CC BY
3
for the development of the agro-industrial complex: materials of the national scientific and practical conference with international participation, Orenburg, December 16, 2022. Orenburg: OOO Printing House «Agency Press», 2022. P. 150-153.
11. Zhupikov O.A., Uchkin P.G., Novozhenin I. A. Modern technologies in repair production // National priorities for the development of the agro-industrial complex: materials of the national scientific and practical conference with international participation, Orenburg, December 16,
2022. Orenburg: OOO Printing House «Agency Press», 2022. P. 37 - 39.
12. Classification of methods for restoring cylinder liners of internal combustion engines / V.A. Shakhov, P.G. Uchkin, I.M. Zatin, V.Ya. Ludin // Improvement of engineering and technical support of production processes and technological systems: Materials of the National scientific and practical conference with international participation, Orenburg, February 04, 2022. Orenburg: LLC "Agency "Press", 2022. P. 443-449.
Павел Григорьевич Учкин, кандидат технических наук, доцент, pu1985@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-7143-5330
Pavel G. Uhckin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, pu1985@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-7143-5330
Статья поступила в редакцию 06.02.2023; одобрена после рецензирования 24.02.2023; принята к публикации 05.03.2023.
The article was submitted 06.02.2023; approved after reviewing 24.02.2023; accepted for publication 05.03.2023. -♦-
Научная статья УДК 631.372:629.114.2
Результаты экспериментальных исследований по повышению эффективности технологии посевных работ
Вячеслав Анатольевич Сенников, Антон Максимович Сивоконь,
Наталья Николаевна Сенникова, Екатерина Ивановна Решетник,
Виктор Владимирович Епифанцев
Дальневосточный государственный аграрный университет, Благовещенск, Россия
Аннотация. В технологии возделывания сельскохозяйственных культур в регионах с рискованным земледелием наиболее значимыми сельскохозяйственными операциями являются посев и уборка. В Амурской области на проведение посевных работ большое влияние оказывают два фактора - физико-механические свойства и несущая способность почвы. В области почвы в основном представлены тяжёлым суглинком и обладают повышенным сопротивлением при обработке, что негативно отражается на состоянии и производительности машинно-тракторных агрегатов при проведении сельскохозяйственных работ. В статье представлены результаты экспериментальных исследований по снижению тягового сопротивления рабочего органа сеялки - сошника за счёт его модернизации. Установлено, что использование сошника со смещёнными дисками позволяет снизить тяговое сопротивление рабочего органа при скорости движения v = 1 м/с и на 9,1 %, а при скорости движения v = 2 м/с - на 9,0 %. Снижение тягового сопротивления сельскохозяйственной машины ведёт к снижению величины буксования энергетического средства, приводит к увеличению скорости движения, а следовательно, к увеличению производительности и своевременному выполнению посевных работ.
Ключевые слова: сеялка, сошник, почва, сопротивление, тяговое усилие, посев, модернизированный рабочий орган, конструкция.
Для цитирования: Результаты экспериментальных исследований по повышению эффективности технологии посевных работ / В.А. Сенников, А.М. Сивоконь, Н.Н. Сенникова и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 105 - 109.
Original article
Results of experimental studies to improve the efficiency of sowing technology
Vyacheslav A. Sennikov, Anton M. Sivokon, Natalia N. Sennikova,
Ekaterina I. Reshetnik, Viktor V. Epifantsev
Far Eastern State Agrarian University, Blagoveshchensk, Russia
Abstract. In the technology of crop cultivation in regions with risky farming, the most significant agricultural operations are sowing and harvesting. In the Amur region, sowing operations are greatly influenced by two factors - the physical and mechanical properties and the bearing capacity of the soil. In the region, soils are mainly represented by heavy loam and have increased resistance during cultivation, which negatively affects
the condition and productivity of machine and tractor units during agricultural work. The article presents the results of experimental studies to reduce the traction resistance of the working body of the seeder - the coulter due to its modernization. It has been established that the use of a coulter with offset discs makes it possible to reduce the traction resistance of the working body at a speed of v = 1 m/s and by 9.1 %, and at a speed of v = 2 m/s - by 9.0 %. A decrease in the traction resistance of an agricultural machine leads to a decrease in the amount of slippage of the power tool, leads to an increase in the speed of movement, and, consequently, to an increase in productivity and timely completion of sowing work.
