CC BY
14
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Десятниченко Данил Александрович, инженер-электрик, ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»» (РФ, 347740, Ростовская обл., Зерноград, ул. Научный городок, 3.), тел.8 (863) 593-1468, e-mail: [email protected].
Грищенко Дмитрий Николаевич, аспирант кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии, ФГБОУ ВО «Кубанский государственный агарный университет им. И.Т. Трублина» (РФ, 350044, Краснодарский край, город Краснодар, улица им. Калинина, дом 13), тел. 8 (861) 221-59-42, e-mail: [email protected].
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-61 ANALYSIS OF MODERN DESIGNS OF COMBINED TILLAGE MACHINES AND UNITS
S. V. Malyukov1, E. V. Pozdnyakov1, M. V. Shavkov2, A. F. Petkov1, I. I. Shanin1, A. V. Bolgov1
1Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Forest Engineering University named after G.F. Morozov», Voronezh 2 Limited Liability Company «Rushydrocom», Voronezh
Received 20.03.2023 Submitted 02.05.2023
The study was supported by a grant from the Russian Science Foundation № 22-79-10010, https://rscf.ru/project/22-79-10010/
Abstract
Introduction. Scientific and design organizations face the task of improving the erosion control tillage equipment on the basis of combined machines and units in order to improve the quality and efficiency of tillage, as well as to reduce labor and energy costs from their use. The most promising solutions to these problems are to increase the working width of cultivation units and to increase the speed of tilling. These requirements should be met while improving the quality and reducing the resistance in tillage, as well as providing maneuverability and ease of maintenance of aggregates. Object. The object of research are various designs of combined tillage aggregates designed to perform a set of works on the main and additional tillage. Materials and methods. The information was searched in the search engine «Yandex», electronic resources (eLIBRARY, CyberLeninck, Google Academy), as well as in the databases - of the Federal Institute of Industrial Property and Yandex.Patents. A hierarchical cluster analysis was performed. The differences in the parameters of the combined tillage aggregate designs were determined using the Euclidean distance measure and the Single Linkage method of clusters. Results and conclusion. The results of the hierarchical cluster analysis are presented in the form of a horizontal tree (hierarchical diagram of similarity and differences of combined tillage machines by design parameters). Combined machines and units consisting of disc, rotary and ploughshare working tools, which are mounted on one frame, are widely used for tillage. The analysis of theoretical material showed insufficient justification of the parameters of their arrangement in the unit, which prevents the development of more rational designs of such units.
Key words: combined tillage units, passive working tools, lancet tines, flat knives, disc array, energy intensity.
Citation. Malyukov S.V., Pozdnyakov E.V., Shavkov M.V., Petkov A.F., Shanin I.I., Bolgov A.V. Analysis of modern designs of combined tillage machines and units. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 2(70). 523-534 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-61.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 2 (70) 2023
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 631.311
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КОМБИНИРОВАННЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН И АГРЕГАТОВ
С. В. Малюков1, кандидат технических наук Е. В. Поздняков1 , кандидат технических наук М. В. Шавков2, кандидат технический наук
А. Ф. Петков1, инженер И. И. Шанин1, кандидат экономических наук А. В. Болгов1 , студент
1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова», г. Воронеж 2ООО «Русгидроком (РГК) », г. Воронеж
Дата поступления в редакцию 20.03.2023 Дата принятия к печати 02.05.2023
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-79-10010, https://rscf.ru/project/22-79-10010/
Актуальность. Перед научными и проектными организациями стоят задачи по усовершенствованию противоэрозионной почвообрабатывающей техники на базе комбинированных машин и агрегатов в целях повышения качества и эффективности обработки почвы, а также снижения трудовых и энергетических затрат от их применения. Наиболее перспективными методами решения поставленных задач являются увеличение ширины захвата агрегатов и повышение скорости обработки почвы. Эти требования должны выполняться при повышении качества и снижении удельного сопротивления при обработке почвы, а также обеспечении маневренности и удобства обслуживания агрегатов. Объект. Объектом исследований являются различные конструкции комбинированных почвообрабатывающих агрегатов, предназначенных для выполнения комплекса работ по основной и дополнительной обработке почвы. Материалы и методы. Поиск информации проводился в поисковой системе «Яндекс», в электронных ресурсах (eLIBRARY, КиберЛенинка, Академия Google), а также в базах данных ФИПС, Ян-декс.Патенты. Был проведен иерархический кластерный анализ. Различия параметров конструкций комбинированных почвообрабатывающих агрегатов определяли при помощи меры Эвклидова расстояния и метода одиночной связи кластеров Single Linkage. Результаты и выводы. Результаты иерархического кластерного анализа представлены в виде горизонтального дерева (иерархическая диаграмма сходства и различия комбинированных почвообрабатывающих машин по конструктивным параметрам). Для обработки почвы широкое применение находят комбинированные машины и агрегаты, состоявшие из дисковых, ротационных и плоскорежущих рабочих органов, которые установлены на одной раме. Анализ теоретического материала показал недостаточное обоснование параметров их расстановки в агрегате, что препятствует разработке более рациональных конструкций таких агрегатов.
