ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОРУДИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛОСОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Борисенко Иван Борисович; Мезникова Марина Викторовна

Information about the authors Vasiliev Sergey Ivanovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Electrification and automation of agroindustrial complex department, FSBEI HE «Samara State Agrarian University» (Kinel, Russian Federation). Phone: 8 (84663) 46-3-46. E-mail: si_vasilev@mail.ru.

Mashkov Sergey Vladimirovich - Candidate of Economical Sciences, associate professor, dean of Engineering faculty, FSBEI HE «Samara State Agrarian University» (Kinel, Russian Federation). Phone: 8 (84663) 46-3-46. E-mail: mash_ser @mail.ru.

Syrkin Vladimir Anatolievich - senior lecturer of the Electrification and automation of agroindustrial complex department, FSBEI HE «Samara State Agrarian University» (Kinel, Russian Federation). Phone: 8 (84663) 46-3-46. E-mail: sirkin_va@mail.ru.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.3:631.5

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОРУДИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛОСОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Грамотное применение ресурсосберегающих технологий не только ресурсообосновано, но и экономически выгодно. Учеными Волгоградского ГАУ разработана система машин для полосовой обработки почвы с возможностью регулирования параметров обрабатываемой полосы. При планировании способа обработки почвы с учетом адаптивно-ландшафтных особенностей применяемой системы земледелия необходимо учитывать возможность минимизации поч-вообработки. Факторами выбора данного направления являются существенные отклонения от нормативных показателей плотности, слитности, гидроморфизма и солонцеватости. Важным является наличие других нежелательных характеристик почвенной среды. Это оказывает влияние на выработку необходимых подходов к формированию энергосберегающих принципов и систем обработки почвы. Предлагается способ минимальной обработки почвы, ресурсосберегающий рабочий орган «РОПА» и почвообрабатывающее орудие для полосового рыхления ОМПО-5,6, выполняющие мелкую обработку почвы с полосным углублением. Регулировка глубины рыхления от долота достигается в пределах 0,250,4 м и выбирается с учетом выращиваемой культуры в хозяйстве. Наличие подрезающей лапы позволяет регулировать параметры зоны сплошного рыхления. Возможный интервал 0,13-0,23 м при шаге 0,05 м. Максимальная глубина рыхления орудием от долота 0,4 м. При установке долота на минимальную глубину (0,25 м) зона сплошного рыхления в интервале 0,08-0,03 м обеспечивается перемещением подрезающей лапы. Теоретическим и экспериментальным путем изучена зависимость между конструктивными параметрами орудия. Путем несложной в конструктивном исполнении регулировки расположения подрезающей лапы (по глубине и ширине и месту расположения относительно долота чизеля) возможно регулировать параметры получившихся обработанных и необработанных полос. Следовательно, для выполнения принятого технологического процесса обработки почвы, с учетом её минимизации, на стадии проектирования или выбора плуга, требуется задаваться определенными конструктивными параметрами (M, B, hp).

Ключевые слова: минимальная обработка почвы, ресурсосбережение, чизель, полосное углубление, зона сплошного рыхления, деформация почвы, энергоэффективность.

JUSTIFICATION OF CONSTRUCTIVE PARAMETERS OF THE TOOLS FOR PERFORMANCE OF STRIP TILLAGE IN AN ENERGY-SAVING AGRICULTURE SYSTEM

The competent use of resource-saving technologies is not only resource-based, but also economically profitable. Scientists of the Volgograd State Agrarian University have developed a system of machines for strip tillage with the ability to regulate the parameters of the processed strip. When planning a method of soil cultivation, taking into account the adaptive landscape features of the applied farming system, it is necessary to take into account the possibility of minimizing soil cultivation. The factors for choosing this direction are significant deviations from the standard indicators of density, cohesion, hydromorphism and solonetzicity. The presence of other undesirable characteristics of the soil environment is important. This has an impact on the development of the necessary approaches to the formation of energy-saving principles and soil cultivation systems. A method of minimum tillage, a resource-saving working body «ROPA» and a tillage tool for strip loosening OMPO-5,6, performing shallow tillage with a strip deepening, are proposed. Adjustment of the loosening depth from the chisel is achieved within 0,25-0,4 m and is selected taking into account the crop grown on the farm. The presence of a trimming foot allows you to adjust the parameters of the continuous loosening zone. Possible interval is 0,13-0,23 m with a step of 0,05 m. The maximum depth of loosening by the tool from the bit is 0,4 m. When the bit is set to the minimum depth (0,25 m), the zone of continuous loosening is in the inter-

