ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОРМОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОЖАЙНОСТИ ТРАВЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

гребнеобразователя. Патент на полезную модель RUS №169780 01.07.2016.

REFERENCES

1. Gasparyan I.N., Gasparyan Sh.V. Kartofel': tekhnologii vozdelyvaniya i khraneniya [Potato: cultivating and storing technologies]. Saint Petersburg: Lan' Publ, 2017: 256 (In Russian)

2. Shpaar D., Bykin A., Dreger D et el. Kartofel'. pod redakciej D. Shpaara.[ Potato. Ed. D. Shpaar]. Torzhok: Variant Publ. 2004: 466. (In Russian)

3. Prognoz pogody v Sankt-Peterburge za 2015-2019 gody [Weather forecast in Saint Petersburg for 20152019]. Available at: https://world-weather.ru/pogoda/russia/saint_petersburg (accessed 06.10.2020) (In Russian)

4. Lapshinov N.A. Vliyanie temperaturnogo rezhima v period vegetatsii na urozhainost' kartofelya [Influence of the temperature mode during the vegetation on productivity of the potato]. Dostizhenie nauki i tekhniki APK. 2009. No. 4: 33-34. (In Russian)

5. Kalinin A., Teplinsky I., Ustroev A. Substantiation of tillage methods aimed at rational usage of water resources. Proc. 17th Int. Sci. Conf. "Engineering for Rural Development". Jelgava, 2018. Vol. 17: 392 -399 (In English)

6. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Kudriavtsev P.P. Issledovanie propashnogo kul'tivatora -glubokorykhlitelya dlya obrabotki posadok kartofelya v organicheskom zemledelii [Study of interrow cultivator - deep soil loosener for potato caring in organic farming]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018. No. 6: 22-24. (In Russian)

7. Kalinin A.B., Teplinskij I.Z., Ustroev A.A., Kudriavtsev P.P. Sektsiya rabochikh organov propashnogo kul'tivatora-grebneobrazovatelya [Section of the working tools of a row cultivator-ridger]. Patent RF on utility model №169780. 2017. (In Russian)

УДК 631.171:55 DOI 10.24411/0131-5226-2020-10252

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОРМОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОЖАЙНОСТИ ТРАВЫ

А.М. Валге, д-р. техн. наук А.И. Сухопаров, канд. техн. наук

Э.А. Папушин, канд. техн наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

В статье рассмотрен коэффициент эффективности работы кормоуборочных комбайнов, который был получен на основании анализа показателей их функционирования (производительность, нормы выработки, расход топлива) в зависимости от урожайности трав.Кормоуборочный комбайн является основным техническим средством в кормозаготовительном звене, поскольку выполняет большое количество технологических операций - подбор и измельчение травы, погрузка ее в транспортное средство и имеет высокую стоимость. Поэтому от его производительности зависят все остальные машины в процессе заготовки кормов из провяленных трав - силоса и сенажа. В исследовании были проанализированы характеристики трёх кормоуборочных комбайнов: Jaguar-840, Jaguar-690 и Марал-125 при подборе валков травы, провяленной до влажности 65%. В результате анализа показателей были получены модели, описывающие производительность и расход топлива кормоуборочных комбайнов. Для сравнительного анализа их эффективности был предложен

коэффициент эффективности, который учитывает соотношение производительности и расхода топлива при уборке трав различной урожайности. Физический смысл данного коэффициента заключается в произведении производительности машины на количество кормов, убранных на единицу израсходованного топлива. Так как каждый из сомножителей должен стремиться к максимуму, то и сам коэффициент имеет высокое значение при повышении эффективности использования машины. Сравнительный анализ рассматриваемых кормоуборочных комбайнов показал, что наиболее полная загрузка комбайнов Jaguar-840 и Jaguar-690 достигается с урожайностью травы более 17,5 т/га, а комбайна Марал-125 - с урожайностью травы более 10 т/га. Также было выявлено, что при урожайности травы до 7 т/га удельный расход топлива комбайнами практически одинаков и изменение его происходит по экспоненциальной кривой по убывающей с ростом урожайности подбираемой массы. Наибольшим коэффициентом эффективности, равным 33,54 (га/смену)х(т/л), при заготовке силоса обладает кормоуборочный комбайн Jaguar-840 при урожайности травы 10,0-20,0 т/га, а наименьшим коэффициентом эффективности, равным 5,63 (га/смену)*(т/л), комбайн Марал-125 при уборке трав урожайностью 25,0-30,0 т/га.