Ключевые слова: комбинированные почвообрабатывающие агрегаты, пассивные рабочие органы, стрельчатые лапы, плоскорежущие ножи, дисковые батареи, энергоемкость агрегатов.
Цитирование. Малюков С. В., Поздняков Е. В., Шавков М. В., Петков А. Ф., Шанин И. И., Болгов А. В. Анализ современных конструкций комбинированных почвообрабатывающих машин и агрегатов. Известия НВ АУК. 2023. 2(70). 523-534. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-61.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Введение. В комплексах машин для механизации возделывания различных сельскохозяйственных и лесных культур [2, 4, 23] все более широкое распространение получают комбинированные почвообрабатывающие машины и агрегаты. Использованием этих машин и агрегатов можно решить ряд ключевых проблем, в частности, их применение способствует значительному сокращению трудовых и энергетических затрат. Это объясняется снижением числа проходов машинотракторных агрегатов и уменьшением потерь времени на холостые переезды. Внедрение комбинированных машин и агрегатов позволяет в сравнении с однооперационными машинами сократить: затраты труда - на 30-50 %, расход топлива - на 20-30 % и металлоемкость конструкций - на 20-25 %. Применение комбинированных машин и агрегатов более полно отвечает современной тенденции развития тракторостроения, заключающейся в эксплуатации энергонасыщенных тяговых средств. Такую мощную технику невсегда возможно загрузить однооперационными машинами [3, 6, 32, 51].
Большое внимание уделяется при этом особенностям и специфике обработки почвы в разных почвенно-климатических зонах. Практический опыт показал, что применение комбинированных агрегатов в эрозионно опасных и засушливых зонах имеет большую эффективность и перспективу.
В комбинированных почвообрабатывающих агрегатах [13, 35, 43], предназначенных для выполнения комплекса работ по основной и дополнительной обработке почвы, широкое распространение получили дисковые, ротационные и плоскорежущие рабочие органы [17, 18], устанавливаемые жестко на общей раме. Подобные комбинации рабочих органов получили высокую оценку специалистов сельского и лесного хозяйства [7, 14, 34, 39] вследствие обеспечения высокого качества производимых работ. В связи с широким внедрением энергонасыщенных тракторов и общей тенденцией повышения производительности труда появилась необходимость создания широкозахватных агрегатов с использованием в них указанной комбинации рабочих органов [38, 4448, 50]. Поэтому в последнее время возникает необходимость снижения тягового сопротивления рабочих органов и металлоемкости конструкций.
Одним из резервов снижения энергозатрат и металлоемкости агрегатов является рациональное взаимное расположение рабочих органов в комбинациях.
Теоретические и экспериментальные исследования влияния расстановки рабочих органов комбинированных машин и агрегатов на качественные и энергетические показатели обработки почвы являются актуальными в связи с необходимостью создания новых, высокопроизводительных почвообрабатывающих агрегатов.
Цель - анализ конструкций комбинированных машин и агрегатов, состоящих из дисковых, ротационных и плоскорежущих рабочих органов, позволяющий повысить качество и эффективность процесса обработки почвы, а также смоделировать и спроектировать новые виды почвообрабатывающих орудий.
Материалы и методы. Для анализа конструкций комбинированных почвообрабатывающих машин и агрегатов были использованы различные базы данных. Были изучены материалы отечественных и зарубежных исследователей. Поиск информации проводился в поисковой системе «Яндекс», а также в электронных ресурсах (eLIBRARY, КиберЛенинка, Академия Google) c запросами: (комбинированные почвообрабатывающие машины) ИЛИ (комбинированные агрегаты) И (обработка почвы). Для поиска патентов использовали базы данных ФИПС, Яндекс.Патенты.
Из систематического и патентного поиска были отобраны несколько конструкций комбинированных почвообрабатывающих машин и агрегатов и проведен кластерный анализ степени их различия и сходства по параметрам: ширина захвата, средняя глубина обработки почвы, производительность, средняя рабочая скорость, масса. Для
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
этого применили иерархическую диаграмму сходства. Она позволяет определить различия параметров при помощи меры Эвклидова расстояния и метода одиночной связи кластеров Single Linkage. Для обработки данных применяли программу Microsoft Excel.
