vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2024-18-1-68-73IRNIWKvimjour-565Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTИсследование процесса бороздообразования ротационными рабочими органами с активным приводомInvestigation of Furrow Formation by Rotary Tillage Tools with an Active DriveАмантаевМ. А.AmantaevM. A.

Амантаев Максат Амантайулы - доктор философии, и.о. ассоциированного профессора.

Костанай

Maxat A. Amantaev - Ph.D.(Eng.), acting associate professor.

Kostanay

amantaevmaxat.kz@mail.ruКравченкоР. И.KravchenkoR. I.

Кравченко Руслан Иванович - доктор философии, и.о. ассоциированного профессора.

Костанай

Ruslan I. Kravchenko - Ph.D.(Eng.), acting associate professor.

Kostanay

ruslan_kravchenko_15@mail.ruЗолотухинЕ. А.ZolotukhinYe. A.

Золотухин Евгений Александрович - доктор философии, и.о. ассоциированного профессора.

Костанай

Yevgeniy A. Zolotukhin - Ph.D.(Eng.), acting associate professor.

Kostanay

zolotukhine17@mail.ruТөлемісТ. С.TolemisT. S.

Төлеміс Тұрсынай Сериковна - докторант PhD.

Костанай

Tursynay S. Tolemis - Ph.D. student (Eng.).

Kostanay

tursynay17@mail.ruТабулденовА. Н.TabuldenovA. N.

Табулденов Абылайхан Нурмагамбетович - докторант PhD.

Костанай

Abylaikhan N. Tabuldenov - Ph.D. student (Eng.).

Kostanay

inzhenertsesna@gmail.comКостанайский региональный университет имени А. БайтурсыноваКазахстанА. Baitursynov Kostanay Regional UniversityKazakhstan2024240320241816873Copyright © Амантаев М.А., Кравченко Р.И., Золотухин Е.А., Төлеміс Т.С., Табулденов А.Н., 20242024Амантаев М.А., Кравченко Р.И., Золотухин Е.А., Төлеміс Т.С., Табулденов А.Н.Amantaev M.A., Kravchenko R.I., Zolotukhin Y.A., Tolemis T.S., Tabuldenov A.N.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/565

Ротационные рабочие органы с активным приводом находят широкое применение в сельском хозяйстве. Однако процесс бороздообразования в случае их использования остается недостаточно изученным. (Цель исследования) Изучить процесс бороздообразования исполнительными элементами ротационных рабочих органов с активным приводом. (Материалы и методы) Эксперименты проводились на лабораторной установке в песчаном канале, заполненном песчаной почвой. Угол атаки рабочих органов составлял 30-90 градусов, кинематический параметр варьировался в диапазоне 0,8-2,2. Исполнительный элемент ротационных рабочих органов выполнен по круглой и эллиптической форме лезвия с наименьшей кривизной линии (большой полуоси эллипса). Исполнительный элемент с эллиптической формой лезвия имеет возможность изменять угол наклона относительно оси вращения рабочего органа (Результаты и обсуждение) Ротационные рабочие органы с исполнительным элементом круглой формы лезвия формируют борозду, параллельную направлению движения. Установлено, что с ростом угла атаки рабочего органа от 30 до 90 градусов ширина борозды увеличивается почти в 2 раза. Исполнительный элемент, выполненный по эллиптической линии лезвия, образует борозду, имеющую форму параллелограмма при виде сверху. При малом угле атаки образуется короткая, узкая борозда, отклоненная от направления движения агрегата в границах ширины захвата ротационного рабочего органа. (Выводы) Полученные результаты позволяют выбрать параметры исследуемых ротационных рабочих органов, которые обеспечат формирование оптимальных параметров борозды. За счет этого повысится выровненность дна борозды и степень уничтожения сорняков, т.е. улучшится качество обработки почвы.

