CC BY
30
Александр Юрьевич, ст. преподаватель, Омский ГАУ, ayu.golovin@omgau.org; Лощинина Алена Михайловна, канд. с-х. наук, доц., Омский ГАУ, am.loschinina@omgau.org; Чупин Павел Васильевич, канд. техн. наук, доц., Омский ГАУ, pv.chupin@omgau.org.
Yur'evich, senior lecturer, Omsk SAU, ayu.golo-vin@omgau.org; Loschinina Alena Michaylovna, Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, am.loschini-na@omgau.org; Chupin Pavel Vasil'evich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, pv.chupin@om-gau.org.
УДК 631.31
АН. ШМИДТ, Д.Е. КУЗЬМИН, ВВ. МЯЛО, АС. СОЮНОВ
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск
ОСОБЕННОСТИ РАННЕВЕСЕННЕГО ВЛАГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Весна - самый ответственный период для работников аграрного сектора. После обильного снеготаяния почва насыщена большим количеством талой воды, необходимой для формирования дружных и крепких будущих всходов растений. Почва - относительно небольшая часть суши, состоящая из нескольких слоев разной толщины, кормящая многих своих обитателей, от мельчайших микроорганизмов до человека [1]. Чем толще верхний слой, тем почва плодородней, а плодородие формирует будущий урожай. Поэтому подготовка почвы под посев - один из важнейших этапов в земледелии [2]. За короткий промежуток времени, пока почва находится в физической спелости, рекомендуется проводить закрытие влаги с помощью борон, для разрушения трещин и корки на поверхности почвы, не давая влаге испаряться из нижних слоев под действием лучей весеннего палящего солнца [3]. Бороны представляют очень большую группу сельхозмашин с разным предназначением: от закрытия влаги весной (зубовые бороны) до разделки пластов почвы перед или после пахоты (дисковые бороны) способами агрегатирования (прицепные, навесные, полунавесные) и различными типами комплектования рабочими органами. Рассмотрено весеннее закрытие влаги на стерневом агрофоне. Проанализированы существующие виды борон, выявлены их достоинства и недостатки, на этой основе предложено новое конструктивное решение по усовершенствованию игольчатого дискового рабочего органа почвообрабатывающего орудия [4]. Предлагаемая модель рабочего органа позволяет улучшить качество обработки почвы, снизить металлоемкость, уменьшить расходы топлива при поверхностной обработке почвы.
Ключевые слова: обработка почвы, борона, рабочие органы, агрофон, сбережение влаги.
Пристальное внимание следует уделять типам рабочих органов (рис. 1), так как не каждая борона подходит именно для закрытия влаги [ 1 ].
I I ■ I I I f
Рис. 1. Тип рабочих органов борон [2]
© Шмидт А.Н., Кузьмин Д.Е., Мяло В.В., Союнов А. С., 2019
Широкое распространение при традиционной обработке по чистым парам получили зубовые и пружинные бороны (рис. 2, 3).
Рис. 2. Зубовая борона [3]
Рис. 3. Пружинная борона [4]
К неоспоримым достоинствам таких видов борон относят невысокую цену, простоту обслуживания, высокую степень ремонтопригодности, возможность агрегатирования с тракторами разных тяговых классов [5].
Степень воздействия зубовых борон (рис. 2) на почву осуществляется путем поворота отдельно каждой бороны на 180°, для малого воздействия острая грань зуба смотрит назад по ходу движения агрегата, при большем воздействии острая грань зуба направлена вперед [6].
Воздействие рабочих органов пружинной бороны (рис. 3) регулируется отклонением пружин от вертикального положения назад относительно поверхности поля [7].
Что касается работы на стерневом фоне, здесь зубовые и пружинные бороны теряют свою конкурентоспособность [8]. Оставшиеся растительные остатки сгруживают-ся, бороны начинают свою работу словно грабли, увеличивая удельное тяговое сопротивление, полностью нарушая технологический процесс [9]. Забивание приводит к многократным остановкам машинно-тракторного агрегата и как следствие - к огромным потерям времени на очистку борон [10].
Недостатки вышеуказанных агрегатов становятся неоспоримым преимуществом игольчатых борон (рис. 4).
Рис. 4. Игольчатая борона
Работая на стерневом фоне, игольчатая борона не требует остановок для очищения, свободные растительные остатки заделываются иглами в почву, при этом согласно агротребованиям на поверхности остается до 70% стерни, образуя преграду для ветра, не давая раздуваться высохшим легким частицам почвы [11].
Еще одно немаловажное преимущество игольчатых дисков - в использовании на уплотненных либо тяжелых почвах путем перестановки диска (рис. 5) в активный режим (по часовой стрелке), для лучшего проникновения зуба в почву, производя на выходе микровзрыв, насыщая почву кислородом.