Разработка комбинированных машин и агрегатов для обработки почвы ведется в различных направлениях. Большой опыт накоплен по созданию комбинированных машин и агрегатов для предпосевной обработки почвы [24, 36, 49]. Операции предпосевной обработки почвы не относятся к наиболее энергоемким работам, но качественная подготовка почвы под посев требует применения большого количества разнообразных рабочих органов [9-13, 33, 36, 37, 40-42, 53-59]. В настоящее время используются такие орудия, как культиваторы, дисковые и зубовые бороны, катки, планировщики и т.д. [5, 8, 16, 19, 20-23, 25, 27, 30-32, 55]. Поэтому путем совмещения отдельных операций при проведении предпосевной обработки почвы можно получить значительный агрономический и экономический эффект.
Комбинированные машины в целях качественной подготовки почвы могут выполнять за один проход различные операции: рыхление почвы, уничтожение сорняков, разрушение глыб в этом слое, мульчирование, выравнивание поверхности поля и при-катывание [42, 43].
Комбинированные агрегаты отличает более высокая степень универсализации. Они состоят из нескольких отдельных машин или орудий. Прицепные машины соединяются друг с другом с помощью специальных тележек или прицепов, а навесные - путем быстродействующих автоматических сцепок. Во многих странах большое распространение получили агрегаты, состоящие из различных видов катков и борон.
Достоинствами всех этих конструкций являются сменность и регулирование режима работ рабочих органов. Таким образом, машины и агрегаты можно быстро приспосабливать к разным полевым условиям. Кроме того, рабочие органы можно использовать раздельно, что также повышает эффективность применения этих машин.
Недостатком таких машин является их значительная длина, большая металлоемкость, неудовлетворительная маневренность, а также значительные затраты времени и труда на переналадку рабочих органов.
Результаты и обсуждение. Патентный поиск показал, что машины такого типа нашли большое применение в сельском и лесном хозяйствах многих стран [патент № 192093 РФ от 07.05.18, патент № 215833 РФ от 12.10.22, патент № 4726 U Республика Беларусь от 18.10.2007, патент № CN 214282024 U от 14.10.2020 Китай, патент № US 20120111588A1 от 23.08.2011 США]. Универсальность этих машин повышают путем монтирования замыкающего звена комбинации на отдельную раму. Эта рама шарнирно связана с рамой впереди стоящих орудий, причем нередко предусматривают регулировку некоторых параметров рабочих органов. Например, культиватор сплошной обработки прицепной (КСО) [ 1] состоит из рамы с четырьмя рядами универсальных стрельчатых лап на S-образных стойках, выравнивающей планки и двух тандемных катков, имеющих шарнирное крепление (рисунок 1).
Машинам и агрегатам с пассивными рабочими органами следует отдать предпочтение для легких и средних почв, особенно засоренных камнями.
Комбинированные машины, в состав которых входят пассивные и активные рабочие органы, имеют обычно компактную форму конструкции и удачнее работают на тяжелых почвах. Кроме того, они хорошо используют энергетические возможности тракторов от ВОМ и на крюке. Большинство этих машин и агрегатов состоят из различных конструкций почвенных фрез в комбинации с другими пассивными рабочими органами фрезы, имеют вертикальные или горизонтальные оси вращения и расположены перед или за пассивными рабочими органами.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 1 - Культиватор сплошной обработки прицепной (КСО) Figure 1 - Trailed continuous tillage cultivator (KSO)
Примером может служить компактный рыхлитель Доломит. Агрегат рыхлит лапами тяжелую почву на глубину до 35 см, ротационная борона качественно измельчает растительные остатки пропашных культур и катком прикатывает почву (рисунок 2) [15]. Также компанией Lemken разработана ротационная борона Zirkon 12 (рисунок 3) для обработки почвы, которая состоит из роторов с быстросъемными зубьями длиной 340 мм, двухступенчатого редуктора с реверсом, стрельчатых лап, карданного вала, предохранительной муфты для ВОМ 540 и 1000 об/мин., катков, маркеров [60].
