Обоснование параметров и разработка тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Петров Михаил Александрович

• Петров Михаил Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Петров Михаил Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ВЕСЕННЕГО ВЛАГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПОЧВЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Влияние весенней поверхностной обработки почвы на влагосбережение

1.2 Анализ существующих способов весеннего влагосбережения

1.3 Обзор существующих средств механизации для весенней поверхностной обработки почвы с ротационными и приводными рабочими органами

1.4 Краткий обзор результатов исследований по обоснованию рабочих органов для весенней поверхностной обработки почвы

1.5 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЕСЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ТЯГОВО-ПРИВОДНЫМ ОРУДИЕМ С КОМБИНИРОВАННЫМИ ДИСКОВО-ИГОЛЬЧАТЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

2.1 Обоснование технологического процесса весенней поверхностной обработки почвы

2.2 Теоретическое обоснование снижения уплотнения почвы при обработке почвы тягово-приводным почвообрабатывающим агрегатом42

2.3 Теоретическое обоснование коэффициента полезного действия тягово-приводного машинотракторного агрегата

2.4 Обоснование конструктивных параметров игольчатого диска

2.4.1 Обоснование количества игл на диске

2.4.2 Обоснование формы игл

2.5 Выводы по разделу

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Методика лабораторных исследований по определению уплотняемости среднесуглинистого чернозема в весенний период в диапазоне физической спелости

3.3 Методика лабораторно-полевых исследований по изучению физико-механических свойств почвы и качественных показателей работы при обосновании рациональных конструктивных и технологических параметров рабочих органов экспериментального

тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми

рабочими органами

3.3.1 Методика определения влажности почвы

3.3.2 Методика исследования плотности почвы

3.3.3 Методика исследования твердости почвы

3.3.4 Методика исследования качественных показателей работы исследуемых комбинированных ДИРО

3.4 Разработка конструктивно-технологической схемы тягово-приводного орудия для поверхностной весенней обработки почвы

3.5 Методика лабораторно-полевых исследований по обоснованию рациональных конструктивных и технологических параметров рабочих органов экспериментального комбинированного тягово-приводного орудия для весенней поверхностной обработки почвы с новыми дисково-

игольчатыми рабочими органами

3.5.1 Разработка экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

3.5.2 Методика проведения много факторного эксперимента по

обоснованию конструктивных и режимных параметров

комбинированных дисково-игольчатых рабочих органов

экспериментального тягово-приводного орудия

3

3.5.3 Методика энергооценки экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными диково-игольчатыми

рабочими органами

3.6 Методика полевых исследований экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими

органами в производственных условиях

3.6.1 Технологический процесс работы экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

4.1 Результаты расчетов формул теоретических обоснований конструктивно-технологических параметров МТА с ТПО

4.2 Результаты лабораторных исследований уплотняемости среднесуглинистого чернозема при различной влажности

4.3 Результаты лабораторно-полевых исследований

4.3.1 Результаты лабораторно-полевых исследований по определению тягово-сцепных свойств ведущих колес трактора со среднесуглинистым черноземом при различной влажности

4.3.2 Результаты лабораторно-полевых исследований по обоснованию рациональных конструктивных и режимных параметров рабочих органов экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

4.3.3 Результаты лабораторно-полевых исследований по определению энергетических показателей и расхода топлива при использовании экспериментального тягово-приводного орудия ТПО-3 с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

4.3.4 Результаты лабораторно-полевых исследований по изучению физико-механических свойств почвы в весенний период при

применении экспериментального тягово-приводного орудия с

комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

4.4 Результаты полевых исследований экспериментального тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми

рабочими органами в производственных условиях

Выводы по разделу

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЯГОВО-ПРИВОДНОГО ОРУДИЯ

5.1 Определение абсолютных экономических показателей

5.2 Определение показателей сравнительной экономической

эффективности

Выводы по разделу

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и разработка тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Главной проблемой весеннего полевого периода в условиях Среднего Поволжья является быстрое испарение влаги из почвы. Поэтому, основной задачей весенней поверхностной обработки почвы является создание в почве оптимальных условий для сохранения влаги, накопленной за осенне-зимний период.

Влажная почва в весенний период имеет низкую несущую способность, поэтому для проведения поверхностной обработки почвы в этот период необходим почвообрабатывающий агрегат, имеющий низкое тяговое сопротивление. Использование приводных рабочих органов, осуществляющих технологического процесс обработки почвы за счет энергии вращательного движения, передаваемой посредством кинематических звеньев от двигателя трактора, позволяет снизить тяговое сопротивление почвообрабатывающего агрегата.

В связи с этим, исследования, направленные на повышение весеннего влагосбережения почвы путем применения тягово-приводного орудия (ТПО) с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами (ДИРО), являются актуальными и имеют важное научное и хозяйственное значение.

Данная работа выполнялась по плану НИОКР ФГБОУ ВО Самарская ГСХА согласно научно-исследовательской теме «Разработка технологии и технических средств для разуплотнения почвы после проходов сельскохозяйственных тракторов и машин» (ГР №АААА-А16-116112350136-8).

Степень разработанности темы. Вопросами исследования обработки почвы, совершенствования конструктивно-технологических параметров почвообрабатывающих орудий и способов обработки почвы, накопления и сбережения почвенной влаги, посвящены труды Бойкова В.М., Казакова Г. И., Канарева Ф.М., Козырева Б.М., Константинова М.М., Милюткина В.А., Савельева Ю.А., Старцева С.В., Чаткина М.Н. и многих других ученых.

Вместе с тем, никто не пытался обеспечить возможность проведения весенней поверхностной обработки почвы за счет применения почвообрабатывающих орудий, оснащенных приводными рабочими органами.

Цель исследования. Повышение весеннего влагосбережения почвы применением тягово-приводного орудия с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами.

Объект исследования. Технологический процесс весенней поверхностной обработки почвы тягово-приводным орудием с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами.

Предмет исследования. Закономерности процесса весенней поверхностной обработки почвы тягово-приводным орудием с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами

Методология и методы исследований. Теоретические исследования ТПО с комбинированными ДИРО выполнялись на базе основных положений, законов и методов классической механики, математики и статистики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях в соответствии с общепринятыми и частными методиками, а также с использованием теории планирования многофакторных экспериментов. Обработка экспериментальных данных и расчеты выполнялись методами математической статистики на ПЭВМ с использованием стандартных программ Mathcad и Excel.

Научная новизна. Научную новизну работы составляют:

- установлены закономерности определения потребного веса трактора и КПД машинно-тракторного агрегата (МТА) при проведении весенней обработки почвы тягово-приводным орудием с комбинированными дисково-игольчатыми рабочими органами;

- установлены закономерности определения конструктивных параметров дисково-игольчатых рабочих органов;

- экспериментально определен диапазон тяговых усилий для разных значений влажности почвы, при котором буксование трактора не превышает допустимых значений;

- экспериментально установлены оптимальные значения кинематических параметров работы переднего и заднего рядов батарей и углового интервала расстановки рыхлительных элементов на иглах дисков.

Научная гипотеза. Повышение весеннего влагосбережения почвы возможно за счет проведения весенней поверхностной обработки почвы ТПО с комбинированными ДИРО в более ранние сроки.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Установлены закономерности потребного веса трактора и КПД агрегата в зависимости от доли передаваемой мощности через вал отбора мощности (ВОМ) трактора при проведении весенней поверхностной обработки почвы ТПО; теоретически обоснованы конструктивные параметры ДИРО. Результаты научных исследований послужили основой для разработки ТПО для поверхностной обработки почвы (патент РФ №2538810) с обоснованием его конструктивно-технологических параметров. Использование данного орудия обеспечило снижение совокупных затрат денежных средств на 58%, при проведении весеннего боронования за счет получения дополнительной продукции, а также за счет снижения прямых эксплуатационных затрат. Сохранение большего количества влаги в почве обеспечило прибавку урожайности яровой пшеницы сорта «Кинельская Волна» на 6% (1,2 ц/га) в сравнении с участком, обработанным орудием БИГ-3А на 3 дня позже.

Реализация результатов исследований. ТПО для поверхностной обработки почвы внедрено в ООО Поволжская МИС Кинельского района Самарской области. Экспериментальный образец орудия в 2016 и 2019 гг. удостоен Золотых медалей «Поволжской агропромышленной выставки», проходивших на базе ФГБУ «Поволжская зональная машиноиспытательная

станция» и Серебряной медали Российской агропромышленной выставки «Золотая 0сень-2016».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО Самарская ГСХА (2012...2018 гг.), ФГБОУ ВО Самарский ГАУ (2019...2021 гг.), ФГБОУ ВО ПензенскийГАУ (2015, 2017...2019 гг.), ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ (2018, 2020 гг.), ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ (2019 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 печатных работы, из них7в изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, две статьи опубликованы в изданиях, индексируемых в международной базе Web of Science, получен один патент на изобретение. Общий объем публикаций составляет 6,56 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на151 с., состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 139 наименований и 6 приложений на 18 с.,содержит 10 табл. и 56 рис.

Научные положения выносимые на защиту:

- теоретическое обоснование потребного сцепного веса трактора и КПД МТА при проведении весенней поверхностной обработки почвы ТПО с комбинированными ДИРО;

- теоретическое обоснование конструктивных параметров дисково-игольчатых рабочих органов;

- конструктивно-технологическая схема ТПО с комбинированными ДИРО;

- результаты экспериментальных исследований по изучению влияния кинематических параметров работы переднего и заднего рядов батарей и углового интервала расстановки рыхлительных элементов в иглах дисков на энергоэффективность ТПО.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ВЕСЕННЕГО ВЛАГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПОЧВЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Влияние весенней поверхностной обработки почвы навлагосбережение

Современная отрасль растениеводства неразрывно связана с решением задач повышения эффективности обработки почвы, направленных на оптимизацию ее свойств, на влагонакопление в осенне-зимний период и сбережение в весенне-летний. Результат при этом должен быть направлен на повышение урожайности культурных растений при энерго- и ресурсосбережении, особенно в регионах с недостаточным природным влагообеспечением[39, 122, 41].