Рис. 5. Игольчатый диск (активный режим работы диска по часовой стрелке)
Для большей универсальности в использовании борон не только на весеннем закрытии влаги, но и при осенней обработке почвы, подверженной ветровой эрозии, в Омском ГАУ предложена новая конструкция почвообрабатывающего орудия (рис. 5) с измененной формой игл игольчатого дискового рабочего органа, на которую получен патент на полезную модель № 185828.
А-А Б-Б
Рис. 6. Игольчатый диск с изменяемой формой игл
Новизна заключается в изменяющейся форме игл. Первая половина иглы от основания ступицы 1 имеет квадратную форму, вторая пирамидальную с вершиной на конце иглы [патент на полезную модель № 185828]. При использовании на твердых, плотно укатанных с осени почвах рекомендуется использовать диск с направлением движения по часовой стрелке (рис. 5), для облегчения внедрения игл вершиной в почву. Осуществляя обработку на полях с множеством растительных остатков, для более тщательной заделки, а также для лучшего измельчения и резания острым углом пирамидальный иглы диск устанавливают против часовой стрелки.
Таким образом, применение игольчатого диска с иглами новой формы имеет ряд преимуществ: качество обработки повышается в 1,5 раза при снижении металлоемкости всего агрегата, это приводит к снижению расхода топлива до 7%. При использовании бороны не только в целях закрытия влаги, но и при осенней обработке срок окупаемости снижается в 2 раза, повышая рентабельность.
A.N. Shmidt, D.E. Kuzmin, V.V. Myalo, A.S. Soyunov
Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk
Features early spring moisture saving
Spring is the most important period for workers in the agricultural sector. After abundant snowmelt, the soil is saturated with a large amount of melt water necessary for the formation of friendly and strong future shoots of plants. Soil-a relatively small part of the land, consisting of several layers of different thicknesses, feeding many of its inhabitants, from the smallest microorganisms to humans [1]. The thicker the top layer, the more fertile the soil, and fertility forms the future harvest. Therefore, soil preparation for sowing is one of the most important stages in agriculture [2]. For a short period of time, while the soil is in physical ripeness, it is recommended to close the moisture with harrows, to destroy cracks and crusts on the soil surface, preventing
moisture from evaporating from the lower layers under the influence of the rays of the spring scorching sun [3]. Harrows are a very large group of agricultural machines, with different purposes from closing moisture in the spring (tooth harrows), to cutting soil layers before or after plowing (disc harrows), methods of aggregation (trailed, hinged, semi-mounted), and various types of acquisition of working bodies [4]. The article considers the spring closing of moisture stubble on the soil fertility. The analysis of existing types of harrows is made, their advantages and shortcomings on the basis of what the new constructive decision on improvement of the needle disk working body of the soil-cultivating tool is offered are revealed. The proposed model of the working body can improve the quality of tillage, reduce metal consumption, reduce fuel consumption in surface tillage.
Keywords: tillage, harrow, working bodies, agrophon, moisture conservation.
Список литературы
1. Дисковые рабочие органы борон: технологии восстановления / В.Н. Трифонов [и др.] // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы развития науки в России и Мире». - Стерлитамак, 2018. - С. 48-50.
2. Совершенствование технологии посева зерновых / А.Ю. Малышев [и др.] // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы развития науки в России и Мире». -Стерлитамак, 2018. - С. 36-38.
3. Пяскорский Д.С. Классификация и анализ конструкций сошников / Д.С. Пяскорский, А.С. Союнов // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития». - Стерлитамак, 2018. - С. 90-92.
4. Трифонов В.Н. Рабочие органы почвообрабатывающих орудий / В.Н. Трифонов, С.Н. Бол-товский, А.С. Союнов // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития». -Уфа : Агентство международных исследований, 2018. - С. 98-100.
5. Трифонов В.Н. Рабочие органы почвообрабатывающих орудий / В.Н. Трифонов, С.Н. Бол-товский, А.С. Союнов // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития». -Стерлитамак, 2018. - С. 98-100.
6. Шмидт А.Н. Способы обработки почв, подверженных ветровой эрозии / А.Н. Шмидт, Е.В. Овчинников, А.Е. Шонов // Сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. «Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития». - Казань, 2018. - С. 86-88.
7. Механизация растениеводства : учеб. пособие / А.Ю. Головин [и др.]. - Омск : Изд-во ФГБОУ ВО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, 2017. -198 с.
8. Зарипова Н.А. Основы моделирования процессов взаимодействия элементов рабочего органа щелевателя с почвой / Н.А. Зарипова, А.С. Союнов // Сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию ФГБОУ ВО Омский ГАУ «Научное и техническое обеспечение
References
1. Diskovye rabochie organy boron: tekhnologii vosstanovleniya / V.N. Trifonov [i dr.] // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Problemy i perspektivy razvitiya nauki v Rossii i Mire". - Sterli-tamak, 2018. - S. 48-50.
