CC BY
94
_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_
05.20.01
УДК 631.319.06
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ СО СМЕННЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ
© 2018
Василий Леонидович Андреев, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Техническое обслуживание, организация перевозок и управление на транспорте» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Сергей Леонидович Дёмшин, доктор технических наук, доцент, заведующий лабораторией механизации полеводства Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, Киров (Россия)
Валерий Вячеславович Ильичёв, директор Института транспорта, сервиса и туризма Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Дмитрий Анатольевич Черемисинов, кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории механизации полеводства Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, Киров (Россия) Губейдулла Сибятуллович Юнусов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Механизация производства и переработки сельскохозяйственной продукции» Аграрно-технологический институт Марийского государственного университета, Йошкар-Ола (Россия)
Аннотация
Введение: повышение эффективности технологий возделывания сельскохозяйственных культур возможно обеспечить за счет применения многофункциональной техники для обработки почвы и посева. Материалы и методы: анализ почвообрабатывающей техники показал, что актуальна разработка многофункционального почвообрабатывающего агрегата, способного выполнять основную безотвальную обработку почвы с созданием мульчирующего слоя и комплекс операций предпосевной обработки почвы. Выявлены перспективные конструкции машин, таких как стерневой культиватор фирмы Bomet (Польша) и почвообрабатывающий агрегат КПА-2,2, которые могут стать основой при разработке многофункционального почвообрабатывающего агрегата.
Результаты: предложена конструктивно-технологическая схема многофункционального агрегата со сменными рабочими органами для тракторов класса 14 и 20 кН, предназначенного для осуществления в условиях мелкотоварных хозяйств основной безотвальной обработки почвы на глубину 16-25 см с созданием мульчирующего слоя и комплекса операций предпосевной обработки почвы на глубину 5-12 см. Для быстрой адаптации почвообрабатывающего агрегата к изменению условий эксплуатации разработаны новые способы регулирования угла атаки дисковых секций, ширины захвата агрегата и угла вхождения плоскорежущих лап в почву. Обсуждение: теоретически определены минимально допустимые расстояния между рядами рабочих органов почвообрабатывающего агрегата: от плоскорежущих лап до дисков секции не менее 0,55 метра, от дисков секции до катка не менее 0,45 метра. На основании теоретически и экспериментально определённых тяговых сопротивлений рабочих органов вычислена рациональная ширина захвата агрегата с рабочими органами для основной обработки почвы, равная 2,2-2,3 метра.
Экспериментально изучено влияние размещения плоскорежущих лап по схеме «прямого» и «обратного» клина на тяговое сопротивление плоскореза. Выявлено, что в диапазоне средних рабочих скоростей различие в тяговом сопротивлении находится в пределах ошибки опыта: для «прямого» клина - КПл = 7,05 кН, для «обратного» клина - ¥Пл = 7,12 кН.
Заключение: Разработана конструктивно-технологическая схема многофункционального агрегата для основной безотвальной обработки почвы с созданием мульчирующего слоя и предпосевной обработки почвы. Определены основные параметры агрегата со сменными рабочими органами для основной безотвальной обработки почвы.
Ключевые слова: дисковая секция, лапа культиваторная, лапа плоскорежущая, многофункциональный почвообрабатывающий агрегат, основная безотвальная обработка почвы, предпосевная обработка почвы, прикатывающий каток.
Для цитирования: Андреев В. Л., Дёмшин С. Л., Ильичёв В. В., Черемисинов Д. А., Юнусов Г. С. Многофункциональный почвообрабатывающий агрегат со сменными рабочими органами // Вестник НГИЭИ. 2018. № 11 (90). С. 87-102.
MULTIFUNCTIONAL SOIL-CULTIVATING UNIT WITH REPLACEABLE WORKING BODIES
© 2018
Vasily Leonidovich Andreev, Dr. Sci. (Engineering), professor, head of the chair «Technical service, organization of transportation and transport management» Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia) Sergey Leonidovich Dyomshin, Dr. Sci. (Engineering), associate professor, head of the laboratory of field crop mechanization Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov (Russia) Valery Vyacheslavovich Ilyichev, director of the Institute of transport, service and tourism Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia) Dmitry Anatolievich Cheremisinov, Ph. D. (Engineering), research assistant of laboratory of field crop mechanization Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov (Russia) Gubaidulla Sibgatullovich Yunusov, Dr. Sci. (Engineering), professor, professor of the chair «Mechanization of production and processing of agricultural products» Institute of Agricultural Technologies of Mari State University, Yoshkar-Ola, (Russia)
Abstract
Introduction: Increasing the effectiveness of technologies for cultivating agricultural crops can be achieved through the use of multifunctional techniques for tillage and sowing.
Materials and methods: The analysis of tillage equipment has shown that the development of a multifunctional soil-cultivating unit is relevant, which is able to perform the basic non-moldboard soil cultivation with the creation of a mulching layer and a complex of operations of pre-sowing tillage. The perspective designs of machines such as stubble cultivator of Bomet company (Poland) and soil-cultivating unit KPA-2,2, which can become the basis for the development of a multifunctional soil-cultivating unit, are revealed.
Results: The constructive-technological scheme of the multifunctional soil-cultivating unit with replaceable working bodies for tractors of traction class 14 and 20 kN is offered. The unit is designed for implementation in the conditions of small-scale farms of the basic non-moldboard soil cultivation to a depth of 16-25 cm with the creation of a mulching layer and a complex of operations of pre-sowing tillage to a depth of 5-12 cm. For quick adaptation of the soil-cultivating unit to the changing operating conditions, new ways of adjusting the angle of attack of the disk sections, the width of the capture unit and the angle of entry of flat-cutting feet in the soil have been developed. Discussions: Theoretically, the minimum permissible distances between the rows of working bodies of the soil-cultivating unit are determined: from the flat-cutting feet to the disks of the section not less than 0.55 meters, from the disks of the section to the rolling packer not less than 0.45 meters. On the basis of theoretically and experimentally determined traction resistances of the working bodies, a rational width of the capture of the unit with the working bodies for the basic non-moldboard soil cultivation is calculated, equal to 2.2-2.3 meters. The influence of the placement of flat-cutting feet according to the scheme of the «direct» and «reverse» wedge on the traction resistance of the blade cultivator is studied experimentally. It was found that, in the range of average operating speeds, the difference in traction resistance is within the experiment error: for the «direct» wedge Fm = 7.05 kN, for the «reverse» wedge Fnil = 7.12 kN.
Conclusions: a constructive-technological scheme of the multifunctional soil-cultivating unit for basic non-moldboard soil cultivation with the creation of a mulching layer and presowing soil cultivation was developed. The main parameters of the unit with replaceable working bodies for basic non-moldboard soil cultivation are determined. Keywords: basic non-moldboard soil cultivation, pre-sowing tillage, multifunctional soil-cultivating unit, flat-cutting feet, feet of cultivator, disk sections, rolling packer.
