vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2025-19-3-30-36LXTVNQvimjour-685Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTОбоснование параметров размещения новых рабочих органов на раме парового культиватораJustification of the Parameters for Arranging New Working Bodies on the Frame of a Steam CultivatorПархоменкоГ. Г.ParkhomenkoG. G.

Галина Геннадьевна Пархоменко, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

г. Зерноград 

Galina G. Parkhomenko, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Zernograd 

parkhomenko.galya@yandex.ruПодлесныйД. С.PodlesnyD. S.

Дмитрий Сергеевич Подлесный, старший преподаватель 

г. Зерноград 

г. Ростов-на-Дону 

Dmitry S. Podlesny, senior lecturer 

Zernograd 

Rostov-on-Don 

podlesniy.dmitri@yandex.ruКамбуловС. И.KambulovS. I.

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

г. Зерноград 

г. Ростов-на-Дону 

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

Zernograd 

Rostov-on-Don 

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

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

г. Зерноград 

г. Ростов-на-Дону 

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

Zernograd 

Rostov-on-Don 

rykovvb@mail.ruПолушкинО. А.PolushkinO. A.

Олег Алексеевич Полушкин, доктор технических наук, профессор 

г. Ростов-на-Дону 

Oleg A. Polushkin, Dr.Sc.(Eng.), professor 

Rostov-on-Don 

polushckinol@yandex.ruАграрный научный центр «Донской»РоссияAgricultural Research Center «Donskoy»Russian FederationАграрный научный центр «Донской»; Донской государственный технический университетРоссияAgricultural Research Center «Donskoy»; Don State Technical UniversityRussian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2025170920251933036Copyright © Пархоменко Г.Г., Подлесный Д.С., Камбулов С.И., Рыков В.Б., Полушкин О.А., 20252025Пархоменко Г.Г., Подлесный Д.С., Камбулов С.И., Рыков В.Б., Полушкин О.А.Parkhomenko G.G., Podlesny D.S., Kambulov S.I., Rykov V.B., Polushkin O.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/685

Отметили, что существующие паровые культиваторы не всегда соответствуют требованиям по качественным показателям технологического процесса поверхностной обработки почвы, в частности, при использовании стрельчатых лап. Совершенствование рабочих органов парового культиватора может осуществляться путем коренной модернизации конструкции, при полном отказе от стрельчатых лап. (Цель исследования) Выбор рационального размещения рабочих органов на раме парового культиватора. (Материалы и методы) Предлагаемая конструкция нового рабочего органа парового культиватора, без стрельчатых лап, состоит из стойки с долотом и последовательно установленных на ней лево- и правосторонних плоскорезов. (Результаты и обсуждение) Выявлены виды сред, влияющие на тяговое сопротивление рабочего органа парового культиватора: при отсутствии разрушенной почвы с боковых сторон среда сплошная; при наличии разрушенной почвы с одной стороны – полусплошная, с двух сторон – свободная. Определена наиболее рациональная схема размещения четного количества рабочих органов на раме парового культиватора, т.е. двухрядная с изменяемой шириной захвата. При этом половина рабочих органов функционирует в условиях сплошной среды, один – полусплошной, а остальные – свободной среды с наименьшим тяговым сопротивлением. (Выводы) В результате расчетов определены следующие параметры размещения на раме парового культиватора: схема двухрядная с четным количеством рабочих органов; количество рабочих органов 6; ширина захвата машины 3 метра; расстояние вдоль рабочего органа 52-54 сантиметра; поперечное расстояние между рабочими органами 48-50 сантиметров.

The paper highlights that existing steam cultivators do not always meet the quality requirements for the technological process of surface tillage, particularly when equipped with sweep shares. The performance of steam cultivator working bodies can be improved through a fundamental redesign involving the complete elimination of sweep shares. (Research purpose) The study aims to determine the optimal arrangement of working bodies on the frame of a steam cultivator. (Materials and methods) The proposed design of the new working element, excluding sweep shares, consists of a shank with a chisel and consecutively mounted left- and right-sided flat cutters. (Results and discussion) The study identified three distinct soil conditions affecting the draft resistance of the steam cultivator’s working element: solid –without loosened soil on the sides; semi-solid – with loosened soil on one side; and free – with loosened soil on both sides. It was established that most efficient arrangement of an even number of working bodies on the cultivator frame is a two-row configuration with adjustable working width. In this arrangement, half of the working bodies operate under solid conditions, one operates under semi-solid conditions, and the rest operate under free conditions, which ensure the lowest draft resistance. (Conclusions) The calculations yielded the following optimal parameters for arrangement of working bodies on the steam cultivator frame: a two-row arrangement with an even number of working bodies; a total of 6 working bodies; a machine working width of 3 meters; a longitudinal spacing between working bodies of 52–54 centimeters ; and a transverse spacing of 48–50 centimeters.