val 0,08-0,03 m is provided by the movement of the trimming foot. The relationship between the design parameters of the tool has been studied theoretically and experimentally. By means of a simple structural adjustment of the position of the undercutting arm (in depth and width and location relative to the chisel bit), it is possible to adjust the parameters of the resulting processed and untreated strips. Consequently, in order to perform the accepted technological process of soil cultivation, taking into account its minimization, at the design stage or when choosing a plow, it is required to set certain design parameters (M, B, hp).

Keywords: minimal tillage, resource conservation, chisel, strip deepening, continuous loosening zone, soil deformation, energy efficiency.

Введение. Одним из критериев развития цивилизации является состояние природных ресурсов. Особенно ярко данный аспект проявляется в области сельского хозяйства. В последние десятилетия человек использует почву, воздух и воду чрезмерно интенсивно. Следствием этого, а также результатом применения частых сплошных обработок, сопровождающихся многочисленными проходами машин по полю, являются экологические проблемы [1]. Отрасль сельскохозяйственного производства является важным направлением развития науки и техники. При этом её продукция занимает ведущее место в направлении развития нашего Волгоградского региона. Площадь земельного форда Волгоградской области в настоящее время составляет более 11000 тыс. га, более 80% приходится на земли сельскохозяйственного назначения. Главным объектом обработки и средством производства в растениеводстве является почва, являющаяся живым организмом, которому для своего функционирования необходимо крайне бережное отношение [2]. Воздействие человека и машин на почвенные ресурсы в последние десятилетия все чаще приводит к возникновению нежелательных процессов [3]. Например, только на территории нашего региона площадь эродированных почв принимает катастрофические масштабы. На основании проведенного анализа неблагоприятных процессов можно сделать вывод, что на территории Волгоградского региона от водной эрозии страдает 2220,5 тыс. га, от ветровой эрозии -87,3 тыс. га, от засоления - 1436,6 тыс. га, от нарушения - 3,0 тыс. га, от прочих процессов -3759,8 тыс. га, итого 7712,2 тыс. га, что составляет 68,3% от общего земельного фонда области и 84,5% земель сельскохозяйственного назначения. Таким образом, хорошо иллюстрируется актуальность проблемы сохранения почвенного плодородия и применения технологий и технических средств, разработанных с применением научного подхода к ресурсосбережению в отрасли производства продукции растениеводства [4, 5].

В последние годы грамотное применение ресурсосберегающих технологий не только ре-сурсообосновано, но и экономически выгодно, так как они позволяют сокращать затраты и добиваться повышения урожайности производимых культур. В настоящее время ресурсосберегающий подход активно реализуется посредством минимальной (minimal-till), нулевой технологии обработки почвы (no-till) и технологии полосовой обработки Strip-till (стриптилл) [6]. Минимальная обработка почвы состоит из одной или ряда мелких обработок почвы при помощи культиваторов или дисковых борон, при этом важно сохранять пожнивные остатки мульчирующим слоем на поверхности почвы для последующего посева в данных условиях [7].

Особенно ярко демонстрирует результат от применения научного подхода к созданию технологии область полосового земледелия. Технология предусматривает обработку почвы в пределах полосы, в которой растет и развивается культурное растение, а технологические операции помогают созданию благоприятных условий для их роста и развития. Междурядье остается необработанным, что позволяет накапливать растительные остатки и снижать за счет этого эрозионные процессы, удерживать влагу, производить разуплотнение почвы в необработанной полосе естественным путем. Сорная растительность в междурядье оказывается в худших условиях по сравнению с культурными растениями в обработанных полосах, хуже развивается и погибает. Наилучшие результаты достигаются при выращивании в системе полосового земледелия пропашных культур, отзывчивых на глубину обработки (подсолнечник, кукуруза, соя, сорго, горчица и другие). Хорошие перспективы в применении технологии полосовой обработки у бахчевых, овощных культур, хлопка. Данные направления особенно хорошо демонстрируют положительный эффект в экономических и энергетических аспектах при выращивании данных культур с шириной междурядья 0,9 и 1,2 м [3, 8].