For citation: Andreev V. L., Dyomshin S. L., Ilyichev V. V., Cheremisinov D. A., Yunusov G. S. Multifunctional soil-cultivating unit with replaceable working bodies // Bulletin NGIEI. 2018. № 11 (90). P. 87-102.
Введение
Основными задачами почвообработки являются оптимизация фракционного состава почвы, регулирование водно-воздушного, теплового и питательного баланса, создание благоприятствующих развитию культивируемых растений фитосанитар-ных условий, снижение негативных последствий водной и ветровой эрозии почвы. Выбор системы почвообработки при возделывании сельскохозяйственных культур напрямую зависит от почвенных и климатических условий сельскохозяйственного производства, а также от его уровня интенсификации [1, с. 93-114]. Для природно-климатических условий Северо-Восточного региона европейской части России, с преобладанием северных участков лесостепи и таёжно-лесной зоны, целесообразно применение комбинированной системы почвообра-ботки, которая предполагает чередование безотвальной и отвальной обработки почвы. Частота и последовательность смены вида обработки зависит от принятого севооборота, засорённости пашни сорняками и т. д. [2; 3, с. 91-97; 4, с. 4-12].
Современные задачи повышения эффективности почвообработки также непременно включают снижение энерго- и трудозатрат [5, с. 36-37]. Важнейшим направлением в этом аспекте является совмещение технологических операций, которое рационально применять при дополнении плоскорезной обработки, как вида основной обработки почвы, операциями по рыхлению верхнего слоя почвы, а также в случае единовременного выполнения завершенного комплекса операций предпосевной обработки [6, с. 3-15]. При этом совмещение операций помимо выполнения основной задачи существенно снижает энерго- и трудозатраты на проведение почвообработки, повышает её качество, позволяет более рационально использовать капиталовложения.
Широкое применение вспашки в комбинированной системе основной обработки почвы обуславливает использование традиционных приёмов предпосевной почвообработки, включающее последовательное выполнение весеннего боронования, дискования или культивации зяби и прикатывания, а также культивацию чистых паров. К их недостаткам следует отнести высокую энергозатратность и трудоёмкость, необходимость наличия значительной номенклатуры технических средств, что возможно минимизировать путем выполнения всего комплекса данных технологических операций многофункциональными комбинированными агрегатами. Выбор рационального сочетания технологических операций определяется следующим:
1) соблюдение оптимальных агрономических сроков проведения операций и уменьшение зависимости качества обработки почвы от метеоусловий;
2) уменьшение переуплотнения почвы из-за негативного воздействия ходовых систем МТА за счёт сокращения числа технологических ходов;
3) возможность использования энергонасыщенных тракторов на мелкоконтурных полях с неровным рельефом за счёт их более полной загрузки.
Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод об актуальности разработки адаптированного к агроландшафтным условиям европейской части Северо-Востока РФ многофункционального почвообрабатывающего агрегата для тракторов класса 14 и 20 кН, предназначенного для осуществления основной безотвальной обработки почвы на глубину 16-25 см с созданием мульчирующего слоя и предпосевной обработки почвы на глубину 5-12 см. Его применение позволит более рационально и комплексно использовать энергоресурсы и финансы, уменьшить вредное воздействие проходов тракторов и сельскохозяйственных машин на структуру и плотность почвы, увеличить производительность труда, снизить себестоимость продукции при сохранении её качества, уменьшить затраты на производство сельскохозяйственных культур.
Цель работы. Обоснование конструктивно-технологической схемы и основных параметров многофункционального агрегата со сменными рабочими органами, способного выполнять основную безотвальную обработку почвы с созданием мульчирующего слоя и комплекс операций предпосевной обработки почвы.
Материалы и методы
Проведенный анализ существующей почвообрабатывающей техники показал, что в настоящее время отечественное сельскохозмашиностроение не выпускает универсальных, многофункциональных почвообрабатывающих агрегатов, способных выполнять как основную безотвальную обработку почвы на глубину до 25 см, так и комплекс операций предпосевной обработки почвы на 5-12 см. Среди зарубежных почвообрабатывающих агрегатов заслуживает внимания многофункциональный агрегат фирмы Bomet (Польша) (рис. 1), способный выполнять три комплекса технологических операций: безотвальную почвообработку на 14-16 см с прикатыванием, рыхление почвы культиваторными стрельчатыми лапами на 8-12 см с боронованием верхнего слоя пружинными зубьями, а также поч-вообработку перед пропашными культурами на глубину до 12 см посредством пружинных рыхли-тельных лап с формированием гребней [7]. Рама
обеспечивает использование культиватора с рабочей шириной 3,0 м, после монтажа расширяющих элементов ширина культиватора увеличивается до 3,8 или 3,7 м, а также может осуществлять 4-рядовое окучивание или нарезание гребней (табл. 1). Быстросьёмные кронштейны крепления рабочих органов позволяют менять их месторасположение на брусьях рамы, а на выносных балках могут размещаться трубчатый каток, зубовая пружинная борона или гребнобразователи.
В первом варианте культиватор оснащён плоскорежущими лапами шириной захвата 425 мм, а на выносных балках крепятся каток и сферические диски для устранения гребней после прохода лап. Во втором варианте на культиватор устанавливаются стрельчатые рабочие органы шириной захвата
335 мм, а на удлинители рамы монтируется 3-рядная вычесывающая борона, оснащённая пружинными лапами. В первом случае опорным элем е нтом орудия является прикатывающий каток, во втором - опорные колеса. Для нарезания гребней или окучивания на первом сегменте рамы культиватора крепятся рыхлительные рабочие органы, на втором - гребнеобразующие корпуса, а на удлинителях рамы расположена оснастка для гребнепро-филирования. Недостатками данного культиватора являются малая глубина почвообработки плоскорежущими рабочими органами, что для проведения разноглубинных обработок почвы требует наличия дополнительной соответствующей техники в хозяйстве, и возможность его применения лишь на лёгких по составу почвах.
Рис. 1. Общий вид многофункционального стерневого культиватора Bomet (Польша) при оснащении плоскорежущими лапами и катком (а), стрельчатыми лапами и вычесывающей бороной (б), рыхлительными лапами, гребнеобразующими корпусами и профилирующей приставкой (в) Fig. 1. General view of the multifunctional stubble cultivator Bomet (Poland) when equipped with flat-cutting feets and packer (a), sweeps and harrow (b), ripping hoes, ridging bodies and the profiling attachment (c)
в
Среди отечественных разработок данного типа почвообрабатывающей техники интерес представляет конструкция многофункционального агрегата для безотвальной почвообработки, созданного в ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (г. Киров) [8; 9]. Технологическая схема орудия построена на интенсивном крошении пласта почвы при сходе его с ле-
мехов плоскорежущей лапы плоскосферическими дисками секции лущильника, что обеспечивает высокое качество безотвальной обработки почвы с созданием мульчирующего слоя. Конструкция данного агрегата включает раму с опорными колесами, плоскорежущие лапы, дисковые рабочие органы и сменный адаптер для выполнения дополнительных
операций почвообработки - каток прикатывающий или корпуса для нарезания гребней (рис. 2).