2. Sovershenstvovanie tekhnologii poseva zer-novyh / A.Yu. Malyshev [i dr.] // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Problemy i perspektivy razvitiya nauki v Rossii i Mire". - Sterlitamak, 2018. - S. 36-38.
3. Pyaskorskij D.S. Klassifikaciya i analiz kon-strukcij soshnikov / D.S. Pyaskorskij, A.S. Soyunov // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Mezhdisciplinarnost' nauki kak faktor innovacionno-go razvitiya". - Sterlitamak, 2018. - S. 90-92.
4. Trifonov V.N. Rabochie organy pochvoobra-batyvayushchih orudij / V.N. Trifonov, S.N. Boltovs-kij, A.S. Soyunov // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Mezhdisciplinarnost' nauki kak faktor innovacionnogo razvitiya". - Ufa : Agentstvo mezhdunarodnyh issledovanij, 2018. - S. 98-100.
5. Trifonov V.N. Rabochie organy pochvoobra-batyvayushchih orudij / V.N. Trifonov, S.N. Boltovs-kij, A.S. Soyunov // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Mezhdisciplinarnost' nauki kak faktor innovacionnogo razvitiya". - Sterlitamak, 2018. -S. 98-100.
6. Shmidt A.N. Sposoby obrabotki pochv pod-verzhennyh vetrovoj ehrozii / A.N. Shmidt, E.V. Ov-chinnikov, A.E. Shonov // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Novaya nauka: Istoriya sta-novleniya, sovremennoe sostoyanie, perspektivy razvi-tiya". - Kazan', 2018. - S. 86-88.
7. Mekhanizaciya rastenievodstva : ucheb. po-sobie / A.Yu. Golovin [i dr.]. - Omsk : Izd-vo FGBOU VO OmGAU im. P.A. Stolypina, 2017. - 198 s.
8. Zaripova N.A. Osnovy modelirovaniya pro-cessov vzaimodejstviya ehlementov rabochego organa shchelevatelya s pochvoj / N.A. Zaripova, A.S. Soyunov // Sb. st. po itogam Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyashch. 100-letiyu FGBOU VO Omskij GAU "Nauchnoe i tekhnicheskoe obespechenie APK, sostoyanie i perspektivy razvitiya". - Omsk, 2018. -S. 28-30.
АПК, состояние и перспективы развития». - Омск, 2018. - С. 28-30.
9. Нестяк В.С. Тяговое сопротивление дискового лущильника / В.С. Нестяк, И.Д. Кобяков, А.С. Союнов // Тракторы и с.-х. машины. - 2012. -№ 12. - С. 32-33.
10. Кобяков И.Д. Качество защемления поч-венно-растительной массы многоугольными дисковыми рабочими органами / И.Д. Кобяков, А.С. Союнов, Е.Н. Миллер // Тракторы и с.-х. машины. - 2011. - № 5. - С. 46-48.
11. Two-Cotton Sowing Soundry of Grain Crops with Different Mineral Fertilizer Level / E.V. Demchuk et al // IOP Conference Series: IX International Scientific Practical Conference "Innovative Technologies in Engineering", Published under licence by IOP Publishing Ltd, Volume 1059, conference 1, http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1059/ 1/012009.
9. Nestyak V.S. Tyagovoe soprotivlenie disko-vogo lushchil'nika / V.S. Nestyak, I.D. Kobyakov, A.S. Soyunov // Traktory i s.-h. mashiny. - 2012. -№ 12. - S. 32-33.
10. Kobyakov I.D. Kachestvo zashchemleniya pochvenno-rastitel'noj massy mnogougol'ymi disko-vymi rabochimi organami / I.D. Kobyakov, A.S. Soyunov, E.N. Miller // Traktory i s.-h. mashiny. -2011. - № 5. - S. 46-48.
11. Two-Cotton Sowing Soundry of Grain Crops with Different Mineral Fertilizer Level / E.V. Demchuk et al // IOP Conference Series: IX International Scientific Practical Conference "Innovative Technologies in Engineering", Published under licence by IOP Publishing Ltd, Volume 1059, conference 1, http://iopscien-ce.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1059/1/012009.
Шмидт Андрей Николаевич, магистрант, Омский ГАУ, an.shmidt1734@omgau.org; Кузьмин Дмитрий Евгеньевич, аспирант, Омский ГАУ, de.kuzmin1634@omgau.org; Мяло Владимир Викторович, канд. техн. наук, доц., Омский ГАУ, vv.myalo@omgau.org; Союнов Алексей Сергеевич, канд. техн. наук, доц., Омский ГАУ, as.soyunov@omgau.org.
Shmidt Andrey Nikolaevich, student, Omsk SAU, an.shmidt1734@omgau.org; Kuzmin Dmitry Evgen'evich, postgraduate, Omsk SAU, de.kuz-min1634@omgau.org; Myalo Vladimir Viktorovich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, vv.mya-lo@omgau.org; Soyunov Aleksey Sergeevich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, as.soyunov@om-gau.org.
