Обоснование параметров и разработка спирально-пластинчатого рабочего органа комбинированной почвообрабатывающей машины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Юнусов, Рафаиль Габдельнурович

• Юнусов, Рафаиль Габдельнурович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Юнусов, Рафаиль Габдельнурович

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Агротехнические требования и технологические аспекты поверхностной обработки почвы........................................................10

1.2. Анализ конструкций машин для поверхностной обработки почвы...............................................................................................................13

1.2.1. Конструктивные особенности рабочих органов почвообрабатывающих машин..........................................................................16

1.2.2. Структурно-морфологический анализ ротационных почвообрабатывающих рабочих органов...............................................24

1.2.3. Классификация ротационных рабочих органов.....................26

1.2.4. Комбинированные агрегаты для совмещения операций поверхностной обработки почвы........................................................30

1.2.5. Анализ исследований в области поверхностной обработки почвы с ротационными рабочими органами машин.................................36

1.3. Выводы и заключения по разделу........................................45

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Теоретический анализ воздействия спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающей машины на почву.......................46

2.1.1. Особенности взаимодействия лезвия зуба спирально-пластинчатого рабочего органа с почвой..............................................48

2.1.2. Анализ процесса перемещения почвы рабочей поверхностью спирально-пластинчатого рабочего органа............................................60

2.2. Обоснование формы и определение конструктивных параметров спирально-пластинчатого рабочего органа...........................................66

2.3. Аналитическое определение удельного сопротивления спирально-пластинчатого рабочего органа.........................................................79

2.4. Уравнения движения спирально-пластинчатых рабочих органов в почве..........................................................................................87

Выводы по разделу.............................................................100

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

А. МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ОПЫТОВ.......................102

3.1. Программа и цель лабораторных опытов.............................102

3.2. Методика исследования конструктивных параметров рабочих органов почвообрабатывающей машины.............................................103

3.2.1. Определение физических и механических свойств почв.......103

3.2.2. Лабораторные исследования в почвенном канале...............103

3.2.2.1. Лабораторная установка и измерительная аппаратура........104

3.2.3. Методика планирования опыта.......................................107

3.2.3.1. Обоснование степеней, промежутков варьирования

факторов...................................................................................109

3.2.4. Обработка результатов экспериментальных изучений..........111

3.2.5. Вычисление погрешности замеров и повторности экспериментов.............................................................................112

Б. МЕТОДИКА ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ......................................114

3.3. Программа и цель полевых экспериментов...........................114

3.3.1. Методика изучения агротехнических показателей работы... 114

3.3.2. Методика энергетической оценки почвообрабатывающей машины со спирально-пластинчатыми рабочими органами....................119

3.3.3. Определение погрешности замеров и повторности опытов..121

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

А. ЛАБОРАТОРНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.......125

4.1. Изучение и подтверждение параметров комбинированных рабочих органов почвообрабатывающей машины................................125

4.1.1. Обоснование параметров пластинчатого рабочего органа.....126

4.1.2. Обоснование диаметра пластинчатого рабочего органа........128

4.1.3. Обоснование количества зубьев пластинчатого рабочего органа........................................................................................130

4.1.4. Обоснование и определение жёсткости упругого элемента ...131

Б. ИТОГИ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ...........................................133

4.2. Изучение агротехнических характеристик работы почвообрабатывающей машины......................................................133

4.3. Энергетическая оценка технологического процесса, выполняемого почвообрабатывающей машиной с новыми рабочими органами..............142

5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Технические и экономические показатели применения почвообрабатывающей машины......................................................145

5.2. Внедрение результатов хозяйственных испытаний................149

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................................152

РЕКАМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ .................................157

ЛИТЕРАТУРА..................................................................159

ПРИЛОЖЕНИЯ

172

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и разработка спирально-пластинчатого рабочего органа комбинированной почвообрабатывающей машины»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В условиях углубления рыночных отношений и перехода на путь самофинансирования перед сельскохозяйственной наукой и практикой возникла реальная необходимость рационального (эффективного) использования земли, повышения её плодородия, защиты почв от эрозии, снижения себестоимости возделывания сельскохозяйственных культур при соблюдении требований экологии окружающей природной среды. Поэтому возникла потребность широкого внедрения в производство новых оптимальных способов и приёмов поверхностной обработки почвы.

В связи с вышесказанным, актуальность исследования обусловлена созданием комбинированных машин в целях совмещения операции поверхностной обработки почвы, которая способствует существенному сокращению затрат энергии, труда и времени, а также снижению вредного влияния механической обработки на структуру почвы. Это подтверждается в основных направлениях минимализации обработки почвы, для сокращения интенсивности обработки почвы перед посевом, путём сокращением числа, а иногда уменьшения глубины обработок и совмещения технологических операций путем применения комбинированных машин.

Однако внедрение вышеуказанных агрегатов сдерживается отсутствием экономичных надежных и наиболее полно отвечающих требованиям агротехники рабочих органов машин. В настоящее время существующие органы имеют высокую энергетическую ёмкость процесса рыхления и низкое качество обработки почвы. В связи с этим создание качественно новых рабочих органов является вызовом времени, поскольку данный вопрос недостаточно изучен как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Также форма режущей кромки, рабочей поверхности и дополнительных элементов известных рабочих органов спроектирована без учёта заданных деформаций и свойств почв, что

препятствует качественному крошению почвы, а, следовательно, произрастанию семян, росту и развитию растений.

Поэтому повышение качества выполнения поверхностной обработки путём обоснования конструктивно-технологических параметров почвообрабатывающей машины является актуальной задачей, составляющей основу данного исследования. Государственный регистрационный номер

темы научных исследований НИОКТР ДДДД-Д16-116021210224-0.

Объекты исследования. Технологический процесс поверхностной обработки почвы и спирально-пластинчатые рабочие органы комбинированной почвообрабатывающей машины.

Предмет исследования. Закономерности взаимодействия спирально-пластинчатых рабочих органов с почвой, зависимости количественных и качественных показателей их работы от конструктивно-технологических параметров.

Методика и методы исследования. Теоретическая часть исследования основана на методах и законах земледельческой механики и положений аналитической геометрии. Экспериментальные исследования были проведены в лабораторных и полевых условиях, где применены действующие общепринятые методики. Полученные в экспериментальных исследованиях данные обрабатывались при помощи методов математической статистики и с учётом теории вероятности.

Научная новизна. Разработана конструкция спирально-пластинчатого рабочего органа комбинированной почвообрабатывающей машины. Получены зависимости, позволившие обосновать рациональные значения конструктивных параметров спирально-пластинчатого рабочего органа, а также - уравнения его движения в почве. Установлен характер взаимодействия спирально-пластинчатого рабочего органа с почвой в зависимости от его конструктивных параметров и физико-технологических свойств почвы. Новизна технических решений подтверждена двумя патентами на изобретения и одним патентом на полезную модель.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическую значимость работы составляет совокупность сформулированных научных положений и результатов экспериментальных исследований по обоснованию и разработке спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающей машины. Для практики существенное значение имеет разработанный опытный образец, а также его внедрение в конструкции серийно выпускаемой машины КПС-4+РР.