Плоскорежущие рабочие органы установлены на раме в виде «обратного клина» для повышения компактности конструкции агрегата и снижения энергоёмкости почвообработки [10]. В качестве дисковых рабочих органов использованы плоскосферические гладкие диски 0450 мм, которые показали более высокое качество рыхления почвы при их установке на минимальном расстоянии от плоскорежущих лап. Дисковые рабочие органы в виде секций на общем валу жёстко закреплены на раме, что стабилизирует глубину почвообработки плоскорежущими лапами. Размещение секций дисков параллельно рядам плоскорежущих лап обеспечивает компактность и низкую металлоемкость
конструкции. Расположение стыка секций на расстоянии не менее 0,3 м от стойки средней плоскорежущей лапы предотвращает образование развальной борозды.
Разработанная конструктивно-технологическая схема орудия реализована в навесном многофункциональном агрегате КПА-2,2 для тракторов класса 14 и 20 кН (табл. 2), который предназначен выполнения основной безотвальной почвообработ-ки на 16-25 см с дискованием верхнего слоя почвы. При почвообработке на 8-16 см агрегат помимо дискования может осуществлять выравнивание и прикатывание почвы посредством сменного адаптера в виде пруткового катка или нарезку гребней под посадку картофеля посредством сменного адаптера с гребнеобразующими корпусами [11].
Таблица 1. Техническая характеристика стерневого культиватора Bomet (Польша) Table 1. Technical characteristic of the stubble cultivator Bomet (Poland)
Выполняемая операция / Ongoing operation
Стерневой культи- Агрегат с зубовой
Показатель / Indicator ватор с катком / бороной / Окучник/
Stubble cultivator Cultivator with Hiller
with packer spring-tooth harrow
Глубина почвообработки, см / Working depth, cm
Ширина захвата, м / Working width, m Класс трактора, кН / Class of tractor, kN Число лап культиватора, шт. / Number of cultivator feets, pcs. Ширина захвата лапы культиватора, мм / The width of the cultivator's feet, mm Число дисков, шт. / Number of disks, pcs. Диаметр дисков, мм / Diameter of disks, mm Диаметр катка, мм / Diameter of packer, mm Число обрабатываемых рядков, шт. / Number of rows processed, pcs. Междурядье, см / Row spacing, cm Габаритные размеры, мм / Overall dimensions, mm :
- ширина / width
- длина / length
- высота / height
Масса, кг / Mass, kg
14-16
3,0/3,8* 20; 30
7/9*
425
6/8 460 500
2 990/3 850* 2 860/2 860* 1 250/1 250* 880/1 050*
8-12
3,0/3,7* 14; 20
9/11* 335
2 995/3 785* 2 700/2 700* 1 230/1 230* 670/800*
до 12
3,0 14
5
13
4 75
3 180 2 220 1 250 790
* - в числителе значение показателя без установки расширяющих элементов, в знаменателе - при их установке
Рис. 2. Комбинированный агрегат для безотвальной обработки почвы: а) вид сбоку; б) вид сверху: 1 - автосцепка; 2 - опорное колесо; 3 - лапы плоскорежущие; 4 - дисковые секции; 5 - прикатывающий каток; 6 - механизм регулировки глубины обработки; 7 - механизм регулировки глубины обработки дисковой секции
Fig. 2. The combined unit for non-moldboard soil cultivation: a) side view; b) top view: 1 - automatic coupler; 2 - support wheel; 3 - flat-cutting feets; 4 - disk sections; 50 - rolling packer; 6 - mechanism of adjustment of depth of tillage; 7 - the mechanism of adjustment of depth of tillage of disk section
б
а
В процессе исследований в полевых условиях выявлено, что многофункциональный агрегат КПА-2,2 устойчиво выполняет безотвальную обработку почвы в соответствии с агротехническими требованиями [12; 13], выдерживает рабочую ширину захвата и установочную глубину обработки. В то же время отсутствие возможности выполнять предпосевную почвообработку на глубину 5-12 см существенно ограничивает его применение, также значимым недостатком данного агрегата является отсутствие регулировки угла атаки дисковых секций, что не позволяет адаптировать рабочие органы к изменяющимся условиям работы.
Результаты и обсуждения
Проведенный анализ конструкций многофункциональных почвообрабатывающих агрегатов показал, что вариант основной безотвальной поч-вообработки, заключающийся в дополнительном крошении плоскосферическими дисками секций лущильника пласта почвы, подрезанного и поднятого лемехами плоскорежущих рабочих органов, позволяет достичь высокого качества почвообработки в агроландшафтных условиях Евро-Северо-Востока РФ [14; 15, с. 133-138]. В качестве прототипа при разработке многофункционального почвообрабатывающего агрегата, предназначенного для осуществления основной безотвальной обработки почвы на глубину 16-25 см и предпосевной обработки почвы на глубину 5-12 см, принята схема агрегата КПА-2,2.
Для расширения функциональных возможностей агрегат предложено оснастить двумя комплек-
тами сменных рабочих органов для выполнения основных технологических операций: основной безотвальной почвообработки и предпосевной культивации, при этом дисковые секции предполагается использовать с обоими вариантами сменных рабочих органов. Повышение качества предпосевной почвообработки будет достигнуто за счет оборудования агрегата сменными адаптерами для дополнительной обработки - катками для прикатывания, штригель-боронами, цепными шлейфами и т. д.
В целом, не учитывая сменных адаптеров для дополнительной почвообработки, многофункциональный агрегат состоит из рамы, опорных колёс с механизмом регулирования глубины обработки почвы, сменных рабочих органов: плоскорежущих лап или стрельчатых культиваторных лап, и дисковых секций, которые жестко зафиксированы относительно рамы посредством кронштейнов крепления (рис. 3). Характер, выполняемой агрегатом поч-вообработки, зависит от типа комплекта сменных рабочих органов, установленных на раме.
При размещении на ней плоскорежущих рабочих органов производится основная безотвальная почвообработка, при этом дисковые секции осуществляют рыхление верхнего слоя почвы на глубину до 8 см (рис. 4, а, б). В этом случае на раме крепятся три плоскорежущие лапы по схеме «обратного клина», что должно снизить их тяговое сопротивление агрегата [10], и две дисковые секции. Стык дисковых секций расположен сбоку от стойки средней плоскорежущей лапы на расстоянии от неё не менее 0,3 м, что устраняет бороздообразующий эффект от
суммарного действия стойки лапы и стыка крайних дисков секций, которые при размещении на одной линии работают на углубление борозды [16]. Дисковые секции при установке при больших углах атаки осуществляют рыхление верхнего слоя почвы, снижая количество сорняков и способствуя более
быстрому разложению растительных остатков. С уменьшением угла атаки глубина и интенсивность почвообработки плоскосферическими дисками снижается, также на эти параметры дискования существенное влияние оказывает тип режущей кромки плоскосферических дисков.