На территории Волгоградской области полосовое земледелие применимо на площади 914 тыс. га, а в целом по России 14450 тыс. га. Этим подчеркивается перспективность разработки выбранного направления исследования.

Методика исследований. Для обработки почвы в системе полосового земледелия необходима система машин. В настоящее время большинство таких технических средств зарубежного производства. В рамках Указа Президента РФ об импортозамещении в различных отраслях народного хозяйства ученые Волгоградского ГАУ разработали машину для глубокой полосовой обработки почвы с возможностью регулирования параметров обрабатываемой полосы [пат. 2533038 РФ]. Глубина обработки при этом ограничивается критической глубиной рыхления (до 0,37 м), в то время как зарубежные аналоги позволяют обрабатывать почву на глубину до 0,25 м. Также есть возможность применения данной машины для обработки почвы под различные сельскохозяйственные культуры за счет регулируемой ширины обрабатываемой полосы (0,25-0,3 м) [3, 4]. Центральное место в конструкции занимает чизель-ная стойка. Выбор данного рабочего органа не случаен. Чизель обладает низкой металлоемкостью и высокой надежностью, прост в конструкции, может снабжаться сменными долотами различной ширины, энергетически эффективен и хорошо себя зарекомендовал в технологическом плане при выполнении операции рыхления почвы [7]. При установке на чизельную стойку семяпровода можно одновременно с операцией рых-

ления производить посев (при однофазном стриптилле), а при установке тукопровода - одновременно вносить минеральные удобрения и мелиоранты в прикорневую зону культурных растений.

Возможность минимизации почвообра-ботки зависит от соответствия агроэкологиче-ских условий земельного участка выращиваемой культуре, а интенсивность обработки - от качества самой почвы [9]. Факторами выбора минимальной системы обработки почвы являются существенные отклонения от нормативных показателей плотности, слитности, гидромор-физма и солонцеватости. Другие нежелательные характеристики почвенной среды также учитываются при выборе приемов по регулированию состояния пахотного горизонта. Это оказывает влияние на выработку необходимых подходов к формированию энергосберегающих принципов и систем обработки почвы [10].

В этой связи нами разработаны способ минимальной обработки почвы [пат. 2612798 РФ], ресурсосберегающий рабочий орган РОПА [пат. 2489826 РФ] и почвообрабатывающее орудие для полосового рыхления ОМПО-5,6 [пат. на ПМ 154634 РФ], выполняющие мелкую обработку почвы с полосным углублением.

На рисунке 1 показано орудие ОМПО-5,6, основными узлами которого являются: рама 1, рабочие органы чизельного типа РОПА 2, кронштейн крепления рабочих органов 3, механизм регулирования глубины обработки 4, прицепное устройство 5, откидывающаяся консоль 6, подставка 7.

1 - рама; 2 - рабочий орган; 3 - кронштейн; 4 - механизм колеса; 5 - навеска; 6 - консоль; 7 - подставка Рисунок 1 - Орудие минимальной полосовой обработки ОМПО-5,6

Центральное место в рабочем органе РОПА занимает изогнутая стойка 1, выполненная

с внутрипочвенным гибом (рисунок 2). На стойке располагается лезвие 2. Башмак с накладным

долотом 3 закреплен в нижней части рабочего органа. С тыльной стороны гиба прямой части стойки 1 при помощи пары болтов 4 закреплена подрезающая лапа 5 одностороннего типа, выполняющая роль подрезающего ножа. Лапа имеет техническую возможность перемещаться вдоль стойки 1 по высоте. Для этого предусмотрены отверстия 6, выполненные с шагом 50 мм. На пятке стойки устанавливается долото с фиксацией при помощи болтов. Во время движения МТА технологический процесс рыхления выполняется под действием растягивающих и сжимающих усилий, являющихся причиной интенсивного разрушения внутрипочвенных связей. При помощи долота подрезанный пласт почвы приподнимается, изгибается и растягивается в обеих плоскостях. Необходимая зона сплошного рыхления образуется за счет подрезания внутрипочвенных гребней при помощи подрезающей лапы, которая имеет возможность вертикального перемещения вдоль стойки.

