Обоснование параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Жалнин Алексей Александрович

• Жалнин Алексей Александрович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Жалнин Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 ПОСТАНОВКА ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние и обоснование технологического процесса поверхностной обработки почвы

1.2 Агротехнические требования, предъявляемые к поверхностной обработке почвы

1.3 Технологические основы поверхностной обработки почвы под посев зерновых культур

1.4 Обзор комбинированных почвообрабатывающих агрегатов для поверхностной обработки почвы

1.5 Обзор конструктивных схем и параметров катков

1.6 Анализ исследований по вопросам разработки комбинированных почвообрабатывающих машин и катков при поверхностной обработки почвы

1.7 Цель работы и задачи исследования

2 ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ КАТКА КОМБИНИРОВАННОГО КУЛЬТИВАТОРА

2.1 Обоснование принципиальной конструктивной схемы механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора

2.1.1 Агротехнологическое обоснование конструктивной схемы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка

2.1.2 Конструктивно-технологическая схема комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка

2.2 Обоснование конструктивно-кинематических параметров механизма регулирования давления катка

2.3 Определение параметров пружины механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора

2.4 Моделирование динамики работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка на базе энергетической цепи

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований

3.2 Описание экспериментальной установки для лабораторных исследований

-5

3.3 Методика проведения полного факторного эксперимента типа 2 в лабораторных условиях

3.4 Методика определения физико-механических свойств почвы

3.4.1 Термостатно-весовой метод определения естественной влажности почвы

3.4.2 Методика определения твердости почвы

3.4.3 Методика определения глубины обработки и крошения почвы

3.4.4 Методика определения плотности и гребнистости почвы

3.5 Методика определения тягового сопротивления. Тарировка датчиков

3.6 Методика проведения полевых экспериментальных исследований

3.7 Методика определения тягового сопротивления в полевых условиях

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .... 98 4.1 Лабораторные исследования в почвенном канале

4.1.1 Результаты и анализ оценки влияния параметров катка на качество крошения почвы

4.1.2 Результаты и оценка влияния параметров катка на выбор рациональных режимов работы комбинированного культиватора

4.2 Полевые экспериментальные исследования машинно-тракторного агрегата в составе МТЗ-80 с комбинированным культиватором

4.2.1 Результаты и анализ полевых исследований экспериментального комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка на качество поверхностной обработки почвы

4.2.2 Результаты и анализ полевых исследований экспериментального комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка на тяговое сопротивление при поверхностной обработки почвы

5 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

5.1 Общие положения

5.2 Технико-экономические показатели

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современном земледелии остается актуальным вопрос сохранения и повышения плодородия почвы как важнейшего компонента экосистемы «почва-растение-воздух». Многочисленные исследования подтверждают, что процесс поверхностной обработки почвы направленный на создание оптимальной структуры и плотности почвы, необходимой для роста и развития растений, является важным компонентом повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно это важно для комбинированных культиваторов с возможностью изменения их технологических параметров, способных за один проход сформировать семенное ложе в соответствии с агротехническими требованиями в зависимости от состояния почвы и биологических особенностей возделываемой культуры [28,92].

Как показывает практика, в почвенно-климатических условиях Поволжья, большинство конструкций почвообрабатывающих машин не в полной мере отвечают агротехническим требованиям в широком диапазоне вариации почвенных условий. Поэтому рабочие органы комбинированных машин должны использовать прогрессивные принципы взаимодействия с обрабатываемой средой и возможностью управления качеством технологического процесса [92].

В комбинированных почвообрабатывающих агрегатах, наиболее важным и наименее изученным является процесс рыхления, выравнивания и прикатывания почвы. Благодаря каткам комбинированного культиватора в процессе прикатывания почвы должен создаваться мелкокомковатый уплотненный верхний слой почвы, способствующий лучшему прорастанию семян. Однако совместное взаимодействие катков с рыхлительными рабочими органами комбинированного культиватора не всегда обеспечивают достаточную эффективность его работы в реальных почвенных условиях.

Поэтому, разработка комбинированного культиватора с возможностью регулирования степени воздействия катка в изменяющихся почвенных условиях является актуальной научно-практической задачей.

Степень разработанности темы. Значительный вклад в теорию и практику создания почвообрабатывающих комбинированных культиваторов и обоснования параметров их рабочих органов внесли такие ученые: Гончаров Б.П., Горячкин В.П., Дроздов В.Н., Зыкин Е.С., Иванайский С.А., Игнатенко И.В., Ишкин П.А., Кушнарев А.С., Лурье А.Б., Мазитов Н.К., Максимов И.И., Мударисов С.Г., Рахимов И.Р., Савельев Ю.А., Синеоков Г.Н., Чаткин М.Н. и др.

Несмотря на значительное количество научных исследований, посвященных практическим и теоретическим аспектам совершенствования технологического процесса поверхностной обработки почвы, актуальной задачей является изменение параметров рыхлительных рабочих органов и давления катка на почву в изменяющихся почвенных условиях.

Цель работы - повышение эффективности поверхностной обработки почвы путем совершенствования комбинированного культиватора и параметров механизма регулирования давления катка.

Задачи исследования:

- провести анализ технологий, технических средств и предложить принципиальную конструктивную схему механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора;

- теоретически обосновать параметры механизма регулирования давления катка в комбинированном культиваторе;

- разработать модель динамики работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка на базе энергетической цепи;

- разработать конструкцию экспериментального образца комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка, программу и методику его лабораторных и полевых испытаний;

- экспериментально определить агротехнические и энергетические показатели работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка в лабораторных и полевых условиях;

- рассчитать технико-экономическую эффективность комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка.

Объект исследования - технологический процесс поверхностной обработки почвы и рабочие органы комбинированного культиватора.

Предмет исследования - закономерности процесса поверхностной обработки почвы комбинированным культиватором с механизмом регулирования давления катка в изменяющихся почвенных условиях.

Научная новизна работы:

1. Теоретические закономерности работы комбинированного культиватора с учетом параметров катка для обеспечения качественной поверхностной обработки почвы;

2. Параметры механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора для поверхностной обработки почвы;

3. Регрессионные зависимости агротехнических и энергетических показателей работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка в лабораторных и полевых условиях.

Теоретическая значимость работы заключается:

- в развитии теоретических положений по адаптации технологических модулей комбинированных культиваторов к определенным почвенным условиям;

- в установлении параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора, на основе кинетостатического и силового анализа, динамики его работы на базе энергетических цепей;

- в результатах изучения взаимосвязи работы рыхлительных рабочих органов и катка комбинированного культиватора при взаимодействии с почвой.

Практическая значимость работы состоит в установлении конструктивных параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора, обеспечивающих его работоспособность и режимов функционирования рыхлительных рабочих органов в зависимости от давления катка, плотности почвы и глубины обработки с учетом агротехнических и энергетических показателей.