В настоящее время на территории Поволжья сложился специфический климат, обуславливающий зимние периоды с доминирующим недостаточным уровнем образования снежного покрова и относительно низкими температурами. Летние периоды наоборот характеризуются сильной засухой и нехваткой влаги. При этом одной из основных проблем повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Самарской области является достижение необходимого уровня влагообеспеченности почвы [30].

Климат Самарской области также характеризуется неравномерностью распределения осадков в течение года, особенно в весенне-летний период. В течение вегетационного периода растений выпадает всего треть суммы годовых осадков. Основной запас влаги в почве формируется в осенне-зимний период. Так в слое 0...1,50 м на черноземных почвах формируется до 70...80 мм доступной влаги, что составляет 50.60 % общего запаса влаги [30].

Важным вопросом при формировании влаги в почве в осенне-зимний период остается глубина рыхления почвы осенью при различных приемах обработки.

Так Н.А. Перов, в своем исследовании влияния основной обработки выщелоченного чернозема на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя, отмечает, что применение поверхностной и нулевой обработок в слое почвы 0...0,20 м чернозема выщелоченного позволило повысить уровень влажности. Применение поверхностных обработок позволило использовать накопленную влагу в основном с верхнего 0-50 см горизонта почвы: при вспашке в 2006-2008 гг. было использовано 27 мм, а при поверхностной обработке - 40-53мм. С почвенного горизонта0,50-1,00 м на вспаханном поле за период вегетации растениями использовано 31мм, а на участках с поверхностной обработкой менее 10 мм[16].

Н.А. Сапожников считает, что чем глубже с осени обрабатывается почва, тем больше влаги она имеет весной. Так, на легкосуглинистой почве, где осенью было проведено лущение, весной в слое 0...6 см содержалось 161 мм влаги, где была проведена вспашка - 182 мм, вспашка плугом с почвоуглубителем - 192 мм[12].

В.М. Гармашов (ГНУ Воронежский НИИСХ Россельхозакадемии), исследуя динамику изменения плодородия почв под воздействием различных агроприемов в условиях юго-востока Центральной черноземной зоны, установил, что накопление и содержание доступной влаги в пахотном и метровом слоях почвы невозможно существенно увеличить либо уменьшить глубиной обработки различных приемов. Так, по данным В.М. Гармашова, без основной обработки содержание влаги в слое 0-20 см составляло - 34,6 мм, в метровом слое -160,2 мм. При плоскорезной обработке, содержание влаги изменялось в пределах 35,0-36,2 мм в слое 0-20 см, а в метровом слое от 155 до 174 мм. При проведении вспашки с оборотом пласта на глубину 20.22 см содержание влаги было 37,2 и 172,2 мм соответственно[96].

При неоднозначности данного вопроса, для сохранения накопленной влаги основной задачей является оптимальная и своевременная весенняя обработка почвы при различных технологиях возделывания.

Определено, что дефицит почвенной влаги обусловлен не только недостатком атмосферных осадков, но и неэффективным их сбережением. Установлено, что потери влаги на непродуктивное испарение в весенний период достигают 40. 70% выпадающих осадков[133].

Поэтому сохранение и использование влаги в лесостепном засушливом регионе Самарской области является приоритетным. При этом влага, накопленная в почве в зимние периоды, является основным источником для растений в течение всего периода вегетации. Основной задачей в весенний период является максимальное сохранение накопленной в почве за зиму и дальнейшее рациональное ее использование.

В весенний период полевых работ необходимо в кротчайшие сроки при достижении физической спелости почвы провести весеннюю поверхностную обработку или закрытие влаги. Необходимость проведения обработки в кротчайшие сроки диктуется высоким испарением влаги под влиянием резкого повышения температур в весенние периоды[16,18,53].

Доказано, что степень испарения влаги почвой в весенний период пропорционален ее количеству в почве, причем их величина может достигать до 5 т влаги с 1 га за час. За сутки потери могут достигать от 120 до 180 т с 1 га. Так с запаздыванием обработки на более трех суток, потери будущего урожая могут составить 0,1 - 0,2 т/га.

Поэтому одной из основных задач весенне-полевых работ является своевременное сохранение накопленной влаги. Эта задача решается при помощи весенней поверхностной обработки почвы[60,83].

По мнению Г.И. Казакова, испарения влаги из почвы можно избежать, даже в относительно жаркую погоду, при условии, если пахотному слою (0,06.0,08 м) придать рыхлую, мелковатую структуру с размером почвенных частиц от 0,25 до 10 мм. Такой слой послужит своеобразным барьером, препятствующим поднятию влаги из низших слоев почвы на поверхность, где она быстро испариться. Отсюда основная задача весенней обработки - это оперативность в создании такого слоя [41].

После схода снега, при подсыхании, поверхность почвы представляет собой почвенную корку с трещинами, покрывающую поверхность крупных комков почвы, содержащих густую сеть капилляров. По капиллярам непрерывно и интенсивно транспортируется вода от нижних слоев к верхним, где быстро испаряется под действием весеннего солнца через трещины.

Кроме этого, таяние снежного покрова вызывает появление ручьев, которые размывают поверхность поля, образуя канавы, борозды, наносы и гребни, действующие как насосы, подводя влагу по почвенным капиллярам из глубины на поверхность, где влага под действием солнечных лучей быстро испаряется. Так за один солнечный день с 1 квадратного метра поля может испариться до 100 литров воды. Поэтому необходимо разрушить капилляры, находящиеся в верхнем слое почвы, по которым поднимается влага[61].

На испарение также оказывает влияние выравненность поверхности. Чем меньше борозд и гребней, тем испарение меньше. Однако высыхание верхнего слоя все равно неизбежно, поэтому главным является сохранение влаги из глубины почвы. При этом, создание равномерного, мелкокомковатого верхнего покровного слоя является необходимым, во избежание более значительных потерь из глубины.

Считается, что этого можно добиться боронованием и предпосевными культивациями. При качественном бороновании создается равномерный замульчированный слой на 0,03.0,08 м. Боронование проводят в сжатые сроки, при достижении физической спелости почвы [41].

Известно, что необоснованное количество весенних обработок весной приводит к непродуктивному испарению влаги. Так, по мнению В. А. Щербакова, излишнее количество обработок значительно снижает запас влаги в почве, так как излишнее рыхление почвы в весенний период существенно повышает динамику испарения влаги из обработанного слоя. В результате этого, семена попадают в пересушенный слой с недостаточном уровнем влагообеспеченности [133].

В отдельных ситуациях весеннюю поверхностную обработку следует проводить выборочно, не дожидаясь подсыхания всего поля, в силу разности природного рельефа[63]. Желательно проводить весеннюю поверхностную обработку при физически спелой почве, характеризующейся хорошим крошением, незначительной липкостью и минимальными энергетическими затратами.

По мнению В.М. Халанского, почву с влажностью выше влажности физически спелой почвы можно обрабатывать при определенном увеличении скорости движения агрегата[122].

По данным ряда исследований в весенний период количество испаряющейся влаги достигает 160.180 т/га в сутки, что значительно снижает потенциальную урожайность культурных растений[61].

B.Г. Колесникова, И.Ш. Фатыхов, Р.Р. Шарипов (Ижевская ГСХА), в результате своих трехлетних исследований по влиянию приемов предпосевной обработки почвы и разных способов посева на формирование урожайности овса Аргамак на среднеподзолистой среднесуглинистой почве Среднего Предуралья установили эффективность использования весеннего боронования. Отмечается, что эффект достигается за счет рационального использования запасов продуктивной влаги в слое почвы 0.50 см[127].

В своих исследованиях В.А. Гущина, А.С. Лыкова выяснили, что наибольшая урожайность рапса достигается при весеннем посеве, что позволяет собрать наибольшее количество масла и белка[28].

C.Л. Елисеев, Е.А. Ренёв (Пермская ГСХА), В.М. Холзаков, А.В. Фёдоров (Ижевская ГСХА), при изучении влияния срока и глубины предпосевной культивации на формирование урожайности зерна вико-ячменной смеси, определили, что весеннее боронование зяби для сохранения влаги позволяет проводить предпосевную культивацию при наступлении физической спелости почвы на глубину0,10...0,12 м, а без весеннего боронования только на 0,05.0,06 м [38].

Весеннюю предпосевную обработку почвы в основном рекомендуется проводить на глубину 0,05.0,16 м [37, 43, 45, 62, 64]

А.А.Романенко, П.П.Васюков, В.М. Кильдюшкин (Краснодарского НИИСХ имени П.П.Лукьяненко Россельхозакадемии), по итогам изучения систем основной обработки почвы под озимые культуры, рассматривали в зернопропашном севообороте применение минимальной мульчирующей обработки на глубину 0,06.0,08 м. Отмечается, что такая обработка позволяет обеспечить улучшение фильтрации и уменьшение потерь влаги [99].

При исследовании весенней обработки замульчированной почвы в условиях засушливого климата Западной Сибири игольчатой бороной БМШ-15 на глубину 0,053 м с последующим прикатыванием и рыхлением дискатором Rubin 9/600 позволило создать оптимальные свойства почвы, сохранить и повысить запасы влаги в слое 0.0,50 м к периоду проведению посева. В период вегетации яровой пшеницы влажность повысилась на 6,8.8,6 мм, что позволило повысить урожайность яровой пшеницы на 0,20.0,36 т/га [36].