Реализация результатов исследований. Изготовленные опытные образцы агрегата с предлагаемыми рабочими органами прошли производственные испытания в КФХ «Гиниятов И.Ш.» Чистопольского

района РТ, ООО «Закамье-Агро» Чистопольского района РТ и в Учебном

хозяйстве КГСХА.

С учётом вышеизложенного и требования к диссертационным работам на защиту выносятся следующие основные положения:

- конструктивно-технологическая схема спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающей машины для поверхностной обработки почвы;

- аналитические зависимости по обоснованию и определению формы рабочих элементов и параметров спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающей машины;

- результаты лабораторных исследований разработанных рабочих органов почвообрабатывающей машины;

- результаты производственных испытаний разработанной машины

- технико-экономическое обоснование использования экспериментальной почвообрабатывающей машины.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы

доложены на научных конференциях ГНУ «Татарский НИИСХ» (2009 г.), ИНЭКА, г. Чистополь (2009 г.); Казанского ГАУ (2009 -2017 гг.). Разработанный рабочий орган почвообрабатывающей машины

экспонировались 2012 и 2016 г. на 16-ой и 19-ой Международных специализированных выставках «АГРОКОМПЛЕКС: Интерагро. Анимед. Фермер Поволжья», в 2016 году на 17-ой международной специализированной выставке «Энергетика. Ресурсосбережение».

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 26 печатных работах, из них 8 статей - в рецензируемых научных изданиях. Технические решения защищены 2 патентами РФ на изобретение и 1 патентом РФ на полезную модель. Объём публикаций 8,5 п.л., доля автора 3,4 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация написана на русском языке, содержит введение, пять глав, общие выводы и 194 страниц машинописного текста. При этом включены 46 рисунков, 6 таблиц, список из 121 наименования литературы, а также 22 страница приложений.

Степень достоверности результатов. Достоверность полученных результатов работы обоснована и подтверждена лабораторными и производственными исследованиями. Результаты экспериментальных исследований подтверждены 90% доверительной вероятности при погрешностях опытов не более 5%.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Агротехнические требования и технологические аспекты поверхностной обработки почвы

Современной агробиологической наукой предъявляются значительные требования к основным технологическим процессам поверхностной обработки почвы: лущению для срезания и разрыхления верхнего слоя почвы; культивации; боронованию и борьбе с почвенной коркой и предпосевной обработке почвы. Обработка почвы выполняется культиваторами, лущильниками, боронами (дисковыми, игольчатыми, винтовыми), почвенными фрезами и катками с целью решения главных задач: создание хороших условий для развития растений, уменьшение испарения влаги, уничтожение сорняков и создание благоприятных условий для посева семян зернобобовых культур [92, 93, 94].

Большое разнообразие машин и агрегатов, учитывающих рациональное их использование с учетом прироста семян и растений, позволяет наиболее качественно выполнить поставленные задачи. В связи с этим существует необходимость проанализировать агротехнические требования к ним.

Лущение применяется для срезания и разрыхления верхнего слоя почвы (стерни, пластов многолетних трав) на глубину от 4 до 18 см. При этом лущение стерни в основном решает пять равнозначных задач [41,80]:

1. Борьба с засорением почвы.

2. Борьба с засорённостью почвы, т.е. против уже содержащихся в почве сорняков.

3. Борьба с вредителями, которые зимуют на поверхности почвы.

4. Борьба с почвоутомлением, причиной которой являются почвенные микроорганизмы.

5. Сохранение и накопление почвенной влаги, а также заделка в почву пожнивных остатков и удобрений.

Лущение на глубину 4 - 10 см обычно проводят дисковыми рабочими органами, а на глубину 10 - 18 см - лемешно-отвальными. Лущение стерни должно проводиться на глубину 5 - 6 см одновременно с уборкой культурных растений. При этом борьба с засорённостью почвы, где преобладают в основном корневищные сорняки, должна проводиться в два этапа: 1) лущение жнивья на глубину до 5 - 6 см; 2) повторное лущение проводится уже на глубину залегания основной массы корневищ (10 см).

Глубина лущения по агротехническим требованиям не должна отклоняться более чем ± 2см и должна быть равномерной.

Верхний слой после лущения почвы должен быть слитным, мелкокомковатым, но не распыленным, без развальных борозд, свальных гребней, огрехов и пропусков.

При возделывании культурных растений преимущественно применяется операция культивации. Она проводится для ликвидации сорняков и рыхления почвы без её оборачивания, когда требуется уход за парами и подготовка почвы под посев. Чтобы культивация была более эффективной, следует выполнить агрономические технические требования [20,22]:

- она должна проводиться в соответствующие сроки на заданную глубину заделки семян (до 14 см);

- поверхностный слой почвы должен быть мелкокомковатым;

- глубина хода рабочих органов должна быть устойчивой, причём отклонение глубины обработки почвы не должно быть более ± 1см;

- после культивации поверхность поля и дно борозды должны быть относительно ровными; причём высота гребней на поверхности поля должна быть не больше 4 см;

- нижние влажные слои почвы нельзя выворачивать;

- сорняки должны быть уничтожены в полном объёме.

В целях рыхления верхнего слоя почвы и снижения улетучивания влажности пахотным слоем предусмотрено боронование, то есть

ликвидирование сорняков в первоначальной фазе формирования, вычесывая отмершие растительные фрагменты (остатки) на посевных площадях озимых культур и многолетних трав в некоторых случаях с целью заделки удобрений и семян. Также операция боронования должна выполнять следующие основные агротехнические требования [41, 69]:

- чтобы получить мелкокомковатую структуру почвы поверхностное рыхление после пахоты необходимо производить на глубину не менее 3-8см;

- почвенные глыбы должны быть раскрошены на мелкие комья размером не более 3 - 5см;

- выровнять гребни на поверхности поля;

- высота гребней должна быть в пределах 3.. ,4см;

- травмированных сельскохозяйственных растений при бороновании не должно быть более 5%;

- ликвидирование почвенной корки и подрезание сорняков;

- после вспашки не допускается оборот задернелого пласта.

Для борьбы с почвенной коркой должно удовлетворять следующие основные агротехнические требования:

- своевременная весенняя обработка почвы с образованием минимального количества пыли;

- в структурной почве максимально возможное количество пыли не должно превышать 25% (по В.Р. Вильямсу);

- глубина поверхностной обработки почвы не должна быть меньше толщины почвенной корки, которая составляет 3 - 4 см (по А.И. Каспирову);

- для повышения эффективности мульчи существует необходимость на поверхности оставлять слой рыхлой высохшей почвы толщиной 5 - 7 см.

Предпосевная обработка почвы является основным агротехническим приемом, используемым при производстве культурных растений. Полевая всхожесть семян в значительной степени зависит от качества предпосевной обработки почвы. При этом физико-механические и технологические свойства почвы существенно влияют на полноту

прорастания семян и их формирование. Они также оказывают большое влияние на водный, воздушный режимы, эффективное плодородие почвы и устанавливают совокупность физико-химических и биологических процессов. Отсюда следуют агрономические и технические требования к предпосевной обработке почвы, обозначенные в последующих утверждениях:

- слой почвы, находящийся на поверхности, должен быть рыхлым, а по структурному его составу - мелкокомковатым;

- поверхностный слой поля должен быть ровным, поскольку наличие гребней, борозд и глыб может негативно влиять на качество посева, что в итоге повысит испарение влаги и приведёт к иссушению почвы;

- рабочие органы почвообрабатывающих машин должны копировать рельеф поверхности поля, что влияет на толщину взрыхленного слоя и ровную глубину заделки семян, которое способствует дружному развитию растений;

- отклонение глубины предпосевной обработки почвы от установленной не должно быть выше ± 2,0см;

- полная ликвидация сорняков [11, 22, 41].