Рисунок 2 - Компактный рыхлитель Доломит / Figure 2 - Compact ripper Dolomite
Несмотря на большие достоинства комбинированных агрегатов с пассивными и активными рабочими органами, они имеют и существенные недостатки, которые вызваны, в основном, сложной конструкцией привода, что является причиной низкой производительности. Кроме того, активные рабочие органы имеют очень высокую энергоемкость. Так, при работе фрезы требуется 30-40 л.с. на 1 м захвата, а при работе пассивных рабочих органов - 20-25 л.с. Очевидно, этот факт является также причиной ограниченного количества конструкций машин и агрегатов только с активными рабочими органами.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 3 - Ротационная борона Zirkon 12 / Figure 3 - Rotary harrow Zirkon 12
Во многих странах с успехом применяют комбинированные машины и агрегаты для обработки почв в эрозионно опасных районах, где подготовка почвы требует особых приемов. Обычно рыхление почвы и удаление сорняков осуществляют без значительных повреждений стерневого фона. В США разработаны различные противоэрозионные культиваторы [44-48, 50-52, 57, 58]. Они представляют собой комбинации из рыхлитель-ных лап и штангового культиватора. Штанговый культиватор приводится в движение от собственного двигателя, от вала отбора мощности трактора при помощи разных механических передаточных устройств или от другого рабочего органа, который вращается за счет сцепления с почвой.
В эрозионно-опасных районах при обработке почвы часто используют так называемый мульчирующий эффект. При такой обработке сохраняются пожнивные остатки в верхнем слое почвы, которые защищают почву от водной и ветровой эрозий и хорошо способствуют сохранению влаги в почве.
Фирмой John Deere выпускается оригинальная конструкция комбинированной машины, которая создает мульчирующий слой почвы. Машина состоит из рамы в виде решетки. В передней части рамы установлены батареи дисков, угол взаимного расположения которых может регулироваться, благодаря чему обеспечивается заданная степень заделки стерни. За ними устанавливаются рабочие органы культиватора - стрельчатые лапы и зубовая борона. При помощи гидравлики происходит регулировка глубины хода рабочих органов (рисунок 4) [26].
- Mulch Finisher 2330
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В России большое распространение получили конструкции противоэрозионных агрегатов на базе ротационных и плоскорезных рабочих органов. Комбинированный агрегат АКП-2,5 состоит из поставленных под углом к направлению движения сферических дисков, плоскорежущих ножей, волокуши игольчато-шпоровых катков (рисунок 5). Диски и плоскорежущие ножи установлены на передней раме, а волокуша и катки -на задней. Впереди идущие диски рыхлят верхний слой (5-8 см) почвы. Идущие следом за ними плоскорежущие ножи дополнительно рыхлят почву на глубину до 16 см, полностью подрезают сорняки и пожнивные остатки на глубине их хода. Волокуша выравнивает поверхность почвы, а катки крошат оставшиеся крупные почвенные глыбы. Стерня остается при этом практически нетронутой.
Рисунок 5 - Комбинированный агрегат АКП-2,5 / Figure 5 - Combined unit AKP-2.5
Результаты сравнительного анализа параметров конструкций комбинированных почвообрабатывающих машин приведены в таблице 1, а также на рисунке 6.
При анализе иерархической диаграммы (рисунок 6) можно отметить, что она разделена на восемь кластеров. В первый кластер вошел дисколаповый агрегат СДК-4П EURO, который имеет средние производительность и рабочую скорость, остальные показатели -высокие. Во второй кластер включены агрегаты АКМ-4 и КУМ-4, которые имеют малые рабочую скорость и массу, средние ширину захвата, глубину обработки почвы и производительность. Агрегат многооперационный полунавесной АМП-4Г, входящий в третий кластер, имеет большую глубину обработки почвы, средние ширину захвата, производительность и массу, низкую рабочую скорость движения. В четвертом кластере собраны комбинированные агрегаты АКВ-4 и АК-4, которые имеют все средние показатели. В пятом - агрегаты Podillya-250-32 и АКГ-3,2, которые имеют среднюю рабочую скорость, остальные показатели - низкие. В шестом кластере находятся агрегат почвообрабатывающий ротационный АГРО-3 и борона дисколаповая тяжелая ДКЧ-320, которые имеют среднюю массу, остальные показатели - низкие. В седьмом кластере - агрегаты АП-2,5 и АКП-2,5, имеющие среднюю глубину обработки почвы, остальные показатели - низкие. В восьмом - комбинированные агрегаты АКСО-4 и АКД-3, которые имеют средние ширину захвата, глубину обработки почвы и массу, большие производительность и рабочую скорость движения.