Результаты исследований и их обсуждение. Глубину рыхления от долота уста-

навливаем с акцентом на выращиваемую культуру в пределах 0,25-0,4 м. При помощи подрезающей лапы возможно обеспечение зоны сплошного рыхления в интервале 0,13-0,23 м, при этом шаг составляет 0,05 м. Максимальная глубина рыхления долота составляет 0,4 м. При установке глубины рыхления с минимальным значением 0,25 м зона сплошного рыхления 0,08 и 0,03 м регулируется при помощи установки лапы.

Выполнение сплошного вида рыхления при одновременном снижении количества рабочих органов на раме орудия в два раза стало возможным благодаря выполненному внутри-почвенному изгибу стойки под углом 45 градусов, ориентированному в сторону полевого обреза. При этом длина горизонтальной составляющей наклонной части на поперечно-вертикальную плоскость равна %, а длина горизонтальной составляющей от проекции лезвия крыла на эту же плоскость равна % от межд-уследия (расстояния между стойками).

1 - стойка; 2 - лезвие; 3 - долото; 4 - крепежный болт; 5 - лапа; 6 - место крепления подрезающей лапы

Рисунок 2 - Рабочий орган РОПА

На рисунках 3-6 показаны возможные технологические процессы основной обработки почвы, выполняемые рабочим органом РОПА.

Рисунок 3 - Схема рыхления почвы на максимальную глубину с подрезом внутрипочвенных гребней и образованием минимальной глубины зоны сплошного рыхления (односторонняя лапа установлена в верхнее положение)

В технологическом плане при использовании чизельных плугов необходимо, с одной стороны, выполнение сплошной обработки почвы на глубину, которая обеспечивает функциональное состояние и развитие корневой системы растений севооборота, а с другой стороны,

учитывать необходимость максимального сохранения и накопления влаги осенне-зимних осадков для планирования величины углубления почвы [6, 8]. При этом вопросы энергосбережения также актуальны [2].

Рисунок 4 - Схема рыхления почвы на максимальную глубину с подрезом внутрипочвенных гребней и образованием максимальной глубины зоны сплошного рыхления (односторонняя лапа установлена в нижнее положение)

I,

1 А

Г'ЗмТ чч чч; Г3

Рисунок 5 - Схема рыхления почвы на требуемую глубину с подрезом внутрипочвенных гребней и образованием

требуемой зоны сплошного рыхления (односторонняя лапа устанавливается в требуемое положение с шагом 0,05 м)

Ц

:м

Рисунок 6 - Схема полосного рыхления на требуемую глубину (односторонняя лапа снята, выход внутрипочвенного гребня на поверхность)

Технологический анализ чизельных рабочих органов, которые разработаны с нашим участием, представлен на рисунке 7.

Как видно из рисунка 7, площадь деформации почвы и качественные показатели определяют условия для произрастания растений и энергетические затраты на её обработку.

Согласно принятым обозначениям на рисунке 7 следует, что произведение ширины захвата орудия на глубину рыхления за вычетом

площади внутрипочвенных гребней определяет площадь рыхления чизелем Рч, т.е.

Рч = Ьр Бор - Рг, (1)

где Ьр - глубина рыхления до критической Ьк глубины, т.е.

Ьк - критическая глубина резания;

Вор - рабочая ширина обработки чизельно-го орудия;

Рг - площадь сечения внутрипочвенных гребней.

а

б

в

д

а - стойка прямая; б - наклонная; в - Х-образная; г - РОПА; д - профиль дна борозды Рисунок 7 - Схемы рыхления почвы от долота чизельными рабочими органами с различной конфигурацией стоек

Рабочая ширина обработки орудия определяется произведением ширины междуследия М на количество рабочих органов п:

Вор = п-М. (2)

Соответственно площадь внутрипочвен-ных гребней в пределах рабочей ширины захвата орудия определяется выражением

Рг=п -Гр. (3)

Площадь внутрипочвенного гребня Гр определяется выражением

СП.

р = —

'и 1 '

(4)

1Р 2

где С - ширина внутрипочвенного гребня у основания;

Ьг - высота внутрипочвенного гребня. Согласно рисунку 8, для орудия с рабочими органами РОПА в комплектации без ножа,

ширина внутрипочвенного гребня определяется выражением С = М - В.