Key words: seeder, coulter, soil, resistance, tractive force, sowing, modernized working body, design.
For citation: Results of experimental studies to improve the efficiency of sowing technology / V.A. Sennikov, A.M. Sivokon, N.N. Sennikova et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 100(2): 105-109. (In Russ.).
При проведении посевных работ на почвах, обладающих повышенным сопротивлением при обработке, необходимо стремиться к изысканию способов для его снижения. Снижение тягового сопротивления сельскохозяйственной машины, как правило, ведёт к снижению величины буксования энергетического средства, что в свою очередь приводит к увеличению скорости движения и, следовательно, к увеличению производительности машинно-тракторного агрегата [1 - 4]. При проведении посевных работ это важно, так как увеличение производительности машинно-тракторного агрегата в конечном итоге позволяет выдержать оптимальные агротехнические сроки посева сельскохозяйственных культур [5 - 10].
Снижение тягового сопротивления сельхозмашин особенно актуально в регионах с рискованным земледелием, где они напрямую зависят от природно-климатических условий. К таковым относится Амурская область, почвы которой представлены тяжёлым суглинком. Выпадение обильных осадков в виде дождя со снегом, наличие твёрдого подстилающего слоя в виде мерзлоты обусловливают в регионе низкую несущую способностью почвы [4, 11], что негативно отражается на работоспособности сельхозтехники и темпах выполнения посевных работ. Следует отметить, что в области основной культурой, возделываемой на полях, является соя. При этом очень важно выдержать агротехнические сроки, необходимые на её вызревание, в противном случае уборка может совпасть с резким изменением температурного режима. В хозяйствах Амурской области и других регионов России используются универсальные посевные агрегаты, которые производятся без учёта возможности их адаптации к специфическим условиям конкретных территорий. Поэтому возникает проблема - как можно лучше приспособить посевные агрегаты для работы в таких условиях. Техническое решение данной проблемы необходимо искать в модернизации рабочих органов посевного агрегата.
Вышеизложенное определило основную задачу проведённых нами экспериментальных исследований - модернизация сошника - рабочего органа посевного агрегата с целью снижения его тягового сопротивления при выполнении сельскохозяйственных работ на тяжёлосуглинистых почвах и повышения производительности.
Материал и методы. На основании ранее выполненных исследований установлено, что при проведении посевных работ основное сопротивление возникает от рабочего органа (сошника). Особенно это заметно на почвах, представленных тяжёлым суглинком, так как они оказывают заметное влияние на проникновение рабочего органа в почву и дальнейшую его работу. В качестве объекта исследований была взята зернотуковая сеялка СЗ-5,4 (рис. 1), у которой был модернизирован рабочий орган -сошник за счёт смещения дисков относительно друг друга (рис. 2, 3).
Модернизированный сошник работает следующим образом. Перемещаясь при помощи поводка, сошник под действием собственной силы тяжести и нажимной пружины заглубляется в почву, образуя бороздку, в которую подаются семена из семяпровода; через патрубок и с помощью отражательной пластины семена подаются в семенное ложе. Диски свободно вращаются в подшипниках качения и на осях и установлены со смещением относительно друг друга на 2,5 см в направлении движения. Это способствует тому, что при сравнительно небольшом давлении на сошники они с лёгкостью входят в почву, формируют узкую семенную борозду и сдвигают меньший объём земли. Обусловлено это тем, что первый диск находится впереди, из-за чего усилие на прорезание растительных остатков собирается на меньшей площади, так как с ними контактирует лишь один диск. Второй же диск лишь сдвигает уже прорезанный пласт, раскрывая семенное ложе. За счёт смещения дисков мы по-
Рис. 1 - Зернотуковая сеялка СЗ-5.4. Общий вид
лучаем меньшую ширину бороздки. Так как диски находятся под углом, то вынос одного из них приводит к уменьшению площади воздействия на почву, что также уменьшает тяговое усилие, необходимое для работы сеялки.