Таблица 1 - Сравнительный анализ параметров конструкций комбинированных почвообрабатывающих машин [1]
Table 1 - Comparative analysis of design parameters of combined tillage machines [1]
Машина Ширина захвата, м Средняя глубина обработки, см Производительность, га/ч Средняя рабочая скорость, км/ч Масса, кг
1 2 3 4 5 6
СДК-4П EURO 4,4 22 3,96 10 8980
АКМ-4 4 16 3,2 8 3200
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6
АКСО-4 4 16 5,2 15 4738
Podillya- 250-32 2,5 8 3 10 2400
АКВ-4 4,3 11 4,3 11 3420
АКД-3 3 14 5 15 3000
КУМ-4 4 16 4 7,2 2880
АКГ-3,2 3,2 8 2,6 10 2500
АМП-4Г 3,9 18 3,5 8 5600
АК-4,0 4 12 3,7 10 3000
АП-2,5 2,5 16 2,36 9 1005
АГРО-3 3 10 2,5 8 5380
АКП-2,5 2,5 16 3,6 9 2000
ДКЧ-320 3,2 10 3,2 9 4480
СДК-4П EURO ■ ■
АКМ-4 ■ ■
КУМ-4 ■ •
АМП-4Г • ■
АКВ-4 ■ ■
АК-4,0 ■ ■
Podillya-250-32 • ■
АКГ-3,2 • ■
АГРО-3 • ■
ДКЧ-320 ■ ■
АП-2,5 • ■
АКП-2,5 • ■
АКСО-4 ■ ■
АКД-3 ■ ■
0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 Расстояние | Linkage Distance
Рисунок 6 - Иерархическая диаграмма сходства и различия комбинированных почвообрабатывающих машин по конструктивным параметрам
Figure 6 - Hierarchical diagram of similarities and differences of combined tillage
machines by design parameters
Выводы. В настоящее время продолжается работа по созданию эффективных, надежных и производительных комбинированных почвообрабатывающих машин и агрегатов.
Новая техника должна отвечать следующим требованиям:
- подготовка почвы за один проход агрегата;
- возможность работы орудия на различных типах почв, а также на почвах, засоренных камнями;
- возможность регулировки глубины хода рабочих органов орудия;
- хорошая приспособляемость орудия к неровности микрорельефа;
- возможность компоновки различных рабочих органов;
- высокая маневренность, надежность и простота конструкции;
- экономичность, т.е. достижение цели с минимальными затратами энергии, труда и средств;
- максимальное использование имеющихся орудий, их узлов и рабочих органов.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Для обработки почвы широкое применение находят комбинированные машины и агрегаты, состоявшие из дисковых, ротационных и плоскорежущих рабочих органов, которые установлены на одной раме. Анализ теоретического материала показал недостаточное обоснование параметров их расстановки в агрегате, что препятствует разработке более рациональных конструкций таких агрегатов.
Библиографический список
1. АгроБаза. https://www.agrobase.ru/catalog/machinery /тасЫпегу_63е©510-0301:'-4757-a2d8 -a5a9dc0a2d36.
2. Афоничев Д. Н., Аксенов И. И. Снижение негативного воздействия машин на окружающую среду // Актуальные направления научных исследований XXI века. 2015. № 4. С. 9-14.
3. Бартенев И. М., Драпалюк М. В., Казаков В. И. Совершенствование технологий и средств механизации лесовосстановления: монография. М.: ФЛИНТА: Наука, 2013. 208 с.
4. Бартенев И. М. Инновационные направления технического развития лесного хозяйства и защитного лесоразведения // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5. № 1 (27). С. 303-309.
5. Бартенев И. М., Казаков В. И., Казаков И. В. Аналитические исследования рыхлительно-подрезающих лап культиватора для питомников // Лесотехнический журнал. 2011. № 1. С. 17-21.
6. Бартенев И. М., Лысыч М. Н. Общая концепция блочно-модульного построения лесных почвообрабатывающих орудий // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 2. С. 18-26.
7. Бобринев В. П., Пак Л. Н. Рекомендации по созданию лесных полос в юго-восточной части забайкальского края // Вестник КрасГАУ. 2010. № 11 (50). С. 87-91.
8. Грибенченко А. В., Ряднов А. И. Повышение долговечности деталей машин сельскохозяйственного назначения из железоуглеродистых сплавов за счёт термической обработки // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 3 (63). С. 396-403.
9. Догеев Г. Д., Халилов М. Б. Ресурсосберегающие технологии и машины для обработки почвы // Проблемы развития АПК региона. 2019. № 2 (38). С. 58-65.
10. Жук А. Ф., Беляева Н. И., Халилов М. Б. Рабочие органы для обработки почвы с во-дозадерживающим прерывистым бороздованием // Научная жизнь. 2019. Т. 14. № 3. С. 336-346.