Таблица 2. Техническая характеристика агрегата для безотвальной почвообработки КПА-2,2 Table 2. Technical characteristics of the combined unit for non-moldboard soil cultivation KPA-2.2
Показатель / Indicator
Выполняемая операция / Ongoing operation
основная безотвальная обработка / basic non-moldboard soil cultivation
обработка почвы с прикатыванием / soil cultivation with packing
обработка почвы с нарезанием гребней / soil cultivation with the cutting ridges
Производительность за час основного времени, га/ч / Output of basic time, ha/h Глубина обработки, м / Working depth, cm Рабочая скорость, м/с / Working speed, m/s Ширина захвата, м / Working width, m Ширина захвата плоскорежущей лапы, м / The width of the flat-cutting feet, mm Габаритные размеры, мм / Overall dimensions, mm : - ширина / width
- длина / length
- высота / height
Масса, кг / Mass, kg
Средняя трудоёмкость переоборудования машины, чел.-ч / Average labor intensity of the re-equipment of the unit, man-hours
до 1,6 до 0,25
1 970
2 200 1 300 475
до 2,0
0,08-0,16 1,0-2,5 2,2
0,76
2 450 2 400 1 300 590
не более 2,5
до 2,0 0,10-0,16
2 500 2 400 1 300 575
а б
Рис. 3. Почвообрабатывающий агрегат при комплектации плоскорежущими (а) и культиваторными лапами (б): 1 - опорное колесо; 2 - механизм регулировки положения опорных колес; 3 - лапы плоскорежущие; 4 - рама; 5 - дисковые секции; 6 - механизм регулировки положения дисковой секции; 7 - кронштейн крепления дисковой секции; 8 - брус съёмный; 9 - лапы культиваторные Fig. 3. Soil-cultivating unit (side view) with a set of flat-cutting (a) and cultivator feets (b): 1 - support wheel; 2 - mechanism for adjusting the position of the support wheels; 3 - flat-cutting feets; 4 - frame; 5 - disk sections; 6- mechanism for adjusting the position of the disk section; 7 - bracket for securing the disk section; 8 - detachable bar; 9 - cultivator feets
При монтаже на раме культиваторных стрельчатых лап шириной захвата 300-330 мм соответственно выполняется предпосевная культивация, а
дисковые секции, которые в этом случае используют большей длины и которые установлены на минимальных углах атаки, осуществляют выравнива-
ние и прикатывание почвы, также при необходимости размещаются прикатывающие катки или другой сменный адаптер. Культиваторные лапы имеют двухрядное размещение на раме с расстоянием между рядами 450-500 мм, при этом второй ряд куль-тиваторных лап монтируется на съемной балке. Увеличение длины дисковых секций достигается за счёт установки осей большей длины и дополнительных плоскосферических дисков.
Для быстрой адаптации дисковых рабочих органов агрегата к условиям эксплуатации вследствие изменения свойств почвы, рельефа местности или агротехнических требований на почвообработку под определённую сельскохозяйственную культуру предусмотрена регулировка угла атаки дисковых секций. Изменение угла атаки дисковых секций выполняется ступенчато за счёт того, что их кронштейны крепления на раме, помимо механизма регулировки глубины обработки, имеют шарнирное сопряжение, допускающее посредством поворота в горизонтальной плоскости осуществлять перестановку кронштейнов на разные стороны бруса и между разным количеством дисков на оси дисковой
секции (рис. 4, в). При этом в данном случае их угол атаки целесообразно уменьшить до 0-5° так, как дополнительная обработка почвы, сопоставимая по глубине и качеству с проходом культиваторных лап, приведет к переизмельчению частиц почвы до эро-зионноопасного состояния. При обработке почвы на малых или даже минимально отрицательных углах атаки дисковые секции обеспечивают дополнительное выравнивание и прикатывание почвы, взрыхленной почвообрабатывающими лапами.
Брус рамы для крепления дисковых секций расположен под углом в (рис. 4, а), который соответствует среднему положению установки дисковых секций между максимальным и минимальным углом атаки. Это позволяет достичь требуемого для дискования почвы диапазона регулирования угла атаки в пределах 0-20° градусов без изменения угла установки бруса дисковых секций, а только за счет перестановки их кронштейнов крепления на разные стороны бруса и между разным количеством дисков на оси секции, что существенно упрощает конструкцию агрегата.
а б в
Рис. 4. Схема размещения сменных рабочих органов почвообрабатывающего агрегата: а - плоскорежущие лапы и дисковые секции при минимальном угле атаки; б - плоскорежущие лапы и дисковые секции при максимальном угле атаки; в - культиваторные лапы и дисковые секции при минимальном угле атаки; 1 - опорное колесо; 2 - механизм регулировки положения опорных колес; 3 - рама; 4 - лапы плоскорежущие; 5 - дисковые секции; 6 - кронштейн крепления дисковой секции; 7 - брус съёмный; 8 - лапы культиваторные Fig. 4. Scheme of placement of replaceable working bodies soil-cultivating unit: a - flat-cutting feets and disk sections with a minimum angle of attack; b - flat-cutting feets and disk sections at the maximum angle of attack; c - cultivator feets and disk sections with a minimum angle of attack; 1 - support wheel; 2 - mechanism for adjusting the position of the support wheels; 3 - frame; 4 - flat-cutting feets; 5 - disk sections; 6 - bracket for securing the disk section; 7 - detachable bar; 8 - cultivator feets
Также для расширения возможности адаптации агрегата со сменными рабочими органами для основной безотвальной почвообработки к условиям эксплуатации предложены новые способы регулировки его ширины захвата и регулировки угла вхождения плоскорежущих лап в почву.
Изменение ширины захвата агрегата осуществляется путем перестановки плоскорежущих лап на внутренние или внешние площадки кронштейнов рамы при сопутствующем монтаже или демонтаже крайних плоскосферических дисков секции. Причём ширина b кронштейнов рамы, которые имеют сквозные отверстия, равна междисковому расстоянию секции (рис. 5).
Регулировка угла вхождения плоскорежущей лапы в почву осуществляется путем ослабления болтовых соединений и изменении положения эксцентриковой втулки в отверстии стойки лапы. Размещение одного из болтов в горизонтальной прорези стойки плоскорежущей лапы, шириной равной диаметру болта и длиной - не менее суммы диаметра болта и величины эксцентриситета втулки, позволяет осуществлять плавную регулировку угла вхождения плоскорежущей лапы в почву при заданном соотношении эксцентриситета втулки, расстояния между болтами и требуемой величиной уг-
ла поворота лапы. При размещении эксцентриковой втулки в отверстии стойки в крайние положения по высоте обеспечивает в одном случае минимальный угол вхождения плоскорежущей лапы в почву равный 0°, во втором - максимальный равный 5°.
Данные регулировки позволяют эффективнее использовать трактор, агрегатируемый с агрегатом, что позволяет уменьшить энергоёмкость почвооб-работки посредством выбора оптимальной нагрузки, а также повышают качество почвообработки за счет эксплуатации МТА в зоне оптимальных, соответствующих агротехническим требованиям, рабочей глубины обработки и скорости движения.