1.2 Анализ конструкций машин для поверхностной обработки

почвы

Как в России, так и в других странах современная земледельческая механика использует для проведения поверхностной обработки почвы разнообразные машины и агрегаты, удовлетворяющие агротехническим требованиям в той либо иной мере. Наибольшее продвижение из них получили почвообрабатывающие машины для рыхления почвы и одновременного уничтожения сорняков, а кроме того лущильники и бороны (зубовые, дисковые, винтовые и другие).

Современные рабочие органы, выпускаемые промышленностью по своим конструктивным признакам, делятся на три основных вида: ротационно-шнековые (активные, реактивные), пассивно отрезающие

(отрывающие) пласт почвы от дна борозды и совмещённые (комбинированные, реактивно-вибрационные, колебательные и др.).

В результате проведённого анализа существующих почвообрабатывающих машин установлено, что они обладают низким качеством работ по причине отсутствия рабочих органов к ним в полной мере удовлетворяющих требованиям агротехники. Также эта проблема обусловлена неверным подбором вида и формы рабочих органов, пригодных к почвенным и климатическим зонам.

Обзор работ иностранных экспертов [118, 119, 120] продемонстрировал, что геометрические параметры рабочих органов почвообрабатывающих машин смогут быть оптимизированы согласно наименьшему сопротивлению, (тяговому) расходу энергии и другим показателям с помощью рациональных алгоритмов (математических моделей).

Агротехника возделывания ряда культур (сельскохозяйственных) демонстрирует, что почти все отличия в конструкции почвообрабатывающих машин и геометрических размеров их рабочих элементов, способствуют повышению качества дна борозды, крошению и перемешиванию почвы.

Как экспериментальные, так и теоретические труды по развитию машин для поверхностной обработки почвы и рабочих органов к ним рассматриваются в следующих направлениях [47, 83]:

а) подтверждение и установление рациональных конфигураций и геометрических размеров рабочих органов в особенности их основных элементов в соответствии с условиями агротехники;

б) получение данных силовых характеристик, требуемых с целью нахождения энергетических показателей для расчета деталей и узлов почвообрабатывающих орудий на прочность;

в) снижение энергоёмкости процесса рыхления, повышение качества и производительности обработки почвы;

г) равномерное соблюдение глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Также в своих трудах В.П. Горячкин многократно отмечал, что теория любого орудия должна давать ответ на две задачи:

1) какой конфигурацией должны обладать основные элементы машин с целью их более качественной работы;

2) какими должны быть параметры и компоновка основных узлов машин с целью более комфортного управления ими при возможно малой затрате усилия [31].

Также Г.Н. Синеоков неоднократно указывал на потребность изучения и изыскания оптимальных (рациональных) конфигураций рыхлительных рабочих органов. Дальнейшее развитие вопроса теории отражено в работах Р.К. Абдрахманова, Г.Г. Булгариева, П.М. Василенко, М.М. Давлетшин, Е.В.Ермолко, А.В. Желиговского, К.М. Короленко, В.И Курдюмов, П.И. Макарова,И.И. Максимова, Ю.И. Матяшина, С.Г. Мударисов, Р.С. Рахимов, И.М Фархутдинов,Р.Л. Сахапов, Г.Н. Синеокова и многих других авторов [2, 20,36,59,70,71,72,73,74,75,77,79,87].

Так вопрос теоретической части резания лезвием в СХМ (сельскохозяйственных машинах) раскрыт в трудах В.П. Горячкина, в которых отмечается значимость эффекта движения лезвия со скольжением по обрабатываемому (разрезаемому) материалу.

В ранее опубликованных исследователем трудах выявлена физическая суть процессов, совершающихся при резании, раскрыт процесс взаимодействия (силовая картина), зависящий от расположения и формы (геометрии) лезвии (режущей) кромки. Однако необходимо отметить, что в данных исследованиях не указывается факт воздействия формы самого лезвия и рабочей поверхности на обрабатываемый материал.

Показатели качества рабочих органов почвообрабатывающих машин на повышенных скоростях нашли отражение в работах М.Е. Демидко,

Я.М.Жука, Н.М. Ибрагимова, А.С. Кириченко, П.Е. Никифорова [31], Пржигода [77], В.Ф. Рубина и других авторов [7, 25, 38, 39].

В рассмотренных исследованиях выявлены тенденции изменения параметров рабочих органов почвообрабатывающих машин и указывается на потребность создания новейших конфигураций рабочих органов с целью предоставления высококачественного рыхления почвы, уменьшения энергетической ёмкости рабочего процесса и ликвидирования сорняков [4, 29].

1.2.1 Конструктивные особенности рабочих органов почвообрабатывающих машин

Как отмечалось выше, поверхностная обработка почвы охватывает такие технологические операции, как: культивацию, лущение, боронование и предпосевную обработку. Поэтому проанализируем ротационные рабочие органы почвообрабатывающих машин для этих операций.

В основном рабочие органы, используемые для лущения, делятся на жёсткие (пассивные), гибкие, шарнирные и вращающиеся [40, 51, 55]. Из них интерес представляют дисковые орудия, обладающие существенным превосходством по сравнению с другими пассивными рабочими органами. Экономичность обслуживания дисковых органов считается важным достоинством, а кроме того они подвергаются существенно наименьшему износу. По данным институтов ВНИИ риса и Кубанского СХИ, они могут работать в отсутствии заточки и замены на протяжении целого сезона, что составляет 250.300 га [54].

Исследованием работы дисковых орудий и их рабочих органов занимались многие российские и иностранные ученые. Из их числа следует выделить значимые работы Л.М. Гусяцкого, П.С. Нартова, Г.Н. Синеокого и других по изучению сферических органов и разработки способов их проектирования. Так вследствие собственных изучений Г.Н. Синеоков определил, что траектория перемещения точек, находящихся на режущей кромке диска (сферического) образуется навиванием циклоиды на цилиндр (эллиптический), которая принимает вид винтовой линии.

Исследованием работы почвообрабатывающих машин с дисковыми рабочими органами и отдельными вопросами теории взаимодействия с почвой занимались: А.И. Аржаных, Е. Буцолич, В.И. Вершинин, Г. Гетцлафф, М.Е. Демидко, Ф.М. Канарёв, А. Клайд, П.Г. Кулебакин, Ф.М. Маматов, С.К. Масюк, П.Е. Никифоров, О.А. Сизов, В.Ф. Стрельбицкий, М.В. Тарасов, Т. Тэйлор и другие. Также известны исследования Р.М. Мамедова, А.М. Назипова, В.С. Саковцева, Н.А. Сафиуллина, А.П. Шехурдина и других, посвященные изучению функционирования вырезных дисков. Также установлено, что использование вырезных дисков, в особенности в активном режиме, содействует определенному улучшению крошения почвы и уменьшению тягового сопротивления. Кроме того вырезы на рабочей кромке не ликвидируют главные минусы дисковых органов: выворачивание влажного слоя на поверхность поля, распыление почвы, неравномерную работу по глубине, никак не гарантируют качественную обработку почвы (а именно - выравнивание дна борозды и поверхности поля) [54].