Тогда для орудия с рабочими органами РОПА в комплектации без ножа выражение (4), с учетом, что Ьг=(М - В)/2, примет вид:

F =

I р

(М-В)2

(5)

Соответственно выражение (3) с учетом формулы (5) примет вид:

^ = »!£?■. (6) Преобразуем формулу (1), учитывая выражение (6) и зависимость (2):

Рч= ЬрпМ - = п(ЬрМ - ^ (7)

С учетом принятых допущений = /,„

тогда

Гч =П(ЬрМ-Ьг2).

(8)

Рисунок 8 - Схема рыхления почвы от долота рабочего органа РОПА (без ножа) в поперечной плоскости

Как видно из рисунка 8, соотношение высот Ьр и Ьг влияют на площадь внутрипочвенно-го гребня. Зона сплошного рыхления образуется при Ьг <Ьр, величина которой образуется как разность Ьср = Ьг - Ьр.

При Ьг >Ьр происходит выход внутрипоч-венного гребня и образуется зона необработанной поверхности почвы (полосовая обработка).

Обозначим отношение Ьг/Ьр= Кг - коэффициент выхода внутрипочвенного гребня.

Выражения формул (6) и (7) справедливы

для Кг < 1, т.е.

Я

г(Кг<1)

= П

(М-В)2

(6)

^г<1)=п(ЛрМ-М). (7)

Учитывая данные рисунка а, размеры основания внутрипочвенного гребня с определяют площадь его вершины Рв, расположенную над поверхностью почвы. Учитывая размерность принятого угла деформации почвы 45°, получим

Рв = Т . (9)

Рисунок 9 - Схема рыхления почвы от долота рабочего органа РОПА (без лапы) в поперечной плоскости при Кг > 1

Тогда ширина основания с определяется выражением

с = М - В - 2Ьр. (10)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Подставляя выражение (10) в формулу (9), при Кг > 1, получим

^ = (^-£-2^. (11)

Для данного условия площадь внутрипоч-венного гребня будет равна разности между Рр и Рв, т.е.

К

г(Кг>1)

(М-В)2 (М-В-2Пр)2

после преобразования

Учитывая количество рабочих органов для выражения (12), с учетом (3), (2), перепишем формулу (1) для случая, когда Кг > 1:

Рч = п •ЬрМ - пЬр(М - В - Ьр), после преобразования получим

Р<Ке<1 )=пЛр(В + Лр). (13)

На рисунке 10 показана зависимость коэффициента выхода внутрипочвенного гребня от глубины рыхления при различной ширине междуследия (ширина долота 0,06 м).

Из рисунка видно, что при Кг > 1 происходит выход внутрипочвенного гребня, образуя полосы необработанной почвы.

4

Рисунок 10 - Зависимость коэффициента выхода внутрипочвенного гребня от глубины обработки почвы с учетом ширины междуследия рабочих органов

Следовательно, для выполнения принятого технологического процесса обработки почвы, с учетом её минимизации, на стадии проектирования или выбора плуга, требуется задаваться определенными его конструктивными параметрами (М, В, Ьр).

Выводы. Результаты проведенных исследований свидетельствуют об идентичности поперечных профилей деформации почвы в результате применения прямых и наклонных стоек после чизельных рабочих органов, что с прямыми, что с наклонными (под углом 45°) стойками. При применении рабочего органа РОПА форма нижней части профиля отличается. Площадь деформации почвы и качественные показатели определяют условия для произрастания растений и энергетические затраты на её обработку. Соотношение высот Ьр и Ьг влияют на площадь внутрипочвенного гребня. Зона сплошного рыхления образуется при Ьг < Ьр, величина которой образуется как разность Ьср = Ьр-Ьг. При Ьг > Ьр происходит выход внутрипочвенного гребня и образуется зона необработанной поверхности почвы (полосовая обработка).

Введено понятие коэффициента выхода внутрипочвенного гребня Кг, равное отношению Ьг/Ьр. При исследовании зависимости коэффициента выхода внутрипочвенного гребня от глубины рыхления при различной ширине меж-дуследия для ширины долота 0,06 м выход внутрипочвенного гребня происходит при Ьг > 1, образуя полосы необработанной почвы. Поэтому для выполнения принятого технологического процесса обработки почвы, с учетом её мини-

мизации, на стадии проектирования или выбора плуга, требуется задаваться определенными его конструктивными параметрами (M, B, hp).