11. Жук А. Ф., Халилов М. Б., Абдулнатипов М. Г. Технологии, приемы и технические средства для ресурсосберегающей обработки почвы // Проблемы развития АПК региона. 2020. № 4 (44). С. 52-58.
12. Зволинский В. Н. Экологические аспекты обработки черноземов скоростными орудиями // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 3. С. 3-11.
13. Иванов А. С., Бай Р. Ф. Разработка и обоснование комбинированной почвообрабатывающей машины // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (73). С. 146-148.
14. Классификация машин для полосовой технологии обработки почвы / В. М. Бойков, С. В. Старцев, И. Л. Воротников, В. Б. Нарушев // Аграрный научный журнал. № 5. 2020. С. 72-76.
15. Компактный рыхлитель Доломит. http://belagrosnab.ru/pochvoobravotka/компактный-рыхлитель-доломит.
16. Котов А. А. Лесной культиватор // Большая российская энциклопедия: научно-образовательный портал. 2022. https://znaniya.org/c/lesnoi-kul-tivator-51dcc5/?v=5271995.
17. Куваев А. Н. Влияние ширины захвата плоскорежущего рабочего органа на качество обработки уплотненных почв и тяговое сопротивление // Развитие и внедрение современных наукоемких технологий для модернизации агропромышленного комплекса: сборник статей по материалам международной научно-практической конференции. 2020. С. 695-700.
18. Куваев А. Н., Дерепаскин А. И. Сравнительная оценка конструктивных схем плоскореза-глубокорыхлителя для основной обработки уплотненных почв // Пути реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы: материалы международной научно-практической конференции. 2018. С. 1039-1043.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
19. Кулик К. Н., Бартенев И. М. Инновационная технология реконструкции и восстановления полезащитных лесных полос // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 5. С. 3-8.
20. Латышева М. А. Исследование влияния регулировочных параметров стандартных навесных устройств тракторов на заглубляющую способность дисковых рабочих органов лесных безопорных орудий // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2015. № 41. С. 173-181. https://elibrary.ru/item.asp?id=23366084.
21. Лесной дисковый культиватор с повышенными эксплуатационными свойствами / В. И. Посметьев, В. А.Зеликов, А. И. Третьяков, М. А. Латышева // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции. 2011. С. 34-38.
22. Лысыч М. Н., Шабанов М. Л., Хорольский Н. А. Обзор конструкций почвообрабатывающих орудий предназначенных для проведения агротехнических уходов за лесными культурами // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. https://science-education.ru/ru/article/view?id= 17248.
23. Маштаков Д. А., Автономов А. Н., Проездов П. Н. Защитные лесные насаждения в лесостепи Приволжской возвышенности: монография. Чебоксары, 2018. 420 с.
24. Нормирзаев А., Нуриддинов А. Разработка комбинированного агрегата для основной и предпосевной обработки почвы // Точная наука. 2020. №. 69. С. 56-58.
25. Обзор конструкций почвообрабатывающих машин, применяемых для междурядной обработки лесных культур / С. В. Малюков, А. А. Аксенов, А. В. Князев, Н. А. Бородин, А. В. Солнцев // Воронежский научно-технический Вестник. 2019. Т. 1. № 1 (27). С. 107-118.
26. Обработка почвы / 2330 мульчирователь / John Deere США. https://www.deere.com/ en/tillage/2330-mulch-finisher/.
27. Основные причины недостаточной эффективности лесных почвообрабатывающих агрегатов и пути ее повышения / В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, М. А. Латышева, В. В. Посме-тьев // Воронежский научно-технический Вестник. 2015. Т. 4. № 3-3 (13). С. 45-59.
28. Перспективная конструкция многофункционального культиватора для склонов с автоматической биометрически корректируемой системой контроля поперечной устойчивости / И. М. Бартенев, С. Д. Кургалин, Я. А. Туровский, М. Н. Лысыч // Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 2 (18). С. 158-165.
29. Повышение износостойкости почвообрабатывающих рабочих органов за счет структурирования высокоуглеродистых сплавов / Л. В. Костылева, Д. С. Гапич, В. А. Моторин, А. Е. Новиков, Д. Б. Курбанов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3 (51). С. 283-291.
30. Посметьев В. И., Зеликов В. А., Латышева М. А. Оценка влияния мгновенного центра вращения навесного механизма трактора на заглубляющую способность дисковых рабочих органов // Воронежский научно-технический Вестник. 2014. Т. 3. № 2 (8). С. 38-47.