В России и за границей широко применяются дисковые органы для минимальной обработки почвы с приводом от ВОМа трактора. Так исследователи Е. Буцолич, Г. Гетцлафф определили, что при таком вращении дисков уменьшается их тяговое сопротивление, однако совокупная потребная мощность возрастает, а качество обработанной почвы значительно увеличивается. На основании анализа конструкций ротационных рабочих органов и работ рядом ученых по изучению дисковых орудий и их рабочих органов можно сделать следующие выводы:

1. Были исследованы различные формы зубьев (вырезов) режущей кромки: трапецеидальная, треугольная, овальная, сплошная, по логарифмической кривой и др.

2. Предложено аналитическое обоснование и проектирование режущей кромки по логарифмической спирали.

3. Применение вырезных дисков с числом зубьев ближе к 12 10.14) способствует снижению тягового сопротивления на 8,5 %, бокового усилия - на 9,5 %, а вертикальной реакции - на 12 % (по сравнению со сплошным диском). При этом исследовались диски диаметром от 300 до 660 мм.

Однако вышеизложенные выводы справедливы лишь к сферическим дискам, а некоторые только к плоским или игольчатым дискам.

Кроме того систематизированы образцы ротационных рабочих органов с целью прикатывания (уплотнения) почвы. Причём особое внимание уделено форме рабочих органов, имеющих небольшую скорость (рабочую) и их вес (т.е. собственную массу): гладким, кольчатым, дисковым, рифленым, прутковым, зубчатым, комбинированным.

Также известны фрезы (почвообрабатывающие) и плуги дисковые (ротационные) с рабочими органами различной формы и параметров. В указанных почвообрабатывающих орудиях (с горизонтальной осью вращения) расставлены ножи (прямые и Г-образные), где режущая кромка (лезвие) имеет криволинейную форму (по логарифмической спирали или др.), а также в виде прямой линии.

Отсюда следует, что в рассмотренных работах дисковые орудия изучены в полной мере. Однако в связи с тем, что дисковые органы в работе не могут развить скорость более девяти км/час, ряд авторов указывает на необходимость перехода к совершенно новым орудиям [40].

К более рациональным (перспективным) из перечисленных (ротационных) машин можно отнести орудия с геликоидальными (винтовыми) рабочими органами [11,40]. О факте преимущества шнека писал академик В.П. Горячкин: «Единственно возможным, самым сложным и, причём общим для всех работ орудием вообще является винт» [40].

В отличие от дисковых рабочих органов характер деформации и перемещений почвы под воздействием винтовых (спирально-пластинчатых) рабочих органов зависит от размера, диаметра, угла подъема и шага винтовой

линии поверхности, размеров пласта, вырезаемого каждым витком рабочего органа, а также физико-механических свойств почвы и скорости движения орудия. При этом значения перечисленных величин выбираются на основе практических исследований и поэтому они не могут быть произвольными. Причём, некоторые параметры элементов, особенно форма и параметры режущей кромки рабочих органов (её зубьев, вырезов), связаны между собой функциональными зависимостями.

Изучением работы наиболее перспективных орудий с винтовыми рабочими органами (шнеками, спирально-пластинчатыми) занимались многие отечественные и зарубежные исследователи: Р.К. Абдрахманов, С.И. Бриль, Г.Г. Булгариев, Х.С. Гайнанов, М.М. Давлетшин, Е.В. Ермолко, В.Г. Коробцов, В.И. Курдюмов, В.С. Люкшин, Н.К. Мазитов, П.И. Макаров, В.П. Мармалюков, Ю.И. Матяшин, Р.Г. Мирзоев, С.Г. Мударисов, Р.С. Рахимов, И.М Фархутдинов, Д.А. Шалман, и другие [1,10, 11, 27, 40, 52,54,89].

Из ранее известных научных работ (в земледельческой механике) с целью сепарации почвы использовалась простая форма шнека с вырезами. Но она обладает рядом существенных недостатков: низкое качество рыхления (крошения), высокая энергетическая ёмкостью, маленькая производительность, а также указанная конфигурация часто забивается почвой и сорняками.

Известны из зарубежных разработок шнековые орудия фирмы Клайсмэкс (США), например, машина «Тилл-мастер», рабочий орган которой спиральный шнек, поставленный перпендикулярно направлению движения. Глубина обработки изменялась в пределах от 7,5 до 22,5 см.

Английской фирмой «Вэллич» выпускается шнековой грядоделитель, который имеет рабочие элементы в виде роторов со шнеками различных навивок (правых и левых), расходящихся от середины. При этом шнеки выполнены в виде конуса. Ротор получает привод от ВОМ трактора.

Непосредственно для предпосевной обработки почвы разработано орудие (патент США №2513186), которое состоит из двух спиральных

горизонтальных шнеков, перпендикулярно расположенных один за другим направлению перемещения. Направление витков винтовой поверхности шнеков разное. Впереди первого шнека установлен свободно вращающийся каток, который с помощью кронштейнов шарнирно прикреплён к раме машины. Шнеки вращаются от ВОМ трактора.

Все перечисленные орудия имеют рабочие органы жесткого типа (винтовая поверхность шнека жестко соединена с валом), недостатком которых является залипание их почвой при незначительном повышении её влажности.

Широко известная борона винтовая по патенту Англии № 1352505, оснащённая лопастными рабочими органами, смежные концы которых связаны между собой горизонтальными прутками, образует шнек. В отличие от шнековых борон эти рабочие органы зафиксированы против вращения вокруг своей оси, витки которых, размещенные между лопастями, одновременно выполняют несколько операций (выравнивают поверхность поля, улучшают смещение почвы в поперечном направлении). Но они не способствуют стабильности глубины хода рабочих органов и копированию микрорельефа почвы, а также подрезания сорняков [40].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Юнусов, Рафаиль Габдельнурович, 2019 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Абдрахманов, Р.К. Комбинированный стерневой культиватор для минимальной обработки почвы / Р.К Абдрахманов, Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В Пикмуллин // ИНЭКА, г. Чистополь, 2009. -с. 26-28.

2. Абдрахманов, Р.К. Машины и орудия для междурядной обработки почвы / Р.К Абдрахманов // Изд-во Казанск. ун-та, г. Казань, 2001.-С 148.

3. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский //-2-е изд.- М.: Наука, 1976. - 279с.

4. Анискин, В.И. Комплекс почвозащитной техники нового поколения. / В.И. Анискин, А.П. Спирин // Техника в сельском хозяйстве, 2001 г. № 3.

5. Артюшин, А.А. Конкурентоспособные блочно-модульные культиваторы./ А.А. Артюшин, С.В. Рыжов, Н.К. Мазитов, В.Р. Алфеев и др.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2001, №2, с. 2-4.

6. Батраева, О.С. Результаты экспериментальных исследований комбинированной машины для поверхностной обработки почвы. / О.С. Батраева // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. Сборник научных работ. - Брянск. : Издательство Брянской ГСХА, 2004.

7. Бауков, А.В. Поперечный профиль рыхлительного рабочего органа и процесс трещинообразования / А.В. Бауков, А.С. Кушнарев // Почвообрабатывающие и посевные машины: - Мелитополь: Научные труды Мелитопольского ИМСХ, 1967. - Т.5, вып. З.