Ковриков И.Т. считает, что весенняя обработка почвы по стерневому агрофону игольчатыми рабочими органами в засушливых регионах определяется прибавкой урожая до 4,2 ц/га[55].

Бараев А.И. считает, что обработка с применением игольчатых борон на паровых полях обеспечивает повышение качества крошения поверхностного слоя почвы и его устойчивости к ветровой эрозии [4].

В регионах с резко континентальны климатом, период от схода снега до проведения посева может составлять 30.50 дней, что приводит к значительным потерям запасов накопленной в осенне-зимний период влаги [40].

Поэтому Шилов М.П. (КГУ им. А.Байтурсынова) считает целесообразным проведение весеннего закрытие влаги, так как даже почва с применением защитного слоя из измельченных растительных остатков,

которые не полностью закрывают поверхность поля, обладает недостаточной степенью защиты от интенсивного испарения. Для проведения закрытия влаги предлагается применять игольчатые бороны даже при оставлении на поверхности поля растительных остатков до 1,2 т/га. Лучшими вариантами в результате испытаний признаны борона БИГ-3 с глубиной обработки 0,03.0,05 м и борона цепь-каток БЦД-12с глубиной обработки 0,02.0,03м [130].

1.2 Анализ существующих способов весеннего влагосбережения

Сохранение влаги в почве в весенний период во многом определяется способом применяемой обработки. Выбор способа весенней поверхностной обработки зависит от вида предшествующей обработки почвы и состояния поля после зимнего периода.

При этом, предшествующими осенними обработками могут быть: основная отвальная или безотвальная, мелкая, минимальная (поверхностная) и нулевая. Наиболее распространенными являются: основная отвальная, основная безотвальная, мелкая и поверхностная обработки при возделывании зерновых культур. По данным агрофонам, закрытие влаги весной может выполняться следующими технологическими процессами: боронованием, дискованием, прикатыванием, шлейфованием и др.

Лучшим периодом весенней обработки почвы считается наступление периода физической спелости почвы - при влажности 60. 70% от НВ[43].

Боронование

Для лучшего рыхления и выравнивания почвы, боронование проводиться поперек направления вспашки рядков посева или другой предшествующей обработки. Боронование может выполняться пружинными, зубовыми, дисковыми или игольчатыми боронами. При этом выполняется разрушение почвенной корки, рыхление комков почвы, выравнивание поверхности, перемешивание верхнего слоя почвы, что обеспечивает существенное снижение транспортирования влаги на поверхность поля из

более глубоких слоев и, в целом, из всего пахотного горизонта. Реализация данного приема возможна весной при определенной влажности почвы, а именно при уровне ее физической спелости, обеспечивающей в определенной степени несущую способность ходовых систем тракторов, с учетом тягового сопротивления применяемого орудия.

Применение пружинных борон позволяет только частично разрыхлить и разрушить почвенную корку поверхности поля по агрофону после основной безотвальной обработки на 0,02.0,03 м, а также в определенной степени распределить растительные остатки по полю, что в целом недостаточно для эффективного закрытия влаги [8].

Покровное боронование зубовыми боронами позволяет обработать поверхностный слой почвы на 0,08.0,10 м с рыхлением на мелкие почвенные агрегаты, их перемешиванием и одновременным выравниванием поверхности поля. В зависимости от состояния почвы, могут применяться легкие, средние и тяжелые зубовые бороны для достижения необходимой степени рыхления почвы. Данный вид обработки может быть применен только по агрофону основной отвальной обработки почвы без наличия стерневых остатков. Начало работы в весенний период определяется физической спелостью почвы, а также типажом применяемого трактора, исключающего уплотнение почвы ходовыми системами [134].

Боронование весной дисковыми орудиями позволяет в весенний период выполнять рыхление, частичное оборачивание, перемешивание почвы и выравнивание поверхности поля. Также ведется борьба с сорняками более интенсивно, чем зубовыми боронами. Применяются рабочие органы -сферические диски со сплошной режущей кромкой и вырезной. Рабочая поверхность диска выполняется как сплошной, так и вырезной[116,29].

При боронование дисковыми боронами на крюке у трактора возникает значительное тяговое усилие и сопровождается высоким удельным давлением движителей трактора на почву, что диктует назначение весеннего

периода выполнения данного вида работы при высоком уровне физической спелости почвы.

Боронование зубовыми и игольчатыми боронами проводится в основном на почвах с безотвальной предшествующей обработкой для защиты от ветровой и водной эрозии, для накопления и сохранения влаги, а также может применяться в технологиях с агрофоном по основной отвальной обработке почвы. Важным преимуществом игольчатых борон является более качественное выполнение технологического процесса весеннего боронования и хорошее выравнивание обработанной поверхности без забивания пожнивными остатками по существующим агрофонам, чем при работе с дисковыми боронами [5, 97, 120]. Однако для этого требуется также значительное тяговое усилие, что не позволяет выполнять закрытие влаги в начальный период физической спелости почвы.

Шлейфование

Обработка шлейф-бороной позволяет выполнить поверхностное предпосевное рыхление на глубину до 0,05.0,06 м и окончательное выравнивание поверхности поля непосредственно перед посевом. Данный вид обработки применяется на агрофонах отвальной основной обработки почвы с достаточно хорошей выравненностью макрорельефа и высокой степенью предыдущей разделки пласта почвы, а также с небольшим содержанием пожнивных остатков, с целью подготовки поля для посева семян зерновых и мелкосеменных культур [77]. На раннем закрытии влаги данный способ обработки не в полной мере эффективен, так как его применение определяется высокой степенью физической спелости почвы, что смещает период проведения работы.

Прикатывание

Прикатывание почвы катками обеспечивает, в определенной степени, выполнение крошения глыб, комков, а также выравнивание и необходимую степень уплотнения почвы, что позволяет предупредить интенсивное испарение почвенной влаги за счет уменьшения излишней пористости

поверхностного слоя почвы. При выполнении данного вида работы в весенний период, тяговое сопротивление катков оказывает существенное влияние на удельное давление ходовых систем тракторов на почву и ограничивается возможность выполнения прикатывания почвы при достаточно высоком уровне ее влажности[46,48,47, 98].

В качестве рабочей поверхности применяются гладкие, зубчатые, кольчато-зубчатые, кольчато-шпоровые, кольчатые, прутковые, планчатые, ленточные, спиральные и другие, обеспечивающие различную степень рыхления, выравнивания и уплотнения почвы. Несмотря на возможность весенней обработки почвы, катки применяются в технологиях возделывания культурных растений в основном для предпосевного и послепосевного прикатывания.

Культивация

Культивация в весенний период является, как правило, неотъемлемым технологическим процессом, обеспечивающим рыхление без оборота и выноса влажных слоев почвы на поверхность, частичное перемешивание обрабатываемого слоя, выравнивание поверхности и подрезание сорняков, что также позволяет значительно уменьшить потери влаги на испарение [57,68]. Данный технологический процесс, по сравнению с предыдущими, предполагает наибольшие энергозатраты на преодоление тягового сопротивления рабочих органов культиваторов. Это обстоятельство в существенной степени ограничивает возможность более раннего периода проведения данной работы.

Фрезерование

В отличие от перечисленных способов весенней обработки почвы, фрезерование применяется в меньшей степени, так как выполняется интенсивное качественное рыхление, перемешивание и выравнивание почвы, сопровождающееся интенсивным испарением значительного количества влаги. Фрезерование возможно только на почвесповышенной физической

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петров Михаил Александрович, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизированная справочная система «Сельхозтехника» [Электронный ресурс] // АГРОБИЗНЕС. КОНСАЛТИНГ. - Электрон. база данных [e-mail]. - Режим доступа: http://www.agrobase.ru, свободный. - Загл. с экрана

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В. Грановский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1976. - 280с.

3. Балакай, Н.И. Агротехнические противоэрозионные мероприятия // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - № 3(07). - 2012. - С.78-89.

4. Бараев, А.И. Итоги работы ученых ВНИИЗХ и совершенствование почвозащитной системы земледелия по зонам // Ветровая эрозия и плодородие почв. - М.: Колос,1976. - С.5-25.

5. Бискаев, Н.К. Практика освоения контурно-ландшафтного земледелия в Предуралье Оренбуржья /Н.К.Бискаев,В.П. Захаров // Известия ОГАУ. - 2004.

- №3-1. - С.16-21.

6. Борона дисковая навесная БДН-3,6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - 2013. - 24 с.

7. Борона дисковая тяжелая Л-114А-02 (БДТ-7): Руководство по эксплуатации.

- 2002. - 12 с.

8. Борона зубовая БЗ-15: проспект ОАО «Белагромаш-Сервис имени В.М. Рязанова». 2015. - 4 с.

9. Бороны игольчатые гидрофицированные серии БИГ: проспект ООО «СибзаводАгро». 2016. - 8 с.

10. Буров, Д. И. Научные основы обработки почв Заволжья. - Куйбышев: Волжская коммуна, 1970. - 294 с.

11. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1967. - 159 с.

12. Верещагин Н.И. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве. - М.: издательский центр «Академия», 2003. -416 с.

13. Вериго С.А. Инструкция по определению влажности почвы - М.: изд. ЦУ ЕГМС, 1935.

14. Власов, Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. - М.: Колос, 1979. - 396 с.

15. Волкова, Н.А. Экономическое обоснование инженерно-технических решений в дипломных проектах. - Пенза: РИО ПГСХА, 2000. - 167 с.

16. Вольтерс, И.А. Запасы продуктивной влаги в посевах озимой пшеницы на черноземе выщелоченном // Земледелие. - 2007. - №2 3. - С. 31.

17. Вольф, В.Г. Статистическая обработка опытных данных / В.Г. Вольф. - М.: Колос, 1966. - 134 с.

