vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-4-62-67RBWZHMvimjour-542Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTКомбинированный агрегат для обработки почвы импульсным воздействием ударной волныCombined Unit for Tillage with Pulsed Shock Wave ActionАхалаяБ. Х.AkhalayaB. Kh.

Бадри Хутаевич Ахалая, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Badry Kh. Akhalaya, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Moscow 

badri53@yandex.ruЦенчЮ. С.TsenchYu. S.

Юлия Сергеевна Ценч, доктор технических наук, главный научный сотрудник, доцент

Москва

Yulia S. Tsench, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher, associate professor

Moscow 

vimasp@mail.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation2023191220231746267Copyright © Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С., 20232023Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С.Akhalaya B.K., Tsench Y.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/542

Показали, что обработка почвы многофункциональным комбинированным агрегатом с импульсным воздействием ударной волны является актуальным и перспективным направлением в общей системе почвообработки. (Цель исследования) Разработка многофункционального комбинированного агрегата для обработки почвы импульсным воздействием ударной волны, повышающего производительность, улучшающего качество обработки почвы и экологию окружающей среды. (Материалы и методы) Агрегат состоит из основной рамы, двух боковых, складывающихся секций и центральной, которая выполнена со сницей, опорными и транспортными колесами, а также рамы в виде полого вала, соединенного с баллоном сжатого воздуха. Передние рамы каждой секции снабжены жестко закрепленными рабочими органами в виде культиваторных лап со встроенными внутри пневмотрубками с выходными отверстиями на концах крыльев лап с радиусом действия сжатого воздуха 5-10 сантиметров. (Результаты и обсуждение) Установили соотношение глубины поверхностной обработки почвы культиваторной лапой к глубине внутрипочвенной обработки импульсными ударами сжатого воздуха, равное 1:2. Состав почвообрабатывающих устройств замыкают дисковые фрезы диаметром 25-30 сантиметров и бороны на глубину обработки 5-7 сантиметров. (Выводы) Усовершенствованная таким образом конструкция многофункционального комбинированного агрегата позволяет проводить одновременно несколько операций: культивацию с уничтожением сорной растительности, рыхление почвы воздушным потоком высокого давления, фрезерование и измельчение поверхности.

The paper shows that incorporating a multifunctional combined unit with pulsed shock wave action into soil tillage presents a pertinent and promising advancement in the soil cultivation system. (Research purpose) The research aims to develop a multifunctional combined unit for soil tillage integrating pulsed shock wave action. The objectives include enhancing productivity, refining tillage quality and promoting ecological considerations. (Materials and methods) The unit consists of a main frame, two side-folding sections, and a central section, which is made featuring a carriage, support and transport wheels. Additionally, it incorporates a frame in the shape of a hollow shaft, connected to a compressed air cylinder. The front frames of each section are equipped with rigidly fixed working bodies taking the form of cultivator paws with embedded pneumatic tubes. These tubes have outlet holes positioned at the ends of the wings of the paws, with a compressed air effective radius of 5-10 centimeters. (Results and discussion) The established ratio between the depth of surface tillage using a cultivator paw and the depth of subsoil tillage through pulsed blows of compressed air is 1:2. The tillage devices are supplemented by disc cutters with a diameter ranging from 25 to 30 centimeters, along with harrows designed for processing to a depth of 5-7 centimeters. (Conclusions) Enhanced by this modification, the design of the multifunctional combined unit enables the simultaneous execution of multiple operations, including cultivation with weed destruction, soil loosening using high-pressure air flow, and surface milling and grinding.