Ключевые слова: заготовка кормов, кормоуборочный комбайн, эффективность работы, урожайность трав, производительность, расход топлива.

Для цитирования: Валге А.М.,Сухопаров А.И.,Папушин Э.А. Оценка эффективности работы кормоуборочных комбайнов в зависимости от урожайности травы // АгроЭкоИнженерия. 2020. №3(104). С.39-48

EFFICIENCY ASSESSMENT OF FORAGE HARVESTERS DEPENDING ON THE GRASS YIELD

A.M. Valge, DSc (Engineering); E.A. Papushin, Cand. Sc (Engineering)

A.I. Sukhoparov, Cand. Sc (Engineering),

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

The article discusses the efficiency factor of forage harvesters, which was obtained by analysing their performance indicators - productivity and production and fuel consumption rates, depending on the grass yield. The forage harvester is the main technical component in the forage harvesting complex since it performs several technological operations including grass picking, chopping, and loading into a vehicle; besides it is the most expensive machine. Therefore, all other machines depend on its productivity in the process of forage making from air-cured grass - silage and haylage. The study analyzed the characteristics of three forage harvesters: Jaguar-840, Jaguar-690 and Maral-125 in the process of picking up swaths of grass air-cured to 65% moisture content. The analysis of indicators resulted in the models that described the performance and fuel consumption of forage harvesters. For a comparative analysis of their efficiency, an efficiency coefficient was proposed, which took into account the ratio of productivity and fuel consumption when harvesting the grass of different yielding capacity. The physical meaning of this coefficient was the product of the machine's productivity by the amount of forage harvested per unit of fuel consumed. Since each of the factors should strive for the maximum, then the coefficient itself should also have the high value while increasing the application efficiency of the machine. A comparative analysis of the considered forage harvesters showed that the most complete loading of Jaguar-840 and Jaguar-690 combines was achieved under the grass yield of above 17.5 t/ha, and Maral-125 combine - under the grass yield of above 10 t/ha. It was also revealed that under the grass yield of up to 7 t/ha, the specific fuel consumption was practically the same and it changed along an exponential curve decreasing with an increase in the yield of the harvested mass. Jaguar-840 forage harvester demonstrated the highest efficiency factor of 33.54 (ha/shift) x (t/l) when

making silage from the grass with the yield of 10.0-20.0 t/ha; the lowest efficiency factor of 5.63 (ha/shift x (t/l) was shown by Maral-125 harvester when making silage from the grass with the yield of 25.0-30.0 t/ha.

Key words: forage harvesting, forage harvester, work efficiency, grass yield, productivity, fuel consumption rate.

For citation: Valge A.M., Sukhoparov A.I., Papushin E.A. Efficiency evaluation of forage harvesters depending on the grass yield. AgroEcoEngineering. 2020. No. 3(104): 39-48 (In Russian)

Введение

Наиболее затратным периодом при производстве кормов из трав, определяющим качество корма и уровень сохранения в нем питательных веществ, является уборка и хранение. В этот период выполняется до 90 % всех работ, связанных с кормопроизводством. В структуре кормов для КРС основная часть приходится на корма из подвяленных трав -силос и сенаж [1]. Основным техническим средством для заготовки этих кормов является кормоуборочный комбайн. Кормоуборочный комбайн является наиболее капиталоёмкой машиной из всех технических средств, принимающих участие в производстве кормов из трав. Поэтому от эффективности применения комбайна зависит стоимостные показатели получаемых кормов и в целом рентабельность животноводства [2]. В связи с высокой стоимостью кормоуборочных комбайнов все остальные технические средства

кормозаготовительного зерна ориентируются на его производительность, т.е. обеспечивается необходимая площадь скашивания,

выстраивается логическая цепочка

транспортировки кормов с полей к их месту хранения, учитываются хранилищ, что бы обеспечит их заполнение в течении 4-5 дней [3, 4, 5] С ростом стоимостей энергоресурсов и топлива стоимость единицы корма также будет возрастать. С этой точки зрения очень важным является анализ влияния условий уборки на эффективность работы кормоуборочного комбайна.

Кроме того, с 1990 года на Северо-Западе России, как и в целом в масштабах страны, происходит уменьшение количества

кормозаготовительной техники [6]. Кроме сокращения парка кормозаготовительной

техники, он продолжает стареть. На Северо-Западе кормоуборочные комбайны представлены в широком спектре как отечественного, так и зарубежного производства. Поэтому так же важно осуществить обоснованный их выбор.