18. Воронкова, Н.А. Влияние приемов биологизации на запасы продуктивной влаги в почве // Земледелие. - 2009. - №2 1. - С. 11—12.

19. Ганжара, Н.Ф. Практикум по почвоведению /Н.Ф. Ганжара, Б.А.Борисов, Р.Ф. Байбеков - М.: Агроконсалт, 2002. - 280 с.

20. Ганжара, Н.Ф. Почвоведение / Н.Ф. Ганжара. - М.: Агроконсалт, 2001.- 392 с.

21. ГОСТ 20915-75 Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1975. - 119 с.

22. ГОСТ 26244-84 Обработка почвы предпосевная. Требования к качеству и методы определения. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 7 с.

23. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений: Введ. 01.01.89. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 24 с.

24. ГОСТ Р 52777-2007 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки. - М.: Стандартнформ, 2008. - 12 с.

25. ГОСТ Р 52778-2007 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки. - М.: Стандартинформ, 2008. - 27 с.

26. ГОСТ Р 53056-2008. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. - М.: Стандартинформ, 2009. - 24 с.

27. Гуськов, А.В. Определение тягово-сцепных качеств шин ведущих колес трактора // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. - 2007. - №2 37. - С.71-74.

28. Гущина, В.А. Технологические приемы возделывания ярового рапса и их энергетическая и экономическая эффективность / В.А. Гущина, А.С.Лыкова, И. Н. Токарева// Нива Поволжья. - 2010. - №2. - С.14-20.

29. Двухрядные бороны БДМ: проспект ООО "АгроТехника". 2016. - 16 с.

30. Деменок, О.Н. Агроэкологическая оценка влагообеспеченности почв при применении зяблевой обработки в условиях лесостепи самарской области // Инновации в науке: сб. ст. по матер. X междунар. науч.-практ. Конф.: Ч. I. -Новосибирск: СибАК, 2012.

31. Джабборов, Н.И. Эффективность использование техники по топливно-энергетическим затратам /Н.И. Джабборов, В.А.Эвиев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2005. - №4. - С. 26-28.

32. Дисковая борона Disc-O-Mulch Super. // Информационный сборник испытаний Владимирской МИС. - Покров, 2011. - С. 12.

33. Дисковаяборона Landoll 6230 Tandem Disc.: проспект Landoll Company, LLC. 2016. -4 с.

34. Дисковая борона VN TerraDisc Hydro // Короткобазовые дисковые бороны TERRADISC: проспект ООО "Пёттингер". 2017. - 40 с.

35. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 343 с.

36. Дробышев, А.П. Особенности севооборотов и обработки почвы в условиях рискованного земледелия Западной Сибири / А.П.Дробышев, М.И.Мальцев, В.П. Олешко [и др.] // Вестник АГАУ. -2017. -№12 (158). -С. 42-48.

37. Елисеев, С.Л. Предпосевная обработка почвы под вико-ячменную зерно-кормовую смесь в Предуралье/С.Л.Елисеев, Е.А. Ренев, Л.С.Терентьева // АВУ. - 2011. - №1. - С.7-8.

38. Елисеев, С.Л. Сроки предпосевной обработки почвы под ранние яровые культуры /С.Л.Елисеев, Е.А.Ренёв, В.М.Холзаков, А.В. Фёдоров // Известия ОГАУ. - 2012. - №1-1. - С. 29-31.

39. Есипов, В.И. Сельскохозяйственные машины: учебное пособие: Ч.1. /В.И. Есипов, А.М.Петров, С.А.Васильев [и др.] - Самара: РИЦ СГСХА, 2011. - 264 с.

40. Ирмулатов, Б.Р. Влияние системы мер по повышению влагообеспеченности агроценозов на урожайность сельскохозяйственных культур на северо-востоке Казахстана /Б.Р.Ирмулатов, А.И.Иорганский, А.К.Сарбасов// Инновационная наука. - 2016. - №10-3. - С. 52-58.

41. Казаков, Г.И. Земледелие в Среднем Поволжье /Г.И.Казаков, Р.В.Авраменко,

A.А. Марковский [и др.] - М.: Колос, 2008. - 308 с.

42. Казаков, В. И. Кинематика и параметры процесса качения ротационных рабочих органов культиватора для питомника // В. И. Казаков, И.В. Казаков // Лесотехнический журнал. - 2016. - №3(23). - С. 156-161.

43. Казаков, Г. И. Обработка почвы в Среднем Поволжье / Г. И. Казаков. -Самара: СамВен, 1997. - 196 с.

44. Канарев, В. Ф. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. - М.: Машиностроение, 1983. - 142 с.

45. Каракулев, В.В.Пути повышения влагонакопления в черноземах обыкновенных степной зоны Южного Урала / В.В.Каракулев, Ф.Г.Бакиров,

B.Д. Вибе // Известия ОГАУ. - 2006. - №10-1. - С.104-105.

46. Катки многофункциональные ZKT-5-12: проспект ООО "БелснабКомплект". 2016. - 2 с.

47. Катки спиральные серии СКС // Каталог продукции АО РТП "Петровское": -Светлоград. 2018. - С.48-49.

48. Каток кольчато-зубчатый Cambridge CV 9: проспект Компании Farmet a.s. 2015. - 2 с.

49. Кацыгин, В.В. К вопросу исследования процессов обработки почвы // Вопросы земледельческой механики: т. VII. - Минск: Изд. сельхозлит. БССР, 1961.

50. Кацыгин, В.В. Почвощадящие ходовые системы / В.В.Кацыгин, Орда А.Н. // Тягово-энергетические мобильные средства для сельскохозяйственного производства. - Минск, 1985. - С. 16-27.

51. Кацыгин, В.В. Общие закономерности сопротивления почвогрунтов деформации // Вопросы сельскохозяйственной механики: т.ХШ. - Минск: Урожай, 1964.

52. Качинский, Н.А. О влажности почвы и методах ее изучения. - Л., 1930.

53.Каштанов, А.Н. Почвоводоохранное земледелие. /А.Н.Каштанов, М.Н. Заславский - М.: Россельхозиздат, 1984. - 462 с.

54. Кислов, А.А. Ротационное орудие с игольчатыми рабочими органами для ухода за посевами сельскохозяйственных культур / А.А. Кислов, А.Ф. Кислов// Вестник КрасГАУ. - 2007. - №5. - С. 150.151.

55. Ковриков, И.Т. Обоснование формы иглы и параметров рабочих органов для поверхностной обработки почвы // Тракторы и сельхозмашины. - 1978. -№7. - C.22.

56. Козырев, Б.М. Почвообрабатывающие машины с коноидальными ротационными рабочими органами: монография. - Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2001. - 328 с.

57. Комбинированный культиватор фирмы UNIA: проспект Компании "АГРОСПЕЦМАШ"2017. - 2 с.

58. Корн,Г. А. Определения, теоремы, формулы: Справочник по математике для научных работников и инженеров-М.: Наука, 2014.-832 с.

59. Короткие дисковые бороны Гелиодор: проспект LEMKEN GmbH & Co. KG. 2016. - 8 с.

60. Корчагин, В.А. Ресурсосберегающие технологические комплексы возделывания зерновых культур: науч.-практич. пособие / Самарский НИИХ. - Самара, 2005. - 83 с.

61. Краснощеков, Н.В. Машины для защиты почв от ветровой коррозии. - М.: Россельхозиздат, 1977. - 223 с.

62. Кудрина, И.И. Предпосевная обработка почвы при возделывании яровых зерновых культур в Предуралье // Интенсивные приемы повышения продуктивности кормопроизводства в Предуралье:сб.науч. тр. - Пермь, 1991. - С.72-78.

63.Кузнецов, В.П. Ресурсосберегающие технологии как фактор повышения прибыли аграрного сектора /В.П.Кузнецов, Н.А.Шушкина // Аэкономика: экономика и сельское хозяйство. - 2016. - № 2 (10).

64. Ленточкина, Л.А. Эффективность предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами яровой пшеницы// Пермский аграрный вестник. - Пермь: 2004. - Вып.12. м С. 60-62.

65. Лепёшкин, Н. Механизация почвозащитного земледелия / Н. Лепёшкин, А. Точицкий, А. Черныш // Наука и инновации. - 2014. - №140. - С.26-28.

66. Летошнев, М.Н. Сельскохозяйственные машины: Теория, расчет, проектирование и испытание. - 3-е изд., перераб. и доп. - Ленинград: Сельхозгиз, 1955. - 764 с.

67. Лучинович, А.А. Сравнительный анализ технико-эксплуатационных характеристик отечественных и зарубежных борон /А.А.Лучинович,Е.А. Корнеев, М.С.Чекусов, Е.В.Демчук // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. - №1 (8) январь - март. - URLhttp://e-journal.omgau.ru/index.php/2017/1/35-statya-2017-1/772-00299. - ISSN 24134066

68. Мазитов, Н.К. Ресурсосберегающая технология посева и комплекс техники «Ярославич» /Н.К. Мазитов, М.В.Боровицкий, Г.В.Хаецкий [и др.]// Достижения науки и техники АПК. - 2006. - №11. -С. 53-57.

69. Мазитов, Н.К Основа успеха интеграции науки и производства/ Н.К.Мазитов,Р.Л.Сахапов, Ф.М. Садриев [и др.] // Достижения науки и производства АПК. -2007. -№1. -С.2-7.

70. Матяшин, Ю.И. Силовой анализ работы ротационных почвообрабатывающих машин / Ю.И. Матяшин, Н.Ю. Матяшин, А.Н. Матяшина // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. - 2008. - №3. - С. 46-51.