обработка почвыимпульсное воздействиеударная волнакомбинированный агрегатлапа культиваторафрезазубовая боронаtillagepulse impactshock wavecombined unitcultivator pawmilling cuttertooth harrowReferencesЛачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Мазитов Н.К. Почвообрабатывающая техника: пути импортозамещения // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N2. С. 37-42. DOI:10.22314/207375992017.2.3741. EDN:YODARL.Lachuga Yu.F., Izmailov A.Yu., Lobachevsky Ya.P., Mazitov N.K. Pochvoobrabatyvayushchaya tekhnika: puti importozameshcheniya [Soil-cultivating machinery: ways of import substitution]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2017. N2. 37-42 (In Russian). DOI:10.22314/207375992017.2.3741. EDN:YODARL.Лобачевский Я.П. Новые почвообрабатывающие технологии и технические средства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. N8. С. 30-32. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-3-4-11. EDN: UUULOB.Lobachevskiy Ya.P. Novye pochvoobrabatyvayushchie tekhnologii i tekhnicheskie sredstva [New tillage technologies and technical means]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva. 2000. N8. 30-32 (In Russian). DOI: 10.223-14/2073-7599-2018-12-3-4-11. EDN: UUULOB.Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Хорошенков В.К. и др. Оптимизация управления технологическими процессами в растениеводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N3. С. 4-11. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-3-4-11.Izmaylov A.Yu., Lobachevskiy Ya.P., Khoroshenkov V.K., et al. Optimizaciya upravleniya tekhnologicheskimi processami v rastenievodstve [Optimization of technological process management in plant growing]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2018. Vol. 12. N3. 4-11 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-3-4-11.Дорохов А.С., Сибирев А.В., Аксенов А.Г., Мосяков М.А. Аналитическое обоснование системы автоматического контроля глубины обработки почвы // Агроинженерия. 2021. N3(103). С. 19-23. DOI: 10.26897/2687-1149-2021-3-19-23. EDN: FWCRIM.Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G., Mosyakov M.A. Analiticheskoe obosnovanie sistemy avtomaticheskogo kontrolya glubiny obrabotki pochvy [Analytical feasibility study of the for automatic control system of tillage depth]. Agroinzheneriya. 2021. N3(103). 19-23 (In Russian). DOI: 10.26897/2687-1149-2021-3-19-23. EDN: FWCRIM.Федоренко В.Ф., Киреев И.М., Марченко В.О. Исследование методов и технических средств для измерения глубины обработки почвы при испытаниях почвообрабатывающих машин // Техника и оборудование для села. 2019. N5 (263). С. 12-17. DOI: 10.33267/2072-9642-2019-5-12-17. EDN: QXUZCE.Fedorenko V.F., Kireev I.M., Marchenko V.O. Issledovanie metodov i tekhnicheskikh sredstv dlya izmereniya glubiny obrabotki pochvy pri ispytaniyakh pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Research of methods and technical means for measuring the tillage depth when testing tillage machines]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2019. N5(263). 12-17 (In Russian). DOI: 10.33267/2072-9642-2019-5-12-17. EDN: QXUZCE.Лискин И.В., Миронова А.В. Обоснование искусственной почвенной среды для лабораторных исследований износа и тяговых характеристик почворежущих рабочих органов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. N3. C. 53-58. DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-3-53-58. EDN: PMAMCF.Liskin I.V., Mironova A.V. Obosnovanie iskusstvennoy pochvennoy sredy dlya laboratornykh issledovaniy iznosa i tyagovykh kharakteristik pochvorezhushchikh rabochikh organov [Artificial soil environment justification for laboratory studies of wear and traction characteristics of soil-cutting working bodies]. Sel’skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2020. N3. 53-58 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-3-53-58. EDN: PMAMCF.Маслов Г.Г., Юдина Е.М., Таран А.Д. Нулевая обработка почвы: за и против // Сельский механизатор. 2022. N1. С. 10-11. EDN: VJFPOF.Maslov G.G., Yudina E.M., Taran A.D. Nulevaya obrabotka pochvy: za i protiv [Zero tillage: pros and cons]. Sel’skiy mekhanizator. 