С развитием информационных технологий и разработкой различных математических программ, позволяющих обрабатывать большое количество данных с применение разнообразных математических методов, стало возможным решение задач по оптимизации применения технических средств [7]. Разработка подхода по оценке эффективности кормоуборочных комбайнов позволит применять его в формализованном виде непосредственно, как в существующих, так и разрабатываемых инструментах поддержки принятия решений. Стратегическое планирование в начале сезона заготовки кормов, так и при ежедневном принятии решений будет способствовать определению правильного сочетания

материально-технических ресурсов в

соответствии с потенциалом полей, объёмов хранилищ и расстояния между ними [8].

Материалы и методы

Из литературных источников [1, 9] известно что производительность кормоуборочных машин и затраты топлива существенно зависят от урожайности убираемой травы. Такие данные приводятся в типовых нормах выработки и расхода топлива [10] в виде табличных данных зависимости от урожайности травы (т/га) сменной производительности (га/см) и расхода топлива (л/га). Для анализа были приняты данные трёх кормоуборочных комбайнов: Jaguar-840, Jaguar-690 и Марал-125, при подборе валков травы после косилок провяленных до влажности 65%. Табличные данные удобней анализировать, если имеются аналитические зависимости, для

определения которых был выполнен анализ данных на компьютере. Получены статистически значимые уравнения регрессии в виде полиномиальных зависимостей для табличных данных производительности и расхода топлива.

Полученные зависимости имеют вид:

На основании данных были построены графики, наглядно демонстрирующие характер изменения производительности и расхода топлива рассматриваемых кормоуборочных комбайнов в зависимости от урожайности травяной массы и построены уравнения, их описывающие (см. рис.1).

Коэффициент детерминации во всех случаях превысил значение 0,98, что позволило в дальнейшем использовать для расчетов полученные зависимости.

(1) (2)

Расчётные коэффициенты

аппроксимирующих уравнений, изложенных на Рисунке 1, показателей работы кормоуборочных комбайнов Jaguar-840, Jaguar-690 и Марал-125 при подборе валков травы, с последующей закладкой в траншеи, приведены в таблице 1.

Марка

Показатели работы кормоуборочных комбайнов

Производительность, га/смен

Расход топлива, л/га

0 4 8

ra

u gua

б 30 ■

■а

Ё25" о 20 ■ х л

jjj 15 ■

5 10 ■ о

0Q

? 5 ^

y = 0,00208 x3 - 0,11352 x2 + 1,14602 x + 23,26909 R2 = 0,99546

10 20 30

Урожай травы, т/га

40

20 ■

15 ■

10 -

y = 0,4309x + 3,5285 R2 = 0,9927

10 20 30

Урожай травы, т/га

40

0

as

чо

ra

u gua

g 25-

"S g- 2°.

о

î 15' Ü

SE 10 ■

d

о

Si 5-

s

о ^

с 0 ■

y = 0,0021x3 - 0,1114x2 + 1,1537x + 18,742 R2 = 0,9937

-1-

10 20 30

Урожай травы, т/га

40

16 га л J; 14

5 14 SS 10

г 8 £ 6

S 4 о

га о

о. 2

0

10 20 30 Урожай травы, т/га

40

5

0

0

0

0

0

0

- для сменной производительности комбайнов, га/см:

Ж (и) = а + Ь ■и + с ■ и2 + ^ ■ и3;

- для погектарного расхода топлива, л/га:

т (и) = а + Ь ■ и,

где и - урожайность травы, т/га (и ~ 5,0-30,0 т/га),

Рис. 1. Исходные данные и аппроксимирующие уравнения показателей работы кормоуборочных комбайнов Jaguar-840, Jaguar-690 и Марал-125 при подборе валков

Таблица 1

Значения коэффициентов уравнений, характеризующих работу комбайнов

Марка комбайна Показатели работы комбайнов и значения коэффициентов уравнений

Производительность, га/смен Расход топлива, л/га

a1 Ъ1 С1 ё1 a2 Ъ2

Jaguar-840 23,27 1,146 -0,114 0,0021 3,53 0,431

Jaguar-690 18,74 1,154 -0,111 0,0021 3,55 0,358

Марал-125 20,95 -1,17 0,0202 - 2,17 0,637

На основании показателей работы, представленных на Рисунке 1, можно определить и другие показатели работы кормоуборочных комбайнов, в частности, сменную производительность (т/смен), сменный расход

топлива (л/смен), а так же удельный расход топлива на тонну заготовленного корма (л/т).