8. Бледных, В.В. Ресурсосберегающая техника для возделывания зерновых культур / В.В. Бледных, Н.К. Мазитов, Р.С. Рахимов, Н.Т. Хлызов, Ф.М. Садриев, С.В. Стоян, В.Н. Коновалов, И.Р. Рахимов // Техника в сельском хозяйстве, 2007, №3, с. -19-22.

9. Бондарев, А.Г. Физические свойства почв и проблема совмещения операций при их обработке / А.Г. Бондарев, И.В. Кузнецова, В.Н. Шептухов// Труды ВИМ - М.: ВАСХНИЛ ,1980. - Т. 88., - с. 109.113.

10. Булгариев, Г.Г. Рабочий орган культиватора-плоскореза / Г.Г. Булгариев, Х.С. Гайнанов// А.С. № 1794329. - Опубл. в Б.И., 1993, №6.

11. Булгариев, Г.Г. Разработка и обоснование параметров рабочих органов машины для поверхностной обработки почвы: Автореф. дис. к.т.н.: 05.20.01. Г.Г.Булгариев. -Казань, 1997. -24с.

12. Булгариев, Г.Г. Роль различных типов колебаний в почвообработке/ Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.Г. Юнусов, В.П. Данилов // Актуальные вопросы совершенствования технологий и технического обеспечения с.-х. производства: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса. - Казань, 2012.

- с.46.49.

13. Булгариев, Г.Г. Обоснование и определение основных параметров спирально-пластинчатого рабочего органа / Г.Г. Булгариев, Р.Г. Юнусов // Научный журнал «Вестник Казанского ГАУ». - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2013. - №.3(29) - с.57.63.

14. Булгариев, Г.Г. Некоторые предпосылки составления уравнений движения ротационных колебательных рабочих органов // Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.Г. Юнусов // Перспективные технологии и технические средства в АПК: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса. - Казань, 2013.-210 с. - с.25.31.

15. Булгариев, Г.Г. Уравнения движения спирально-пластинчатого рабочего органа в почве// Г.Г. Булгариев, Р.Г. Юнусов // Инженерная наука -аграрному производству: Материалы международной научно-практ. конференции Института механизации и технического сервиса. - Казань, 2014. -179 с. - с.28.33.

16. Булгариев, Г.Г. Почвообрабатывающее орудие / Г.Г. Булгариев, Р.Г. Юнусов, В.П Данилов // Патент РФ на полезную модель под № 141035.

- Б.И №15, 2014.

17. Булгариев, Г.Г. К обоснованию и определению колебательного процесса спирально-пластинчатого рабочего органа /Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.Г. Юнусов // Научный журнал « Вестник Казанского ГАУ». -Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2014. - №2(32) - с.63-67.

18. Булгариев, Г.Г. Уравнения движения лезвия зуба спирально-пластинчатого рабочего органа в пространстве /Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, Р.Г. Юнусов, Р.Р. Шириязданов // Вестник Казанского ГАУ. -Казань.- 2016. - №1(39) - с.66.69.

19. Бурченко, П.Н. Механико-технологические основы почвообрабатывающих машин нового поколения / П.Н. Бурченко// - М.: ВИМ. 2002. -212с.

20. Василенко, П.М. Культиваторы / П.М. Василенко, П.Т. Бабий //Киев: АН УССР, 1961. - 238с.

21. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследованияи обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин //- М.: Колос, 1973. - 201с.

22. Вилде, А.А. Комбинированные почвообрабатывающие машины /А.А.Вилде, А.Х. Цесниекс, Ю.П. Моритис и др.// - Л.: Агропромиздат, 1986. -128с.

23. Власов, Н.С. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники / Н.С. Власов // - М.: Колос, 1979. - 400с.

24. Воробьев, В.И. Исследование тягового сопротивления и техно -логических показателей комбинированных почвообрабатывающе-посевных агрегатов: Автореф. дис... к.т.н.: 05.20.01.В.И. Воробьев - Горки, 1975. -24с.

25. Гаврильченко, А.С. Обоснование формы лезвия культиваторной лапы /А.С. Гаврильченко // Збiрник наукових праць Вшницького державного аграрного ушверситету. - Вшниця. - 2004. - Вип. 19. - с. 189.

26. Гареев, Р.Г. Ресурсосберегающие технологии и экономические нормативы производства продукции растениеводства в условиях Республики Татарстан / Р.Г. Гареев и др.// - МСХиП РТ. Казань. 2002, - 278 с.

27. Гайнанов, Х.С. Почвообрабатывающее орудие / Х.С. Гайнанов, Е.В. Ермолко, Г.Г. Булгариев и др. // А.С. №1586541. - Опуб. в Б.И.,1990. -№31.

28. Гайнанов, Х.С. Рабочий орган культиватора-плоскореза. / Х.С. Гайнанов, Г.Г. Булгариев // А.С. №1614767. - Опубл. в Б.И., 1990. -№ 47.

29. Гайфуллин, Г.З. Механико-технологические основы разработки и совершенствования рабочих органов машин для почвозащитного земледелия: Автореф. дис. докт. техн. наук. /Г.З. Гайфуллин//- Челябинск, 2003. - 42с.

30. Горячкин, В.П. О физико-механических и агротехнических свойствах почвы. Теория, конструкция и производство с.-х. машин / В.П. Горячкин// - М-Л: Сельхохзгиз, 1936. - Т.2

31. Горячкин, В.П. Собрание сочинений, т.т. 2,3,4,6,7 / В.П. Горячкин//-М.: Сельхозгиз, Колос, 1937,1949,1965.

32. ГОСТ 20915-75. Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний. - М., 1975. - 34с.

33. ГОСТ 24026-80 Планирование эксперимента. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 35с.

34. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов // - М.: Колос, 1979. - 416с.

35. Дроздов, В.Н. Исследование технологического процесса работы комбинированных орудий для предпосевной обработки почвы под зерновые культуры в условиях центра Нечерноземной зоны: Автореф. дис. к.н. В.Н. Дроздов - М.: 1972. -28с.

36. Желиговский, В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии с.-х. материалов / В.А. Желиговский// -Тбилиси: Изд-во Грузинского СХИ , 1960. - 146с.

37. Жук, А.Ф. Почвообрабатывающие технологии и комбинированные машины / А.Ф. Жук и др.// М., ВИМ, 2001.

38. Жук, А.Ф. Развитие машин для минимальной и нулевой обработки почвы: научно-аналитический обзор / А.Ф. Жук, Е.Л. Ревякин//-М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. -156с.

39. Заленский, В.А. Обработка почвы и плодородие /В.А.Заленский, Я.У. Яроцкий//- Мн.: Беларусь, 2004. - 542 с.

40. Ермолко Е.В. Разработка и обоснование параметров рабочего органа геликоидального типа для поверхностной обработки почв/ Е.В. Ермолко //. Автореф. дис.к.т.н. :. - Рязань, 1989. - 24с.

41. Карпенко, А.Н. Сельскохозяйственые машины / А.Н. Карпенко, А.А.Зеленев, В.М. Халанский // - М.: Колос, 1975. - 510с.