Для проектирования экспериментального образца агрегата необходимо теоретически определить его основные параметры, такие как минимально допустимое расстояние между рядами р а-бочих органов и его рациональную ширину захвата для заданного класса тракторов. В связи с тем, что ширина захвата агрегата с культиваторными лапами лимитирована их жёстким креплением на раме и меньшими габаритными размерами рабочих органов для предпосевной почвообработки, расчёт данных параметров проведен для варианта агрегата с плоскорежущими лапами и дисковыми секциями.
Рис. 5. Схема крепления плоскорежущей лапы на раме почвообрабатывающего агрегата: 1 - лапа плоскорежущая; 2 - эксцентриковая втулка; 3 - болт; 4 - рама; 5 - кронштейн крепления рамы Fig. 5. Scheme of fastening the flat-cutting feet on the frame of the soil-cultivating unit: 1 - flat-cutting feet; 2 - eccentric sleeve; 3 - bolts; 4 - frame; 5 - frame mounting bracket
Расстояние между плоскорежущими лапами и дисковой секцией. Работа плоскорежущих лап представляет собой воздействие трехгранных (лемехов) и прямых двугранных (долота) клиньев на
обрабатываемый слой почвы. Во время работы происходит движение частиц почвы по поверхности плоскорежущих лап. Определив расстояние, которое пролетит частица почвы после её схода с лемеха
лапы, можно определить минимально допустимое расстояние между плоскорежущими лапами и дисковой секцией.
В данном случае воспользуемся методикой расчёта, предложенной С. А. Ивженко и Б. И. Ших-саидовым [16]. В этом случае траектория движения частицы почвы определяется с использованием метода обратимости, при котором считается, что рабочий орган находится в неподвижном состоянии, а частицы почвы перемещаются по поверхности лемеха лапы вверх и после схода с него находятся в фазе полёта до опускания на дно борозды (рис. 6).
Начальная скорость частицы М при сходе с лемеха лапы плоскореза:
щ = щ/собРК , (1)
где рд - скорость агрегата, м/с; максимальная скорость Рд = 3 м/с.
Вектор начальной скорости Ро отклоняется от горизонтали на угол
Рк = Р-<Р, (2)
где в - угол крошения почвы, равный углу наклона лемеха, в = 20°; ф - угол трения почвы по стали, для легко- и среднесуглинистых почв ф = 20-27°.
md vr
= 0;
md v,.
= -тд.
(3)
У
0
IA Wf 0 H 'ч* \
Л s a
Рис. 6. Траектория движения частицы почвы
по лемеху плоскорежущей лапы Fig. 6. Trajectory of the movement of a particle of soil along the ploughshare of flat-cutting feet
Дифференциальные уравнения для частицы почвы М, на которую воздействует сила тяжести G = mg, имеют вид:
dt dt
После интегрирования и последующих преобразований конечное уравнение для определения расстояния хтах = , на которое удаляется лапа плоскореза за время полёта частицы почвы примет вид
-19рк +^д2/Зк +2дН^
Хтах = $ = ~ ^А ■ (4)
У
При подстановке числовых значений в уравнение (4) получим 5 = 0,4 м.
В этом случае рассмотрено движение частицы почвы по поверхности лемеха лапы. В действительности высота обрабатываемого пласта почвы максимально может достигать 0,25 м. Считая, что частицы верхнего слоя почвы движутся по параболической траектории параллельно рассмотренному случаю, можно допустить, что минимально возможное расстояние между рядами плоскорежущих лап и дисковых секций, соответствующее окончанию почвенного валика, будет равно сумме расстояния полёта частицы почвы, после схода с лемеха лапы, и высоте обрабатываемого пласта почвы.
Минимально допустимое расстояние от задней части лапы до точки заглубления дисков дисковой бороны, при котором не будет происходить сгружи-вания почвы после её схода с плоскорежущих лап перед дисковой секцией, должно быть не менее 0,65 метра или при переводе в расстояние от крайней задней точки лемеха лапы до ближайшей точки на передней части диска - не менее 0,55 метра.
Расстояние между дисковой секцией и прикатывающим катком. Обоснование минимально допустимого расстояния Ьтп между дисками секции и катком выполнено согласно методике, предложенной Г. С. Юнусовым [17, с. 94-136]. Для того этого изучено взаимодействие сферического диска с почвой (рис. 7). Выделен почвенный объём АУ01 в точке О1 и рассмотрено его движение в момент схода с диска.
z 0 ' 0, \
>1
15 AVmy Vr Y
d Lrn
а б
Рис. 7. Расчетная схема для определения расстояния между дисковой секцией и катком (а) и схема перемещения частицы почвы по рабочей поверхности диска (б) Fig. 7. Calculation scheme for determining the distance between the disk section and the packer (a) and the scheme of movement of soil particles on the working surface of the disk (b)
Вертикальная составляющая скорости объёма почвы АУ01 в точке О1 равна нулю. Абсолютную скорость перемещения частицы почвы:
^ = (5)
СОБ(р о
где X - угол между нормалью ОЫ к поверхности диска и ОХ (рис. 3, б), X = 70°; ф0 - угол трения почвы о поверхность диска, ф0 = 23°.
Свободному перемещению объема АУ01 при сходе с диска препятствует сопротивление силы трения
9 /п ■ (6)
Дифференциальные уравнения движения АУ01 в направлении оси У имеют вид:
д 2 ¥
^ g ¡-2 ^mi ' dfn ;
dY W f +
Ymi = Vy ^2 — ^^ t2 + Y0l.
(7)
Почвенный объем АУ01 начинает свое движение в начале координат, отсюда следует, У0^ равно нулю. Время перемещения ^2 почвенного объема Ут
д¥ п
определяем из условия — = 0.
Из равенства (7) следует:
'2= £ (8)
При подстановке числовых значений получим (2 = 0,61 с, Уа = 1,1 м/с.
Зная абсолютную скорость перемещения частицы почвы и время ее полета, определим расстояние полёта частицы почвы, которое равно ЬШп = 0,67 м.
Таким образом, расстояние между точкой отрыва почвы с диска секции до точки погружения прикатывающего катка в почву должно быть не менее 0,65 метра или при переводе в расстояние от крайней задней точки диска до передней части катка - не менее 0,45 метра.
Расчетная ширина захвата почвообрабатывающего агрегата. Для разработки опытного образца почвообрабатывающего агрегата для определённого тягового класса тракторов необходимо теоретически определить его рациональную ширину захвата, исходя из суммарного тягового сопротивления рабочих органов. Так как ширина захвата агрегата с рабочими органами для предпосевной поч-вообработки ограничена жёстким креплением куль-тиваторных лап на раме (ширина захвата не должна превышать 2,5-3 м [18, с. 206]) и при этом они обладают меньшим сопротивлением, то расчёт выполнен для варианта агрегата с рабочими органами для основной обработки почвы.
Тяговое сопротивление дисковой секции. Удельное тяговое сопротивление дисковой секции
определено путём расчёта по методике, предложенной Ф. М. Канарёвым [19, с. 103-106]. Схема взаимодействия сферического диска бороны с почвой представлена на рисунке 8. Дисковая борона в составе разрабатываемого агрегата имеет симметричную конструкцию, следовательно её тяговое сопротивление равно РТ = пРх.