71. Машков, С.В. Повышение энергоэффективности обработки почвы тягово-приводным почвообрабатывающим орудием / С.В. Машков, М.А. Петров, В.А. Шахов, П.А. Ишкин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2021. - №4. - С. 37-48.

72. Мельников, С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, 1980. - 168 с.

73. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: Колос, 1982. - 115 с.

74. Мингалимов, Р.Р. Исследования процесса образования и использования дополнительной движущей силы машинно-тракторного агрегата в результате применения движителей-рыхлителей / Р.Р.Мингалимов, Р.М.Мусин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. -2015. №1(29). - С. 126-132.

75. Мусин, Р.М. Повышение эффективности культиваторных агрегатов с движителями-рыхлителями: монография. / Р.М.Мусин, Р.Р. Мингалимов -Самара, 2012. - 156 с.

76. Мушкин, И.Г. Влагообеспеченность сельскохозяйственных полей. - Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1971. - 256 с.

77. Новая зубовая борона GREEN WAY: проспект VinnTechAgro. 2018. - 4с.

78. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов /Ф.С.Новик, Я.Б. Арсов -М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. — 304 с.: ил.

79. Новиков, Ю.Ф. Некоторые вопросы теории деформирования и разрушения почвы под действием двугранного клина // Тр. ЧИМЭСХ: вып.46. - 1969.

80. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. - М.:ЦНИИТЭИ, 1988.

81. Нуралин, Б.Н., Константинов М.М. Удельные энергозатраты на фрезерование верхнего слоя почвы // Известия ОГАУ. - 2010. - №28-1 - С.65-69.

82. Орлова, Л.В. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологи сберегающего земледелия. / Л.В. Орлова, О.В.Терентъев, А.П. Цирулев [и др.]. - 1-е изд., доп. и дораб. - Самара, 2007. - 162 с.

83. Орлова, Л.В. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия. - Самара. 2005. - 137с.

84. Панов, И.М. Физические основы механики почв / И.М. Панов, В.И. Ветохин - Киев: Феникс, 2008. - 266с.: ил.

85. Пат. 2158064РФ, МПК А01В 21/04. Ротационное почвообрабатывающее орудие / В.Д. Костин, В.М. Баутин. - №2000107341/13; заявл. 28.03.2000; опубл. 27.10.2000. Бюл. № 30

86. Пат. 2186471 РФ, МПК А01В 49/02. Почвообрабатывающее орудие / В.Д. Костин, В.М. Баутин. - № 2001114396/13; заявл. 30.05.2001; опубл. 10.08.2002. Бюл. № 22.

87. Пат. 2226754РФ, МПК7 А 01 В7/00, 21/08, 35/20. Почвообрабатывающее орудие / Кислов А.Ф., Кислов А.А.; заявитель и патентообладатель Дальневосточный ГАУ. - № 2002108185; заявл. 01.04.02; опубл. 20.04.04, Бюл. № 11.

88. Пат. 2435345 Российская Федерация, МПК A01B 49/02. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат (борона плюс винтовой каток) / Геер В.А., Геер С.В., Ильичев А.Б., Кунц М.А.; заявитель и патентообладатель ООО "Научно-производственная фирма "АГРОМАШ" (ООО "НПФ "АГРОМАШ"). №2010124397/13; заявл. 15.06.2010; опубл. 10.12.2011 Бюл. № 14. - 12 с.

89. Пат. 2525160 Российская Федерация, МПК A01B 49/02, A01B 29/04. Широкозахватный почвообрабатывающий агрегат / Геер В.А., Геер С.В.;

заявитель и патентообладатель Геер В.А.; № 2013101204/13; заявл. 10.01.2013; опубл. 10.08.2014 Бюл. № 22. - 11 с.

90. Пат. 2538810 Российская Федерация, МПК А 01 В 33/02. Орудие для поверхностной обработки почвы / П. А. Ишкин, Ю. А. Савельев, А. М. Петров, М. А. Петров; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Самарская гос. с.-х. академия -№ 2013146320/13; заяв. 16.10.2013; опубл. 10.01.2015, Бюл. № 1. - 7 с.

91. Петренко, И.Я. Экономика сельского хозяйства / И.Я. Петренко, П.И.Чужинов - Алма-Ата: Кайнар, 1988. - 416 с.

92. Петров, М.А. Повышение эффективности тягово-приводногопочвообрабатывающего агрегата/ М.А. Петров, Ю.А. Савельев, П.А. Ишкин // Вестник Ульяновской ГСХА. - 2018. см №3 (43). - С.19-24.

93. Петров, М.А. Анализ теоретических исследований технологических параметров тягово-приводных рабочих органов /М.А. Петров, Ю.А.Савельев, П.А. Ишкин // Вклад молодых ученых в аграрную науку: Материалы Международной научно-практической конференции. -2017. - С. 254-257.

94. Петров, М.А. Анализ существующих средств механизации для мелкой осенней обработки почвы с пассивно-приводными рабочими органами / М.А. Петров, П.А. Ишкин // Вклад молодых ученых в аграрную науку Самарской области. - 2012. - С. 182-185.

95. Плаксин, A.M. Энергетика машинно-тракторных агрегатов: учебное пособие.

- Челябинск: ЧГЛУ. 2005. - 216 с.

96.Посыпанов, Г.С. Растениеводство /Г.С.Посыпанов, В.Е.Долгодворов, Г.В. Корнеев [и др.]; под ред. Г.С. Посыпанова. - М.: Колос, 1997. - 447 с.

97. Почвообрабатывающая техника для ресурсо- и энергосберегающих технологий STRIEGEL: Каталог техники ООО "ЮгПром" -Краснодар. 2018.

- 112 с.

98.Прицепной полевой каток QUIVOGNE RAP GL:проспект ООО «Кивонь РУС». 2017. - 2 с.

99. Романенко, А.А. Эффективность различных систем основной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры в зернопропашном севообороте /А.А.Романенко, П.П. Васюков, В.М.Кильдюшкин // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №8. - С.34-36

100. Ротационная борона ЦИРКОН: проспект LEMKEN GmbH & Co. KG. 2017 г. 20 с.

101. Руководство по эксплуатации информационно-измерительной системы ИП-238. - Новокубанск, 2008. - 30 с.

102. Савельев, Ю.А. Методика оценки энергоэффективности работы тягово-приводного почвообрабатывающего агрегата / Ю.А.Савельев, П.А. Ишкин, М.А. Петров // Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы. - 2015. - С. 64-68.

103. Савельев,Ю.А. Теоретическое обоснование снижения уплотнения почвы тягово-приводным почвообрабатывающим агрегатом / Ю.А.Савельев, П.А.Ишкин, М.А.Петров // Нива Поволжья. - 2018. - №2 (47). - С. 134-140

104. Савельев, Ю.А. Обоснование параметров катка с рыхляще-мульчирующими элементами / Ю. А. Савельев, П. А. Ишкин // Аграрная наука сельскому хозяйству: сб. науч. тр. Самара, 2010. - С. 116-121.

105. Савельев, Ю.А.Обоснование параметров катка с рыхляще-мульчирующими элементами / Ю.А.Савельев, П. А. Ишкин // Аграрная наука сельскому хозяйству: сб. науч. тр. Самара, 2010. С. 116-121.

106. Савельев, Ю.А. Теоретическое исследование водного баланса почвы и процесса испарения почвенной влаги /Ю.А.Савельев, Ю.М.Добрынин, П.А.Ишкин // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2017. - №1. -С.23-28.

107. Савельев, Ю.А. Теоретическое обоснование тягового сопротивления батарей ножевых дисков/ Ю.А.Савельев, П.А.Ишкин, Ю.М.Добрынин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. -2011. № 3. - С. 26-29.

108. Савельев, Ю.А.Теоретическое обоснование тягового сопротивления батарей ножевых дисков /Ю.А.Савельев, П.А.Ишкин, Ю.М.Добрынин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. -2011. - № 3. - С. 26-29

109. Савельев, Ю.А. Теоретическое исследование влияния способа агрегатирования на уплотнение почвы движителями трактора /Ю.А. Савельев, П.А.Ишкин, М.А.Петров // Эксплуатация автотракторной и сельскохозяйственной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы: Сборник статей III Международной научно-практической конференции. -2017. - С. 120-122.

110. Савельев, Ю.А. Обоснование кинематических параметров тягово-приводного почвообрабатывающего орудия / Ю.А. Савельев, А.М. Петров, П.А. Ишкин, М.А. Петров [и др.] // Вестник аграрной науки дона. - 2020. -№1 (49). - С. 47-52.

111. Савельев, Ю.А. Обоснование формы игл ротационных рабочих органов тягово-приводного почвообрабатывающего орудия/ Ю.А. Савельев, А.М. Петров, П.А. Ишкин, М.А. Петров // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - №24. - С. 20-28.

112. Савельев, Ю.А. Оптимизация параметров дисково-игольчатых рабочих органов тягово-приводного почвообрабатывающего орудия / Ю.А. Савельев, Ю.А. Киров, П.А. Ишкин, М.А. Петров // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2021. - №3. - С. 30-38.

113. Савельев, Ю.А. Орудие для весенней обработки почвы / Ю.А. Савельев, А. М.Петров, П.А.Ишкин, М.А. Петров // Сельский механизатор: научно-произв. журнал. - 2014. - № 10. - С. 6.

114. СТО АИСТ 10 4.6-2003 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения. Общие требования. - М.: Минсельхоз России, 2003. - 19 с.

115. СТО АИСТ 4.2-2004 Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей. - М.: Минсельхоз России, 2004. - 36 с.

116. Тандемная дисковая борона RSM DX-850: Каталог техники РОСТСЕЛЬМАШ - Ростов-на-Дону. 2021. - С.81-82.