42. Каталог «Машины и оборудование для АПК, выпускаемые в ассоциациях экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации» Том 7, ФГНУ «Росинформагротех». - М.,2003, - 52 с.

43. Кирюшин, В.И. Минимальная обработка почвы: перспективы и противоречия/ В.И. Кирюшин // Земледелие.- 2006-№5. - с 12-14.

44. Клёнин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.И.Клёнин, В.Г. Егоров // - М.: Колос, 2003с. - 464 с.

45. Козырев, Б.М. Почвообрабатывающие машины с коноидальными ротационными рабочими органами /Б.М.Козырев//-Казань: Изд-во Казан.ун-та,2001г. -328с.

46. Кормщиков, А.Д. Совершенствование почвообрабатывающих машин для ресурсосберегающих технологий /А.Д. Кормщиков, С.С.Храмцов, А.Ю.Шмагин, Н.Г. Зяблицев // - Тракторы и сельхозмашины, 2008. - №2.

47. Колипко, В.П. Эффективные агротехнологии и серийные машины / В.П. Колипко // Техника и оборудование для села, 2006, №10, сб.

48. Краснощеков, Н.В. Новая технология и техника для предпосевной обработки почвы / Н.В. Краснощеков и др. //Техника и оборудование для села. 2003, №2, с. 5-8.

49. Краснощеков, Н.В. Почвообрабатывающе - посевной комплекс для энерго-ресурсосберегающего производства продукции растениеводства / Н.В. Краснощеков, В.В. Бледных, Н.К. Мазитов // Достижения науки и техники АПК, 2008, №5.

50. Кузменко, И.М. Механика разрушения / И.М. Кузменко // -Могилев: МГТУ, 2001.

51. Кушнарев, А.С. Проектирование рыхлительных рабочих органов культиваторов /А.С. Кушнарев, А.В.Бауков, В.М. Найдыш // - Киев: 1979.

52. Мазитов, Н.К. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты / Н.К. Мазитов//- Казань, 1984. - 141с.

53. Мазитов, Н.К. Энерго- и ресурсосберегающие технологии обработки почвы и посева / Н.К. Мазитов, Т.Г. Тагирзянов, Н.Т. Хлызов и др // Техника в сельском хозяйстве, 2006, №6, -с.28-32.

54. Макаров, П.И. Разработка и исследование комбинированного рабочего органа ротационного плуга. Автореф. дис.к.т.н.: П.И.Макаров. -Казань, 1982. - 224с.

55. Максимов, И.И. Энергетическая концепция эрозионной устойчивости антропогенных агроландшафтов / И.И.Максимов, В.И. Максимов //- Чебоксары: Чувашская ГСХА, 2006.

56. Маневич, Ш.С. Простейшие статистические методы анализа результатов наблюдений и планирования экспериментов. /Ш.С. Маневича-Казань: КСХИ , 1970. - с. 69-72.

57. Мельников, СВ. Планирование эксперимента в исследованиях с.-х. процессов. /С.В.Мельников и др. // - П.: Колос, 1980. - 168с.

58. Методика определения экономической эффективности использования в с.-х. результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретенний и рацпредложений. -Рекомендации НТС МСХ СССР. 1979,. - № 7. -79с.

59. Мударисов, С.Г. Моделирование воздействия рабочих органов на почву / С.Г. Мударисов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2005, №5,с.8-11.

60. Муртазин Г.Р. Разработка и обоснование параметров комбинированного рабочего органа для совмещения операций обработки почвы и посева семян./ Г.Р. Муртазин // Автореф. дис.к.т.н. : - Казань, 1983. - 24с.

61. Мухин, Ю.С. Семейство комбинированных орудий типа РВК для предпосевной подготовки почвы /Ю.С.Мухин, Ю.И.Кузнецов,

В.Н.Дроздов // - М.: Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1995. -№9. - с. 43.46.

62. Налимов, В.А. Теория эксперимента / В.А.Налимов // - М.: Наука, 1971. - 207с.

63. ОСТ 70.2.2-2002. Испытание с.-х. техники. Методы энергетической оценки. - М.: Минсельхоз России, 2002. - 24с.

64. ОСТ 70.2.15-73. Испытание с.-х. техники. Методы определения условий испытаний. - М., 1974. -24с.

65. ОСТ 10218-2001. Испытание сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки.- М.: Минсельхоз России, 2001. - 36с.

66. ОСТ 70.5.1-74. Машины посевные. Программа и методы испытаний. - М., 1975. - 121с.

67. ОСТ 70.4.2-80. Испытания с.-х. техники. Машины и орудия для поверхностной обработки почвы. Программа и методы испытаний. - М., 1981. -145с.

68. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве. - М.: ИЦ Академия, 2003. -416с.

69. Орманджи, К.С. Контроль качества полевых работ / К.С. Орманджи// - М.: Росагропромиздат, 1991.

70. Пикмуллин, Г. В. Проектирование формы рабочей поверхности лапы орудия для безотвальной обработки почвы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской науч. конф. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2008. - Т.75. - Ч. 4. - с. 86-90.

71. Пикмуллин, Г. В. Обоснование формы рабочей поверхности лапы культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2008. - Т. 75. - Ч.4. - с. 90-93.

72. Пикмуллин, Г.В. К обоснованию параметров и формы зубчатой режущей кромки плоскорежущей лапы / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев //

Современные технические вопросы агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2008.- Т. 75.- Ч. 4. - с. 95-97.

73. Пикмуллин, Г.В. Проектирование формы режущей кромки и определение некоторых параметров лапы культиватора / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения: Материалы

Всероссийской науч. конф. молодых ученых, посвященной памяти Р.Г. Гареева.- Казань: Фолианталь, 2009. - с. 248-252.

74. Пикмуллин, Г.В. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев / Патент РФ на изобретение №2395184, Патентообладатель ФГОУ ВПО «Казанский ГАУ». - 2008153024; заяв.31.12.08; опубл.27.06.10, №21

75. Пикмуллин, Г.В. Процесс взаимодействия лезвия зуба пластинчатой пружины с почвой / Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев, Р.Г. Юнусов, Р.Р. Шириязданов // Вестник Казанского ГАУ. - Казань. - 2016. -№2.(40) - с.83-86.

76. Рахимов, И.Р. Методика тензометрирования почвообрабатывающих машин с использованием мини ЭВМ / И.Р.Рахимов, К.А. Тарасов //Тез. До 1сл. На XL науч. конф. ЧГАУ, Челябинск, 2001, с.14-147.

77. Сахапов, Р.Л. Теоретические основы колебательных рабочих органов культиваторов / Р.Л. Сахапов //- Казань, КФЭИ, 2001.

78. Семенов, П.Ю. Конструктивно-технологическая схема и параметры рабочих органов комбинированного агрегата для предпосевной обработки почвы: Автореф. дис...к. т. н.: П.Ю. Семенов.- Глеваха, 1995. -22с.

79. Синеоков, Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Г.Н. Синеоков, И.М.Панов// - М.: Машиностроение, 1977. - 328с.

80. Спирин, А.П. Мульчирующая обработка почвы. ВИМ,М.. 2001.

81. Спирин, И.А. Сельскохозяйственная техника и технологии / И.А. Спирин, А.Н.Орлов. В.В. Ляшенко и др.// под ред. И.А. Спицина. - М.6 Колос, 2006. -647с.