Литература

1. The ways to reduce chemical fertilizer input and increase fertilizer use efficiency in Maize in Northeast China / Guo Hua MI, Da Li WU, CHEN Yan Ling, XIA Ting Ting, FENG Guo Zhong, LI Qian, SHI Dong Feng1, SU Xiao Po, GAO Qiang // Scientia Agricultura Sinica. - 2018. - № 51 (14). - P. 2758-2770.

2. Resource-saving method of chemical treatment of tilled crops / I.B. Borisenko, A.S. Ovchinnikov, M.V. Mezniko-va, S.D. Fomin, V.S. Bocharnikov, A.F. Rogachev and E.I. Ulybina // Conference on Innovations in Agricultural and Rural development IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 341 (2019) 012092 IOP Publishing doi:10.1088/1755-1315/341/1/012092.

3. Полосовая система обработки - фактор ресурсосбережения и охраны почв при возделывании сельскохозяйственных культур / И.Б. Борисенко, Ю.Н. Плескачев, М.В. Мезникова, Г.О. Чамурлиев // Развитие АПК на основе принципов рационального природопользования и применения конвергентных технологий: материалы Международной научно-практической конференции, Волгоград, 30 января - 1 февраля 2019 г. - Волгоград: ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2019. - Т. 1. - С. 97-103.

4. Чурзин, В.Н. Влияние способов основной обработки на водно-физические свойства чернозема южного и урожайность гибридов подсолнечника / В.Н. Чурзин, А.О. Дубовченко // Известия Нижневолжского агроунивер-ситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2020. - № 3 (59). - С. 181-189.

5. Чурзин, В.Н. Урожайность гибридов подсолнечника в зависимости от влагообеспеченности посевов на черноземах Волгоградской области / В.Н. Чурзин, А.О. Дубовченко // Известия Нижневолжского агроунивер-ситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2020. - № 1 (57). - С. 158-167.

6. Strip-till technology - a method for uniformity in the emergence and plant growth of winter rapeseed (Brassica

napus L.) in different environmental conditions of Northern Poland / I. Jaskulska, L. Gat^zewski, M. Piekarczyk, D. Jaskulski // Italian Journal of Agronomy. - 2018. - № 13 (3). - P. 194-199.

7. Борисенко, И.Б. Агротехнические подходы при проектировании рабочего органа минимальной обработки почвы с полосным углублением / И.Б. Борисенко, М.Н. Шапров, П.И. Борисенко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - № 4 (32). -С. 193-197.

8. Canales, E. Modeling the choice of tillage used for dryland corn, wheat and soybean production by farmers in Kansas / E. Canales, J. Bergtold, J. Williams // Agricultural and Resource Economics Review. - 2018. - № 47 (1) -P. 90-117.

9. Медведев, Г.А. Эффективность инновационных систем возделывания подсолнечника на южных черноземах Волгоградской области / Г.А. Медведев, Н.Г. Екате-риничева, А.В. Ткаченко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2020. - № 3 (59). - С. 116124.

10. Оценка действия энергосберегающих технологий основной обработки почвы на содержание органического вещества и агрофизические показатели плодородия / С.В. Щукин, Е.А. Горнич, А.М. Труфанов, А.Н. Воронин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2019. - № 4 (56). - С. 119-167.

References

1. Guo Hua MI, Da Li WU, CHEN Yan Ling, XIA Ting Ting, FENG Guo Zhong, LI Qian, SHI Dong Feng1, SU Xiao Po, GAO Qiang. The Ways to Reduce Chemical Fertilizer Input and Increase Fertilizer Use Efficiency in Maize in Northeast China, Scientia Agricultura Sinica, 2018, No 51 (14), рр. 2758-2770.

2. Borisenko I.B., Ovchinnikov A.S., Meznikova M.V., Fomin S.D., Bocharnikov V.S., Rogachev A.F., Ulybina E.I. Resource-saving method of chemical treatment of tilled crops, Conference on Innovations in Agricultural and Rural development IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2019, No 341.