31. Посметьев В. И., Зеликов В. А., Латышева М. А. Повышение заглубляющей способности дисковых рабочих органов лесных орудий за счет совершенствования конструкций навесного механизма агрегатируемого трактора // Воронежский научно-технический Вестник. 2013. Т. 2. № 4 (6). С. 84-93.
32. Посметьев В. И., Зеликов В. А., Латышева М. А. Состояние и пути решения проблемы заглубляемости сферических дисковых рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий // Воронежский научно-технический вестник. 2013. № 3 (5). С. 62-66.
33. Почвозащитные технологии и энергосберегающая техника для возделывания сельскохозяйственных культур / А. В. Миронова, И. В. Лискин, Д. А. Миронов [и др.] // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019. № 3. С. 9-15.
34. Пути повышения эффективности работы лесных машин / И. В. Григорьев, О. А. Ку-ницкая, С. Е. Рудов, А. Б. Давтян // Энергия: экономика, техника, экология. 2020. № 1. С. 55-63.
35. Раднаев Д. Н., Дамбаева Б. Е. Повышение эффективности работы комбинированных машин и комплексов // Вестник ВСГУТУ. 2021. № 1 (80). С. 55-60.
36. Разработка малогабаритного комбинированного агрегата для предпосевной обработки почвы и посева семян в условиях юго-восточного региона Казахстана / Д. К. Карманов, Д. К. Бега-лы, Н. Т. Исимов, Д. Р. Бекназаров, О. Е. Сейпаталиев // Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д. Серикбаева. 2022. № 4. С. 108-119.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
37. Современные технологии и техника для сельского хозяйства - тенденции выставки AGRITECHNIKA 2019 / А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, А. С. Дорохов [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 6. С. 28-40.
38. Сучков Д. К., Поташкина Ю. Н. Агротехнический уход за лесными культурами: цель, сроки и число уходов // Промышленность и сельское хозяйство. 2020. № 9 (26). С. 28-35.
39. Сучков Д. К. Технология выращивания полезащитных лесных полос в сухостепной и полупустынной зонах // Научно-агрономический журнал. 2019. № 3 (106). С. 7-10.
40. Технологии почвозащитной обработки: пути развития / С. Н. Карпов, А. А. Кожухов, Е. В. Герасимов, П. А. Хаустов // Вестник АПК Ставрополья. 2019. № 1 (33). С. 8-13.
41. Халилов М. Б., Халилова К. М., Халилова М. М. Сравнительная оценка приемов и машин для обработки почвы // Известия Дагестанского ГАУ. 2022. № 3 (15). С. 37-43.
42. Халилов Ш. М., Халилов М. Б., Жук А. Ф. Комбинированные почвообрабатывающие машины и результативность их применения // Известия Дагестанского ГАУ. 2019. № 2 (2). С. 87-92.
43. Шленкин А. К. Комбинированные орудия для обработки почв // Актуальные проблемы общества, экономики и права в контексте глобальных вызовов: сборник материалов XI Международной научно-практической конференции. М., 2022. С. 124-130.
44. Development of combined tillage tool for melon cultivation / N. Aldoshin, F. Mamatov, I. Ismailov, G. Ergashov // 19th international scientific conference engineering for rural development Proceedings. 2020. Vol. 19.
45. Dzhabborov N. I., Dobrinov A. V., Eviev V. A. Evaluation of the energy parameters and agrotechnical indicators of aggregate for deep subsurface tillage // Journal of Physics: Conference Series. 2019. № 012036.
46. Improving the efficiency of the soil uncompaction by the cultivator-subsoiler through the use of digital systems for working depth control / A. B. Kalinin, M. A. Novikov, V. A. Ruzhev, I. Z. Teplinsky // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. No. 723. 032061.
47. Influence of cultivation technologies of agricultural crops with the use of machines and tools of domestic and foreign production for the dry area of the South of Russia / Y. I. Grechishkina, E. V. Golosnoy, A. N. Esaulko, M. S. Sigida, A. Y. Ozheredova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 315. I. 5. 052030.
48. Investigation of various options for processing gray forest soil in a field crop rotation / V. Balabanov, A. Lee, B. Norov, I. Khudaev, V. Egorov // International Scientific Conference "Construction Mechanics, Hydraulics and Water Resources Engineering, Conmechydro 2021". 2021. 04025.
49. Justification of optimal design and technological parameters of needle discs of the combined working body / A. M. Petrov, S. A. Ivanayskiy, M. A. Kanaev [et al.] // International Scientific-Practical Conference "Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources" (FIES 2019). 2020. 00016.