82. Сысуев, В.А. Разработка технических средств для послеуборочной обработки почвы / В.А. Сысуев, П.А.Савиных, Н.П. Сычугов и др. // Техника и оборудование для села. 2006.

83. Теличкина, Н.А. Обоснование параметров комбинированного культиватора для предпосевной обработки почвы / Н.А. Теличкина // Вестник ЧГАУ №50, 2007.

84. Теличкина, Н.А. Экспериментальная установка для мелкой поверхностной обработки почвы / Н.А. Теличкина // Материалы ХЬУШ международной научно-технической конференции «Достижения науки -агропромышленному производству», часть 4: - Челябинск. 2009.

85. Технологические и экономические аспекты минимальной обработки почвы на Южном Урале Проект Тасиз БВКШ 9901 « Управление хозяйством на Южном Урале», 2001.

86. Типовые нормы выработки и расхода топлива на механизированные полевые работы в сельском хозяйстве. - М.: Роснисагропром, 2002. - 416с.

87. Тищенко, С.С. Проектирование стрельчатых культиваторных лап с криволинейным лезвием на основе логарифмической спирали / С.С. Тищенко, А.С.Гаврильченко, В.В.Ботвинский // Науковий вюник Нащонального аграрного ушверситету. - К. : НАУ, 2004. -Вип. 73. - с.304-309.

88. Федосеев, Б.Ф. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты / Б.Ф. Федосеев, В.Н. Дроздов // - В кн.: Механизация растениеводства и животноводства в центральном районе Нечерноземной зоны. - М.: 1980. с.14-31.

89. Филиппов, А.П. Колебания механических систем/ А.П. Филиппов// - Изд. «Науково думка» -Киев,1965. -715с.

90. Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины /В.М.Халанский, И.Н. Горбачев // - М.: Колос, 2006. - 624с.

91. Циммерман, М.З. Рабочие органы почвообрабатывающих машин / М.З. Циммерман// - М.: Машиностроение, 1978. - 295с.

92. Черников, В.А. Агроэкология. / В.А. Черников и др.// - М.: Наука, 2000. - 43с.

93. Черенков, В.В. Агрофизические свойства черноземов в посевах озимой пшеницы при различных условиях возделывания / В.В. Черенков // Зерновые культуры. 2001, №2.

94. Шелфраст, В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелфраст // М.: Изд-во АПМ, 2000. -472 с.

95. Шипачев, В.С. Высшая математика / В.С. Шипачев // М.: Высшая школа, 2003. - 479с.

96. Юнусов, Р.Г. Структурно-морфологическая классификация ротационных рабочих органов / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Актуальные проблемы с.-х. науки и практики в современных условиях и пути их решения: материалы Все-российской науч. конф. молодых учёных, посвящённой памяти Р.Г. Гареева.- Казань: Фолианталь, 2009. -с.302-308.

97. Юнусов, Р.Г. Почвообрабатывающее орудие с ротационными рабочими органами / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Агрономия, животноводство, технический сервис в АПК, механизация сельского хозяйства, лесное хозяйство и экология: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Том 76. Часть 2. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009. -с.219-222.

98. Юнусов, Р.Г. Почвообрабатывающее орудие. / Р.Г Юнусов, Г.В. Пикмуллин, Г.Г. Булгариев // Патент РФ на изобретение №2395183, 2010

99. Юнусов, Р.Г. Классификация ротационных (винтовых) рабочих органов почвообрабатывающих орудий / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Инновационное Развитие агропромышленного комплекса: Материалы Всероссийской науч. конф. - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2011. - Т.78-с.238-241.

100. Юнусов, Р.Г. Комбинированный рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы./ Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Повышение эффективности механизации сельскохозяйственного производства: Материалы всероссийской науч. конф.

посвященной 50-летию инженерного факультета /Сборник научных трудов/.

- Чебоксары, 2011. - с.250 -254.

101. Юнусов, Р.Г. Обоснование параметров и формы зубчатой режущей кромки ротационных (винтовых) рабочих органов / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Актуальные вопросы совершенствования технологий и технического обеспечения с. -х. производства: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса. - Казань, 2012 - с.50-53.

102. Юнусов, Р.Г. Обоснование параметров борозды и удельного сопротивления зубчатых спирально-пластинчатых рабочих органов / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Научный журнал «Вестник Казанского ГАУ».- Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2012. - №2. -с.76 - 79.

103. Юнусов, Р.Г. Уравнения движения ротационных (винтовых) рабочих органов в почве / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Научный журнал «Вестник Казанского ГАУ». - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2012. - №4. - с.88-90.

104. Юнусов, Р.Г. Почвообрабатывающее орудие с комбинированными рабочими органами / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Научно-практический журнал «Сахарная свекла». - Москва: Изд-во ОАО «Подольская фабрика офсетной печати», 2013.-№2. - с.42-44.

105. Юнусов, Р.Г. Проектирование формы зуба режущей кромки спирально-пластинчатого рабочего органа / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Перспективные технологии и технические средства в АПК: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса.

- Казань, 2013. - с.197-200.

106. Юнусов, Р.Г. Обоснование формы и параметров рабочей поверх-ности спирально-пластинчатых рабочих органов / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Бъдещите изследования - 2013: Материали за IX международна науч. конф. Том 25. - София: Изд-во «Бял ГРАД БГ» ООД, 2013. - с.29-32.

107. Юнусов, Р.Г. Рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы./ Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин, В.П. Данилов // Патент РФ на изобретение № 2494589, 2013.

108. Юнусов, Р.Г. Анализ процесса перемещения почвы рабочей поверхностью спирально-пластинчатого рабочего органа / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Инженерная наука - аграрному производству: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса.

- Казань, 2014. - с. 28-33.

109. Юнусов, Р.Г. Почвообрабатывающее орудие / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Инженерная наука - аграрному производству: Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса.

- Казань, 2014. - с.171-174.

110. Юнусов, Р.Г. К обоснованию и определению формы лезвия зуба спирально - пластинчатого рабочего органа. / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев // Научное сопровождение агропромышленного комплекса: теория, практика, перспективы: Материалы международной науч. конф. посвященной 65-летию образования Института механизации и технического сервиса. -Казань,2015. -с. 452-456.

111. Юнусов, Р.Г. Особенности взаимодействия лезвия зуба спирально-пластинчатого рабочего органа с почвой / Р.Г. Юнусов // Научное сопровождение агропромышленного комплекса: теория, практика, перспективы: Материалы международной науч. конф. посвященной 65-летию образования Института механизации и технического сервиса. -Казань,2015. -с. 457-460.

112. Юнусов, Р.Г. Результаты экспериментальных исследований по испытанию рабочих органов почвообрабатывающего орудия / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Р.К. Абдрахманов // Научное сопровождение агропромышленного комплекса: теория, практика, перспективы: Материалы международной науч. конф. посвященной 65-летию образования Института механизации и технического сервиса. -Казань,2015. -с. 461-464.

113. Юнусов, Р.Г. Результаты исследований агротехнических показателей почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Р.К. Абдрахманов // Материалы международной науч. конф. Института механизации и технического сервиса. -Казань,2016. - с.260-263.