Техническая новизна решений, представленных в работе, подтверждена патентом Российской Федерации на изобретение RU № 2771621 и результатами технико-экономической оценки функционирования комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка.

Методы исследования. Теоретические зависимости по определению параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора установлены на основе положений классической и земледельческой механики и математики. Экспериментальные исследования выполнялись по общим и частным методикам по планированию и получению опытных данных, с применением современного научно-исследовательского оборудования, измерительной аппаратуры и лабораторных установок. Полученные результаты экспериментов обрабатывали с использованием программ «PowerGraph 3.3 Professional», «Statistika-13», «Microsoft Office Exeel 2013», «Компас-3D V20» и др.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты системного анализа теоретических и экспериментальных исследований качества поверхностной обработки почвы, и параметры механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора;

2. Агротехнические и энергетические показатели работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка для поверхностной обработки почвы в лабораторных и полевых условиях;

3. Результаты экспериментальных исследований по уточнению расчетных параметров комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка в изменяющихся почвенных условиях;

4. Результаты технико-экономической оценки эффективности функционирования комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка.

Степень достоверности результатов исследования основана на анализе выполненных ранее научно-исследовательских работ, применении в экспериментальных исследованиях апробированного научно-методического

аппарата и сертифицированного современного оборудования, качественном анализе в сочетании со статистическими методами обработки результатов.

Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования, согласуются с результатами, опубликованными в независимых источниках по тематике исследования, прошли апробацию в печати, на международных и всероссийских научно-практических конференциях и широко используются на практике.

Реализация результатов исследования. Комбинированный культиватор с механизмом регулирования давления катка внедрен в АО «Луховское» Октябрьского района Республики Мордовия. Результаты исследований используются в АО «МордовАгроМаш» и в учебном процессе на кафедре мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А.И. Лещанкина ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва».

Личный вклад соискателя основывается, на постановке цели и решении научно-практических задач исследования; применении научно-методического аппарата для получения результатов; в составлении программы и проведении теоретических и экспериментальных исследований, с последующей обработкой полученных результатов по совершенствованию конструкции рабочих органов и механизмов комбинированного культиватора для поверхностной обработки почвы, оформлении заявок на объекты интеллектуальной собственности, подготовке публикационных материалов к печати и их апробации на научных и научно-практических конференциях и внедрение результатов исследования в производство и учебный процесс.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на всероссийских и международных научно-практических конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «XLVI Огарёвские чтения» (г. Саранск, 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы» (г. Саранск, 2019, 2022, 2024 гг.); Всероссийской научно-практической конференции «Научное сопровождение технологий агропромышленного

комплекса: теория, практика, инновации» (г. Казань, 2020 г.); Национальной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Российской Федерации» (г. Рязань, 2022 г.); II-й Национальной научно-практической конференции с международным участием, посвященной памяти доктора технических наук, профессора Н.В. Бышова «Национальные аспекты аграрного производства: Перспективы развития» (г. Рязань, 2022 г.); XXVII и XXVIII Научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов Национального исследовательского Мордовского государственного университета (г. Саранск, 2024, 2025 гг.). Труды отмечены на республиканских и всероссийских конкурсах: Республиканский конкурс «Инженер года-2022» в номинации «Лучшее изобретение Республики Мордовия»; Республиканский конкурс «Инженер года-2022» по версии «Инженерное искусство молодых» в номинации «Механизация сельского хозяйства и перерабатывающая промышленность»; Республиканский конкурс научных работ и инновационных идей-2023 в направлении А 02 в номинации «Инженерно-технические науки», Всероссийский форум фонда содействия инновациям «От идеи к бизнесу» победитель программы «УМНИК».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 18 печатных работ, из них 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований на соискание ученой степени кандидата и доктора наук, одна из которых входит в реферативную базу Web of Science. Получен 1 патент на изобретение RU № 2771621. Общий объем публикаций составил 5,3 п. л., из них лично соискателю принадлежит 2,8 п. л.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 171 странице машинописного текста и содержит 65 рисунков, 11 таблиц, список использованных источников из 108 наименования и приложения.

1 ПОСТАНОВКА ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние и обоснование технологического процесса поверхностной обработки почвы

Обработка почвы является основным приемом регулирования таких показателей, как водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почвы, оказывая одновременно влияние на динамику процессов деградации от эрозии и загрязнения. Содержание пестицидов и нитратов в грунтовых водах определяется уровнем фильтрационных способностей почвы и агротехническими мероприятиями, способствующими проникновению талых и дождевых осадков, в том числе за счет противоэрозионных глубоких обработок почвенного горизонта.

Приемы обработки почвы следует выбирать с учетом предшествующих культур и типа корневой системы растений, которые планируется возделывать. Стержневая корневая система, характерная для таких культур, как кукуруза и подсолнечник, требует более глубокого рыхления почвы, чтобы корни могли свободно развиваться и получать необходимые питательные вещества из более глубоких слоев почвы. В то же время, культуры с мочковатой корневой системой, такие как пшеница и ячмень, могут быть более чувствительны к уплотнению верхних слоев почвы, и для них важно поддерживать хорошую аэрацию и структуру посевного горизонта.

Плотность почвы, обуславливается не только ее физико-механическими свойствами, но и в значительной степени определяется особенностями ее структуры. А именно, на плотность сложения почвенного слоя оказывают влияние не только базовые характеристики почвы, такие как тип, гранулометрический состав и уровень гумуса, но и ее структурные свойства. Чтобы обеспечить хороший рост и развитие культурных растений требуется определенная плотность почвы [7,8,96].

Согласно агротехническим требованиям, предъявляемых для выращивания культурных растений и удовлетворения их потребностям роста и развития, в

соответствии с их биологическими характеристиками, следует учитывать плотность посевного слоя. Установлена оптимальная плотность сложения почвенного слоя, подготовленного под посев, предел которого составляет от 1,0

Л

до 1,30 г/см .

На плотность сложения почвенного слоя влияют внешние факторы, которые следует контролировать и не допускать излишнего переуплотнения, ведь от этого зависит рост корневых волосков, обеспечивающих питание растения [7,8,16].

Следует выделить наиболее важные причины снижения урожайности на переуплотненных участках поля: низкое содержание кислорода и высокий процент содержания углекислого газа в почве; плохую водопроницаемость и нарушение водного режима, что препятствует условиям формирования мощной корневой системы растений.

Исследования Казакова Г.И. [38] показали, что благоприятные условия для роста, развития растений и формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур складываются с учетом плодородия, содержания гумуса, гранулометрического состава, структуры, технологических свойств почвы и местоположения [8,40].

Плотность сложения почвы непосредственно влияет на эффективность, качество и затраты энергии на механическую работу при ее рыхлении. На перечисленные показатели влияет: вид механической обработки; конструктивное исполнение рабочих органов; последовательность и перечень одновременно выполняемых технологических операций одной машиной; состав машинно-тракторного агрегата и пр. Таким образом, можно сделать вывод об избирательности такого агротехнического приема, как обработка почвы. Обработка почвы должна выполняться с учетом типа почвы, ее сложения и возделываемой культуры. Однако даже в пределах одного поля меняются характеристики почвы, что учитывается в процессе ее подготовки под посев определенной культуры [26,28,30]. На основании вышеизложенного, следует учитывать инновационную технологию точного земледелия, которая обеспечивает дифференцированную обработку почвы, учитывая индивидуальные

характеристики почвы и текущее состояние каждого поля [89].

Дифференцированная обработка почвы проводится с целью создания оптимальных условий для развития возделываемой сельскохозяйственной культуры с учетом изменчивости физико-механических свойств почвы, в пределах одного поля [25,89]. Путем избирательного взаимодействия рабочих органов почвообрабатывающей машины с почвой обеспечивается соблюдение агротехнических требований и снижение расхода топлива за счет предотвращения излишнего рыхления, распыления, разрушения структуры почвы и устранения причин возникновения почвенных эрозий. Анализ результатов опытов, проведенных на различных типах почв Поволжья, показывают, что эта цель может быть достигнута без снижения показателей урожайности.

Дифференцированная обработка почвы стала возможна в современных условиях и только в двухэтапном технологическом варианте с использованием данных цифровых почвенных карт (текстура, гидроморфность почв, содержание гумуса, электропроводность почвы, а также рельеф участка). Эта информация необходима для подготовки технологических электронных карт (карт-заданий или чип-карт) (рисунок 1.1) [86].

/ш ~

Рисунок 1.1 - Цифровая почвенная карта поля:

1 - (зеленые зоны)-мелкая обработка; 2 - (красные зоны)-глубокая

обработка

Избирательное воздействие рабочих органов почвообрабатывающей машины заключается в интенсивности рыхления почвы на большую глубину на тех участках поля, где складываются, неблагоприятные условия для развития корневой системы растений, которые возникают по множеству причин, а именно:

- во-первых, плотные песчаные почвы, склонные к переуплотнению, создают серьёзные препятствия для роста корней. Песок, хотя и обеспечивает хорошую аэрацию, но легко уплотняется под воздействием механических нагрузок (например, сельскохозяйственной техники) это приводит к образованию твёрдых слоёв. Уплотнение также затрудняет приток воздуха, что приводит к кислородному голоданию корневой системы растений и развитию анаэробных процессов.

- во-вторых, на почвах с неоднородной структурой при наличии на поверхности обрабатываемого слоя крупных почвенных агрегатов разной формы и размеров создающие неблагоприятные условия для прорастания семян сельскохозяйственных культур.

В тоже время хорошо аэрируемые (в достаточной степени структурированные) почвы, почвы с высоким содержанием илистых частиц и гумуса можно обрабатывать менее глубоко [86]. Как правило, интенсивность рыхления, минимальный размер почвенных агрегатов зависит от процентного содержания илистой фракции, определяющей высокую степень механического воздействия на почву.

Обработка почвы существенно изменяет баланс между твердой, жидкой и газообразной фазами в почвенной среде, что оказывает влияние на физические, химические и биологические процессы. Это способствует ускорению или замедлению синтеза и разрушению органических веществ. Благодаря механическому воздействию формируются специальные агрофизические свойства почвы, что позволяет регулировать ее водно-воздушный, питательный и тепловой режимы. В результате можно поддерживать, повышать или снижать плодородие почвы, а также влиять на урожайность и экономическую эффективность сельскохозяйственного производства. Поэтому обработка почвы должна быть не

шаблонной, а адаптированной к конкретным условиям работы, с учетом ресурсосберегающих подходов.

«Комплексные системы управления технологическими процессами и качеством получаемой продукции базируются на единых приемах системного анализа. Однако разработка новых технологических операций и способов их осуществления должна заключаться в решении комплекса взаимосвязанных между собой задач, к которым, кроме выбора технологического процесса, порядка их выполнения, энерго- и ресурсозатрат, относят показатели энергетических затрат на реализацию технологии, позволяющие обосновать не только выбранные технологические операции, но и описать характер самих процессов для достижения требуемого параметра оптимизации. Это позволяет определить пути совершенствования технологических процессов и средств механизации его реализации» [34].

Анализ зарубежных изданий, позволил сделать вывод о том, что несмотря на быстрое и масштабное развитие сельскохозяйственных решений, направленных на защиту окружающей среды и повышение продуктивности почвы, по-прежнему не хватает мер, которые позволили бы сельскому хозяйству сохранять достаточную эффективность при полной защите окружающей среды, особенно в развивающихся странах [100].

1.2 Агротехнические требования, предъявляемые к поверхностной обработке почвы

Агротехнические требования к поверхностной обработке почвы - это технологические нормативы, предусматривающие его допустимые отклонения, при котором обеспечивается максимальная эффективность выполняемого технологического приема, и создаются оптимальные условия для проведения последующих механизированных работ [19].

Согласно ГОСТ 26244-84: «Поверхность поля, прошедшего предпосевную обработку почвы, должна быть выровнена. Высота гребней или глубина борозд

должна быть не более 4 см. На поверхности поля не допускается наличие комков почвы и камней размером более 10 см по наибольшей стороне или диаметру. Обработанный слой почвы должен быть разрыхленным и мелкокомковатым. В обработанном слое допускаются комки почвы размером по наибольшему диаметру до 2,5 см не более 80 %, а от 5 до 10 см - не более 10 %. Плотность обработанного слоя почвы должна быть 1,0-1,3 г/см . Допускается отклонение от заданной глубины обработки почвы не более 1,0 см. Сорные растения должны быть подрезаны. Наличие неподрезанных сорных растений на поверхности поля не допускается. На поверхности поля, подготовленного для посева зерновых, возделываемых по специальной технологии в зонах, подверженных ветровой эрозии, должно быть не менее 60 % стерни и других растительных остатков. Наличие необработанных полос или участков (огрехов) на поле, подготовленном для посева, не допускается» [19,83].

В зависимости от возделываемой культуры, предъявляются обязательные требования к поверхностному посевному слою почвы (4-6 см). В верхнем 2-3 см слое должны находиться почвенные фракции размерами 1 -2 см, а в более глубоком 4-6 см фракции размером 0,5-1 см. Для оптимального высева семян и наилучшего формирования корневой системы подготавливается идеальное посевное ложе с крупной фракцией почвы сверху, более мелкой фракцией снизу и хорошим уплотнением обрабатываемого слоя (рисунок 1.2 в).

а) б) в)

Рисунок 1.2 - Вертикальный разрез почвы:

а, б) - плохая структура почвы; в) - оптимальная структура почвы

Поверхность обрабатываемого слоя почвы, при правильной подготовке почвы под посев зерновых и зернобобовых культур, не допускает коркообразования после ливневых дождей, но способствует уменьшению капиллярной активности и предотвращает испарение почвенной влаги из нижнего слоя почвы, за счет правильной работы рабочих органов культиватора [22,83].

1.3 Технологические основы поверхностной обработки почвы под посев зерновых культур

Поверхностная обработка почвы представляет собой комплекс взаимосвязанных технологических операций, которые применяются перед посевом семян сельскохозяйственных культур, чаще всего весной и является завершающим этапом подготовки почвы к посеву и включает:

- ранневесеннее боронование выполняют агрегатами из зубовых, игольчатых или дисковых борон, при физической спелости почвы с целью сокращение потерь влаги, уничтожения сорняков, усиление биологической активности почвы;

- предпосевную культивацию проводят комбинированными почвообрабатывающими агрегатами через несколько дней после боронования, с целью сохранения влаги в нижних слоях и формирования оптимальной структуры почвы для качественной заделки семян.

Для достижения наилучшего прорастания семян и их дальнейшего роста и развития, необходимо создать идеальную структуру почвы, которая обеспечит оптимальный приток влаги, воздуха и питательных веществ к корневой системе растения. Благоприятные условия показаны на рисунке 1.4 [26,53,81,83].

Вода

Рисунок 1.4 - Оптимальные условия для роста и развития растения

Для выполнения выше представленных задач используются как отдельные орудия, так и комбинированные агрегаты для поверхностной обработки почвы. Это позволяет более эффективно использовать энергонасыщенные тракторы, адаптируясь к конкретным почвенно-климатическим условиям [26,36,38,83].

Результат данных полученных исследователями при проведении полевых экспериментов показал критическую зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от глубины размещения семян в почве. В научном исследовании Федорова С.Е. подтверждено что: «Неравномерная глубина заделки семян оказывает существенное влияние на конечный урожай. Незначительное отклонение от оптимальной глубины заделки семян существенно влияет на рост и развитие растений. Увеличение глубины заделки семян на 3 сантиметра по сравнению с оптимальным значением, определённым для конкретного вида культуры, типа почвы и климатических условий, приводит к снижению урожайности на 3,5 %» [83]. Небольшое изменение глубины затрудняет прорастание семян из-за недостатка кислорода и света, а также, доступ к влаге. Более существенное отклонение от оптимальной глубины обработки почвы, увеличение на 4 сантиметра, приводит к низким показателям урожайности сельскохозяйственных культур, значение которых достигает до 50 % [52,53,81].

Создание идеального посевного ложа способствует равномерной всхожести семян и получению высокой и стабильной урожайности сельскохозяйственных культур (рисунок 1.5).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Жалнин Алексей Александрович, 2026 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Алексеев, А.И. Обоснование параметров фрезы для обработки почвы к посадке картофеля: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Алексеев Алексей Игоревич. - Москва, - 2021. - 110 с.

2. Аминов, С. Обоснование параметров уплотнительного катка к предпосевному орудию для хлопководства: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Аминов Садулла. - Янгиюль, - 1988. - 160 с.

3. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин: Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Наука, Гл. ред. физ. - мат. лит., 1988 -640 с.

4. Аушев, М.Х. Параметры и режимы работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата для предпосевной обработки почвы: дис. канд. техн. наук / Нальчик, 2018. - 141 с.

5. Бабаков, И.М. Теория колебаний: учеб. пособие / И.М. Бабаков. - 4-е изд. - М. : Наука, 2004. - 593 с.

6. Вантюсов, Ю.А. Динамика механических цепей сельскохозяйственных агрегатов. - Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1984. -20 с.

7. Васильев, И.П. Практикум по земледелию / И.П. Васильев, А.М. Туликов, Г.И. Баздырев и др. - М.: КолосС, 2005. - 424 с.

8. Вильямс, В.Р. Почвоведение. Земледелие с основами почвоведения. -М.: 1949. - 33 с.

9. Вилде, А.А. Исследование работы, тягового сопротивления и изыскание рациональной конструкции копающих рабочих органов свеклоуборочных машин: автореф.дис. ... канд. техн. наук / Вилде Арвид Арнольдович. -Латв. с.-х. акад. - Елгава, 1964. - 29 с.

8. Власова, О.И. Научное обоснование приемов сохранения плодородия почвы при возделывании озимой пшеницы в условиях Центрального Предкавказья. - дис... док. сх. наук.: 06.01.01 / Власова Ольга Ивановна -

Ставрополь, 2014. - 375 с.

9. Ворокосов, И.В. Разработка схемы и обоснование параметров комбинированного универсального орудия для обработки почвы и посева к тракторам класса тяги 20-30 кН: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Ворокосов Игорь Владимирович. - Челябинск, 2014. - 201 с.

10. Востриков, А.С. Теория автоматического регулирования: учебник и практикум для вузов / А.С. Востриков, Г.А. Французова. — Москва: Издательство Юрайт, 2023. - 279 с.

11. Гилев, В.Ю. Физика почв. - Учебно-методическое пособие. - Пермь, 2012. - 34 с.

12. Ганиев, Р.Ф. Колебательные явления в многофазных средах и их использование в технологии / Р.Ф. Ганиев, Н.И. Кобаско. - Киев: Техника, 1980. -143 с.

13. Гольдштейн, М.Н. Механические свойства грунтов. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1971. - 367 с.

14. Гончаров, Б.П. Минимализация системы обработки почвы в паровом и пропашном звеньях севооборота: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук / Гончаров Борис Прокопьевич. - Кишинев, 1981. - 55 с.

15. Горячкин, В.П. Собр. соч. Т.2. - М.: Колос, 1965. - с 10-12.

16. Горячкин, В.П. Теория резания: собрание сочинений / В.П. Горячкин // Собрание сочинений в трех томах. - М.: Колос, 1965. - Т. 1. - 250 с.

17. ГОСТ 8.00286 Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений. М.: 1987. - 15 с.

18. ГОСТ P 23729-1988. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки: национальный стандарт Российской Федерации. - М.: Из-во стандартов, 1988. - 25 с.

19. ГОСТ 26244-84. Обработка почвы предпосевная. Требования к качеству и методы определения. - М.: 1984. - 4 с.

20. ГОСТ 30745-2001 Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых показателей - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 15 с.

21. ГОСТ Р 54784-2011. Испытания сельскохозяйственной техники, методы оценки технических параметров. Москва: Стандартинформ, 2012. - 19 с.

22. ГОСТ Р 15.101-2021 «Система разработки и постановки продукции на производство. Порядок выполнения научно-исследовательских работ» Москва: Российский институт стандартизации, 2021. - 11 с.

23. Денисова, О.А. Повышение эффективности работы культиваторного МТА с упругими связями за счет оптимизации режимов его работы: дис. канд. техн. наук / Денисова Ольга Александровна. - Волгоград, 2017. - 138 с.

24. Дерепаскин, А.И. Разработка и обоснование параметров универсальных рабочих органов и комбинированных машин для обработки солонцовых почв: автореф. дис. канд. техн. наук. Дерепаскин - Челябинск, 2008. - 38 с.

25. Дояренко, А.Г. Факторы жизни растений / А.Г. Дояренко. - М.: Колос, 1986. - 280 с.

26. Дроздов, В.Н. Обработка почвы, комбинированными машинами и агрегатами / В.Н. Дроздов, Ю.И. Кузнецов, М.В. Зайцев. М.: Росагропромиздат, 1988. - 71 с.

27. Дьяченко, Г.Н. Обоснование параметров относительного расположения дисков и плоскорежущих почвообрабатывающих рабочих органов в комбинированном агрегате / Ребелейн В. // Изд. Сев-кавк. науч. центра высшей школы. Техн. науки. 1981. - №1, С. 76-79.

28. Жалнин, А.А. Оценка уплотняющего воздействия катка на почву / Чаткин М.Н., Федоров С.Е., Жалнин Н.А. Князьков А.С //Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2024. - № 2, С. 44-51.

29. Жук, А.Ф. Почвовлагосберегающие технологии и комбинированные агрегаты /Спирин А.П., Покровский В. В. // М.: ВИМ, 2001. - 80 с.

30. Жук, А.Ф. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты: обоснование, типажи, конструкции. «Техника в сельском хозяйстве», №6. 1999. -с. 12-13.

31. Зайдельман, Ф.Р. Защита почв от деградации / Вестник Российской

академии наук. - Москва, 2008, том 78, № 8, С. 693-703.

32. Земледелие. Учебник для вузов / Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков,

A.И. Пупонин и др. - М.: Издательство «Колос», 2000. - 551 с.

33. Зеленин, А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. - М.: Машиностроение, 1968. - 376 с.

34. Зыкин, Е.С. Разработка и обоснование технологии и средств механизации гребневого возделывания пропашных культур: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01/ Зыкин Евгений Сергеевич. - Ульяновск, 2017. - 47 с.

35. Иванайский, С.А. Блочно-модульный культиватор с комбинированными рабочими органами / С.А. Иванайский, М.А. Канаев // Инновационные достижения науки и техники АПК: Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, Кинель, 01 -02 декабря 2020 года. - Кинель: РИО Самарского ГАУ, 2020. - С. 384-387.

36. Игнатенко, И.В. Методы снижения энергозатрат почвообрабатывающих машин с упругозакрепленными рабочими органами: дис. ... д-ра. техн. наук. 05.20.01/ Игнатенко Иван Васильевич. - Ростов-на-Дону, 2003. - 383 с.

37. Ишкин, П.А. Повышение эффективности разуплотнения почвы комбинированным орудием при мелкой осенней полосовой обработке: автореферат дис. канд. техн. наук: 05.20.01/ Ишкин Павел Александрович. -Пенза, 2008. - 184 с.

38. Казаков, Г.И. Обработка почвы в Среднем Поволжье: монография / Г.И. Казаков, Г.И. Казаков; Самарская государственная сельскохозяйственная академия. - Самара, 2008. - 250 с.

39. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко,

B.М. Халанский. 6-е изд., перераб. и доп. - М., 1989. - 527 с.

40. Качинский, Н.А. О структуре почвы, некоторых свойствах и дифференциальной порозности / Н.А. Качинский // Почвоведение. - 1947. - № 6.

41. Ким, Д.П. Теория автоматического управления / Д.П. Ким. - М.: Физматлит. Т. 1. 2003.

42. Культиватор блочно-модульный КБМ-8П, КБМ-11ПСВ, КБМ-15ПС (полуприцепной универсальный) Руководство по эксплуатации КБМ - П 00.000 РЭ. - Ярославль. - 2016 г. - 41 с.

43. Кушнарев, А.С. Механико-технологические основы процесса воздействия рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий на почву: / дис. д-ра. техн. наук: 05.20.01/ Кушнарев Артур Сергеевич. - Мелитополь, 1980. - 447 с.

44. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины: Элементы теории рабочих процессов, расчет регулировочных параметров и режимов работы/ Сакун В.А. // 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2008. - 671 с.

45. Комбинированные почвообрабатывающие машины: Вилде А.А., Цесниекс А.Х. и др. - Л.: Агропромиздат Ленингр. отде-ние. 1986. - 128 с.

46. Краснощеков, Н.В. / Инновационное развитие сельскохозяйственного производства России // - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009, - с. З.

47. Краснощеков, Н.В. Концепция развития почвообрабатывающих машин и агрегатов на период до 2005 г. // Краснощеков Н.В., Бурченко П.Н. -Москва, 1994. - 42 с.

48. Кравченко, Н.С. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме: учебное пособие; издание второе / Н.С. Кравченко, О.Г. Ревинская. - Томск: 2017 - 121 с.

49. Курдюмов, В.И. Обоснование расстояния между плоскими дисками пропашного культиватора / В.И. Курдюмов, Е.С. Зыкин, С.А. Лазуткина // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. -№ 3 (35). - С. 174-178.

50. Лурье, А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов. Л.: Колос, 1970. - 376 с.

51. Лисенков, А.О. О прикатывании почвы // МТС. 1958. - № 3. - 22 с.

52. Мазитов, Н.К. Результаты сравнительных испытаний почвообрабатывающих агрегатов. Тракторы и сельскохозяйственные машины / Мазитов Н.К., Рахимов Р.С. // №3, 2005. - с. 3-4.

53. Машины для возделывания сельскохозяйственных культур / Щукин С.Г., Головатюк В.А., Луцик В.Г., Демидов В.П., Новосибирск. 2011 г. С. - 125.

54. Медведев, В.В. Твердость почв / В.В. Медведев. - Харьков, 2009. - 152 с.

55. Мельников, С.В. Планирование экспериментов в исследованиях сельскохозяйственных процессов // С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин -Л.: Колос, 1980. - 168 с.

56. Методика определения экономической эффективности новых и модернизированных с.-х. машин, изобретений и рационализаторских предложений. - М.: НПО ВИСХОМ, 1985 - 63 с.

57. Мударисов, С.Г. Агротехнологическая оценка комбинированного почвообрабатывающего орудия / С.Г. Мударисов, М.М. Ямалетдинов // Достижения науки - агропромышленному производству. Материалы XVI Международной научно-технической конференции, 2007. - С. 66-69.

58. Нормативы потребности АПК в технике для растениеводства и животноводства: Нормативы. - М.: ФГНУ «Росинформагротех». - 2003. - 84 с.

59. Падальцин, К.Д. Снижение энергозатрат и повышение качественных показателей поверхностной обработки почвы комбинированием рабочих органов культиватора: дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / Падальцин Кирилл Дмитриевич. -Ставрополь, 2015. - 128 с.

60. Патент № 2771621 C1 Российская Федерация, МПК A01B 49/02, A01B 63/112. Комбинированный культиватор: № 2021135807: заявл. 06.12.2021: опубл. 11.05.2022 / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, А.А. Жалнин [и др.]; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва».

61. Петерс, И.А. Основные тенденции использования прогрессивных технологий в производстве сельскохозяйственных культур / Шмырева И.А. // Форум молодых ученых. - 2016. - №3(3). - С. 202-205.

62. Попов, А.Ю. Машины и оборудование в растениеводстве: учебное

пособие / А.Ю. Попов. - Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2016. - 232 с.

63. Рахимов, И.Р. Научное обоснование и разработка адаптивных технологий и технических средств обработки почвы и посева. - дис. док-ра. техн. наук. 05.20.01 / Рахимов Ильдар Раисович. - Уфа, 2021. - 366 с.

64. Рахимов, И.Р. Обоснование конструктивной схемы и параметров прутковых катков / И.Р. Рахимов Южно-Уральский государственный аграрный университет // № 4, 2021 С. - 487-497.

65. Рагимов, А.О. Деградация почв и земель: практикум / А.О. Рагимов, М.А. Мазиров, Е.М. Шентерова; Владим. гос. ун-т им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. -Владимир: Изд-во ВлГУ, 2020. - 159 с.

66. Саакян, Д.Н. Контроль качества механизированных работ в полеводстве. - М.: Колос, 1988 - 415 с.

67. Современные сельскохозяйственные машины и оборудование для растениеводства (конструкции и основные тенденции развития). По материалам Международного салона сельскохозяйственной техники SIMA. - М.: ИНФРАМ, 2001. - с. 25-28.

68. Синеоков, Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г.Н. Синеоков, И.М. Панов. - М.: «Машиностроение», 1977. - 328 с.

69. Синеоков, Г.Н. Проектирование почвообрабатывающих машин. - М.: Машиностроение 1965 - 311 с.

70. Соколовская, И.Ю. Полный факторный эксперимент / И.Ю. Соколовская // Методические указания для самостоятельной работы студентов. - Новосибирск: НГАВТ, 2010. - 436 с.

71. Статистические методы обработки эмпирических данных / Рекомендации. - М.: Из-во стандартов, - 1976. - 230 с.

72. СТО АИСТ 4.2-2010 Машины и орудия для поверхностной и мелкой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей и ТЗ. - М.: 2010. - 40 с.

73. СТО АИСТ 4.6-2003 Испытание сельскохозяйственной техники.

Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения. Общие требования. -М.: 2004. - 34 с.

74. Строение и кинематика механизмов: учебное пособие / О.С. Дюндик // Омск: Изд-во ОмГТУ, 2017. - 142 с.

75. Теличкина, Н.А. Обоснование основных конструктивных параметров двухбарабанного планчатого катка для обработки почвы // Рахимов И.Р., Батраева О.С. / АПК России. 2019.Т. 26. № 4. С. 572-579.

76. Теличкина, Н.А. Обоснование параметров комбинированного культиватора с тросовым и катковым рабочими органами для предпосевной обработки почвы: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01/ Теличкина Наталья Анатольевна. - Троицк, 2018 г. - 153 с.

77. Федоров С.Е. Зависимость качества поверхностной обработки почвы от жесткости стойки / С.Е. Федоров, М.Н. Чаткин, А.А. Жалнин, Н.А. Жалнин // Всероссийская научно-практическая конференция, XLVI Огарёвские чтения. Материалы научной конференции: в 3-х частях. Ч.1. Технические науки. -Саранск: Издательство Мордовского университета - 2017. С. 31-34.

78. Федоров, С.Е. Культиватор для дифференцированной обработки почвы / С.Е. Федоров, А.А. Жалнин, М.В. Бычков // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. - 2021. - № 3.

79. Федоров, С.Е. Регулятор жесткости упругих S-образных стоек комбинированного культиватора / С.Е. Федоров, А.А. Жалнин, Н.А. Жалнин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: МЕЖВУЗОВСКИЙ СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ. - Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2017. - С. 179-182.

80. Федоров, С.Е. Регулятор жесткости целого ряда упругих S-образных стоек / С. Е. Федоров, А. А. Жалнин // XLVI Огарёвские чтения: Материалы научной конференции: В 3-х частях, Саранск, 06-13 декабря 2017 года / Ответственный за выпуск П.В. Сенин. Том Часть 1. - Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва,

2018. - С. 461-465.

81. Федоров, С.Е. Повышение качества поверхностной обработки почвы / С. Е. Федоров, А. А. Жалнин, Н.А. Жалнин, А.А. Полункин // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. -2020. - № 4(48). - С. 121-127.

82. Федоров, С.Е. Применение дифференцированной обработки почвы/ С. Е. Федоров // Тракторы и сельхозмашины. - 2018. № 2. - 78-82.

83. Федоров, С.Е. Повышение качества поверхностной обработки почвы регулированием жесткости упругой стойки культиватора: дис. канд. техн. наук 05.20.01 / Федоров Сергей Евгеньевич. - Саранск, 2016. - 170 с.

84. Федоров, С.Е. Экспериментальное исследование упругой S-образной стойки культиватора / М.Н. Чаткин, А.А. Жалнин, Н.А. Жалнин. Тракторы и сельхозмашины. - 2017. № 5. - С. 53-57.

85. Цены на топливо: бензин АИ-92, АИ-95, АИ-98, дизельное топливо (ДТ), газ. [Электронный ресурс]. ШЬ: https://driff.ru/auto/fuel-dynamics.html/ (по состоянию на 30.10.2025 г.).

86. Чаткин, М.Н. О работе механизма регулирования рабочих органов комбинированного культиватора / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, А.А. Жалнин, Н.А Жалнин, М.В. Бычков // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы». - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2022. - С. 102-106.

87. Чаткин, М.Н. Обоснование дифференцированных параметров рабочих органов культиватора для предпосевной обработки почвы / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы» / Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2022. - С. 102-106.

88. Чаткин, М.Н. Обработка почвы в «точном земледелии». С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин. Научное сопровождение технологий агропромышленного комплекса: теория, практика, инновации: Казань. - 2020 г. -С. 16-22.

89. Чаткин, М.Н. Определение параметров механизма регулирования катка комбинированного культиватора для дифференцированной обработки почвы / С.Е. Федоров, А.А. Жалнин // Вестник рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2023 - Том 15. -№3. -С. 163-169.

90. Чаткин, М.Н. Оптимизация параметров рабочих органов культиваторов / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин // ТЕСНИКА. Учредители: Издательство "Re-Health" (Андижан). ISSN: 2181-0753. 2020. - С. 34-36.