Величина суммарных проекций сил, действующих на один диск Рх :
£РХ = клЬл{созахлд + ¡соБа^т) -
-Рф(созах + /созахт)со5ах , (9)
где РФ - результирующая фронтальной реакции, Н; / - коэффициент трения почвы о сталь, / = 0,4; Ь -длина участка лезвия диска, разрезающего пласт, м; кЛ - удельная реакция почвы на лезвие, кН/м, кЛ = 1,0 кН/м.
Результирующая фронтальной реакции на диск РФ равна
Рф = 0,5ко ^2Д2 агссоБ—- Ь(Р -к )) , (10)
где Л - радиус диска, м, Л = 0,225 м; к - глубина обработки, м, к = кП = 0,08 м; кП - высота продольного гребня на дне борозды, м; ко — удельное сопротивление почвы, кПа, ко = 100 кПа.
Длина рабочего участка лезвия Ь, разрезающего пласт
. fu . Rcosfí —h
ьл = Ру^ — arcsin
к2 ЯСОБР )' (11)
Направляющие косинусы вектора силы трения почвы об фаску лезвия диска и давления на лезвие, а также косинус угла между осью ординат и вектором нормальной силы реакции пласта на сферу диска в точке С определятся как
^ п ту) ~~
(Ásin ac—1)cosa +Acos ас sina sinfí
Rcosa sina cosfí jr2—R2
cosaxn¿ =
1+Я2 —2Ásinаг+Д ч°
sinfí sinac cos<p — (—) cosfí
(12)
— /
sina — (13)
-cosac cos<p cosa; cosax = [cosfícos<pc — sinfí sin<pc sin^tc]sina
—sinpc costetccosa, (14)
где fí - угол наклона диска, град.; а - угол атаки диска, град.; фс - угол между осью вращения и радиусом, проведенным из центра сферы, град.; r -радиус сферы диска, м; X - кинематический показатель, X = 1.
Подставив числовые значения в уравнение (10-14) при следующем режиме работы дисковой секции: h = 0,08 м, fí = 0, а = 15°, r = 1,3 м, b = 0,196 м, ас = 65°, фс = 8°, ф = 10°, Шс = 104°, получим следующие результаты: cosax„/I = -0,305, cosar„ д = -0,447, cosax = 0,289, cosaxm = sinax = 0,957,
Ь = 0,2 м, РФ = 1,22 кН. Используя уравнение (9), получим величину суммарных проекций сил, действующих на диск, Рх = -0,34 кН. В дисковой бороне диски расположены между собой на расстоянии 0,22 м. Следовательно, удельное тяговое сопротивление дисковой бороны равно РудХ = 1,6 кН/м.
Рис. 8. Схема взаимодействия сферического диска с почвой Fig. 8. Scheme of interaction of a spherical disk with soil
Тяговое сопротивление плоскорежущих лап. Обзор литературы по вопросу расположения плоскорежущих лап на раме агрегата выявил, что не существует единого мнения о рациональном применении установки рабочих органов по схеме «прямого» и «обратного» клина. Для определения тягового сопротивления плоскорежущих лап и изучения их тягового сопротивления при разных схемах размещения разработана лабораторно-полевая установка (рис. 9). Испытания проведены на среднесуглини-стой дерново-подзолистой почве влажностью 15,2 % и твёрдостью 3,29 МПа в слое до 25 см. Угол раствора плоскорежущих лап 2у = 110°, ширина захвата 0,76 м. Глубина обработки составляла 22 см, скорость движения 6,8 км/ч.
По результатам видеорегистрации показаний динамометра (рис. 9, б) рассчитаны средние значения тягового сопротивления установки: для «прямого» клина - РПл = 7,05 кН, для «обратного» клина -Рпп = 7,12 кН. Принимая во внимание отсутствие существенной разницы между полученными данными, принято использовать схему размещения плоскорежущих лап - «обратный» клин. Удельное тяговое сопротивление плоскорежущих лап -Рпл = 3,24 кН/м.
б
Рис. 9. Лабораторно-полевая установка для изучения тягового сопротивления
рабочих органов (а) и расположение динамометра на снице установки (б) Fig. 9. Laboratory-field device for studying the traction resistance of the working bodies (a) and the location of the dynamometer on the frame of the device (b)
Допустимая ширина захвата агрегата определена по выражению [20, с. 59]
Д
_ Р jpKP .H-^TP^in а)
тах к+gм(Л■fм+sin а)
(15)
где Л - коэффициент, учитывающий догрузку трактора, Л = 1,0-1,5; - степень использования тягового усилия трактора; РКР Н - тяговое усилие трактора, кН; 0Тр - вес трактора МТЗ-82, кН; а - уклон местности, град.; gм - сила тяжести на метр ширины захвата, кН/м; /м - коэффициент сопротивления перекатыванию, /м = 0,08-0,10; к - удельное сопротивление рабочих органов, кН/м.
Учитывая, что к = Руд Х + РПл = 1,60 + 3,24 = 4,94 кН/м, Л = 1,1, Р = 0,89, Ркр н = 12,8 кН (третья передача МТЗ-82), 0Тр = 39 кН, а = 0°, gм = не более 4,0 кН/м, в результате расчета выявлено, что допустимая ширина захвата почвообрабатывающего агрегата не должна превышать 2,3 метра. Вместе с тем, совместное функционирование различных рабочих органов может как повышать, так и снижать общее тяговое сопротивление почвообрабатывающего агрегата, поэтому окончательный выбор состава рабочих органов и ширины захвата может быть сделан лишь на основании результа-
а
тов полевых исследований опытного образца агрегата.
расстояния рядами рабочих органов агрегата, а также на основании рассчитанных тяговых сопротивлений рабочих органов вычислена его рациональная ширина захвата для основной обработки почвы, равная 2,2-2,3 метра. Экспериментальное изучение влияния установки плоскорежущих лап по схеме «прямого» и «обратного» клина на удельное тяговое сопротивление плоскореза показало, что при движении в диапазоне средних рабочих скоростей различие в тяговом сопротивлении плоскорежущих лап для обоих вариантов размещения лап находится в пределах ошибки опыта, что позволило принять установку плоскорежущих лап по схеме «обратного» клина.
Заключение
В результате проведенного анализа конструкций почвообрабатывающих агрегатов предложена конструктивно-технологическая схема многофункционального почвообрабатывающего агрегата со сменными рабочими органами для тракторов класса 14 и 20 кН, предназначенного для осуществления в условиях фермерских или мелкотоварных хозяйств основной безотвальной обработки почвы на глубину 16-25 см с созданием мульчирующего слоя и комплекса операций предпосевной обработки почвы на глубину 5-12 см. Определены допустимые
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Birkas M., Jug D., Kisic I. Book of soil tillage / Ed. by M. Birkas. Szoveg. Godollo: Szt. Istvan Univ. Press, cop.2014.