3. Borisenko I.B., Pleskachev Ju.N, Meznikova M.V., Chamurliev G.O. Polosovaya Sistema obrabotki - factor resursosberezheniya i okhrany pochv pri vozdelyvanii sel'skohozyaystvennykh kul'tur [Strip Processing System - a Factor of Resource Conservation and Soil Protection in the Cultivation of Agricultural Crops], Razvitie APK na osnove printsipov ratsional'nogo prirodopol'zovaniya i primeneniya konvergentnykh tekhnologiy, materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, Volgograd, FGBOU VO Volgogradskiy GAU, 2019, T. 1, рр. 97-103. (In Russian)

4. Churzin V.N., Dubovchenko A.O. Vliyanie sposo-bov osnovnoy obrabotki na vodno-fizicheskie svoystva cher-nozema yuzhnogo i urozhaynost' gibridov podsolnechnika [The Influence of the Main Processing Methods on the Wa-terphysical Properties of the Southern Black Soil and the Productivity of Sunflower Hybrids], Izvestija Nizhnevolzh-skogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professionals obrazovanie, 2020, No 3 (59), pp. 181-189.

(In Russian)

5. Churzin V.N., Dubrovchenko A.O. Urozhaynost' gi-bridov podsolnechnika v zavisimosti ot vlagoobespechennosti posevov na chernozemakh Volgogradskoy oblasti [Yield of Sunflower Hybrids Depending on the Moisture Content of Crops in the Black Soil of the Volgograd Region], Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2020, No 1 (57), pp. 158-167. (In Russian)

6. Jaskulska I., Gat^zewski L., Piekarczyk M., Jaskul-ski D. Strip-till technology - a method for uniformity in the emergence and plant growth of winter rapeseed (Brassica napus L.) in different environmental conditions of Northern Poland, Italian Journal of Agronomy, 2018, No 13 (3), pp. 194-199.

7. Borisenko I.B., Shaprov M.N., Borisenko P.I. Agrotekhnicheskie podkhody pri proektirovanii rabochego organa minimal'noy obrabotki pochvy s polosnym ugluble-niem [Agrotechnical Approachesinthe Designofthe Working Bodyof Minimum Tillagewitha Strip Deepening], Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2013, No 4 (32), pp. 193-197. (In Russian)

8. Canales E., Bergtold J., Williams J. Modeling the Choice of Tillage Used for Dryland Corn, Wheat and Soybean Production by Farmers in Kansas, Agricultural and Resource Economics Review, 2018, No 47 (1), pp. 90-117. (In Russian)

9. Medvedev G.A., Ekaterinicheva N.G., Tkachen-ko A.V. Effektivnost' innovatsionnykh sistem vozdelyvaniya podsolnechnika na yuzhnykh chernozemakh Volgogradskoy oblasti [The Efficiencyof Innovative Sunflower Cultivation Systems in the Southern Black Soils of the Volgograd Region], Izvestija Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kom-pleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2020, No 3 (59), pp. 116-124. (In Russian)

10. Shchukin S.V., Gornich E.A., Trufanov A.M., Voronin A.N. Otsenka deystviya energosberegayushhikh tekhnologiy osnovnoy obrabotki pochvy na soderzhanie orga-nicheskogo veshhestva i agrofizicheskie pokazateli plodo-rodiya [Assessment ofthe Effectof Energy Saving Primary Tillage Technologies on Organic Matter Contentand Agrophy-sical Properties of the Soil], Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2019, No 4 (56), pp. 119-126. (In Russian)

Сведения об авторах

Борисенко Иван Борисович - доктор технических наук, главный научный сотрудник кафедры «Земледелие и агрохимия», ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (г. Волгоград, Российская Федерация). Тел.: +7 (8442) 41-12-20, +7 (902) 387-29-42. E-mail: borisenivan@yandex.ru.

Мезникова Марина Викторовна - кандидат технических наук, преподаватель высшей категории кафедры «Безопасность жизнедеятельности», ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (г. Волгоград, Российская Федерация). Тел.: +7(960)883-09-50. E-mail: marina_roxette@mail.ru.

Information about the authors Borisenko Ivan Borisovich - Doctor of Technical Sciences, chief researcher of the Agriculture and agrochemistry department, FSBEI HE «Volgograd State Agrarian University» (Volgograd, Russian Federation). Phone: +7 (8442) 41-12-20, +7 (902) 387-29-42. E-mail: borisenivan@yandex.ru.