Power driven rotary tillage tools are widely used in agriculture. However, the process of furrow formation by these tillage tools remains insufficiently studied. (Research purpose) To study the process of furrow formation by the actuating elements of rotary working bodies with an active drive. (Materials and methods) The experiments were carried out on a laboratory setup in a soil bin filled with sandy soil. The attack angle of the working elements ranged from 30 to 90 degrees, and the kinematic parameter varied from 0.8 to 2.2. The actuating element of the investigated rotary tillage tools was made in both circular and elliptical blade forms with the least curvature line (the major semi-axis of the ellipse). The actuating element with an elliptical blade has the ability to adjust the angle of inclination relative to the axis of rotation of the of the tillage tool. (Results and discussion) Rotary tillage tools with a circular blade form a furrow parallel to the travel direction. It has been established that an increase in the attack angle of the tillage tool from 30 to 90 degrees results in a twofold increase in the width of the furrow. The actuating element, made along the elliptical line of the blade, forms a furrow having the shape of a parallelogram when viewed from above. At a small angle of attack, this actuating element forms a short, narrow furrow deviating from the unit’s travel direction within the boundaries of the furrow width of the rotary tillage tool. (Conclusions) The results obtained make it possible to choose the parameters for the studied rotary tillage tools, which will ensure the formation of optimal furrows. This will increase the evenness of the furrow bottom and the degree of weed destruction, i.e. improved soil quality.