50. Machindra R. A., Raheman H. Investigations on power requirement of active-passive combination tillage implement // Eng. Agric. Environ. Food. 2017. No 10. P. 4-13.
51. Martinez M., Xue D. Development of adaptable products based on modular design and optimization methods // Procedia CIRP. 2016. No 50. P. 70-75.
52. Mutingi M., Dube P., Mbohwa C. A. Modular product design approach for sustainable manufacturing in a fuzzy environment // Procedia Manufacturing. 2017. No 8. P. 471-478.
53. Raheman H., Roul A. K. Combination tillage implement for high horse power 2WD tractors // AMA. 2013. No 44 (3). P. 75-79.
54. Substantiation and evaluation of effectiveness of perspective constructions of forest tractors ancillary equipment / V. I. Posmetyev, V. A. Zelikov, M. V. Drapalyuk, M. A. Latysheva, E. V. Shatalov // ARPN J. Eng. Appl. Sci. 2016. Vol. 11. № 3. P. 1840-1855.
55. Upadhyay G., Raheman R. Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin // Journal of Terramechanics. 2018. No 78. P. 27-37.
56. Zelikov V. A., Posmetev V. I., Latysheva M. A. Substantiation based on simulation modeling of hitch for tillage tools parameters // World Applied Sciences Journal. 2014. Vol. 30. № 4. P. 486-492.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
57. Zeng Z., Chen Y., Qi L. Soil cutting by a compact disc harrow having various disc arrangements // Trans. ASABE. 2019. Vol. 62. P. 429-437.
58. Zeng Zh., Thoms D., Chen Y., Ma X. Comparison of soil and corn residue cutting performance of different discs used for vertical tillage // Scientific Reports. 2021. Vol. 11. No 1. P. 1-10.
59. Zhirnov A. Construction of active working machines for the care of seed-lings // Proceedings of the XXXVIII International Multidisciplinary Conference «Recent Scientific Investigation». Primedia E-launch LLC. Shawnee, 2022.
60. Zirkon 12. LEMKEN. https://lemken.com/ru-ru/innovacionnye-mashiny/obrabotka-pochvy/predposevnaja-obrabotka-pochvy/silovye-borony/zirkon-12.
Информация об авторах Малюков Сергей Владимирович, доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8) кандидат технических наук, ORCID: http:// orcid.org/0000-0003-2098-154X, тел. 8 (473) 253-72-51, e-mail: [email protected]. Поздняков Евгений Владиславович, научный сотрудник патентного сектора научно-исследовательского отдела ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8) кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3904-867x^. 8 (473) 253-76-51, e-mail: [email protected] Шавков Михаил Викторович, руководитель отдела логистики и снабжения ООО «Русгидроком (РГК)» (394040, Воронеж, ул. Мазлумова, д. 25) кандидат технический наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3700-7508,8 (473) 253-72-51, e-mail: [email protected] Петков Александр Федорович, инженер кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8) ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1765-6781, тел. 8 (473) 253-72-51, e-mail: [email protected]
Шанин Игорь Игоревич, доцент кафедры экономики и финансов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8) кандидат экономических наук, ORCID: http:// orcid.org/0000-0003-4706-9868, тел. 8 (473) 25367-09, e-mail: [email protected]
Болгов Андрей Вячеславович, студент группы ТМ2-201-ОБ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (394087, Воронеж, ул. Тимирязева, 8) тел. 8 (473) 253-72-51, e-mail: [email protected].
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-62 DEVELOPMENT AND RESEARCH OF A WORKING BODY FOR ROW-TO-ROW PROCESSING OF MELONS
I. S. Martynov, M. N. Shaprov, V. Yu. Misyuryaev, V. I. Borodin
Volgograd State Agrarian University, Volgograd, Russia Received 20.04.2023 Submitted 29.05.2023
Abstract
Introduction. The production of high-yielding and high-quality products is one of the main tasks of the agro-industrial complex. Intensive evaporation of soil moisture in the spring-summer period is one of the reasons for the decrease in yield. The long-term practice of cultivating melons shows that the quality of plant development is affected not only by pre-sowing tillage, but also by the first row-to-row tillage. And although the trend that has developed in recent years is the transition to chemical weeding with herbicides of seedlings of row crops, in full this operation is not able to replace the mechanical processing of row spacing, which contributes to the production of environmentally friendly products. In connection with this, technology and technical means are needed to ensure processing in compliance with the necessary agrotechnical requirements and improve conditions for plant growth and development. An object. The object of research is a working organ for row-to-row processing of melon clumps. Materials and methods. Row-to-row processing of melon crops provides for the pro-
