Инженерные технологии и системы - 01. Борона с поворотной дисковой секцией / Б. Ф. Тарасенко [и др.]

УДК 631.313.6

DOI: 10.15507/2658-4123.033.202301.010-020

Борона с поворотной дисковой секцией

Борис Федорович Тарасенко
доктор технических наук, профессор кафедры тракторов, автомобилей и технической механики Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9957-5979, Scopus ID: 57200221398, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Виталий Викторович Кузьмин
аспирант кафедры тракторов, автомобилей и технической механики Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9089-6554, Scopus ID: 57222472905, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ирина Павловна Трояновская
доктор технических наук, профессор кафедры колесных и гусеничных машин Южно-Уральского государственного университета (454080, Российская Федерация, г. Челябинск, пр-т Ленина, д. 76); профессор кафедры тракторов, сельскохозяйственных машин и земледелия Южно-Уральского государственного аграрного университета (457100, Российская Федерация, г. Троицк, ул. Гагарина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2763-0515, Researcher ID: H-7490-2017, Scopus ID: 57170706600, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Светлана Анатольевна Партко
кандидат технических наук, доцент кафедры основ конструирования машин Донского государственного технического университета (344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8568-0716, Researcher ID: AAG-6090-2019, Scopus ID: 57202051755, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сергей Александрович Войнаш
ведущий инженер научно-исследовательской лаборатории интеллектуальной мобильности Института дизайна и пространственных искусств Казанского федерального университета (420008, Российская Федерация, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5239-9883, Scopus ID: 57194339935, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. В настоящее время широкое распространение получила гладкая вспашка, представляющая собой отвальную обработку почвы без свальных гребней и глубоких борозд.
Цель статьи. Цель исследования – разработка новой конструкции рабочих орудий для гладкой вспашки земли, обеспечивающей необходимое качество обработки почвы.
Материалы и методы. На основе анализа существующих конструкций авторы разработали борону с поворотной дисковой секцией, отличающуюся повышенной эксплуатационной надежностью за счет снижения затрат энергии на ее регулировку. Диапазон изменения угла атаки дисковых рабочих органов составляет 5–45°.
Результаты исследования. Выявлено, что наибольшее влияние на качество обработки почвы оказывают скорость движения и угол наклона дисков. Для оптимизации параметров движения с поворотной дисковой секцией, обеспечивающих наилучшее качество гладкой вспашки, был проведен двухфакторный эксперимент.
Обсуждение и заключение. Максимальное качество обработки почвы 86,1 % получено при скорости движения 9,1 км/ч и угле наклона рабочих дисков 32°.

Ключевые слова: гладкая вспашка, дисковая борона, угол наклона дисков, двухфакторный эксперимент, поверхность отклика, задача оптимизации

Благодарности: авторы выражают признательность анонимным рецензентам.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Борона с поворотной дисковой секцией / Б. Ф. Тарасенко [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 1. С. 10–20. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202301.010-020

Заявленный вклад соавторов:
Б. Ф. Тарасенко – идея конструирования новой бороны, автор патента.
В. В. Кузьмин – экспериментальные исследования опытной бороны.
И. П. Трояновская – математическая обработка результатов эксперимента, анализ и формирование выводов.
С. А. Партко – подготовка и оформление статьи.
С. А. Войнаш – разработка опытного экземпляра экспериментальной бороны.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 05.12.2022; одобрена после рецензирования 09.01.2023;
принята к публикации 16.01.2023

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Panettieri M., Knicker H., Berns A.E., et al. Moldboard Plowing Effects on Soil Aggregation and Soil Organic Matter Quality Assessed by 13C CPMAS NMR and Biochemical Analyses. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2013;177:48–57. doi: https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.05.025

2. Shevnikov M., Milenko O., Lotysh I., et al. The Productivity of Soybeans Depending on the Conditions of Moisture Supply to the Soil. American Journal of Agriculture and Forestry. 2021;9(4):211–218. doi: https://doi.org/10.11648/j.ajaf.20210904.17

3. Acharya B.S., Dodla S., Gaston L.A., et al. Winter Cover Crops Effect on Soil Moisture and Soybean Growth and Yield under Different Tillage Systems. Soil and Tillage Research. 2019;195. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104430

4. Cherenkov A.V., Shevchenko M.S., Gyrka A.D. et al. Increasing the Efficiency of Moisture Resources in Crop Rotation by Tillage Optimization in Ukrainian Steppe Zone. Ukrainian Journal of Ecology. 2021;11(2):35–39. Available at: https://clck.ru/33GrJe (accessed 01.12.2022).