Результаты и обсуждение. Экспериментальные исследования модернизированного рабочего органа были проведены с помощью специально изготовленного стенда (рис. 4).
Лабораторная установка была оснащена электродвигателем с настройкой частоты вращения за счёт применения частотного преобразователя (рис. 5).
Данный частотный преобразователь позволяет плавно изменять частоту вращения вала электродвигателя без снижения крутящего момента за счёт изменения частоты выходного электрического тока от 0 до 400 герц.
Установленной барабан на валу электродвигателя выполняет функцию лебёдки. Трос лебёдки соединён с салазками через весь канал и S-образным тензодатчиком FM-204-1000KG -до 1000 кг (рис. 6). При этом салазки имели возможность передвижения по рельсам канала на роликах-колесиках и крепления на них почвообрабатывающих рабочих органов, в нашем случае двухдисковых сошников.
При проведении опыта влажность почвы составляла 17,5 %, твёрдость - 7 кгс/см2. Результаты
Рис. 2 - Стандартный сошник
проведённых экспериментальных исследований представлены в таблице 1.
Установлено, что тяговое сопротивление рабочего органа сошника возрастает с увеличением скорости движения как у серийного, так
Рис. 4 - Лабораторный стенд:
1 - стандартный сошник; 2 - тензозвено; 3 -электродвигатель
Рис. 5 - Частотный преобразователь 9600 3Т 00750
Рис. 6 - Прибор тензометрический FM-204-1000KG
Рис. 3 - Модернизированный сошник:
1 - первый диск; 2 - второй диск
1. Результаты экспериментальных исследований (X ± Sx)
и у экспериментального образца. Использование экспериментального образца сошника со смещёнными дисками позволяет снизить тяговое сопротивление от 78,3 Н до 71,3 Н при скорости движения v = 1 м/с, или на 9,1 %, а при скорости v = 2 м/с - на 9,0 % по сравнению с серийным вариантом.
Вывод. На основании проведённых исследований установлено, что использование модернизированного сошника позволяет снизить тяговое сопротивление рабочего органа на 9,0 - 9,1 % по сравнению с серийным вариантом, увеличить производительность зернотуковой сеялки СЗ-5.4 и повысить качество посевных работ на тяжелосуглинистых почвах Амурской области.
Список источников
1. Кузнецов Е.Е., Щитов С.В. Повышение эффективности использования мобильных энергетических средств в технологии возделывания сельскохозяйственных культур: монография. Благовещенск: Изд-во Дальневосточного ГАУ, 2017. 272 с.
2. Повышение продольно-поперечной устойчивости и снижение техногенного воздействия на почву колёсных мобильных энергетических средств: монография / С.В. Щитов, Е.Е. Кузнецов, Е.С. Поликутина, О.А. Кузнецова; Дальневост. гос. аграр. ун-т. Благовещенск: Изд-во Дальневосточного ГАУ, 2020. 148 с.
3. Сенников В.А., Сивоконь А.М. Анализ сошников зерновых сеялок // АгроЭкоИнфо. 2022. № 5. https://doi. org/https://doi.org/10.51419/202125509.
4. Тихончук П.В. Система земледелия Амурской области: производственно-практический справочник / под общ. ред. д-ра с-х. наук, проф. П.В. Тихончука. Благовещенск: изд-во Дальневосточного ГАУ, 2016. 570 с.