117. Таркивский, В. Е. Исследование и разработка интеллектуальных систем оценки потребительских свойств сельскохозяйственной техники: отчёт о НИР: 08-2018 /ФГБНУ «Росинформагротех»; рук. Таркивский В.Е.; исполн.: Н.В. Трубицын,Е.С. Воронин [и др.] - Новокубанск, 2018. - № ГР АААА-А18-118040990077-0

118. Типовые нормативы времени на станочные, слесарные, сварочные и кузнечные работы в сельском хозяйстве. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1997. - 247 с.

119. Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механизированные работы. - М.: Информагробизнс, 1994. - 220 с.

120. Трубилин Е.И. К вопросу боронования посевов с одновременной подкормкой/ Е.И.Трубилин, А.С.Сергунцов // Научный журнал КубГАУ. -2017. - №134. - С.328-338.

121. Хайлис, Г.А. Анализ работы игольчатой бороны // Г.А. Хайлис, М.М. Ковалев, В.А. Кондрашов, Г.А.Перов // Наука в центральной России. - 2018. - № 5 (35). - С. 41-49.

122. Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины: учебник и учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Колос, 2006. - 624 с.

123. Харр М. Е. Основы теоретической механики грунтов. - М.: изд. литературы по строительству, 1971. - 320 с.

124. Циммерман, М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин. - М.: Машиностроение, 1978. - 295 с.

125. Цытович Н. А. Механика грунтов. - М.; Высшая школа, 1968. - 258 с.

126. Чаткин, М.Н. Кинематика и динамика ротационных почвообрабатывающих рабочих органов с винтовыми элементами: монография. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - 315 с.

127. Шарипов, Р. Р. Предпосевная обработка почвы и приемы ухода за посевами овса в Среднем Предуралье: монография / Р. Р. Шарипов, И. Ш. Фатыхов, В. Г. Колесникова. — Ижевск : Ижевская ГСХА, 2009. - 130 с.

128. Шеин, Е.В. Сборник задач по физике почв / Е.В. Шеин, В.А.Капинос -М.: Изд-во МГУ, 1994. - 79 с.: ил.

129. Шеин, Е.В. Курс физики почв: Учебник. - М.: Изд-во МГУ, 2005. -432 с.

130. Шилов, М.П. Влияние приемов весеннего боронования на сохранение влаги в сберегающем земледелии Северного Казахстана /М.П.Шилов, К.АГавриленко // Materialy XI miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji. Naukowa przestren Europy - 2015. 7-15 kwietnia 2015. Volume 24. Przemysl. - C. 24-28.

131. Шпилько, А.В. Методы определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. - М.: Минсельхозпрод РФ; Всероссийский научно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства, 1998.

132. Щедрин, В. Н. Система мелиоративных мероприятий для различных типов агроландшафтов, обеспечивающих устойчивость к деградационным процессам и повышение плодородия почв: рекомендации. - М.: Столичная типография, 2008. - 84 с.

133. Щербаков, В.А. Яровые масличные культуры: учебное пособие - М.: Колос, 2006. - 304 с.

134. Юхин, И.П. Способы предпосевной обработки почвы на фоне вспашки и глубокого рыхления под сахарную свеклу в Башкортостане / И.П.Юхин, Е.В.Пожидаев, В.Н.Осипов // Земледелие. - 2015. - №6.- С.29-31.

135. Denisov, Yu.M. Moisture evaporation from bare soils / Denisov, Yu.M. Sergeev A.I., Bezbrodov G.A., Bezborodov Yu.G. // Irrigation and Drainage Systems. Netherlands. - 2002. - N16. - P.175-182.

136. Kalma, J.D. Estimating land surface evaporation: A review of methods using remotely sensed surface temperature data / Kalma J.D. Mc Vicar T.R., McCabe M.F. // Surveys in Geophysics. - 2008. - N29 - pp.421-469

137. Petrov, A.M. Soil tillage energy efficiency increase / A.M. Petrov, Yu. A. Savelyev, Р.А.Ishkin and M.A. Petrov // BIO Web of Conferences, 17 (2020) 00177 DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf20201700177

138. Saveliev,Yu. A. Optimization of the kinematic mode of operation of the tractor-driven tillage tool / Yu. A.Saveliev, Yu. A.Kirov, P. A.Ishkin, M. A.Petrov // BIO Web of Conferences : Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources, Kazan, 28-29 мая 2021 года. - Kazan: EDP Sciences, 2021. - P. 00066. - DOI 10.1051/bioconf20213700066.

139. Zoz, F.M., Grisso, R.D., 2003. Traction and Tractor Performance. ASAE Distinguished Lecture #27, Agricultural Equipment Technology Conference, 9-11 February 2003, Louisville, Kentucky, USA.

ПРИЛОЖЕИИЕ

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

и

СО СО со ю см

к

RU

(11)

2 538 81013 С1

(51) МПК

А01В 33/02 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

(21X22) Заявка: 2013146320/13, 16.10.2013

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 16.10.2013

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 16.10.2013

(45) Опубликовано: 10.01.2015 Ыол. № 1

(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2186471 С1, 10.08.2002; . SU 1676465 А1, 15 09 1991 BE 734212 А, 17.11.1969. NL 1004872 С2, 24.06.1998. US 2948345 А, 09.08.1960. US 4492273 А, 08.01.1985. US 6182770 В1, 06.02.2001

Адрес для переписки:

446442, Самарская обл., г. Кинель, п. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2, Самарская государственная сельскохозяйственная академия, Управление научных исследований, Котову Д .Н.

(72) Автор(ы):

Ишкин Павел Александрович (1Ш), Савельев Юрий Александрович (НЩ Петров Александр Михайлович (1Ш), Петров Михаил Александрович (Ии)

(73) Патентообладатель(и): федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" (ЕШ)

(54) ОРУДИЕ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для поверхностной обработки почвы. Орудие содержит раму, расположенные в два ряда приводные ротационные рабочие органы, конический редуктор. На выходных валах редуктора установлены сменные звездочки. Сменные звездочки соединены цепью со сменными звездочками на валах ротационных рабочих органов. Окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда равна 1,03... 1,1 скорое™ движения трактора, второго ряда равна 1,05...1,15. Риды рабочих органов установлены перпендикулярно на правлению движения орудия с размещением в шахматном порядке. Рабочие органы выполнены в виде игольчатых дисков. Иглы дисков изогнуты по эвольвенте окружности. На выпуклой стороне игл рабочих органов

первого ряда в касательных плоскостях закреплены рыхлительные элементы в форме равнобедренного треугольника. Основание треугольника параллельно оси игольчатого диска. Вершина треугольника направлена к концу игл. Расстояние от вершин рыхлитсльных элементов до концов игл равно половине глубины обработки. На иглах второго ряда рабочих органов закреплены рыхлительные элементы в форме равнобедренного треугольника. Вершина треугольников расположена на конце иглы. Рыхлительные элементы второго ряда рабочих органов повернуты относительно игл и образуют С осью игольчатых дисков острый угол. Иглы поочередно повернуты относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны. Такое конструктивное решение направлено на снижение энергозатрат и повышение качества поверхностной обработки почвы. 4 ил.

70 С

го СП со 00 00

о

Стр. 1

RUSSIAN FEDERATION

(19)

О

со со со ю см

Щл

RU

(11)

2 538 810 3 С1

(51) Int. Cl.

А01В 33/02 (2006.01 )

FEDERAL SERVICE FOR INTELLECTUAL PROPERTY

(12) ABSTRACT OF INVENTION

(21)(22) Application: 2013146320/13, 16.10.2013

(24-) Effective date for property rights: 16.10.2013

Priority:

(22) Date of filing: 16.10.2013

(45) Date of publication: 10.01.2015 Bull. № 1 Mail address:

446442, Samarskaja obi., g. Kind1, p. Ust -Kinel'skij, ul. Uchcbnaja, 2, Samarskaja gosudarstvennaja sel'skokhozjajstvennaja akadernija, Upravlenie nauchnykh issledovanij, Koiovu D.N.

(72) lnventorfs):

Ishkin Pavel Aleksandrovich (RU), Savel'ev Jurij Aleksandrovich (RU), Petrov Aleksandr Mikhajlovich (RU), Petrov Mikhail Aleksandrovich (RU)

(73) Proprietors):

federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe obrazovatel'noe uchrczhdcnic vysshego professional'nogo obrazovanija "Samarskaja gosudarstvennaja sel'skokhozjajstvennaja akadernija" (RU)

(54) TOOL FOR SURFACE TILLAGE

(57) Abstract:

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: tool comprises a frame, drive rotary working bodies arranged in two rows, a be\el gear. On the output shafts of the gear the removable sprockets are mounted. The removable sprockets ate connected by a chain with the removable sprockets on the shafts of the rotary working bodies. The circumferential speed of the rotary working bodies of the first row is 1.03-1.1 of the speed of the tractor, of the second row is 1.051.15. The rows of the working bodies are installed perpendicular to the direction of motion of the tool with location in a checkerboard pattern. The working bodies are made in the form of wheel spiders. The needles of the wheel spiders are bent along the evolvent of circle. On the convex side of the needles of the working bodies of the first row in the tangent planes the chisel elements in the form of an isosceles triangle are fixed. The base

of the triangle is parallel to the axis of the wheel spider. The top of the triangle is directed towards the end of the needles. The distance from the top of the chisel elements to the ends of the needles is equal to half the depth of processing. On the needles of the second row of the working bodies the chisel elements in the form of an isosceles triangle are fixed. The top of the triangles is located at the end of the needle. The chisel elements of the second row of the working bodies are rotated relative to the needles and form an acute angle with (lie axis of the wheel spiders. The needles are alternately turned about the axis of the wheel spider in opposite directions.

EFFECT: solution is aimed at reducing energy consumptions and increase in quality of the surface treatment of soil.