паровой культиваторобработка почвырама культиваторапараметры культиватораsteam cultivatorsoil cultivationcultivator framecultivator parametersReferencesMamkagh A. Effect of soil moisture, tillage speed, depth, ballast weight and, used implement on wheel slippage of the tractor: a review. Asian Journal of Advances in Agricultural Research. 2019. N9 (1). 1-7. DOI: 10.9734/AJAAR/2019/46706.Mamkagh A. Effect of soil moisture, tillage speed, depth, ballast weight and, used implement on wheel slippage of the tractor: a review. Asian Journal of Advances in Agricultural Research. 2019. N9 (1). 1-7 (In English). DOI: 10.9734/AJAAR/2019/46706.Panagos P., Borrelli P., Poesen J. et al. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. N54. 438-447. DOI: 10.1016/j.envsci.2015.08.012.Panagos P., Borrelli P., Poesen J. et al. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. N54. 438-447 (In English). DOI: 10.1016/j.envsci.2015.08.012.Chappell A., Webb N. Using albedo to reform wind erosion modelling, mapping and monitoring. Aeolian Research. 2016. N23. 63-78. DOI: 10.1016/j.aeolia.2016.09.006.Chappell A., Webb N. Using albedo to reform wind erosion modelling, mapping and monitoring. Aeolian Research. 2016. N23. 63–78 (In English). DOI: 10.1016/j.aeolia.2016.09.006.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. DOI: 10.33267/2072-9642-2020-8-8-11.Akhalaia B.Kh., Starovoitov S.I., Tsench Yu.S. 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.Botta G.F., Antille D.L., Bienvenido F. et al. Energy requirements for alleviation of subsoil compaction and the effect of deep tillage on sunflower (Helianthus annus L.) yield in the western region of Argentina’s rolling pampa. Engineering for Rural Development. 2019. N22. 174-178. DOI: 10.22616/ERDev2019.18.N216.Botta G.F., Antille D.L., Bienvenido F. et al. Energy requirements for alleviation of subsoil compaction and the effect of deep tillage on sunflower (Helianthus annus L.) yield in the western region of Argentina’s rolling pampa. Engineering for Rural Development. 2019. N22. 174-178 (In English). DOI: 10.22616/ERDev2019.18.N216.Helmana D., Lenskya I.M., Bonfilb D.J. Early prediction of wheat grain yield production from root-zone soil water content at heading using Crop RS-Met. Field Crops Research. 2019. N232. 11–23. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.12.003.Helmana D., Lenskya I.M., Bonfilb D.J. Early prediction of wheat grain yield production from root-zone soil water content at heading using Crop RS-Met. Field Crops Research. 2019. N232. 11–23 (In English). DOI: 10.1016/j.fcr.2018.12.003.Nakhaei M., Tafreshi A.M., Tafreshi G.M. A new approach in comparison and evaluation of the overall accuracy of six soil-water retention models using statistical benchmarks and fuzzy method. Eurasian Soil Science. 2021. N54 (5). 716-728. DOI: 10.1134/S1064229321050136.Nakhaei M., Tafreshi A.M., Tafreshi G.M. A new approach in comparison and evaluation of the overall accuracy of six soil-water retention models using statistical benchmarks and fuzzy method. Eurasian Soil Science. 2021. N54 (5). 716–728 (In English). DOI: 10.1134/S1064229321050136.Niu G., Shao L.-T., Sun D.A., Guo X.A simplified directly determination of soil-water retention curve from pore size distribution. Geomechanics and Engineering. 2020. N20 (5). 411-420. DOI: 10.12989/gae.2020.20.5.411.Niu G., Shao L.-T., Sun D.A., Guo X.A simplified directly determination of soil-water retention curve from pore size distribution. Geomechanics and Engineering. 2020. N20 (5). 411-420 (In English). DOI: 10.12989/gae.2020.20.5.411.Lachuga Y., Akhalaya B., Shogenov Y. et al. Tillage device of precision processing with pulsed blows of compressed air. Lecture Notes in Networks and Systems book series (LNNS), Springer, Cham. 2023. 