04. Оценка эффективности почвообрабатывающего комбинированного культиватора / М. Н. Чаткин

Печать

УДК 631.311

DOI: 10.15507/2658-4123.032.202204.539-551

Оценка эффективности почвообрабатывающего комбинированного культиватора

Чаткин Михаил Николаевич
профессор кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3758-7066, Researcher ID: O-7004-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Федоров Сергей Евгеньевич
доцент кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7784-1946, Researcher ID: GSD-7587-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Жалнин Алексей Александрович
преподаватель кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0719-9492, Researcher ID: GSE-3853-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Бычков Максим Владимирович
аспирант кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0521-3294, Researcher ID: GSI-5982-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. В настоящее время применение комбинированных машин и агрегатов позволяет значительно сократить время на обработку почвы и обеспечить требуемое качество. Совмещение операций в комбинированных машинах приводит к уменьшению влияния неблагоприятных погодных условий на технологические процессы. Использование данных машин позволяет лучше загрузить мощные трактора, особенно на участках с небольшой площадью, где работа с широкозахватными агрегатами затруднена. Совмещение технологических операций наиболее выгодно в интенсивном земледелии на полях без сорняков. Поэтому разработка технологий и средств механизации, позволяющих качественно и с наименьшими энергетическими и материальными затратами обеспечить подготовку почвы, является важной задачей. Цель исследования – оценить эффективность комбинированного культиватора для поверхностной обработки почвы и повысить качество его работы.
Материалы и методы. На основании многочисленных исследований и требований, предъявляемых к почвообрабатывающим машинам с упругими стойками, разработан комбинированный культиватор для поверхностной обработки почвы. Для оценки эффективности и изучения показателей работы культиватора был проведен многофакторный эксперимент первого порядка. За параметры оптимизации были приняты тяговое сопротивление секции культиватора и крошение почвы (размер фракций от 0 до 25 мм).
Результаты исследования. Применение экспериментального культиватора, по сравнению с серийными, позволяет снизить тяговое сопротивление на 10–15 %, а также повысить качество крошения почвы на 5–6 %.
Обсуждение и заключение. В результате проведенных экспериментальных исследований доказана эффективность разработанного комбинированного культиватора. Использование данного культиватора приводит к снижению энергозатрат и улучшению качества обработки почвы.

Ключевые слова: обработка почвы, пружинная стойка, комбинированный культиватор, тяговое сопротивление, прикатывающий каток, эффективность, крошение почвы

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Оценка эффективности почвообрабатывающего комбинированного культиватора / М. Н. Чаткин [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 4. С. 539–551. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202204.539-551

Заявленный вклад авторов:
М. Н. Чаткин – научное руководство, анализ и доработка текста.
С. Е. Федоров – подготовка текста с последующей доработкой, анализ литературных данных.
А. А. Жалнин – литературный и патентный анализ.
М. В. Бычков – проведение лабораторных исследований.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 26.09.2022; одобрена после рецензирования 22.10.2022;
принята к публикации 05.11.2022

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абдурахмонов У. Н. Орудия для поверхностной обработки почвы // Наука, техника и образование. 2021. № 7. С. 15–19. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47396150 (дата обращения: 01.09.2022).

2. Мартынов И. С., Шапров М. Н. Рабочий орган для поверхностной обработки почвы // Сельский механизатор. 2021. № 6. С. 40. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46454592 (дата обращения: 01.09.2022).

3. Нишонов Б. М. Теоретическое обоснования ротационного рыхлителя для поверхностной обработки почвы // Точная наука. 2021. № 114. С. 8–14. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47152008 (дата обращения: 01.09.2022).

4. Повышение качества поверхностной обработки почвы / С. Е. Федоров [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2020. № 4. С. 121–127. doi: https://doi.org/10.36508/RSATU.2020.48.4.017

5. Капустин С. И. Обоснование уровня технологий полевых культур // Сельскохозяйственный журнал. 2019. № 2. С. 12–19. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=40082006 (дата обращения: 01.09.2022).

6. Кокошин С. Н., Черенцов Д. А., Ташланов В. И. Применение регулятора жесткости в конструкциях культиваторов // Вестник АПК Ставрополья. 2020. № 2–3. С. 4–9. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44175815 (дата обращения: 01.09.2022).

7. Федоров С. Е., Жалнин А. А. Способы изменения жесткости упругих S-образных стоек культиваторов [Электронный ресурс] // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. 2020. № 2. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42955151 (дата обращения: 01.09.2022).

8. Evaluation of the Stress State of a Cultivator Blade in Production and Operation / T. Skoblo [et al.] // Research in Agricultural Engineering. 2020. Vol. 66, Issue 2. P. 60–65. doi: https://doi.org/10.17221/8/2020-RAE

9. Khudoyberdiev T. S., Kholdarov M. Sh. Sectional Cultivator for Processing between Rows-to Develop a Design of a Deep Softener // Theoretical & Applied Science. 2022. Issue 3. P. 301–305. doi: https://doi.org/10.15863/TAS.2022.03.107.16

10. Efremova V. N. Features of Soil Treatment by a Multi-Legal Plug // Colloquium-Journal. 2019. Issue 2–2. P. 38–39. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36850831 (дата обращения: 01.09.2022).