4 dwg

N> Ol

CO 00 00

о

Э

Стр 2

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы.

Известно почвообрабатывающее орудие [Почвообрабатывающее орудие. Патент RU № 2186471. Опубл. 10.08.2002 г,|, содержащее раму, установленные на ней последовательно два ряда батарей игольчатых дисков, штангу круглого, квадратного или шестигранного сечения и пружинные боронки. На раме устройства дополнительно установлен конический или червячный редуктор, входной вал которого соединен с независимым или синхронным валом отбора мощности трактора карданным валом. На выходном валу редуктора дополнительно установлена сменная звездочка, соединенная цепью с дополнительной сменной звездочкой на переднем промежуточном валу устройства. На выходном валу редуктора установлена предохранительная муфта. Предохранительная муфта установлена также на валу в верхней части грядиля штанги. Количество зубьев сменных звездочек устройства подбирается в зависимости от вида привода вала отбора мощности т ракт ора, передаточного отношения редуктора с таким расчетом, чтобы в различных условиях эксплуатации отношение поступательной скорости движения агрегата к окружной скорости дисков батарей игольчатых дисков находилось для передних батарей в пределах от 0,76 до 1,18, а для задних - в пределах oí 0,62 до 1,38. Отношение посту нательной скорости движения агрегата к окружной скорости штанги должно быть в пределах от 0,74 до 0,78.

Недостатками известного орудия являются повышенные энергозатраты и недостаточное качество обработки почвы приводными ба тареями игольчатых дисков.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение качества поверхностной обработки почвы.

Поставленная цель достигается чем, что окружную скорост ь ротационных рабочих органов первою ряда принимаю! равной 1,03... 1,1 скорости движения трактора, а окружную скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05... 1,15 скорости движения трактора. Ряды рабочих органов устанавливают перпендикулярно направлению движения орудия с расположением рабочих органов в шахматном порядке, причем рабочие органы выполняют в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности. В касательных плоскостях на выпуклой стороне игл рабочих органов первою ряда закрепляю! рыхлительные элементы, которые выполняю! в форме равнобедренного треугольника, основание которою параллельно оси игольчатого диска, а вершина, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, направлена к концу игл, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл равно половине глубины обрабо тки. На иглах второю ряда рабочих органов закрепляют рыхлительные элементы, выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце иглы. Рыхлительные элементы второго ряда рабочих органов поворачивают относительно игл таким образом, что они образуют с осью игольчатых дисков острый угол, причем эти рыхлительные элементы поочередно повернуты от носит ельно оси игольчатого диска в прот ивоположные стороны.

На фиг. 1 изображен общий вид орудия для поверхностной обрабо тки почвы, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.З - рабочие органы первого ряда; на фиг. 4 - рабочие органы второго ряда.

Орудие для поверхност ной обработки почвы содержит раму I, навесное устройство 2, приводные рот ационные рабочие органы 3 и 4 первою и второго ряда соответственно. На раме 1 установлен конический редуктор 5, входной вал 6 которого соединен с синхронным валом отбора мощности т ракт opa карданным валом 7. На выходных

Стр : 3

валах 8 конического редуктора 5 установлены сменные звездочки 9 и 10, соединенные цепями 11 и 12 со сменными звездочками 13 и 14 соответственно на переднем и заднем валах ротационных рабочих органов. Передаточное отношение конического редуктора 5, сменных звездочек 9, 10,13 и 14 подбирают таким образом, чтобы окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда была равна 1,03... 1,1 скорости движения трактора, а окружная скорость ротационных рабочих органов второго ряда -1,05.. .1,15 скорости движения трактора. Ряды ротационных рабочих органов 3 и 4 установлены перпендикулярно направлению движения орудия с расположением рабочих органов 3 и 4 в шахматном порядке. Рабочие органы 3 и 4 выполнены в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности,

В касательных плоскостях на выпуклой стороне игл 15 рабочих органов 3 первого ряда закреплены рыхлительные элементы 16, выполненные в форме равнобедренного треугольника. Основания этих треугольников параллельны оси игольчатого диска. Вершины же треугольников, являющиеся точкой пересечения равных боковых сторон, направлены к концу игл 15, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл 15 равно половине глубины обработки.

На иглах 17 второго ряда рабочих органов 4 закреплены рыхлительные элементы 18, также выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце игл 17. Рыхлительные элементы 18 второго ряда рабочих органов повернуты относительно игл 17 таким образом, что образуют с осью игольчатых дисков острый угол р, причем рыхлительные элементы 18 поочередно повернуты относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны.

Орудие для поверхностной обработки почвы работает следующим образом.

Перед началом движения агрегата, в транспортном положении орудия, включают вал отбора мощности трактора, от которого крутящий момент передается посредством карданного вала 7, входного вала 6, конического редуктора 5 на выходные валы 8, через сменные звездочки 9 и 10, цепь 11 и 12, сменные звездочки 13 и 14 на передний и задний валы и ротационные рабочие органы 3 и 4 первого и второго ряда, выполненные в виде игольчатых дисков с установленными на них рыхлительными элементами 16 и 18 соответственно. Далее, в начале движения с помощью навесного устройства 2 орудие переводят в рабочее положение. При этом вращающиеся рабочие органы 3 первого ряда выполняют полосовую обработку почвы ее фронтальным рыхлением отрывом, а рабочие органы 4 второго ряда рыхлят почву деформацией растяжения в смежных необработанных полосах, воздействуя на нее иглами дисков и разуплотняя рыхлительными элементами 18, поочередно повернутыми в противоположные стороны от оси игольчатых дисков, в направлении уже разрыхленных полос.

Снижение энергозатрат и повышение качества поверхностной обработки почвы достигается тем, что окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда равна 1.03... 1.1 скорости движения трактора, а окружная скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05... 1,15 скорости движения трактора. Это обеспечивает рыхление почвы растяжением с отрывом и созданием реакций, направленных в сторону движения агрегата первым рядом ротационных рабочих органов, а также рыхление почвы наклонным резанием с отрывом без транспортировки и созданием реакций, направленных в сторону движения агрегата вторым рядом ротационных рабочих органов. Кроме того, при этом обеспечивается самоочистка рабочих органов и исключается сгруживание почвы рабочими органами.

Повышение качества поверхностной обработки почвы и снижение затрат энергии

Стр- а

достигается и за счет расположения рядов рабочих органов перпендикулярно направлению движения орудия, размещения рабочих органов в шахматном порядке. Этому же способствует выполнение рабочих органов в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности, и закрепление в касательных плоскостях 5 на выпуклой стороне игл рабочих органов первого ряда рыхлительных элементов в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно оси игольчатого диска, а вершина, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, направлена к концу игл, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл равно половине глубины обработки. Это позволяет выполнять полосовую ю обработку почвы фронтальным рыхлением на половину глубины рыхления со значительным снижением затрат энергии на поперечное перемещение пласта при заданном ограничении глубины обработки.

Выполнение рыхлительных элементов второго ряда рабочих органов в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения 11 равных боковых сторон, расположена на конце иглы, поворот рыхлительных элементов относительно игл таким образом, что они образуют с осью игольчатых дисков острый угол, а также поочередный поворот рыхлительных элементов относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны позволяет рыхлить почву с деформацией растяжения в смежных, не обработанных первым рядом рабочих органов, полосах 20 почвы поочередным воздействием направленных в противоположные стороны рыхлительных элементов, что также повышает качество поверхностной обработки почвы и снижает затраты энергии.

Формула изобретения 25 Орудие для поверхностной обработки почвы, включающее раму, приводные

ротационные рабочие органы, расположенные в два ряда, установленный конический редуктор, входной вал которого соединен карданным валом с валом отбора мощности трактора, на выходных валах редуктора установлены сменные звездочки, соединенные цепью со сменными звездочками на валах ротационных рабочих органов, при этом зо окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда равна 1,03... 1,1 скорости движения трактора, а окружная скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05... 1,15 скорости движения трактора, ряды рабочих органов, установленные перпендикулярно направлению движения орудия с расположением рабочих органов в шахматном порядке, причем рабочие органы выполнены в виде игольчатых дисков, 33 иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности, при этом в касательных плоскостях на выпуклой стороне игл рабочих органов первого ряда закреплены рыхлительные элементы, выполненные в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно оси игольчатого диска, а вершина, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, направлена к концу игл, причем расстояние от этих вершин 40 рыхлительных элементов до концов игл равно половине глубины обработки, на иглах второго ряда рабочих органов закреплены рыхлительные элементы, выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце иглы, рыхлительные элементы второго ряда рабочих органов повернуты относительно игл таким образом, 45 что образуют с осью игольчатых дисков острый угол, причем эти рыхлительные элементы поочередно повернуты относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны.

Стр: 5

7.6 5 8

и л

Фиг. 1

Ш_ \JL\S.

Фиг. 2

Стр, 6

Фиг. 4

Стр 1

Условия проведения испытаний по энергетической оценке экспериментального тягово-приводного орудии ТПО-3

Энергетическая оценка экспериментального тягово-приводного орудия ТПО-3 проводилась с целью определения энергетических показателей его рабочих органов и общих энергозатрат на весеннем бороновании в агрегате с трактором МТЗ-82.1 и подтверждения соответствия агрегата в целом тяговым и мощностным характеристикам тракторов тягового класса 1,4.

Условия проведения испытаний (таблица 1) были типичными для зоны Среднего Поволжья и отрицательного влияния на энергетические показатели работы экспериментального орудия не оказывали.

Таблица 1

Условия проведения испытаний

Показатель Значение показателя при испытаниях

Дата (сроки) проведения испытаний 28 апреля 2017 г.