Meznikova Marina Viktorovna - Candidate of Technical Sciences, lecturer of the Life safety department, FSBEI HE «Volgograd State Agrarian University» (Volgograd, Russian Federation). Phone: +7 (960) 883-09-50. E-mail: marina_roxette@mail.ru.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.372

ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА ШИН ТИПОРАЗМЕРА 33-32 С РАЗНЫМ ВНУТРЕННИМ СТРОЕНИЕМ

Цель исследования: определение тягово-энергетических свойств крупногабаритных шин низкого давления типоразмера 33-32 с разным внутренним строением, предназначенных для ходовых систем тракторов класса 5. Метод исследования - экспериментальный с использованием измерительного комплекса «шинный тестер». Из основных положений теории трактора и опыта испытаний шин известно, что общий тяговый КПД трактора, как обобщённый показатель его эффективности, почти полностью определяется значением КПД его ходовой части. Выходные показатели движителя ходовых систем мощных тракторов с пневматической шиной определяются рядом факторов, в том числе параметрами армирования их внутреннего строения. Расчёт тяговой энергетики и переходных процессов на примере агрегатов с тракторами класса 5 показал, что потери можно снизить и, значит, выходные показатели агрегатов повысить, если увеличить продольную жёсткость шин тракторов и совместить нагрузку, при которой у шин максимум тягового КПД, с нагрузкой определяющий тяговый класс трактора. Результаты испытаний сравниваемых шин показали, что уровень показателей испытываемых моделей на бетонном опорном основании практически одинаков за исключением шин 33R-32M и, в особенности, 33DP-32, у которых лучшие показатели по тяговому КПД и коэффициенту буксования, что определяется её повышенной продольной и окружной жёсткостью, являющейся особенностью конструкции оболочки шин подобного типа и на стерне озимой пшеницы и поле, подготовленном под посев значение тягового КПД шин 33R-32M и 33DP-32 больше на 0,03, а буксование меньше на 5-16%, чем у серийных шин, причём это преимущество особенно проявляется на низком внутришинном давлении воздуха (для шины 33R-32M такое наблюдается при давлении 0,09 МПа на пару и 0,11 МПа на стерне зерновых колосовых; для шины 33DP-32 - 0,07 МПа на пару и 0,09 МПа на стерне зерновых колосовых).

Ключевые слова: трактор, движитель, шина, тяговый КПД, буксование.

TRACTION PROPERTIES OF TIRES OF SIZE 33-32 WITH DIFFERENT INNER STRUCTURES

The purpose of the research: to determine the traction and energy properties for the large-sized low-pressure tires of size 33-32 with different internal structure, intended for the undercarriage systems of class 5 tractors. The research method is experimental and with the use of the «tire tester» measuring complex. From the main provisions of the theory of a tractor and experience of tire testing, it is known that the total traction efficiency of a tractor, as a generalized index of its efficiency, is almost completely determined by the value of the efficiency of its undercarriage. The output indices of the propulsion of the undercarriage systems in powerful tractors with a pneumatic tire are determined by a number of factors, including the reinforcing parameters of their internal structure. The calculation of traction energy and transient processes using the example of units with class 5 tractors showed that losses can be reduced and, therefore, the output indices of units can be increased if the longitudinal stiffness of the tractor tires is increased and the load is combined, at which the tires have the maximum of traction efficiency with load, that determines the traction class of a tractor. The test results of the compared tires showed: the level of indices of the tested models on a concrete support base is practically the same, except for the 33R-32M tires and, in particular, the 33DP-32 tires, which have the best traction efficiency and slippage coefficient, which is determined by its increased longitudinal and circumferential stiffness, which is a criterion for the design of a tire shell of this type; on the winter wheat stubble and field prepared for sowing, the traction efficiency value of the 33R-32M and 33DP-32 tires is for 0,03 more, and the slippage is for 5-16% less than in the serial tires, and this advantage is especially evident at a low intra-tire air pressure (for the 33R-32M tire, this is observed at a pressure of 0,09 MPa per pair and 0,11 MPa on the stubble of spiked cereals; for the 33DP-32 tire - 0,07 MPa per pair and 0,09 MPa on the stubble of spiked cereals).

JUSTIFICATION OF CONSTRUCTIVE PARAMETERS OF THE TOOLS FOR PERFORMANCE OF STRIP TILLAGE IN AN ENERGY-SAVING AGRICULTURE SYSTEM

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОРУДИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛОСОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ»