vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2022-16-4-60-67vimjour-495Research ArticleТЕХНИКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВАEQUIPMENT FOR TILLAGE AND SOWINGМетодика инженерного расчета рабочего органа для сплошной обработки почвы паровых полейMethodology for Engineering Calculation of the Working Body for Continuous Fallow Field TillageКамбуловС. И.KambulovS. I.

Сергей Иванович Камбулов,  доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник, профессор

г. Зерноград

г. Ростов-на-Дону

Sergey I. Kambulov, Dr.Sc.(Eng.), associate professor, chief researcher, professor

Zernograd

Rostov-on-Don

kambulov.s@mail.ruРыковВ. Б.RykovV. B.

Виктор Борисович Рыков, доктор технических наук, главный научный сотрудник, профессор

г. Зерноград

г. Ростов-на-Дону

Viktor B. Rykov, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher, professor

Zernograd

Rostov-on-Don

rikovvb@gmail.comБожкоИ. В.BozhkoI. B.

Игорь Владимирович Божко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

г. Зерноград

Igor V. Bozhko, Ph.D.(Eng.), senior researcher

Zernograd

i.v.bozhko@mail.ruПодлесныйД. С.PodlesnyyD. S.

Дмитрий Сергеевич Подлесный, старший преподаватель

г. Ростов-на-Дону

Dmitriy S. Podlesnyy, senior lecturer

Rostov-on-Don

podlesniy.dmitri@yandex.ruАграрный научный центр «Донской»; Донской государственный технический университетРоссияAgricultural Research Center "Donskoy"; Don State Technical UniversityRussian FederationАграрный научный центр «Донской»РоссияAgricultural Research Center "Donskoy"Russian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2022131220221646067Copyright © Камбулов С.И., Рыков В.Б., Божко И.В., Подлесный Д.С., 20222022Камбулов С.И., Рыков В.Б., Божко И.В., Подлесный Д.С.Kambulov S.I., Rykov V.B., Bozhko I.B., Podlesnyy D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/495

Показали, что для получения продовольственного зерна высокого качества важна обработка почвы паровых полей в летний период. Отметили необходимость проектного расчета рабочих органов, так как существующие почвообрабатывающие машины и орудия не в полной мере обеспечивают выполнение этого технологического процесса. (Цель исследования) Разработать методику инженерного расчета параметров рабочего органа для сплошной обработки почвы паровых полей в летний период. (Материалы и методы) Провели анализ конструкций рабочих органов. Выявили, что часть используемых рабочих органов выносит значительное количество влажных слоев почвы на поверхность, а другая часть не обеспечивает стабильной глубины обработки (4-6 сантиметров) или не полностью уничтожает сорную растительность. Предложили методику инженерного расчета, где учитывали следующие параметры рабочего органа: углы постановки нижней части к линии движения и к горизонту, верхней части – к горизонту, радиус сопряжений верхней и нижней частей, общую длину режущей кромки. (Результаты и обсуждение) Создали конструкцию рабочего органа, отвечающую агротехническим требованиям. Получили параметры конструкции рабочего органа: пределы угла постановки нижней части к линии движения 38-42 градуса, к горизонту – 15-18 градусов, верхней части в продольно-вертикальной и в поперечно-вертикальной плоскостях – 38-42 градуса, радиус сопряжения верхней и нижней частей – в пределах 0,2-0,3 миллиметра, длина режущей кромки 282 миллиметра. (Выводы) Разработали методику инженерного расчета параметров проектируемых рабочих органов для сплошной обработки почвы паровых полей в зависимости от физико-механических свойств почвы и требуемых показателей технологического процесса.

Tillage of fallow fields in summer is shown to be important for obtaining high quality food grains. The need for the engineering calculation of working bodies is emphasized, since the existing tillage machines and tools do not fully ensure the implementation of this technological process. (Research purpose) To develop a methodology for engineering calculation of the working body parameters for continuous fallow field tillage in summer. (Materials and methods) An analysis of the working body design has been conducted. It reveals that some of the working bodies bring a significant amount of wet soil layers to the surface, and others do not ensure a stable processing depth (4-6 centimeters) or do not completely destroy weeds. An engineering calculation method is proposed. It takes into account the following parameters of the working body: the angles of setting the lower part against the motion line and against the horizon, the angle of setting the upper part against the horizon, the conjugation radius of the upper and lower parts, the length of the cutting edge. (Results and discussion) A working body design is created meeting the agrotechnical requirements. The following parameters of the working body design are obtained: the angle of setting the lower part against the motion line is within 38-42 degrees and against the horizon – within 15-18 degrees, the angle of the upper part in the longitudinal-vertical and transverse-vertical planes is within 38-42 degrees, the conjugation radius of the upper and lower parts is within 0.2-0.3 millimeters, and the cutting edge length is of 282 millimeters. (Conclusions) A methodology for engineering calculation of the designed working body parameters is developed. It enables continuous fallow field tillage taking into account the soil physical and mechanical properties and the required indicators of the technological process.

почвообработка парового поляметодика инженерного расчетарабочий органкультиватор для сплошной обработки почвыfallow field tillageengineering calculation techniqueworking bodycultivator for continuous tillageReferencesПахомов В.И., Рыков В.Б., Камбулов С.И., Шевченко Н.В., Ревякин Е.Л. Опыт возделывания озимой пшеницы в условиях недостаточного увлажнения. М.: 2015. 160 с.Pakhomov V.I., Rykov V.B., Kambulov S.I., Shevchenko N.V., Revyakin E.L. Opyt vozdelyvaniya ozimoy pshenitsy v usloviyakh nedostatochnogo uvlazhneniya [Experience in the cultivation of winter wheat in conditions of insufficient moisture]. Moscow: 2015. 160 (In Russian).Рыков В.Б., Камбулов С.И., Трубилин Е.И., Шевченко Н.В. Разработка эффективных мобильных технологических агрегатов для условий юга России. Краснодар: 2019. 265 с.Rykov V.B., Kambulov S.I., Trubilin E.I., Shevchenko N.V. Razrabotka effektivnykh mobil'nykh tekhnologicheskikh agregatov dlya usloviy yuga Rossii [Development of efficient mobile technological units for the conditions of the south of Russia]. Krasnodar: 2019. 265 (In Russian).Василенко В.В., Василенко С.В., Борзило В.С. Зона рыхления почвы культиваторной лапой // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N4. С. 48-52.Vasilenko V.V., Vasilenko S.V., Borzilo V.S. Zona rykhle­niya pochvy kul'tivatornoy lapoy [Zone of soil loosening with cultivator sweeps]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2018. Vol. 12. N4. 48-52 (In Russian).Пархоменко Г.Г., Камбулов С.И., Рыков В.Б. Агротехническая и энергетическая оценка почвообрабатывающих и посевных машин с трансформируемой конструкцией // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2013. N5. С. 4-6.Parkhomenko G.G., Kambulov S.I., Rykov V.B. Agrotekhnicheskaya i energeticheskaya otsenka pochvoobrabatyvayushchikh i posevnykh mashin s transformiruemoy konstruktsiey [Agrotechnical and energy assessment of soil-cultivating and sowing machines with a transformable design]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo hozyaystva. 2013. N5. 4-6 (In Russian).Пархоменко Г.Г., Щиров В.Н. Определение тягового сопротивления почвообрабатывающих машин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2011. N8. С. 23-24.Parkhomenko G.G., Shchirov V.N. Opredelenie tyagovogo soprotivleniya pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Determination of traction resistance of tillage machines]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo hozyaystva. 2011. N8. 23-24 (In Russian).Пархоменко С.Г., Пархоменко Г.Г. Повышение энергоэффективности мобильных почвообрабатывающих агрегатов // . 2016. N3(18). С. 40-47.Parkhomenko S.G., Parkhomenko G.G. Povyshenie energoeffektivnosti mobil'nykh pochvoobrabatyvayushchikh agregatov [Improving the energy efficiency of mobile tillage units]. Innovatsii v sel'skom hozyaystve. 2016. N3(18). 40-47 (In Russian).Borrelli P., Robinson D.A., Fleischer L.R., Lugato E., Ballabio C., Alewell C., Meusburger K., Modugno S., Schütt V., Ferro V, Bagarello V., Oost K.V., Montanarella L., Panagos P. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature communications. 2013. N8.Borrelli P., Robinson D.A., Fleischer L.R., Lugato E., Ballabio C., Alewell C., Meusburger K., Modugno S., Schütt V., Ferro V, Bagarello V., Oost K.V., Montanarella L., Panagos P. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature communications. 2013. N8 (In English).Sándor Zs., Tállai M., Kincses I., László Z., Kátai J., Vágó I. Effect of various soil cultivation methods on some microbial soil properties. DRC Sustainable Future. 2020. N1(1). 1420.Sándor Zs., Tállai M., Kincses I., László Z., Kátai J., Vágó I. Effect of various soil cultivation methods on some microbial soil properties. DRC Sustainable Future. 2020. N1(1). 1420 (In English).Абдулхаев Х.Г., Халилов М.М. Обоснование параметров ножей выравнивателя-рыхлителя // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. T. 13. N3. C. 44-47.Abdulhaev H.G., Halilov M.M. Obosnovanie parametrov nozhey vyravnivatelya-rykhlitelya [[Determining the parameters of leveler-ripper shanks]. Sel'skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2019. Vol. 13. N3. 44-47 (In Russian).Amundson R., Berhe A.A., Hopmans J.W., Olson C., Szte­in A.E., Sparks D.L. Soil and human security in the 21st century. Soil science. 2015. 348.Amundson R., Berhe A.A., Hopmans J.W., Olson C., Szte­in A.E., Sparks D.L. Soil and human security in the 21st century. Soil science. 2015. 348 (In English).Lugato E., Paustian K., Panagos P., Jones A., Borrelli P. Quantifying the erosion effect on current carbon budget of European agricultural soils at high spatial resolution. Global Change Biology. 2016. N22. 1976-1984.Lugato E., Paustian K., Panagos P., Jones A., Borrelli P. Quantifying the erosion effect on current carbon budget of European agricultural soils at high spatial resolution. Global Change Biology. 2016. N22. 1976-1984 (In English).Panagos P., Borrelli P., Poesen J., Ballabio C., Lugato E., Meusburger K., Montanarella L, Alewel C. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. N54. 438-447.Panagos P., Borrelli P., Poesen J., Ballabio C., Lugato E., Meusburger K., Montanarella L, Alewel C. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. N54. 438-447 (In English).Borrelli P., Paustian K., Panagos P., Jones A., Schütt B., Lugato E. Effect of Good Agricultural and Environmental Conditions on erosion and soil organic carbon balance: A national case study. Land Use Policy. 2016. N50. 408-421.Borrelli P., Paustian K., Panagos P., Jones A., Schütt B., Lugato E. Effect of Good Agricultural and Environmental Conditions on erosion and soil organic carbon balance: A national case study. Land Use Policy. 2016. N50. 408-421 (In English).Katra I., Gross A., Swet N., Tanner S., Krasnov H., Angert A. Substantial dust loss of bioavailable phosphorus from agricultural soils. Scientific Reports. 2016. N6. 24736.Katra I., Gross A., Swet N., Tanner S., Krasnov H., Angert A. Substantial dust loss of bioavailable phosphorus from agricultural soils. Scientific Reports. 2016. N6. 24736 (In English).Panagos P., Borrelli P, Meusburger K., Alewell C., Lugato E., Montanarella L. Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale. Land Use Policy. 2015. N48. 38-50.Panagos P., Borrelli P, Meusburger K., Alewell C., Lugato E., Montanarella L. Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale. Land Use Policy. 2015. N48. 38-50 (In English).Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение. 1977. 328 с.Sineokov G.N., Panov I.M. Teoriya i raschet pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Theory and calculation of tillage machines]. Moscow: Mashinostroenie. 1977. 328 (In Russian).Okoko P., Ajav E.A., Olosunde W.A. Draft and power requirements for some tillage implements operating in clay loam soil. AgricEngInt: CIGR Journal. 2018. N20(1). 95-102.Okoko P., Ajav E.A., Olosunde W.A. Draft and power requirements for some tillage implements operating in clay loam soil. AgricEngInt: CIGR Journal. 2018. N20(1). 95-102 (In English).Amer M. Mamkagh. Review of fuel consumption, draft force and ground speed measurements of the agricultural tractor during tillage operations. Asian Journal of Advanced Research and Reports. 2019. N3(4). 1-9.Amer M. Mamkagh. Review of fuel consumption, draft force and ground speed measurements of the agricultural tractor during tillage operations. Asian Journal of Advanced Research and Reports. 2019. N3(4). 1-9 (In English).Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Старовойтов С.И., Ценч Ю.С., Шогенов А.Х. Трехсекционный почвообрабатывающий агрегат с универсальными сменными рабочими органами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. N3(54). С. 92-95.Ahalaya B.Kh., Shogenov Yu.Kh., Starovoytov S.I., Tsench Yu.S., Shogenov A.Kh. Trekhsektsionnyy pochvoobrabatyvayushchiy agregat s universal’nymi smennymi rabochimi organami [Three-section tillage unit with universal replaceable working bodies]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. Vol. 14. N3(54). 92-95 (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.