91. Чаткин, М.Н. Анализ параметров рабочих органов культиваторов, обладающих адаптивными свойствами / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: материалы Международной научно-практической конференции, Саранск, 21-22 ноября 2019 года. - Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2019. - С. 130-132.

92. Чаткин, М.Н., Обоснование параметров комбинированного культиватора для дифференцированной обработки почвы / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, А.А. Жалнин, М.В. Бычков // Современное состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Российской Федерации: материалы Национальной научно-практической конференции. - Рязань: Издательство Рязанского государственного агротехнологического университета, 2022. - 328 с.

93. Чаткин, М.Н. Оценка эффективности почвообрабатывающего комбинированного культиватора / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, А.А. Жалнин, М.В. Бычков // Инженерные технологии и системы. - 2022. - Т. 32, № 4. - С. 539-551.

94. Чаткин, М.Н. Комбинированные культиваторы для дифференцированной обработки почвы в системе точного земледелия / М. Н. Чаткин, С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин, Н.С. Базаркин // Сельский механизатор. - 2022. - № 12. - С. 2-3.

95. Чаткин, М.Н. Универсальный культиватор для поверхностной обработки почвы / М.Н. Чаткин, С.Е. Федоров, М.В. Бычков, А.А. Жалнин // Сельский механизатор. - 2021. - № 11. - С. 6-7.

96. Щетинина, А.С. Почвы Мордовии: справочник агронома. - Саранск: Мордов. кн. изд-во, 1990. - 256 с.

97. Юдин, М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов: монография / М.И. Юдин. - Краснодар: КубГАУ, 2004. - 239 с.

98. Юртаев, С.В. Обоснование параметров рыхлительных рабочих органов на пружинных стойках в комбинированной почвообрабатывающей машине для предпосевной подготовки почвы: дис. канд. техн. наук: 05.20.01/ Юртаев Сергей Викторович. - Саранск, 2005. - 188 с.

99. Ящерицын, П.И., Махаринский Е.И. «Планирование эксперимента в машиностроении»: П.И. Ящерицын, Е.И. Махаринский, [Справ. пособие].- Мн.: Выш. шк., 1985. - 286 с.

100. Innovative Soil Management Strategies for Sustainable Agriculture Barbara Futa, Joanna Gmitrowicz-Iwan, Aida Skersiene, Alvyra Slepetieneand Irmantas Parasotas.

101. URL: http://www.sistemamis.ru/protocols/2020/.

102. URL: https://www.ds61.ru/goods/1674833/

103. URL: https: //www.lbr.ru/kultivatory/predposevnye/kpm-8-evro

104. URL:https://pkyar.ru/production/pochvoobrabotka/predposevnie/kultivator -predposevnoy-kbm- 14-4p/?ysclid=m7dmshznpn54867727

105. URL: https://agtz.ru/wp-content/uploads/2023/11/kbm-rukovodstvo.pdf?ysclid=m7dmuam7gt580802895

106. URL:https://agtz.ru/wp-content/uploads/2023/11/kbm universalnye-bez-modulnykh-re- 8 -11 -15 .pdf?ysclid=m7dn19332a618456770

107. URL:https://agrocentr-ug.ru/technics/kultivator-navesnoj-universalnyj-predposevnoi-sploshnoi-kpu-2n-1k-ok-2m-1-katok-zub-opornyj/?ysclid=m7ks2e2zfv278611119

108. URL: https://tourismportal.net/nature/pocvy-9

ПРИЛОЖЕНИЯ

Принятые и расчетные параметры подвески и механизма регулирования

давления катка

Наименование параметра Обозначение Единица измерения Принятый параметр Расчетный параметр

Диаметр катка ^кт мм - 300

Масса катка ТПк кг 60 -

Ширина захвата катка В м 2,1 -

Угол трения почвы о сталь Ф1 град 16 -

Угол трения комка о поверхность почвы ф2 град 19 -

Угол поворота звена ВС А у град - 24

Размеры звеньев 1СЕ мм 250 -

1СБ мм 500 -

Жесткость пружины к Н/мм - 22,7

Показатели амплитудно-частотной характеристики

Показатели амплитудно-частотной характеристики для различных значений показателя потерь на трение при перемещении верхней тяги активным

1 о Н-с

сопротивлением г4 =1,2 —

п Fn, Н Н-с Г1, — м Н-с Г2, — м Н-с Г3, — м Н-с Г4, — м /1, м/Н /2, м/Н т, кг Л^Щ м/Н

10 30 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0005873

15 40 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0002604

20 50 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0001724

25 60 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0001103

30 70 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0003787

35 80 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 0,0002135

Показатели амплитудно-частотной характеристики для различных значений показателя потерь на трение при перемещении верхней тяги активным

1 -а "•с

сопротивлением г4 =1,3 —

п Н Н-с Г1, — м Н-с Г2, — м Н-с Г3, — м Н-с Г4, — м /1, м/Н /2, м/Н т, кг Л(/0), м/Н

10 30 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0006973

15 40 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0003067

20 50 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0001724

25 60 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0001103

30 70 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0001087

35 80 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 0,0000535

Показатели фазо-частотной характеристики

Показатели с фазо-частотной характеристики для различных значений показателя потерь на трение при перемещении верхней тяги активным

1 о Н-с

сопротивлением г4 =1,2 —

п Н Н-с Г1, — м Н-с Г2, — м Н-с Г3, — м Н-с Г4, — м /ь м/Н /2, м/Н ш, кг л м/Н

10 30 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0005867

15 40 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0002603

20 50 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0001463

25 60 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0009367

30 70 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0006504

35 80 0,9 0,7 0,5 1,2 0,08 0,02 60 -0,0004778

Показатели фазо-частотной характеристики для различных значений показателя потерь на трение при перемещении верхней тяги активным

1 п "•с

сопротивлением г4 =1,3 —

п Н Н-с Г1, — м Н-с Г2, — м Н-с Г3, — м Н-с Г4, — м /1, м/Н /2, м/Н ш, кг Л м/Н

10 30 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0006956

15 40 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0003141

20 50 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0001789

25 60 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0001156

30 70 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0007755

35 80 0,9 0,7 0,5 1,3 0,08 0,02 60 -0,0005650

Расчетные данные системы устойчивости автоматического регулирования

ю Яе 1т (^

0 -0,01894 0

1 -0,01342 -1,28674

2 -0,00824 -0,83198

2,42 -0,00693 -0,75938

3 -0,00566 -0,6873

4 -0,00433 -0,60059

5 -0,00353 -0,53823

6 -0,003 -0,48966

7 -0,00262 -0,45012

8 -0,00234 -0,41702

10 -0,00192 -0,36428

15 -0,00135 -0,27794

20 -0,00104 -0,22511

25 -0,00085 -0,18929

30 -0,00072 -0,16334

да 0 0

Перечень оборудования, применяемого при проведении лабораторных экспериментальных исследований в условиях почвенного канала