Место проведения испытаний (хозяйство, полигон, стенд) Поволжский НИИСС, Кинельского района Самарской области

Состав агрегата МТЗ-82.1 + ТПО-3

Вид работы Весеннее боронование

Предшествующая обработка Дискование

- влажность почвы, %, в слоях, см:

0-5 22,9

5-10 30,1

10-15 30,0

- максимальная твёрдость почвы,

МПа, в слоях, см:

0-5 0,3

5-10 0,4

10-15 0,6

Основные энергетические показатели тягово-приводного орудия определялись методом тензометрирования.

Испытания проводились в агрегате с трактором МТЗ-82.1 на задискованном осенью поле при различных скоростных параметрах работы (таблица 2).

Энергетические показатели тягово-приводного орудии ТПО-3

Таблица 2

о

ю

Показатель Значение показателя по:

нд данным испытаний

Фон: дискование

Дата и место проведения испытаний - 28.04.2017 г, Поволжский НИИСС Кинельского района Самарской области

Состав агрегата Тр-р кл. 1,4 + ТПО-3 МТЗ-82.1 + ТПО-3 (пассивный режим)

Режимы работы:

- скорость движения, км/ч 7-12 7,4 9,2 10,8 11,8

- ширина захвата, м 3,0 3,0

- глубина обработки,см 4-10 5 6

- производительность за время основной работы, га/ч До 3,6 2,22 2,76 3,24 3,54

- буксование, % Не более 14 7,6 8,1 8,6 8,8

Энергетические показатели:

- тяговое сопротивление, кН Нет данных 5,98 6,33 6,72 6,92

- удельное тяговое сопротивление, кН/м Нет данных 1,99 2,11 2,24 2,31

- потребляемая мощность, кВт Нет данных 12,3 16,2 20,2 22,7

- сопротивление качению трактора, кН Нет данных 3,2

- мощность на самопередвижение трактора, кВт Нет данных 6,6 8,2 9,6 10,5

Топливо-экономические показатели:

- часовой расход топлива, кг/ч Нет данных 7,5 8,0 8,8 9,5

о

Показатель Значение показателя по:

нд данным испытаний

Фон: дискование

Дата и место проведения испытаний - 28.04.2017 г, Поволжский НИИСС Кинельского района Самарской области

Состав агрегата Тр-р кл. 1,4 + тпо-з МТЗ-82.1 + ТПО-З (активный режим)

Режимы работы:

- скорость движения, км/ч 7-12 7,2 9,3 11,1 12,1

- ширина захвата, м 3,0 3,0

- глубина обработки, см 4-10 5,6

- производительность за время основной работы, га/ч До 3,6 2,16 2,79 3.33 3,63

- буксование, % 1,4 1,9 2,7 3,6

Энергетические показатели:

- тяговое сопротивление, кН Нет данных 0,86 1,25 1,68 2,04

- удельное тяговое сопротивление, кН/м Нет данных 0,29 0,42 0,56 0,68

- потребляемая мощность, кВт в том числе: - на привод рабочих органов от ВОМ - на преодоление тягового сопротивления Нет данных 10,4 8,6 1,8 13,8 10,6 3,2 17,2 12,0 5,2 19.3 12.4 6,9

- сопротивление качению трактора, к!1 Нет данных 3,2

- мощность на самопередвижение трактора, кВт Нет данных 6,4 8,3 9,9 10,6

Топливо-экономические показатели:

- часовой расход топлива, кг/ч Нет данных 7,2 7,7 8,3 8,8

Анализ энергетических показателей

Результаты проведенных испытаний {таблица 2) экспериментального тягово-приводного орудия ТПО-3 на весеннем бороновании по задискованному с осени полю при различных скоростных режимах работы позволили сделать следующее заключение.

При скоростях движения трактора 7,4; 9,2; 10,8 и 11,8 км/ч тяговое сопротивление экспериментального орудия в пассивном режиме (с отключенным приводом) составило соответственно 5,98; 6,33; 6,72 и 6,92 кН. Удельное тяговое сопротивление на всех рассматриваемых скоростных режимах работы находилось в интервале от 1,99 до 2,31 кН/м. Буксование находилось в интервале от 7,6 до 8,8%.

В активном режиме (при включении привода от ВОМ трактора) рабочих органов орудия тяговое сопротивление на этих же скоростях составило 0,86; 1,25; 1,68 и 2,04 кН соответственно. Буксование находилось в интервале от 1,4 до 3,6%.

В активном режиме суммарная потребляемая орудием мощность была ниже пассивного режима на 15%. Соотношение распределения потоков мощности в активном режиме были следующие: на скорости 7,4 км/ч 83% мощности направлялось через ВОМ трактора и 17% через тягу; на скорости 9,3 км/ч - 78% и 22% соответственно; на скорости 11 км/ч - 75% и 25% соответственно; на скорости 12,1 км/ч - 73% и 27% соответственно.

В целом, по полученным показателям бороновальный агрегат, укомплектованный экспериментальным тягово-приводным орудием ТПО-3, соответствует тяговым и мощностным показателям тракторов тяговых классов 0,9-1,4 и выполняет технологический процесс весеннего боронования на скорости движения до 12,1 км/ч.

Энергетическая оценка проведена но ГОСТР 52777-2007.

Исполнители: Зав. сектором

энергетической оценки ФГБУ «Поволжская МПС»

аспирант кафедры «Сельскохозяйственные машины»

ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА»

М.А. Петров

«УТВЕРЖДАЮ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Генеральный Директор

А.М

АКТ ВНЕДРЕНИЯ научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся представители Самарской государственной сельскохозяйственной академии Ишкин П.А и Петров М.А. с одной стороны и представители ООО «Поволжская МИС» Беляев В.Е. с другой стороны составили настоящий акт в том, что в период с « 27 » апреля _2017_г,т_ по «_9 » мая 2017 г. представителями ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА» Ишкиным П.А и Петровым М.А. внедрена на полях ООО «Поволжская МИС» следующая научно-техническая разработка: комбинированное орудие для поверхностной обработки почвы с приводными дисково-игольчатыми рабочими органами.

1, В процессе внедрения выполнены следующие работы:

1. Изготовлено комбинированное орудие поверхностной обработки почвы с приводными дисково-игольчатыми рабочими органами.

2. Осуществлено весеннее боронование почвы комбинированным орудием для поверхностной обработки почвы в агрегате с трактором МТЗ-82.1.

3. Контрольная обработка почвы проводилась бороной игольчатой гидоосЬиииоованной БИГ-ЗА в агрегате с трактором МТЗ-82.1.

4. Определены качественные показатели работы экспериментального комбинированного орудия для поверхностной обработки: качество крошения почвы, гребнистость поверхности поля и плотность обработанного слоя почвы.

5. Определены влажность и плотность почвы опытных и контрольных обработанных делянок обшей площадью 2,5 га после обработок.

2. Технико-экономические показатели внедрения разработки по сравнению с базовым, исходным вариантом: Результаты внедрения экспериментального тягово-приводного орудия на весеннем бороновании в агрегате с трактором МТЗ-82.1 показали, что применение предлагаемой разработки обеспечивает качественное рыхление почвы на глубину 0.08 м, выравнивание поверхности, что обеспечивает создание условий для качественного посева яровых зерновых культур. Качественные показатели работы экспериментального тягово-приводного орудия составили: качество крошения почвы на глубину 0.08 м достигало 97%. плотность слоя почвы 0.03...0,08 м - 0.82 г/смэ. Определено, что в весенний период перед посевом за счет лучшего сохранения влаги в коонеобитаемом слое 0-0.3 м запасы продуктивной влаги составили 84.5 мм. на участке обработанным экспериментальным тягово-приводным орудием: 81,3 мм на участке обработанным бороной БИГ-ЗА: 79.4 мм - на необработанном участке (контроле). Урожайность яровой пшеницы «Кинельская Волна» на участке. обработанном экспериментальным комбинированным орудием, составила 21.6 и/га. а на участке, обработанном бороной БИГ-ЗА. получена урожайность 20.4 и/г а. На участке без, обработки -

3. Предложение о дальнейшем внедрении работы и другие замечания:___

_По результатам внедрения экспериментального тягово-приводного

орудия для поверхностной обработки почвы в агрегате с трактором МТЗ-82.1 на полях ООО «Поволжская МИС» рекомендовано использовать предлагаемое орудие для весенней поверхностной обработки почвы с целью более эффективной предпосевной подготовки почвы и обеспечения сохранения большего количества почвенной влаги.

Акт составлен в 2 экземплярах.

Представители Представители

ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА»: ООО «Поволжская МИС»:

17.5 ц/га.

! Петров М.А.

/ Ишкин П.А.

/ Беляев В.Е.

/ Сургаев В.С.

ON <1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

GOLDEN AUTUMN

ЗОЛОТАЯ ОСЕНЬ

НАГРАЖДАЕТСЯ СЕРЕБРЯНОЙ МЕДАЛЬЮ

ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, г. Кинель

За разработку тягово-приводного орудия для поверхностной обработки почвы

Л.Н. ТКАЧЕВ

МИНИСТР СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

тшш ¡¡Шш! aiif »?!fii и ш ж жШШШк Щ'яМ*. т гШ Iff й щ ш ¿V | ж вн mm ям щ шт >• Ш % Ш ш »К!» щ Ш V ф штш гамм штшщтт шшштшшмшж

3

я и

о *

п>

я к

О) 4^

w"—®—"щ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВСЕРОССИЙСКИЙ

участника

вручается ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА» за разработку инновационных машин для обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур

Авторы: Петров A.M., Машков C.B., Савельев Ю.А., Крючин Н.П., Ишкин П.А., Фатхутдинов М.Р., Добрынин Ю.М., Ерзамаев М.П., Крючин П.В., Петров М.А., Комаров С.А., Котрухова MX.