2022. N1. 10-11 (In Russian). EDN: VJFPOF.Киреев И.М., Коваль З.М., Марченко В.О., Зимин Ф.А. Рациональный технологический процесс обработки почвы рабочими органами почвообрабатывающих машин// Техника и оборудование для села. 2020. N6(276). С. 8-13. DOI: 10.33267/2072-9642-2020-6-8-13. EDN: HJJDGV.Kireev I.M., Koval’ Z.M., Marchenko V.O., Zimin F.A. Ratsional’nyy tekhnologicheskiy process obrabotki pochvy rabochimi organami pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Reasonable tillage process using tillage machine working bodies]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2020. N6 (276). 8-13 (In Russian). DOI: 10.33267/2072-9642-2020-6-8-13. EDN: HJJDGV.Цепляев А.Н., Косульников Р.А., Цепляев В.А. и др. Снижение тягового сопротивления сельскохозяйственных машин за счет минимализации его колебаний при обработке тяжелосуглинистых почв // Агроинженерия. 2019. N2(90). С. 14-19. EDN: UTZXZN.Tseplyaev A.N., Kosulnikov R.A., Tseplyaev V.A., et al. Snizhenie tyagovogo soprotivleniya sel’skokhozyaystvennykh mashin za schet minimalizatsii ego kolebaniy pri obrabotke tyazhelosuglinistykh pochv [Reducing traction resistance of agricultural machines by minimizing its fluctuations when tilling heavy-loamy soils]. Agroinzheneriya. 2019. N2(90). 14-19 (In Russian). EDN: UTZXZN.Панов А.И., Алдошин Н.В., Пляка В.И., Мехедов М.А. Агротехническая и энергетическая оценка машин для нарезки гряд и гребней // Агроинженерия. 2020. N5. С. 4-9. DOI: 10.26897/2687-1149-2020-5-4-9. EDN: VPBGYQ.Panov A.I., Aldoshin N.V., Plyaka V.I., Mekhedov M.A. Agrotekhnicheskaya i energeticheskaya otsenka mashin dlya narezki gryad i grebney [Agrotechnical and energy assessment of ridgers and seedbed formers]. Agroinzheneriya. 2020. N5. 4-9 (In Russian). DOI: 10.26897/2687-1149-2020-5-4-9. EDN: VPBGYQ.Gattinger A., Jawtusch J., Muller A., Mäder P. No-till agriculture – a climate smart solution. Published by: Bischöfliches Hilfswerk Misereore. Aachen, Germany. 2011. 24.Gattinger A., Jawtusch J., Muller A., Mäder P. No-till agriculture – a climate smart solution. Published by: Bischöfliches Hilfswerk Misereore. Aachen, Germany. 2011. 24 (In English).Brennen C.E. Cavitation and buddle dynamics. New York: Cambridge University press, 2014. 249. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781107338760.Brennen C.E. Cavitation and buddle dynamics. New York: Cambridge University press, 2014. 249 (In English). DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781107338760.Yasui K. Acoustic cavitation and bubble dynamics. Japan: National Institute of Advanced Industrial Sience and Technology. 2018. 118. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-68237-2.Yasui K. Acoustic cavitation and bubble dynamics. Japan: National Institute of Advanced Industrial Sience and Technology. 2018. 118 (In English). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-68237-2.Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Старовойтов С.И. и др. Трехсекционный почвообрабатывающий агрегат с универсальными сменными рабочими органами // Вестник Казанского ГАУ. 2019. Т. 14. N3(54) С. 92-95. DOI: 10.12737/article_5db9656e2ade23.01560949. EDN: MZOGIZ.Akhalaya B.Kh., Shogenov Yu.Kh., Starovoytov S.I., et al. Trekhsekcionnyy pochvoobrabatyvayushchiy agregat s universal’nymi smennymi rabochimi organami [Three-section soil processing unit with universal replaceable working units]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2019. Vol. 14. N3 (54). 92-95 (In Russian). DOI: 10.12737/article_5db9656e2ade23.01560949. EDN: MZOGIZ.Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Ценч Ю.С. Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом // Вестник Казанского ГАУ. 2018. Т. 13. N3(50). С. 69-72. DOI: 10.12737/article-5bcf556a9e00e3.71318160. EDN: VMGDYR.Akhalaya B.Kh., Shogenov Yu.Kh., Tsench Yu.S. Agregat dlya obrabotki pochvy pulsiruyushchim szhatym vozdukhom [Unit for soil processing by pulsing compressed air]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2018. T. 13. N3(50). 69-72 (In Russian). DOI: 10.12737/article-5bcf556a9e00e3.71318160. EDN: VMGDYR.

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