроводящего пояса модификаций из стандартных пролетов ЭДМФ «Кубань-Л» (табл.1).

Таблица 1.
Варианты компоновки модификаций «Кубань-Л»

Расходно-напорные характеристики водопроводящих трубопроводов модифицированных машин, комплектация которых приведена в табл.1, насоса K — 250-175-360 с рабочим колесом диаметром 370 мм даны на рис.1 (кривая I). Серия таких насосов с рабочими колесами различных диаметров была разработана и изготовлена институтом ВНИИ Гидромаш по техническому заданию в 1983 г.

Рис. 1. Расходно-напорные характеристики модификаций «Кубань-Л» и насосов K250-I75-360 с обрезкой по Dz рабочих колес и различной частотой вращения: 1 — 2х200 м; 2 — 2x250 м; 3 — 2x300 м; 4 — 2x350 м; i =0,00:- - - - - i =0,02; I — K250-I75-360 Dz =370мм; II — K250-175-360 Dz =333 мм; III — то же при n =1630 об/мин; IV — то же при п =1500 об/мин.

Из рис. 1 видно, что рабочий точки при совместном подключении насоса с трубопроводами рассматриваемых модификаций соответствуют большим расходам, создающим избыточную интенсивность дождя.

Пользуясь законом гидравлического подобия и учитывая коэффициент быстроходности насоса пs, равный порядка 170 [1,3], определено, что обрезка рабочего колеса по наружному диаметру не должна превышать 12 %. Теоретический расчет расходно-напорной характеристики (кривая 2) приведен с учетом обрезки рабочего колеса на 10%, то есть до 333 мм, и скорости вращении 28,3 с-1; рабочие точки при ее пересечении с характеристиками модификаций «Кубани» имеют расходы, при которых превышается допустимая интенсивность дождя. Воз-можность получения необходимой интенсивности дождя не исчерпывается только обрезкой рабочего колеса. Изменение частоты вращения в определенных пределах возможно и при сочетании насоса с двигателем внутреннего сгорания. При этом расчет ведется также по закону гидравлического подобия.

Точки пересечения с расходно-напорными характеристиками водопроводящих трубопроводов модифицированных машин образуют рабочие точки соответствующих систем «водопроводящий трубопровод-насос», то есть определяют расход и соответствующий ему напор для каждой модификации в сочетании с рассмотренными методами регулирования режима работы насоса (табл.2).

Модификация	Параметры насоса К-250-175-360								Максимальное значение средней интенсивности дождя, мм/мин	Примечание
	Частота   вращения ва­ла дви­гателя, с-1	Расход, л/с			Давление, МПа		Потребляемая мощность, кВт
		i=0,01	i=0,02		i = 0	i = 0,02	i = 0	i = 0,02
2x200	27,2	181		169	0,27	0,30	65,5	64,6	2,47	Неприемлема
	25,0	158		142	0,25	0,26	51,3	49,8	2,15	-"-
2x250	27,2	178		162	0,28	0,31	65,3	64,0	1,92	Неприемлема
	25,0	154		135	0,26	0,29	51,0	48,5	1,68 (1,1)	Требуются открылки на 3 насадки
2x300	27,2	172		153	0,29	0,33	65,0	63,9	1,56 (1,0)	* -"-
	25,0	149		127	0,27	0,31	50,5	47,5	1,35	Может при­меняться без открылков
2x350	27,2	167		146	0,30	0,35	64,5	61,7	1,3	-"-
	25,0	145		120	0,27	0,32	50,2	46,5	1,13	-"-

* интенсивность дождя с учетом открылков.

При условии наличия отрицательного уклона у обоих крыльев машины работа энергетической установки будет облегчена. Если же одно крыло будет иметь положительный, а другое отрицательный уклоны, то это практически не отразится на работе энергетической установки. Наибольшее влияние на работу энергетической установки оказывает наличие у обоих крыльев машины положительных уклонов, именно этот вариант, как наиболее неблагоприятный для работы энергетической установки, и рассматривается в расчетах. На рис.1 пунктирными линиями показаны расходно-напорные характеристики рассматриваемых модификаций при уклоне обоих крыльев +0,02. Полученные параметры насоса приведены в табл.2.