ротационные рабочие органыбороздообразованиеисполнительный элементугол атакикинематический параметрrotary tillage toolfurrow formationactuating elementangle of attackkinematic parameterReferencesДмитриев С.Ю., Дмитриев Ю.П., Ценч Ю.С. Комплекс машин АГРОМАШ для обработки залежных земель // Вестник ВИЭСХ. 2018. N2(31). С. 40-47. EDN: RXFMCP.Dmitriev S.Yu., Dmitriev Yu.P., Tsench Yu.S. Complex of AGROMASH machines for processing fallow lands. Vestnik VIESH. 2018. N2(31). 40-47 (In Russian). EDN: RXFMCP.Шаров В.В., Лобачевский Я.П. Прогноз использования почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2009. N1-2. С. 41-43. EDN: HUSGMV.Sharov V.V., Lobachevsky Ya.P. Forecast of the use of tillage machines with active working bodies. Sel’skokhozyaystvennaya tekhnika: obsluzhivanie i remont. 2009. N1-2. 41-43 (In Russian). EDN: HUSGMV.Лобачевский Я.П., Старовойтов С.И., Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С. Цифровые технологии в почвообработке // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. N1(30). С 191 197. EDN: ZAWQJF.Lobachevsky Ya.P., Starovoitov S.I., Akhalaya B.Kh., Tsench Yu.S. Digital technologies in tillage. Innovacii v sel’skom khozyaystve. 2019. N1(30). 191-197 (In Russian). EDN: ZAWQJF.Mudarisov S.G., Gabitov I.I., Lobachevsky Ya.P. et al. Modelling the technological process of tillage. Soil & Tillage Research. 2019. Vol. 190. 70-77. DOI: 10.1016/j.still.2018.12.004.Mudarisov S.G., Gabitov I.I., Lobachevsky Ya.P. et al. Modelling the technological process of tillage. Soil & Tillage Research. 2019. Vol. 190. 70-77 (In English). DOI: 10.1016/j.still.2018.12.004.Жук А.Ф., Сохт К.А. Размещение сферических дисков фронтальных борон // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. N12(4) . С. 53-56. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-4-53-56.Zhuk A.F., Sokht K.A. Arrangement of spherical disks for frontal harrows. Agricultural machinery and technologies. 2018. N12(4). 53-56 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-4-53-56.Вольский В.А. Определение составляющих силы тягового сопротивления сферического дискового рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. N3. С. 35-38. EDN: SIWAOH.Volsky V.A. Determination of the components of the traction resistance force of a spherical disk working body. Agricultural machinery and technologies. 2014. N3. 35-38 (In Russian). EDN: SIWAOH.Nalavade P., Soni P., Salokhe V.M. Niyamapa T. Comparative performance of standard, notched and spiral-notched tillage discs. International Agricultural Engineering Journal. 2011. 20(4). 18-26.Nalavade P., Soni P., Salokhe V.M. Niyamapa T. Comparative performance of standard, notched and spiral-notched tillage discs. International Agricultural Engineering Journal. 2011. 20(4). 18-26 (In English).Кравченко Р.И., Амантаев М.А., Золотухин Е.А. и др. Особенности функционирования ротационных рабочих органов с острым углом атаки к направлению движения // 3i:intellect, idea, innovation – интеллект, идея, инновация. 2022. N4. С. 149-157. DOI: 10.52269/22266­070_2022_4_149.Kravchenko R.I., Amantayev M.A., Zolotukhin E.A. et al. Functioning features of rotary tillage tools with an acute angle of attack to the travel direction. 3i: intellect, idea, innovation – intellekt, ideya, innovatsiya. 2022. N4. 149 157 (In Russian). DOI: 10.52269/22266070_2022_4_149.Amantayev М., Gaifullin G., Kravchenko, et al. Investigation of the furrow formation by the disc tillage tools. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2018. Vol. 24. N4. 704 709.Amantayev M., Gaifullin G., Kravchenko et al. Investigation of the furrow formation by the disc tillage tools. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2018. Vol. 24. N4. 704-709 (In English).Upadhyay G., Rahman H. Specific draft estimation model for offset disc harrows. Soil & Tillage Research. 2019. Vol. 191. 75-84. DOI: 10.1016/j.still.2019.03.021.Upadhyay G., Rahman H. Specific draft estimation model for offset disc harrows. Soil & Tillage Research. 2019. Vol. 191. 75-84 (In English). DOI: 10.1016/j.still.2019.03.021.Nalavade P.P., Soni P., Salokhe V.M., Niyamapa T. Development of a powered disc harrow for on-farm crop residue management. International Agricultural Engineering Journal. 2013. 20(1). 49-60.Nalavade P.P., Soni P., Salokhe V.M., Niyamapa T. Development of a powered disc harrow for on-farm crop residue management. International agricultural engineering journal. 2013. 20(1). 49-60 (In English).Матяшин Ю.И., Матяшин Н.Ю. Кинематика ротационных почвообрабатывающих машин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. N6. С. 4-7. EDN: KJBHZH.Matyashin Yu.I., Matyashin N.Yu. Kinematics of rotary tillage machines. Mechanization and electrification of agriculture. 2008. N6. 4-7 (In Russian). EDN: KJBHZH.Матяшин Ю.И., Матяшин Н.Ю., Матяшин А.Н. Силовой анализ работы ротационных почвообрабатывающих машин // Вестник МГАУ. 2008. N3. С. 46-51. EDN: JWWZPB.Matyashin Yu.I., Matyashin N.Yu., Matyashin A.N. Force analysis of the operation of rotary tillage machines. Vestnik GAU. 2008. N3. 46-51 (In Russian). EDN: JWWZPB.Старовойтов С.И., Ценч Ю.С., Коротченя В.М., Личман Г.И. Технические системы цифрового контроля качества обработки почвы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. Т. 14. N1. С. 16-21. DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-1-16-21. EDN: HYFQAN.Starovoytov S.I., Tsench Yu.S., Korotchenya V.M., Lichman G.I. Technical systems for digital soil quality control. Agricultural machinery and technologies. 2020. Vol. 14. N1. 16-21 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2020-14-1-16-21. EDN: HYFQAN.Ахалая Б.Х., Старовойтов С.И., Ценч Ю.С. и др. Комбинированный агрегат с универсальным рабочим органом для поверхностной обработки почвы // Техника и оборудование для села. 2020. N8(278). С 8-11. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2023-17-4-62-67. EDN: RBWZHM.Akhalaia B.Kh., Starovoitov S.I., Tsench Yu.S. et al. A combined unit fitted with a versatile working body for surface tillage. Machinery and Equipment for Rural Area. 2020. N8(278). 8-11 (In Russian). DOI: 10.33267/2072-9642-2020-8-8-11.Акимов А.П., Константинов Ю.В., Федоров Д.И. Методика расчета сопротивления и момента сопротивления резанию почвы // Тракторы и сельхозмашины. 2013. N3 (80). С. 32-35. DOI: 10.17816/0321-4443-65880.Akimov A.P., Konstantinov Yu.V., Fedorov D.I. Methodology for calculating the resistance and moment of resistance to soil cutting. Tractors and agricultural machinery. 2013. N3(80). С. 32-35 (In Russian). DOI: 10.17816/0321-4443-65880.Амантаев М.А., Гайфуллин Г.З., Төлеміс Т.С., Кравченко Р.И. Траектория движения кольцевого рабочего органа с активным приводом и продольной осью вращения для поверхностной обработки почвы // 3i:intellect, idea, innovation – интеллект, идея, инновация. 2022. N3. С. 62-71. DOI: 10.52269/22266070_2022_3_62.Amantaev M.A., Gayfullin G.Z., Tolemis T.S., Kravchenko R.I. Trajectory of the ringtillage tool with the power drive and longitudinal axis of rotation for the surface tillage of soil. 3i: intellect, idea, innovation – intellekt, ideya, innovatsiya. 2022. N3. 62-71 (In Russian). DOI: 10.52269/22266070_2022_3_62.

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