Для определения сменной

производительности комбайна (т/смен), следует выражение (1) умножить на урожайность:

(и) = ^ ■ и+ъ ■ и2 + с ■ и3 + ■ и4.

(3)

Сменный расход топлива (л/смен) определяется в результате произведения выражений (1) и (2):

Тсм(и) = Ц + \ ■ и + С1 ■ и2 + ^ ■ и3)■ (a2 + ъ2 ■ и).

(4)

Сменный расход топлива увеличивается с ростом поступающей зелёной массы к измельчающему барабану. В связи с чем, с ростом урожайности травы до 15,0 т/га сменный расход топлива повышается для комбайнов

Jаguаr-840 и Jaguar-690. У комбайна Марал-125 влияние урожайности травы не сказывается так существенно на расход топлива, ввиду более низкого значения пределов пропускной способности измельчающего аппарата.

tyд (и) = . (5)

Основным показателем экономической эффективности уборки является показатель удельного расхода топлива на единицу продукции (л/т):

^ + Ъ2 ■ и

и

При работе кормоуборочной техники значение имеет анализ возможностей наиболее большое значение имеют сроки уборки трав. эффективности использования технических Травы должны быть убраны за короткое время средств кормопроизводства. в оптимальные сроки, поэтому большое

Для сравнительного анализа эффективности кормоуборочных комбайнов предлагается следующее соотношение (коэффициент эффективности):

Кф (и) =

Размерность этого соотношения имеет вид:

ГА Т СМЕН ' ГА ГА

Л СМЕН

ГА

Размерность соотношения (6) показывает, что физический смысл коэффициента эффективности есть произведение

производительности машина (га/смен) на количество кормов, убранных на единицу

W (U) ■ U T(U) '

Т ГА ГА Л

(6)

ГА

СМЕН

Т_ Л

израсходованного топлива. Так как каждый из сомножителей должен стремиться к максимуму, то и сам коэффициент имеет высокое значение при повышении эффективности использования машины.

Подставляя в выражение (6) соотношения (1) и (2) получим уравнение для расчёта сравнительной эффективности кормоуборочных комбайнов:

Kэф (U) =

(a+b ■ u+c ■ U 2 + d ■ U ) • U

a2 + b ■ U

(7)

Результаты и обсуждение

Для сравнительного анализа показателей работы (сменная производительность и расход топлива) кормоуборочных комбайнов Jaguar-840 (18), ^иаг-690 (16) и Марал-125 (М1) представим их в графической интерпретации на Рисунке 2 а, б на одних координатных осях - в зависимости от урожайности травостоя (х).

Анализ Рисунка 2 показывает, что по производительности (га/см), лидирует комбайн ^иаг-840, а по расходу топлива (л/га) - комбайн Марал-125. Все кривые имеют падающий характер, наибольшую производительность комбайны имеют при урожае травы 5,0-10,0 т/га.

Погектарный расход топлива с ростом урожая травы возрастает для всех комбайнов, наиболее интенсивный рост расхода топлива имеет комбайн Марал-125.

Результаты расчётов по формулам (3) и (4) приведены на Рисунке 3. Полученных результаты свидетельствуют, что стабильная производительность комбайнов Jaguar-840 (18), ^иаг-690 (16) наступает при урожайности свыше 15 т/га, соответственно 350 и 280 т/смен. Стабильная производительность комбайна Марал-125 (М1) наступает при урожайности свыше 10 т/га и составляет 100 т/смен.

15 20 25 30 44

а б

Рис. 2. Сравнение производительности и расхода топлива кормоуборочных комбайнов: а - производительность, га/смен; б - расход топлива, л/га

а б

Рис. 3. Сравнительные показатели производительности (т/смен) и расхода топлива (л/смен) кормоуборочными комбайнами за смену в зависимости от урожайности травы: а - производительность, т/смен; б - расход топлива, л/смен

Расчеты, выполненные по формуле (5), рассматриваемых комбайнов, приведены на относительно удельного расхода топлива, Рисунке 4.

Рис. 4. Сравнительные показатели удельного расхода топлива (л/т) кормоуборочными комбайнами в зависимости от урожайности травы

Полученные результаты показывают, что в зависимости от урожайности травы, удельный расход топлива изменяется почти в три раза, от 1,15 л/т при урожайности 5 т/га, до 0,45 л/т при урожайности более 25,0 т/га для комбайна Jaguar-690. У комбайна Марал-125 удельный расход топлива при урожайности травы до 7,0

т/га примерно такой же, как и у Jaguar-840, Jaguar-690. При высоких урожаях травы удельный расход топлива комбайном Марал-125 в 1,5-2,0 выше, чем у Jaguar-840 и Jaguar-690.