В основу отбора вариантов положено получение максимальной производительности и интенсивности дождя, не превышающей интенсивность у основной модели машины [1, 3] , а также возможность установки на коротких модификациях открылков не более чем на три насадки.

Таким образом, для технико-экономического обоснования отобраны следующие варианты: 2x250 с расходом 135...154 л/с; 2x300 - 127... 149 д/с; 2x350 - 146...167 л/с.

При технико-экономическом обосновании стоимость модифицированных машин определена пропорционально стоимости основной модели ЭДМФ «Кубань-Л», равной 85,0 тыс. руб. В качестве участков орошения приняты восьмипольные севообороты. Оросители — открытые каналы с уклоном 0...0,0001 в монолитной облицовке толщиной 0,1 м и шириной по верху 2,55 м, шириной по дну 0,35 м, строительной глубиной 1,1 м. Распределители (при уклонах местности от 0...0,007) — открытые каналы в монолитной облицовке шириной по дну 0,8 м, строительной глубиной 0,87 м, с откосами 1:1,5, а при уклонах 0.007...0,02 — закрытые железобетонные трубопроводы с уклоном не более 0,006, диаметром 600...800 мм.

Расчет проведен при работе не более 6 машин. За базовую машину взят ДФ-120 «Днепр», производящий полив при фронтальном передвижении. Значения эксплуатационных показателей модифицированных машин, используемые в экономических расчетах, в том числе сезонные нагрузки, приняты по аналогии с ЭДМФ «Кубань-М».

Технико-экономические показатели эффективности модифицированных машин приведены в табл.3.

Таблица 3
Технико-экономические показатели эффективности модификации ЭДМФ «Кубань-Л» с различной шириной захвата
Показатели	Базовая машина	Новая машина
		для равнинных безуклонных участков i = 0				для участков с уклонами до 0,02
		при длине машины
		500	600	700		500		600	700
Сезонная наг­рузка, га	94	149	144	164		131		123	142
Коэффициент ис­пользования смен­ного времени	0,84	0,89	0,89	0,89		0,89		0,89	0,89
Коэффициент эф­фективности по­лива	0,66	0,77	0,77	0,77		0,77		0,77	0.,77
Производительность дождевальной маши­ны, га/ч	0,61	0,82	0,76	0,89		0,72		0,67	0,78
Число машин, об­служиваемых од­ним оператором	4	4	4	4		4		4	4
Затраты труда чел.-ч/га	0,41	0,30	0,32	0,28		0,34		0,37	0,32
Затраты на доприселение 50 % рабочей силы, руб/га	48,0	30,2	31,3	27,4		34,4		36,6	31,7
Прибавка урожая за счет улучшения равномерности рас­пределения дождя, руб/га	-	15	15	15		15		15	15
Общие капиталовло­жения по ороситель­ной системе, руб/га	1368,0	1442,9	1405,9	1324,1		1549,1		1628,6	1507,2
Общие эксплуатационные затраты, руб/га	150,51	149,9	142,8	135.6		164,3		165,0	151,2
Годовой экономический эффект с учетом эконо­мии затрат на доприселение рабочей силы и увеличения урожайности с.-х. культур в резуль­тате улучшения равно­мерности распределения дождя, руб/га	-	7.0	20,6	39,5		- 23,9 -36,9 - 4,1

По результатам выполненных исследований и технико-экономическому обоснованию можно сделать следующие выводы.

По мнению специалистов В/О «Союзводороект», в ближайшие годы имеется возможность применения только одной модификации машины шириной захвата 600 м, так как по своим габаритам она соответствует принятым в настоящее время расстояниям между ветрозащитными лесополосами. При этом в целях повышения ее экономической эффективности стоимость ба-зовой машины не должна превышать 70,0 тыс. руб.

Список использованной литературы:

1. Башта, Руднев, Некрасов и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы . Машиностроение, М., 1962, с. 185.
2. Справочник по гидравлическим расчетам. Под редакцией П.Г.Киселева. М., Энергия, 1972, с.293.
3. Центробежные насосы для нефтяной промышленности. Под редакцией И.Г.Есьмана. Госнаучтехиздат нефтяной и горно-топливной литературы. М., I95I, с.92...93.