2. Кирюшин В. И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия // Земледелие, 2006. № 5. С. 12-14.
3. Система ведения агропромышленного производства Кировской области на период до 2005 года / Под ред. В. А. Сысуева. Киров: ГИПП «Вятка», 2000. 367 с.
4. Козлова Л. М., Попов Ф. А., Носкова Е. Н. Научно обоснованные подходы к выбору систем обработки почв в севооборотах для условий Евро-Северо-Востока РФ : метод. пособие. Киров : НИИСХ Северо-Востока,
5. Лачуга Ю. Ф. и др. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года. М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 80 с.
6. Soil tillage in agroecosystems. Ch. 1. Techniques of Soil Tillage / Ed. by A. El Titi. Boca Raton [et al.]: CRC press, 2003. 367 p.
7. Talarczyk W., Zbytek Z. Uniwersalna konstrukcja kultywatora podorywkowego i obsypnika do ziemniakow // Zeszyty problemowe postкpуw nauk rolniczych, 2009. № 543. P. 355-364.
8. Дёмшин С. Л., Черемисинов Д. А., Владимиров Е. А. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат: пат. 2604296 Рос. Федерация. МПК A01B49/02 // Изобретения. Полезные модели. 2016. № 34.
9. Дёмшин С. Л., Черемисинов Д. А., Козлова Л. М., Попов Ф. А., Носкова Е. Н. Разработка комбинированного почвообрабатывающего агрегата и оценка эффективности его использования // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2014. № 4 (41). С. 57-61.
10. Юдкин В. В., Катрич А. И. Рациональная схема расстановки рабочих органов плоскорезов-глубокорыхлителей // Техника в сельском хозяйстве, 1987. № 3. С. 28-29.
11. Koziowa L., Noskova E., Popov F., Demsin S., Ceremisinov D., Kaminski E., Zebrowska E. Characteristic and efficiency of operation of the unit for non-plough soil cultivation and the cultivation and sowing unit in conditions of the eastern European part of Russia // Agricultural Engineering, 2014, № 4 (152), P. 151-163.
12. Рекомендации по проведению весенне-полевых работ в Кировской области / Под общей ред. В. А. Сысуева. Киров : НИИСХ Северо-Востока, 2013. 68 с.
13. Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур: рекомендации / Под общ. ред. К. В. Коледы, А. А. Дудука. Гродно : ГГАУ, 2010. 340 с.
14. Андреев В. Л., Козлова Л. М., Дёмшин С. Л., Попов Ф. А. Модернизация плуга для безотвальной обработки почвы и его использование при возделывании яровой пшеницы // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2013. № 2 (33). С. 63-66.
15. Нуризянов Р. Р. Совершенствование конструктивно-технологической схемы и оптимизация основных параметров плуга-плоскореза при безотвальной обработке почвы : Дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Киров, 2008. 176 с.
16. Ивженко С. А., Шихсаидов Б. И., Байбулатов Т. С. Обоснование траектории движения частиц почвы, сходящей с крыла стрельчатой лапы // Техника в сельском хозяйстве, 2002. № 4. С. 32.
2013.35 с.
17. Юнусов Г. С. Совершенствование технологий и технических средств поверхностной обработки почвы : Дис. ... доктора техн. наук: 05.20.01. Йошкар-Ола, 2005. 376 с.
18. Синеокое Г. Н., Панов И. М. Теория и расчёт почвообрабатывающих машин. М. : Машиностроение, 1977. 328 с.
19. Канарёв Ф. М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия. М. : Машиностроение, 1983.
142 с.
20. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка / Под общ. ред. Н. Э. Фере. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Колос, 1978. 256 с.
Дата поступления статьи в редакцию 4.09.2018, принята к публикации 26.10.2018.
Информация об авторах: Андреев Василий Леонидович, доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой «Техническое обслуживание, организация перевозок и управление на транспорте» Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22а E-mail: andreev.vas@mail.ru Spin-code: 2413-8670
Дёмшин Сергей Леонидович, доктор технических наук, доцент, заведующий лабораторией механизации полеводства
Адрес: Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, 610007, Россия, Киров, ул. Ленина, 166-а E-mail: sergdemshin@mail.ru Spin-code: 5963-4560
Ильичёв Валерий Вячеславович, директор Института транспорта, сервиса и туризма
Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22а E-mail: ilichiev1963@mail.ru Spin-code: 4358-7038
Черемисинов Дмитрий Анатольевич, кандидат технических наук, научный сотрудник лаборатории механизации полеводства
Адрес: Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, 610007, Россия, Киров, ул. Ленина, 166-а E-mail: Dmcheremisinov@mail.ru
Юнусов Губейдулла Сибятуллович, доктор технических наук, профессор,
профессор кафедры «Механизация производства и переработки сельскохозяйственной продукции» Адрес: Аграрно-технологический институт Марийского государственного университета, 424000, Россия, Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1 E-mail: 270144@mail.ru Spin-code: 3989-7603
Заявленный вклад авторов:
Андреев Василий Леонидович: проведение теоретических и экспериментальных исследований, анализ и дополнение текста статьи, перевод на английский язык, верстка и форматирование работы.
Дёмшин Сергей Леонидович: научное руководство, проведение теоретических и экспериментальных исследований, анализ и дополнение текста статьи, перевод на английский язык, верстка и форматирование работы. Ильичёв Валерий Вячеславович: подготовка текста статьи, проведение теоретических и экспериментальных исследований, оформление результатов исследования, анализ и дополнение текста статьи. Черемисинов Дмитрий Анатольевич: проведение теоретических и экспериментальных исследований, подготовка текста статьи, верстка и форматирование работы.
Юнусов Губейдулла Сибятуллович: проведение теоретических исследований, анализ и дополнение текста статьи, перевод на английский язык, верстка и форматирование работы.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Birkas M., Jug D., Kisic I. Book of soil tillage / Ed. by M. Birkas. Szoveg. Godollo: Szt. Istvan Univ. Press, cop.2014.
2. Kiryushin V. I. Minimizatsiya obrabotki pochvy: perspektivy i protivorechiya [Minimization of soil tillage: prospects and contradictions], Zemledelie [Agriculture], 2006, No. 5, pp. 12-14.
3. Sistema vedeniya agropromyshlennogo proizvodstva Kirovskoj oblasti na period do 2005 goda [The system of agricultural production of the Kirov region for the period up to 2005], In V. A. Sysueva (ed.), Kirov, Publ. «Vyatka», 2000, 367 p.
4. Kozlova L. M., Popov F. A., Noskova E. N. Nauchno obosnovannye podhody k vyboru sistem obrabotki pochv v sevooborotah dlya uslovij Evro-Severo-Vostoka RF: metod. posobie [Scientifically based approaches to the choice of soil treatment systems in crop rotations for the conditions of Euro-North-East of the Russian Federation: methodical manual], Kirov, NIISKH Severo-Vostoka, 2013, 35 p.