5. Lobachevsky Y.P., Liskin I.V., Panov A.I., et al. Ploughing Quality and Energy Consumption Depending on Plough Bodies Type. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021;1030. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1030/1/012154

6. Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Tractor Plough Designing with Specified Tillage Quality. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019;341. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/341/1/012119

7. Aldoshin N., Kurbanov S., Abdullaev A., et al. Parameters of the Angle-Lift of the Front Plow for Smooth, Rowless Plowing. E3S Web of Conferences. 2021;264. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126404042

8. Mamatov F., Aldoshin N., Mirzaev B., et al. Development of a Frontal Plow for Smooth, Furless Plowing with Cutoffs. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021;1030. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1030/1/012135

9. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Tractor Plough with Repeated Cutting Angle on Working Elements. Procedia Engineering. 2017;206:1577–1582. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.680

10. Tarasenko B., Drobot V., Troyanovskaya I., et al. Research and Development of a Combined Unit for Tillage with a Layer Turnover. Journal of Terramechanics. 2022;99:29–33. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2021.11.002

11. Syromyatnikov Y., Troyanovskaya I., Voinash S., et al. Productivity of Tillage Loosening and Separating Machines in an Aggregate with Tractors of Various Capacities. Journal of Terramechanics. 2021;98. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2021.09.002

12. Mahatale Y.V., Tathod D.V., Chavan V.K. Performance of Reversible Mold Board Plow. In: M.R. Goyal (ed.). Emerging Technologies in Agricultural Engineering. New York: Apple Academic Press; 2017. p. 137–163. doi: https://doi.org/10.1201/9781315366364

13. Chandra Mouli K., Arunkumar S., Satwik B., et al. Design of Reversible Plough Attachment. Materials Today: Proceedings. 2018;5(11):23702–23709. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.10.160

14. Song Y., Chang B., Jin G., et al. Dynamics Modeling and Analysis of a Novel Constraint Metamorphic Reversible Plough. Mathematical Problems in Engineering. 2019;2019. doi: https://doi.org/10.1155/2019/8370827

15. He Y., Hu C., Yang Q., et al. Optimal Design of the Surface of the High-Speed Reversible Plow. INMATEH – Agricultural Engineering. 2022;66(1):81–90. doi: https://doi.org/10.35633/inmateh-66-08

16. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Moldboard Surface Universalization of the Ploughshare Operating Unit. Procedia Engineering. 2016;150:1297–1302. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.297

17. Borisenko I.B., Pavlenko V.I., Kondakov S.Y., et. al. [Tillage Implement]. Patent 2,399,177 Russian Federation. 2010 September 20. (In Russ.)

18. Mishurov N.P., Sviridova S.A., Petukhov D.A., et al. Evaluation of the Efficiency of Two-Row Disc Harrows to Be Used Along with Energy-Intensive Tractors. Machinery and Equipment for the Village. 2021;3:45–48. (In Russ., abstract in Eng.) doi: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-3-45-48

19. Medovnik A.N., Tarasenko B.F., Tverdokhlebov S.A. [Tillage Apparatus]. Patent 2,298,302 Russian Federation. 2007 October 5. (In Russ.)

20. Tarasenko B.F., Orlenko S.Y., Dmitriev, D.A., et al. [Mounted Disco-Chisel Harrow]. Patent 206,472 Russian Federation. 2021. (In Russ.)

21. Tarasenko B.F., Orlenko S.Y., Kuzmin V.V. Universal Tillage Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019;666. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/3/032092

22. Tarasenko B.F., Romanov S.Y., Orlenko S.Y., et al. [Plow with Swivel Beam]. Patent 193,872 Russian Federation. 2019. (In Russ.)

23. Tarasenko B.F., Romanov S.Y., Orlenko S.Y., et al. [Harrow with Rotary Disc Section]. Patent 207,705 Russian Federation. 2021. (In Russ.)

24. Blednykh V.V., Svechnikov P.G., Troyanovskaya I.P. Analytical Model of the Technological Process of Soil Pulverization and Tillage Tools. Procedia Engineering. 2015;129:69–74. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.010

25. Saleh H., Hasanah S.I., Subaidi A. Implementation of Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) in Experiments Factorial Two Factors (Study: Growth and Development of Soybean Germination). Journal of Physics: Conference Series. 2019;1375. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1375/1/012013

26. Loughin T.M., Johnson D.E., Ives S.E., Nagaraja T.G. Methods for Selecting Crossover Designs with Applications to an Experiment with Two Factors in a Split Plot. Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics. 2002;7(2):143–156. doi: https://doi.org/10.1198/10857110260141201

27. Rohan V.M., Jones G. Efficient Run Orders for a Two-Factor Response Surface Experiment on a Correlated Process. Communications in Statistics Part B: Simulation and Computation. 2000;29(3):593–609. doi: https://doi.org/10.1080/03610920008832504

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.