510.Lachuga Y., Akhalaya B., Shogenov Y. et al. tillage device of precision pocessing with pulsed blows of compressed air. Lecture Notes in Networks and Systems book series (LNNS), Springer, Cham. 2023. 510. (In English).Amin M., Khan M.J., Jan M.T. et al. Effect of different til lage practices on soil physical properties under wheat in semi- arid environment. Soil and Environment. 2014. Vol. 33 (1).Amin M., Khan M.J., Jan M.T. et al. Effect of different tillage practices on soil physical properties under wheat in semi-arid environment. Soil and Environment. 2014. Vol. 33 (1). (In English).Mairghanya M., Yahyaa A., Adamb N.M. et al. Rotary til lage effects on some selected physical properties of fine textured soil in wetland rice cultivation in Malaysia. Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 194(1-2). 1-11. DOI: 10.1016/j.still.2019.104318.Mairghanya M., Yahyaa A., Adamb N.M. et al. Rotary tillage effects on some selected physical properties of fine textured soil in wetland rice cultivation in Malaysia. Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 194 (1-2). 1-11 (In English). DOI: 10.1016/j.still.2019.104318.Мяло В.В., Мяло О.В., Демчук Е.В. Обоснование основных параметров рабочего органа культиватора для сплошной обработки почвы // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2019. N2 (34).Myalo V.V., Myalo O.V., Demchuk E.V. Foundation of the basic parameters of the working bodies of cultivators for continuous tillage. Bulletin of Omsk State Agrarian University. 2019. N2 (34). (In Russian).Wang M., Fu Z.L., Zheng Z.Q. et al. Effect of performance of soil cultivator with different surface textures of shovel wing. Agriculture. 2021. 11. 1039. DOI: 10.3390/agriculture11111039.Wang M., Fu Z.L., Zheng Z.Q. et al. Effect of performance of soil cultivator with different surface textures of shovel wing. Agriculture. 2021. N11. 1039 (In English). DOI: 10.3390/agriculture11111039.Никонов М.В., Бунеев С.С., Шубкин С.Ю., Клапп А.В. Математическое обоснование схемы расположения рабочих органов на раме культиватора // Агропромышленные технологии Центральной России. 2020. N2 (16). С. 98-103. DOI: 10.24888/2541-7835-2020-16-98-103.Nikonov M., Buneev S., Shubkin S., Klapp A. Mathematical substantiation of the scheme of location of working bodies on the frame of a cultivator. Agro-Industrial Technologies of Central Russia. 2020. N2 (16). 98-103 (In Russian). DOI: 10.24888/2541-7835-2020-16-98-103.Андреев В.Л., Дёмшин С.Л., Ильичёв В.В. и др. Многофункциональный почвообрабатывающий агрегат со сменными рабочими органами // Вестник НГИЭИ. 2018. N11 (90). С. 87-102. EDN: YQDNRR.Andreev V.L., Dyomshin S.L., Ilyichev V.V. et al. Multifunctional soil-cultivating unit with replaceable working bodies. Bulletin NGIEI. 2018. N11 (90). 87–102 (In Russian). EDN: YQDNRR.Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Ценч Ю.С., Квас С.А. Развитие технологий полосной энергоресурсосберегающей обработки почвы // Технический сервис машин. 2018. Т. 132. С. 232-237. EDN: VLSWCQ.Akhalaya B.Kh., Shogenov Yu.Kh., Tsench Ju.S.,3, Kvas S.A. Improved technology for stripe energy resource-saving soil processing. Machinery Technical Service. 2018. Vol. 132. 232-237 (In Russian). EDN: VLSWCQ.Mudarisov S.G., Mudarisov I.I., Lobachevsky Ya.P. et al. Modeling the technological process of tillage. Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 190 (2). 70-77. DOI: 10.1016/j.still.2018.12.004.Mudarisov S.G., Mudarisov I.I., Lobachevsky Ya.P. et al. Modeling the technological process of tillage. Soil and Tillage Research. 2019. Vol. 190(2). 70-77 (In English). DOI: 10.1016/j.still.2018.12.004.

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