Выполненные расчёты по формуле (7) для кормоуборочных комбайнов Jaguar-840 (Т8), Jaguar-690 (Т6) и Марал-125 (М1) в зависимости

от урожайности травы (x) приведены на Рисунке 5.

Рис. 5. Сравнительные показатели зависимости эффективности кормоуборочных комбайнов в зависимости от урожайности травы

Из полученных данных видно, что наибольшей эффективностью при подборе провяленной массы из валков и погрузки её измельчённой в транспортное средство обладают кормоуборочные комбайны Jaguar-840 и Jaguar-690. При низкой урожайности кормовых угодий они эффективны примерно в 1,5 раза, а при высокой (более 25 т/га) - около 3,5 раз. Наибольшая разница в эффективности кормоуборочных комбайнов Jaguar над Марал-125 достигается при урожайности 15 т/га.

Выводы

1. Наиболее полная загрузка кормоуборочных комбайнов Jaguar-840 и Jaguar-690 достигается с урожайностью травы более 17,5 т/га, а комбайна Марал-125 - с урожайностью более 10 т/га.

2. При урожайности травы до 7 т/га удельный расход топлива рассматриваемыми

комбайнами разных классов практически одинаков и изменение его происходит по экспоненциальной кривой по убывающей с ростом урожайности подбираемой массы.

3. Разработанное выражение расчёта сравнительной эффективности кормоуборочных комбайнов (7) позволяет оценить их эффективность в производственных условиях с учётом урожайности трав. Наибольшим коэффициентом эффективности, равным 33,54 (га/см)*(т/л), при заготовке силоса обладает кормоуборочный комбайн Jaguar-840 при урожайности травы 10,0-20,0 т/га. Наименьший коэффициент эффективности, равный 5,63 (га/см)*(т/л), у комбайна Марал-125 при уборке трав урожайностью 25,0-30,0 т/га, а наибольшая его эффективность достигается при уборке трав урожайностью 5,0-10 т/га.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Попов В.Д., Максимов Д.А., Морозов Ю.Л. и др. Технологическая модернизация отраслей растениеводства АПК Северо-Западного федерального округа. СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2014. 288 с.

2. Попов В.Д., Валге А.М., Сухопаров А.И. Оценка эффективности технологий производства кормов из трав по экономическим критериям // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. №90. С. 83-90.

3. Busato, P., Sopegno, A., Pampuro, N., Sartori, L., Berruto, R. Optimisation tool for logistics operations in silage production. Biosystems Engineering. 2019. 180: 146-160.

4. Valge A., Sukhoparov A., Papushin E. Grass forage transportation process modeling. Proc.19th Int. Sci. Conf. "Engineering for Rural Development". 2020. Vol 19: 1201-1207 (In English)

5. Валге А.М., Сухопаров А.И. Оценка

производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. №3 (96). С. 129-138.

6. Архипов М.В., Иванов А.И., Синицина С.М., Данилова Т.А. и др. Методологические и информационно-технологические основы развития кормопроизводства в Северо-Западном регионе РФ [Под ред. академика РАН В.Д. Попова]. СПб.: ФГБНУ СЗЦППО. 2015. 184 с.

7. Валге А.М. Использование систем Excel и Mathcad при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства (Методическое пособие). СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. 2013. 200 с.

8. Amiama C., Pereira J.M., Castro A., Bueno J. Modelling corn silage harvest logistics for a cost optimization approach. Computers and Electronics in Agriculture. 2015.118: 56-65.

9. Нормативно-справочные материалы по планированию механизированных работ в сельскохозяйственном производстве. Сборник. М.: ФГНУ Росинформагротех. 2008. 316 с.

эффективности технологических процессовЮ. Типовые нормы выработки и расхода топлива на заготовки кормов из трав // Технологии /механизированные работы в сельском хозяйстве. технические средства механизированногсТ.2. М.: Агропромиздат. 1990. 350 с.