5. Сайт министерства сельского хозяйства Амурской области [Электронный ресурс]. URL: https://agro.amurobl. ru/ (последнее обращение 27.05.2022).
6. Сарсенов А.Е. Повышение эффективности зерновой сеялки путём совершенствования конструкции сошника для улучшения распределения семян в почве: дис. ... канд. техн. наук. Саратов, 2017. 210 с.
7. Сохт К.А. Машинные технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Краснодар, 2001. 160 с.
8. Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. В 2-х томах. М.: Агропромиздат, 1990. Т. 1. 350 с.
9. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники «Amazone» [Электронный ресурс]. URL: https://amazone.ru/ru-ru/.
10. Официальный сайт производителя сельскохозяйственной техники ООО «Агро» [Электронный ресурс]. URL: https://agrokem.ru/.
11. Чумаков Е.В. Исследование процесса бороз-дообразования дисковыми сошниками на различных скоростях движения: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1979. 21 с.
References
1. Kuznetsov E.E., Shchitov S.V. Improving the efficiency of the use of mobile energy in the technology of cultivating agricultural crops: monograph / Far Eastern State Agrarian University. Blagoveshchensk, 2017. 272 p.
2. Increasing the longitudinal-transverse stability and reducing the technogenic impact on the soil of wheeled mobile power equipment monograph / S.V Shchitov, E.E. Kuznetsov, E.S. Polikutina, O.A. Kuznetsova; Far Eastern State Agrarian University Blagoveshchensk, 2020. 148 p.
3. Sennikov V.A., Sivokon A.M. Analysis of coulters of grain seeders. AgroEcoInfo. 2022; 5. https://doi. org/10.51419/202125509.
4. Tikhonchuk P. V. Farming system of the Amur region: production and practical. Blagoveshchensk: publishing house of the Far Eastern State Agrarian University, 2016. 570 p.
5. Website of the Ministry of Agriculture of the Amur Region: [Electronic resource]. URL: https://agro.amurobl. ru/ (last accessed 05/27/2022).
6. Sarsenov A.E. Improving the efficiency of a grain seeder by improving the design of the coulter to improve the distribution of seeds in the soil: Dis. ... Cand. Tech. Sci. Saratov, 2017. 210 p.
7. Sokht K.A. Machine technologies of cultivation of agricultural crops. Krasnodar, 2001. 160 p.
8. Typical norms for the production and consumption of fuel for mechanized field work in agriculture. M.: Ag-ropromizdat, 1990. V. 1. 350 p.
9. Official website of the manufacturer of agricultural machinery "Amazone" [Electronic resource]. URL: https:// amazone.ru/ru-ru/.
10. Official website of the manufacturer of agricultural machinery LLC "Agro" [Electronic resource]. URL: https:// agrokem.ru/.
11. Chumakov E.V. Study of the process of furrow formation by disc coulters at different speeds: abstract of dis. ... Cand. Tech. Sci. Rostov-on-Don, 1979. 21 p.
Условие опыта Тяговое сопротивление сошника, Н
стандартного модернизированного
При v = 1 м/с 78,3 ± 1,9 71,3 ± 2,4
При v = 2 м/с 170,2 ± 4,9 154,1 ± 5,1
Вячеслав Анатольевич Сенников, кандидат технических наук, доцент, Sennikovva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6772-9416
Антон Максимович Сивоконь, аспирант, anton.sivokon.a177bb@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-7705-7019
Наталья Николаевна Сенникова, кандидат технических наук, доцент, sennikovan.n@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6049-823Х
Екатерина Ивановна Решетник, доктор технических наук, soia-28@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-3166-9992
Виктор Владимирович Епифанцев, доктор сельскохозяйственных наук, viktor.iepifantsiev.59@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-7047-0134
VyacheslavA. Sennikov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Sennikovva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6772-9416
Anton M. Sivokon, postgraduate, anton.sivokon.a177bb@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-7705-7019
Natalia N. Sennikova, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, sennikovan.n@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6049-823Х
Ekaterina I. Reshetnik, Doctor of Technical Sciences, soia-28@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-3166-9992
Viktor V. Epifantsev, Doctor of Agriculture, viktor.iepifantsiev.59@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-7047-0134
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 26.01.2023; одобрена после рецензирования 15.02.2023; принята к публикации 05.03.2023.