е) ж)

Оценка гребнистости и качества крошения почвы обрабатываемого

участка в полевых условиях

Патент на изобретение

Акт использования (внедрения) результата интеллектуальной деятельности

и установление срока его использования в ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва»

157

ПРИЛОЖЕНИЕ З Акт внедрения научно-исследовательской работы

«Утверждаю» «Утверждаю»

заместитель директора директор

по производству института механики и энергетики

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся представители ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва» в лице д.т.н., профессор кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А.И. Лещанкина Чаткина М.Н., и старшего преподавателя Жалнина A.A., с одной стороны, и представители АО «Луховское», в лице заместителя директора по производству Девайкина P.M., и главного агронома Железнова A.C., с другой стороны, составили настоящий акт в том что, на участках АО «Луховское» внедрена следующая научно-техническая разработка: «Комбинированный культиватор с механизмом регулирования давления катка».

В процессе внедрения выполнены испытания и дана сравнительная агротехническая и технико-экономическая оценка работы экспериментального комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка в агрегате с трактором МТЗ-80. Результатом внедрения является:

1. Испытания проводились при температуре +25° С на разных глубинах (/;i=0,04, /i2=0,08, Аз=0,12 м), при плотности почвы (р,=1,27, р2= 1,29; рз= 1,32 г/см3). Относительная влажность почвы в процессе обработки находилась в пределах 20-26%. Твердость почвы на глубине обрабатываемого слоя в соответствии с показаниями твердомера и их перевод в действительные значения составила (8,1-11,7 кг/см2).

2. Энергетические показатели в результате работы машинно-тракторного агрегата с комбинированным культиватором контролировали при помощи

тензометрического устройства, подключенного к измерительному оборудованию в кабине трактора. Скорость движения машинно-тракторного агрегата определялась по известной длине контрольного участка, фиксированием времени прохождения при помощи секундомера и находилась в пределах 3,10-3,11 м/с, что соответствует агротехническим требованиям при проведении поверхностной обработки почвы. Выявлены основные факторы, характеризующие процесс работы комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка при производственных испытаниях: глубина обработки И (м), удельное давление катка К (Н/м) и плотность почвы р (г/см3). В качестве параметров оптимизации с учетом цели исследования установлены: тяговое сопротивление /«V (Н) и крошение почвы Скр (%).

4. Результат оценки качества крошения почвы при проведении полевых испытаний указывает на то, что после прохода комбинированного культиватора при глубине обработки /г3=0,12 м и плотности почвы в обрабатываемом слое р= 1,29-1,32 г/см1 при удельном давлении катка Л^3=420 Н/м качество крошения поверхностной обработки почвы улучшается за счет применения в конструкции культиватора механизма регулирования давления катка, и составляет 83,9-84,1 % и оценивается по шкале качества крошения «удовлетворительно». Показатель качества крошения почвы после прохода базового культиватора при работе в таких же условиях составляет 78,2-79,1 % и оценивается по шкале качества крошения «плохо». Из-за невыполнения агротехнических требований для базового агрегата требуется дополнительный проход по обрабатываемому участку. Из этого следует, что после прохода по контрольному участку комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка в сравнении с базовым культиватором качество крошения почвы увеличивается до 5%.

Результат оценки тягового сопротивления от глубины обработки почвы и величины удельного давления катка (твердость почвы в пределах 79,4114,7 Н/см2) при проведении полевых испытаний указывает на то, что на глубине обработки /г3=0,08-0,12 м и удельном давлении катка АГ3=420 Н/м при плотности почвы в обрабатываемом слое р=1,29-1,32 г/см3 наблюдается до 2 % увеличение тягового сопротивления экспериментального комбинированного культиватора по

сравнению с базовым (с 179,9 Н до ,РТ=1183,3 Н), что соответствует общепринятым представлениям.

5. Результат полевых испытаний показал, что при применении в комбинированном культиваторе механизм регулирования давления катка достигнуты положительные результаты экономической эффективности за счет исключения дополнительного прохода агрегата по полю и снижения трудоемкости механизированных работ с 0,14 чел.-ч/га до 0,07 чел.-ч/га. Это способствует увеличению производительности агрегата на 50 %, а также снижению себестоимости механизированных работ с 2163 руб/га до 1072,2 руб/га. Расчетный годовой экономический эффект от применения комбинированного культиватора с механизмом регулирования давления катка составил 321480 руб., а срок окупаемости дополнительных капитальных вложений равен 0,4 года.

6. В результате проведенных производственных испытаний установлено, что комбинированный культиватор с механизмом регулирования давления катка, имеет весьма важные преимущества по сравнению с базовым культиватором для поверхностной обработки почвы.

Акт составлен в 3 экземплярах.

Представители Представитель

160

ПРИЛОЖЕНИЕ И Акт о передачи результатов научно-исследовательской работы

Генер;

430008 г. Саране

«УТВЕРЖДАЮ» О «МордовАгроМаш»

_[Г.А Громов «/#> тш 2025 г. уховка, ул. Рабочая, д. 15А Тел. факс [phone] Е- mail: [e-mail]

Акт

О передачи результатов научно-исследовательской работы

Жалнина А.А на тему: «Обоснование параметров механизма регулирования давления катка комбинированного культиватора» в ОАО «МордовАгроМаш» для использования в производственной деятельности.

Материалы диссертационной работы соискателя Жалнина А.А (ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва») представляют значительный практический интерес для дифференцированной обработки почвы.

Разработанная при участии автора конструкция комбинированного культиватора (Патент на изобретение РФ № 2771621 опубл. 11.05.2022, Бюл. № 14.) позволяет повысить качество обработки почвы и снизить энергозатраты.

Результаты научно-исследовательской работы предлагаются к использованию в АО «МордовАгроМаш» при производстве адаптивных комбинированных культиваторов.

Представители АО «МордовАгроМаш»: Генеральный директор

Представители ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»:

д.т.н., профессор кафедры МЭС и СХМ им. проф. А.И. Лещанкина

Соискатель

7

Г.А. Громов

М.Н.Чаткин А.А.Жалнин

161

ПРИЛОЖЕНИЕ К Удостоверение на рационализаторское предложение

Саранск 2023

162

ПРИЛОЖЕНИЕ Л Апробация результатов исследования

* МГУ

им. Н. П.Огарева

Награды

Ж МГУ

им. Н. П.<

Грамота

за активную деятельность Я в области научных исследований

Саранск, 2024

НАГРАЖДАЕТСЯ

Жалнин Алексей Александрович

преподаватель кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина института механики и энергетики

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва

Ректор ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П.Огар

Глушко Д. Е.