REFERENCES

1. Popov V.D., Maksimov D.A., Morozov Yu.L. et al. Tehnologicheskaja modernizatsija otraslej rastenievodstva APK Severo-Zapadnogo federal'nogo okruga [Technological modernization of crop production sectors in the agro-industrial complex of the North-Western Federal District]. Saint-Petersburg: SZNIIMESH. 2014: 288. (In Russian)

2. Popov V.D., Valge A.M., Sukhoparov A.I. Otsenka effektivnosti tekhnologii proizvodstva kormov iz trav po ekonomicheskim kriteriyam [Assessment of forage making technologies by economic criteria]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhani-zirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2016. No.90: 83-90 (In Russian)

3. Busato, P., Sopegno, A., Pampuro, N., Sartori, L., Berruto, R. Optimisation tool for logistics operations in silage production. Biosystems Engineering. 2019. 180: 146-160.

4. Valge A., Sukhoparov A., Papushin E. Grass forage transportation process modeling. Proc.19th Int. Sci. Conf. "Engineering for Rural Development". 2020. Vol 19: 1201-1207 (In English)

5. Valge A.M., Sukhoparov A.I. Otsenka effektivnosti tekhnologicheskikh protsessov zagotovki kormov iz trav [Effciency assessment of technological processes of grass fodder making].

Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva pro-duktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 3 (96): 129-138 (In Russian)

6. Arkhipov M.V., Ivanov A.I., Sinitsyna S.M., Danilova T.A. et al. Metodologicheskie i informatsionno-tekhnologicheskie osnovy razvitiya kormoproizvodstva v Severo-Zapadnom regione RF (pod red. V.D. Popova) [Methodological, information and technological basis for forage production development in the North-West Region

of the Russian Federation. (ed. V.D. Popov)]. Saint 9. Normativno-spravochnye materialy po Petersburg: N-W CIRPFM. 2015:184. (In Russian) planirovaniyu mekhanizirovannykh rabot v sel'-

7. Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i skokhozyaistvennom proizvodstve. Sbornik. Mathcad pri provedenii issledovanij po [Normative reference materials for planning the mekhanizatsii sel'skokhozyajstvennogo mechanized work in agricultural production. proizvodstva (Metodicheskoe posobie) Collected book]. Moscow: Rosinformagrotekh Publ. [Application of Excel and Mathcad in research 2008: 316 (In Russian)

related to mechanisation of agricultural 10. Tipovye normy vyrabotki i raskhoda topliva na production/ Guidance manual]. SPb.: GNUmekhanizirovannye raboty v sel'skom khozyaistve. T.2 SZNIIMESKH Rossel'khozakademii, 2013: 200. [Typical rates of production and fuel consumption for

8. Amiama C., Pereira J.M., Castro A., Bueno J.mechanized operations in agriculture]. Modelling corn silage harvest logistics for a costMoscow:Agropromizdat Publ. 1990: 350 (In Russian) optimization approach. Computers and Electronics

in Agriculture. 2015.118: 56-65.

УДК 631.316.2 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10253

КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

Джабборов Н.И., д-р техн. наук Сергеев А.В., канд. техн. наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Классификация условий функционирования почвообрабатывающих рабочих органов и обоснование рациональных конструктивных их параметров является актуальной задачей, которая позволяет разработать энергоэффективные почвообрабатывающие агрегаты. Целью исследований является классификация условий функционирования почвообрабатывающих рабочих органов и обоснование рациональных конструктивных параметров экспериментального образца динамичного почвообрабатывающего рабочего органа. Объектом исследований является экспериментальный образец динамичного почвообрабатывающего рабочего органа с энергонакопительно-передающим устройством. Предметом исследований является классификация условий функционирования почвообрабатывающих рабочих органов по технологическому принципу с учетом твердости почвы и ее среднеквадратического отклонения по длине гона, глубины ее обработки, а также скорости движения почвообрабатывающих агрегатов. Научную новизну работы представляет предложенная классификация условий функционирования почвообрабатывающих рабочих органов и ее применение при обосновании их рациональных параметров. В статье приведены конструктивные особенности динамичных рабочих органов, придающие им свойства динамичности, классификация условий их работы по технологическому принципу, назначение энергонакопительно-передающего устройства. Установлены рациональные конструктивные параметры разрабатываемых динамичных почвообрабатывающих рабочих органов: максимальная глубина обработки 15 см, ширина обрабатываемой поверхности одним рабочим органом 0,330 м, предел рабочих скоростей 2,0-3,3 м/с, высота стойки 0,6 м. Основные параметры энергонакопительно-передающего устройства: максимальная амплитуда колебаний - 50 мм, жесткость - 46,0 Н/мм, диаметр прутка - 9,0 мм.