The article was submitted 26.01.2023; approved after reviewing 15.02.2023; accepted for publication 05.03.2023.
-Ф-
Научная статья
УДК 631.372:629.114.2
Влияние липкости почвы на эффективность работы колёсного агрегата
Евгений Владимирович Маршанин1, Роман Олегович Сурин1, Дмитрий Владимирович Беляков2,
Андрей Валентинович Михайлов2, Евгений Евгеньевич Кузнецов1, Сергей Васильевич Щитов1
1 Дальневосточный государственный аграрный университет, Благовещенск, Россия
2 Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище, Благовещенск, Россия
Аннотация. Большое влияние на работу машинно-тракторных агрегатов при возделывании сельскохозяйственных культур оказывают климатические факторы и состояние почвенного фона, в частности его физико-механические свойства. Не всегда заложенные производителем конструктивно-технологические параметры машины выдерживаются строго и соответствуют проведённым расчётам. Современная сельскохозяйственная техника и энергетические средства адаптированы, как правило, к западным регионам страны. В дальневосточных регионах страны, в частности в Амурской области, почвы под сельхозкультуры представлены в основном глинозёмами высокой степени липкости, что существенно снижает эксплуатационные свойства машинно-тракторных агрегатов и в конечном итоге приводит к дополнительным затратам энергии, а следовательно, к снижению эффективности их использования. В статье представлены результаты исследований, направленных на повышение эффективности использования колёсных энергетических средств в составе сельскохозяйственных агрегатов на почвах с повышенной липкостью. Предложен комбинированный очиститель протектора колёсного движителя, позволяющий провести очищение протектора колеса от налипшей почвы в движении. Получена формула для определения силы, необходимой на отрыв почвы от колёсного движителя. Проанализированы тяговые характеристики серийного и экспериментального трактора МТЗ-82.1 с установленным устройством предложенной конструкции на бороновании с дисковой бороной БДМ-2,6. За счёт очищения движителя от почвы повышается тяговое усилие, развиваемое трактором, снижается величина буксования, увеличивается производительность машинно-тракторного агрегата, уменьшается расход топлива на единицу обработанной площади, улучшаются топливно-энергетические показатели.
Ключевые слова: трактор, колесо, грунтозацеп, почва, физико-механические свойства, липкость, налипание, площадь опоры.
Для цитирования: Влияние липкости почвы на эффективность работы колёсного агрегата / Е.В. Марша-нин, Р.О. Сурин, Д.В. Беляков и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 109 - 114.
Original article
Influence of soil stickiness on the efficiency of the wheel unit
Evgeny V. Marshanin1, Roman O. Surin1, Dmitry V. Belyakov2,
Andrey V. Mikhailov2, Evgeny E. Kuznetsov1, Sergey V. Shchitov1
1 Far Eastern State Agrarian University, Blagoveshchensk, Russia
2 Far East Higher Combined Command Military School, Blagoveshchensk, Russia
Abstract. Climatic factors and the state of the soil background, in particular its physical and mechanical properties, have a great influence on the operation of machine-tractor units in the cultivation of crops. Not always the design and technological parameters of the machine laid down by the manufacturer are maintained strictly and correspond to the calculations. Modern agricultural machinery and energy facilities are usually adapted to the western regions of the country. In the Far Eastern regions of the country, in particular in the Amur region, soils for agricultural crops are mainly represented by alumina of a high degree of stickiness, which significantly reduces the operational properties of machine and tractor units and ultimately leads to additional energy costs, and, consequently, to a decrease in the efficiency of their use. The article presents the results of studies aimed