5. Lachuga Y. F. i dr. Strategiya mashinno-tekhnologicheskoj modernizacii sel'skogo hozyajstva Rossii na period do 2020 goda [The strategy of machine-technological modernizing of agriculture of Russia for the period till 2020], Moscow, FGNU «Rosinformagrotekh», 2009, 80 p.
6. Soil tillage in agroecosystems. Part 1. Techniques of Soil Tillage / Ed. by A. El Titi. Boca Raton [et al.]: CRC press, 2003. 367 p.
7. Talarczyk W., Zbytek Z. Uniwersalna konstrukcja kultywatora podorywkowego i obsypnika do ziemniakow [Universal construction stubble cultivator and shaper of the ridges for potatoes], Zeszyty problemowe postkpuw nauk rolniczych, 2009, No. 543, pp. 355-364.
8. Dyomshin S. L., Cheremisinov D. A., Vladimirov E. A. Kombinirovannyj pochvoobrabatyvayushchij agregat [Tillage rig], patent 2604296 RU, MPK A01B49/02, Izobreteniya. Poleznye modeli [Inventions. Utility model], 2016, No. 34.
9. Dyomshin S. L., Cheremisinov D. A., Kozlova L. M., Popov F. A., Noskova E. N. Razrabotka kombiniro-vannogo pochvoobrabatyvayushchego agregata i ocenka ehffektivnosti ego ispol'zovaniya [Working out of the combined soil-cultivating unit and estimation of efficiency of its use], Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka [Agricultural science of Euro-North-East], 2014, No. 4 (41), pp. 57-61.
10. Yudkin V. V., Katrich A. I. Racional'naya skhema rasstanovki rabochih organov ploskorezov-glubokoryhlitelej [Rational scheme of the arrangement of the working bodies of blade cultivator], Tekhnika v sel'skom hozyajstve [Machinery in agriculture], 1987, No. 3, pp. 28-29.
11. Kozlowa L., Noskova E., Popov F., Demsin S., Ceremisinov D., Kaminski E., Zebrowska E. Characteristic and efficiency of operation of the unit for non-plough soil cultivation and the cultivation and sowing unit in conditions of the eastern European part of Russia, Agricultural Engineering, 2014, No. 4 (152), pp. 151-163.
12. Rekomendatsii po provedeniyu vesenne-polevyh rabot v Kirovskoj oblasti [Guidance on carrying out spring and field works in the Kirov region], In V. A. Sysueva (ed.), Kirov, NIISKH Severo-Vostoka, 2013, 68 p.
13. Sovremennye tekhnologii vozdelyvaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur: rekomendatsii [Modern technologies of cultivation of agricultural crops: guidelines], In. K. V. Koledy, A. A. Duduka (ed.), Grodno, GGAU, 2010, 340 p.
14. Andreev V. L., Kozlova L. M., Dyomshin S. L., Popov F. A. Modernizatsiya pluga dlya bezotval'noj obrabotki pochvy i ego ispol'zovanie pri vozdelyvanii yarovoj pshenicy [Modernizing of plough to blade cultivating and his use when grow of spring wheat], Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka [Agricultural science of Euro-NorthEast], 2013, No. 2 (33), pp. 63-66.
15. Nurizyanov R. R. Sovershenstvovanie konstruktivno-tekhnologicheskoj skhemy i optimizatsiya osnovnyh parametrov pluga-ploskoreza pri bezotval'noj obrabotke pochvy [Perfection of the constructive-technological scheme and optimization of the basic parameters of the plough-blade cultivator at non-moldboard soil tillage. Ph. D. (Engineering) diss.], Kirov, 2008, 176 p.
16. Ivzhenko S. A., Shihsaidov B. I., Bajbulatov T. S. Obosnovanie traektorii dvizheniya chastits pochvy, skhodyashchej s kryla strel'chatoj lapy [Justification of the trajectory of soil particles coming down from the wing of the feet of cultivators], Tekhnika v sel'skom hozyajstve [Machinery in agriculture], 2002, No. 4, pp. 32.
17. Yunusov G. S. Sovershenstvovanie tekhnologij i tekhnicheskih sredstv poverhnostnoj obrabotki pochvy [Improvement of technologies and technical means of surface tillage. Dr. Sci. (Engineering) diss.], Joshkar-Ola, 2005, 376 p.
18. Sineokov G. N., Panov I. M. Teoriya i raschyot pochvoobrabatyvayushchih mashin [Theory and calculation of soil-cultivating machines], Moscow, Mashinostroenie, 1977, 328 p.
19. Kanaryov F. M. Rotacionnye pochvoobrabatyvayushchie mashiny i orudiya [Rotary tillage machines and tools], Moscow, Mashinostroenie, 1983, 142 p.
20. Posobie po ekspluatacii mashinno-traktornogo parka [Manual for the operation of the machine and tractor fleet], In N. Fere (ed.), 2-nd publ., Moscow, Publ. Kolos, 1978, 256 p.
Submitted 4.09.2018; revised 26.10.2018.
About the authors: Vasily L. Andreev, Dr. Sci. (Engineering), professor,
head of the chair «Technical service, organization of transportation and transport management» Address: Nizhny Novgorod state of engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino, Oktyabrskaya Str., 22a E-mail: andreev.vas@mail.ru Spin-Kog: 2413-8670
Sergey L. Dyomshin, Dr. Sci. (Engineering), associate professor, head of laboratory of field crop mechanization
Address: Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, 610007, Russia, Kirov,
Lenina Str., 166a
E-mail: sergdemshin@mail.ru
Spin-code: 5963-4560
Valery V. Ilyichev, director of the Institute of transport, service and tourism
Address: Nizhny Novgorod state of engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino,
Oktyabrskaya Str., 22a
E-mail: ilichiev1963@mail.ru
Spin-code: 4358-7038
Dmitry An. Cheremisinov, Ph. D. (Engineering), research assistant of laboratory of field crop mechanization Address: Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, 610007, Russia, Kirov, Lenina Str., 166a
E-mail: Dmcheremisinov@mail.ru
Gubaidulla S. Yunusov, Dr. Sci. (Engineering), professor,
professor of the chair «Mechanization of production and processing of agricultural products»
Address: Institute of Agricultural Technologies of Mari State University, 424000, Russia, Yoshkar-Ola, Lenin Sqr, 1
E-mail: 270144@mail.ru
Spin-code: 3989-7603
Contribution of the authors:
Vasily L. Andreev: implementation theoretical and experimental studies, analysing and supplementing the text of the article, translation into English, made the layout and the formatting of the article.
Sergey L. Dyomshin: research supervision, implementation theoretical and experimental studies, analysing and supplementing the text of the article, translation into English, made the layout and the formatting of the article. Valery V. Ilyichev: preparation of the text of the article, implementation theoretical and experimental studies, registration of research results, analysing and supplementing the text of the article.
Dmitry A. Cheremisinov: implementation theoretical and experimental studies, preparation of the text of the article, made the layout and the formatting of the article.
Gubaidulla S. Yunusov: implementation theoretical studies, analysing and supplementing the text of the article, translation into English, made the layout and the formatting of the article.
All authors have read and approved the final manuscript.
