Обоснование целесообразности и параметров противоэрозионного элемента рабочего органа глубокорыхлителя

Отметили, что при разработке нового рабочего органа параметры и режимы его функционирования необходимо определять комплексно с использованием согласованных между собой зависимостей. Должны быть учтены не только форма рабочего органа, но и физико-механические свойства почвенной среды, которые не однородны, устойчивый ход работы, а также выполнены требуемые качественные и энергетические показатели технологического процесса. (Цель исследования) Разработка противоэрозионного глубокорыхлителя, извлекающего комки на поверхность почвы. (Материалы и методы) Рабочий орган нового типа предназначен для основной обработки почвы и глубокого (свыше 25 сантиметров) рыхления без оборота пласта с образованием кротовин при противоэрозионной обработке почвы. Представлена схема взаимодействия рабочего органа с почвой. (Результаты и обсуждение) Научную новизну исследований представляют зависимости взаимосвязи параметров и режимов функционирования нового рабочего органа в процессе взаимодействия с объектом. С использованием этих зависимостей разработана методика инженерного расчета рабочего органа в виде усиленных прутков при взаимодействии с поверхностями. Обоснованы способ движения пласта почвы и варианты его разрушения при взаимодействии с вторичными плоскостями разрушения, которые возникают в процессе подъема почвы. (Выводы) Установлены параметры и режимы функционирования нового рабочего органа глубокорыхлителя: проходной размер между прутками в начале процесса схода пласта должен быть не более 50 миллиметров. Для оптимальной траектории комка почвы форма прутка должна соответствовать уравнению брахистохроны первого порядка (циклоиды), длина прутка рабочего органа глубокорыхлителя составляет от 0 до 0,4 метра.

1. Лискин И.В., Лобачевский Я.П., Миронов Д.А. и др. Результаты лабораторных исследований почворежущих рабочих органов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N4. С. 41-47. DOI: 10.22314/2073-7599-2018-12-4-41-47.

2. Кадамов А., Икромов И.И. Интенсивность проявления ветровой эрозии в верховьях Ишкашимского района ГБАО // Земледелец. 2014. N4. С. 91-94. EDN: TLINPD.

3. Лачуга 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.

4. Наумова Н.С. Деградационные процессы на почвах сельскохозяйственного назначения // Молодежь и наука. 2020. N7. С. 20. EDN: IFNWDU.

5. Оказова З.П., Березов Т.А. Об эрозионных процессах на территории Республики Северная-Осетия Алания // Известия Чеченского государственного педагогического университета. Серия 2. Естественные и технические науки. 2019. Т. 18. N2(21). С. 29-32. EDN: IKTFEX.

6. Лобачевский Я.П., Ценч Ю.С., Бейлис В.М. Создание и развитие систем машин и технологий для комплексной механизации технологических процессов в растениеводстве // История науки и техники. 2019. N12. С. 46-55. DOI: 10.25791/intstg.12.2019.1081.

7. Стифеев А.И., Никитина О.В., Лазарев В.И., Зиновь­ев Р.А. Экология пахотных земель Центрального Черноземья в условиях антропогенного воздействия // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. N5. С. 37-45. EDN: RXOGWU.

8. Шекихачева Л.З. Методические подходы к оценке экологического состояния почв // Известия Кабардино-­Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. 2022. N1(35). С. 23-34. DOI: 10.55196/2411-3492-2022-1-35-23-34.

9. Алахвердиев Ф.Д., Набиев О.С. Исследование механизмов дефляции в Северо-Западном Прикаспии индикационными методами для целей охраны и оптимизации почвенных ресурсов // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2017. Т. 11. N3. С. 9095. EDN: YQXQAX.

10. Borrelli P., Robinson D.A., Fleischer L.R. et al. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature Communications. 2013. Vol. 8. DOI: 10.1038/s41467-017-02142-7.

11. Amundson R., Berhe A.A., Hopmans J.W. et al. Soil and human security in the 21st century. Soil Science. 2015. Vol. 348. DOI: 10.1126/science.1261071.

12. Boardman J. Soil erosion science: Reflections on the limi­tations of current approaches. Catena. 2006. Vol. 68. 7386. DOI: 10.1016/j.catena.2006.03.007.

13. Keesstra S.D., Bouma J., Wallinga J. et al. The significance of soils and soil science towards realization of the United Nations Sustainable Development Goals. Soil. 2016. Vol. 2. 111-128. DOI: 10.5194/soil-2-111-2016.

14. Montanarella L., Jon Pennock D., McKenzie N. et al. World's soils are under threat. Soil. 2016. Vol. 2. 79-82. DOI: 10.5194/soil-2-79-2016.

15. Lugato E., Paustian K., Panagos P. et al. Quantifying the erosion effect on current carbon budget of European agricultural soils at high spatial resolution. Global Change Biology. 2016. Vol. 22. 1976-1984. DOI: 10.1111/gcb.13198.

16. Panagos P., Borrelli P., Poesen J. et al. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. Vol. 54. 438-447. DOI: 10.1016/j.envsci.2015.08.012.

17. Borrelli P., Paustian K., Panagos P. et al. Effect of good agricultural and environmental conditions on erosion and soil organic carbon balance: a national case study. Land Use Policy. 2016. Vol. 50. 408-421. DOI: 10.1016/j.landusepol.2015.09.033.

18. Panagos P., Imeson A., Meusburger K. et al. Soil conservation in Europe: wish or reality? Land Degradation & Development. 2016. Vol. 27. 1547-1551. DOI: 10.1002/ldr.2538.

19. Пархоменко С.Г., Пархоменко Г.Г. Моделирование следящих систем почвообрабатывающих агрегатов // Тракторы и сельхозмашины. 2017. N1. С. 22-31. DOI: 10.17816/0321-4443-66258.

20. Мазитов Н.К., Лобачевский Я.П., Дмитриев С.Ю. и др. Модернизированная технология и техника для обработки почвы и посева в экстремальных условиях // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. N6. С. 63-67. EDN: SXGEKD.

21. 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.