11. The Trend of Tillage Equipment Development / S. I. Starovoytov [et al.] // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51, Issue 3. P. 77–81. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45032510 (дата обращения: 01.09.2022).

12. Combined Technology of Basic Tillage for Dry Farming Zone Conditions / S. Startsev [et al.] // Journal of Agriculture and Environment. 2019. Issue 4. P. 10–14. doi: https://doi.org/10.23649/jae.2019.4.12.3

13. Pelech L. Formation of Productivity of Winter Wheat Crops Depending on Agrotechnical Methods of Tillage // The Scientific Heritage. 2021. Issue 62. P. 5–8. doi: https://doi.org/10.24412/9215-0365-2021-62-1-5-8

14. Aliyev I. H., Aliyev Z. H. On Evaluating the Effect of Soil Treatment and Fertilizer on the Cultivation of Grain Crops // Natural Resources of the Earth and Environmental Protection. 2020. Vol. 1, Issue 3. P. 4–8. doi: https://doi.org/10.26787/nydha-2713-203X-2020-1-3-4-8

15. Seitkaziev A. S., Salybaev S. Zh., Elemesov Zh. Methods for Improving Soil Treatment on Degraded Lands // Theoretical & Applied Science. 2020. Issue 6. P. 257–260. doi: https://doi.org/10.15863/TAS.2020.06.86.51

16. Добринов А. В., Джабборов Н. И., Чугунов С. В. Сравнительная оценка эффективности рабочих органов для обработки почвы и уничтожения сорных растений // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2. С. 465–480. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49222449 (дата обращения: 01.09.2022).

17. Маматожиев Ш. И., Мирзаева М. А., Шокирова Г. Н. Влияние технологии допосевной обработки на содержание влаги в почве // Universum: технические науки. 2021. № 6–3. С. 46–49. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46311803 (дата обращения: 01.09.2022).

18. Камбулов С. И., Божко И. В. Агрегат для комбинированной обработки почвы АПК-4 // Аграрный научный журнал. 2020. № 9. С. 78–82. doi: https://doi.org/10.28983/asj.y2020i9pp78-82

19. Савельев Ю. А., Добрынин Ю. М. Исследование процесса работы комбинированного почвообрабатывающего орудия // Научная мысль. 2018. № 5. С. 40–47. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39841923 (дата обращения: 01.09.2022).

20. Improving Long-Term Crop Productivity and Soil Quality through Integrated Straw-Return and Tillage Strategies / S. Li [et al.] // Agronomy Journal. 2022. Vol. 114, Issue 2. P. 1500–1511. doi: https://doi.org/10.1002/agj2.20831

21. Пархоменко Г. Г. Реализация природоподобных технологий при разработке новых рабочих органов для обработки почвы в засушливых условиях // Тракторы и сельхозмашины. 2019. Т. 86, № 6. С. 65–73. doi: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-6-65-73

22. Abdusalim T., Gafurovich A. K., Nakibbekovich B. S. Determining the Appropriate Values of Compactor Paramaters of the Enhanced Harrow Leveler // Civil Engineering and Architecture. 2020. Vol. 8, Issue 3. P. 218–223. doi: https://doi.org/10.13189/cea.2020.080304

23. Семенова Г. А., Джабборов Н. И. Обоснование конструктивных параметров динамичных почвообрабатывающих рабочих органов // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. № 3. С. 501–507. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36314221 (дата обращения: 01.09.2022).

24. Physicochemical and Biological Indicators of Soils in an Organic Farming System [Электронный ресурс] / B. Nasiyev [et al.] // The Scientific World Journal. 2021. Vol. 2021. doi: https://doi.org/10.1155/2021/9970957

25. Technologies to Deliver Food and Climate Security through Agriculture / P. Horton [et al.] // Nature Plants. 2021. Vol. 7, Issue 3. P. 250–255. doi: https://doi.org/10.1038/s41477-021-00877-2

26. Принципы ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур в условиях юго-запада центрального региона России / О. В. Мельников [и др.] // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 2. С. 3–8. doi: https://doi.org/10.52691/2500-2651-2022-90-2-3-8

27. Shkarubo S. N. Growing Grain Crops in Russia: Historical Context // Agrarian History. 2022. Issue 10. P. 20–26. doi: https://doi.org/10.52270/27132447_2022_10_20

28. Study of the Process of Movement Stability of Mounted Cultivator Working Bodies on Combined Inter-Tillage of Vegetable Crops / B. Y. Kalimbetov [et al.] // Eurasian Journal of BioSciences. 2020. Vol. 14, Issue 1. P. 1281–1286. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45346790 (дата обращения: 01.09.2022).

29. Конкурентоспособная модель комбинированного почвообрабатывающего агрегата / Н. М. Ожегов [и др.] // Вестник АПК Ставрополья. 2018. № 1. С. 18–22. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=34900734 (дата обращения: 01.09.2022).

30. Федоров С. Е. Применение дифференцированной обработки почвы // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 2. С. 78–82. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32877782 (дата обращения: 01.09.2022).

31. Belov M. I. Evaluation of Energy Requirement of Tillage with a Rotary Tiller // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2022. Issue 28. P. 87–93. doi: https://doi.org/10.26160/2474-5901-2022-28-87-93

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.