114. Юнусов, Р.Г. Результаты исследований показателей комбинированных рабочих органов почвообрабатывающего орудия/ Р.Г. Юнусов //Вестник Казанского ГАУ.- Казань. - 2017.- №3.(45) -с.97-100.

115. Ярославлев, Г.Ф. Разработка и обоснование параметров комбиниро-ванного рабочего органа прессовой сеялки / Г.Ф. Ярославлев //Автореф. дис. к.т.н.:. - Казань,1982. - 24с.

116. Яруллин, Ф.Ф. Разработка и обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной обработки почвы / Ф.Ф. Яруллин //Автореф. дис. к.т.н.:. - Казань,2015. - 16с.

117. Яхин, С.М. Классификация видов нагружений и критериев расчета спирально-винтовых элементов сельскохозяйственных машин. / С.М. Яхин., Н.И. Сёмушкин, А.Р. Валиев // Научный журнал «Вестник ». - Уфа: Изд-во БГАУ , 2012. - № 3.

118. Mekyes E . Soil Cutting and tillage. - Amsterdam etc. Elsevier. -1985, № 7. - 217p.

119. Pollock D.Jr.,Perumpral I.V., Kuppusamy T. Finite element analysis of multipass effects of vehicles on soil compaction. -Trans. ASAE . St. Joseph. Mich, vol. 29. - 1986, №1. - p.45...50.

120. Koller K, Flammer M. Der Einsaiz der Grubbers in der LandwirischaftlicherPraxis - Praktische Landtechnik, 1997, Vol 32, №10.s 401407.

121. Thysen I. Agriculturt in the Information Society. Journal agric. Engng/Res., 2000, Vol. 76, рр297-303.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Матрица планирования лабораторных опытов по исследованию спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающей машины

№№ опытов х 1=й, м x 2 = г 3, шт x 3 = С, Нм/градус x 4 = V , м/с

1 2 3 4 5

1 0,400 16 40 3,33

2 0,400 16 40 1,67

3 0,400 16 20 3,33

4 0,400 16 20 1,67

5 0,400 8 40 3,33

6 0,400 8 40 1,67

7 0,400 8 20 3,33

8 0,400 8 20 1,67

9 0,250 16 40 3,33

10 0,250 16 40 1,67

11 0,250 16 20 3,33

12 0,250 16 20 1,67

13 0,250 8 40 3,33

14 0,250 8 40 1,67

15 0,250 8 20 3,33

16 0,250 8 20 1,67

17 0,400 12 30 2,5

18 0,250 12 30 2,5

19 0,325 16 30 2,5

20 0,325 8 30 2,5

21 0,325 12 40 2,5

22 0,325 12 20 2,5

23 0,325 12 30 3,33

24 0,325 12 30 1,67

Приложение 2

Результаты лабораторных опытов по изучению влияния важнейших параметров спирально-пластинчатого рабочего органа на его энергетические показатели (при глубине обработки 8 см)

№

опытов Функции отклика

РЭ РР РЭ рр К Эуд К руд

1 850 850,3548 405 412,442 2,01 2,106025

2 489 486,3201 285 284,55 1,41 1,338773

3 403 408,5508 112 103,978 2,57 2,472025

4 210 221,8041 44 37,0745 1,23 1,306373

5 686 688,5276 381 369,767 2,5 2,404513

6 249 293,6833 234 241,885 1,02 1,070205

7 301 320,3236 85 87,8631 2,51 2,543313

8 124 102,7673 25 20,9692 0,87 0,810605

9 867 884,4846 375 369,774 1,89 1,953869

10 581 587,1993 244 249,883 1,56 1,499112

11 405 385,4406 131 131,81 2,62 2,542469

12 272 265,4433 71 72,9069 1,59 1,689312

13 789 802,4094 301 316,599 2,68 2,574797

14 484 474,3145 198 196,717 1,45 1,552984

15 378 376,9654 114 105,195 2,86 2,936197

16 201 226,1585 45 46,3016 1,64 1,515984

17 241 228,5195 151 162,187 1,04 1,056545

18 285 307,28 165 153,519 1,36 1,333156

19 321 357,1569 214 217,672 1,22 1,138419

20 283 256,6009 187 183,033 1,13 1,200999

21 548 552,3689 472 451,564 1,44 1,377059

22 201 207,3889 202 222,124 1,49 1,541559

23 402 411,6113 203 208,562 1,72 1,771709

24 154 154,1905 121 115,169 0,74 0,677977

Приложение 3

Агротехнические показатели работы комбинированных почвообрабатывающих машин в зависимости от скорости их движения

Наименование машин Скорость движения, м/с

1,7 2,1 2,5 2,9 3,3

Вспушенность почвы, %

КПС-4+РР (контр.) 35,4 27,1 26,2 24,5 21,6

КПС-4М+РР (экспер.) 42,3 36,0 34,6 30,8 30,2

Выравненность поверхности поля, %

КПС-4+РР (контр.) 72,3 74,0 72,9 70,1 65,3

КПС-4М+РР (экспер.) 86,7 90,1 93,2 95,3 92,4

У /ничтожение сорняков, % 0

КПС-4+РР (контр.) 53,3 56,0 58,6 63,0 65,4

КПС-4М+РР (экспер.) 83,2 83,8 85,9 88,0 92,0

Приживаемость сорняков, %

КПС-4+РР (контр.) 11,2 11,4 11,9 12,5 13,1

КПС-4М+РР (экспер.) 6,8 5,1 4,1 4,0 3,4

Приложение 4

Результаты исследований по определению дальности продольного и поперечного перемещений почвенного пласта разными рабочими органами (Д=0,33 м; 23=12 шт.- на поперечном сечении шнеков)

Наименование машин Скорость движения, м/с

1,7 2,1 2,5 2,9 3,3

Продольное перемещение, а = 0,05 м

КПС-4+РР (контр.) 0,14 0,16 0,19 0,22 0,24

КПС-4М+РР (экспер.) 0,10 0,13 0,15 0,18 0,19

Продольное перемещение, а = 0,08 м

КПС-4+РР (контр.) 0,20 0,23 0,27 0,28 0,30

КПС-4М+РР (экспер.) 0,16 0,18 0,21 0,25 0,27

Продольное перемещение, а = 0,11 м

КПС-4+РР (контр.) 0,26 0,28 0,30 0,33 0,36

КПС-4М+РР (экспер.) 0,22 0,27 0,28 0,30 0,33

Поперечное перемещение, а = 0,05 м

КПС-4+РР (контр.) 0,28 0,30 0,33 0,35 0,38

КПС-4М+РР (экспер.) 0,22 0,24 0,26 0,28 0,31

Поперечное перемещение, а = 0,08 м

КПС-4+РР (контр.) 0,35 0,38 0,40 0,42 0,44

КПС-4М+РР (экспер.) 0,29 0,31 0,33 0,35 0,38

Поперечное перемещение, а = 0,11 м

КПС-4+РР (контр.) 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53

КПС-4М+РР (экссп.) 0,36 0,38 0,41 0,44 0,47

Приложение 5

Результаты полевых исследований по определению влияния глубины обработки и скорости поступательного движения различных рабочих органов на их энергетические показатели (диаметр шнека 0 = 0,33 м)

Наименование машин Наименование орудий

Скорос гь движения, м/с

1,7 2,1 2,5 2,9 3,3

Глубина обработки а = 0,05 м

КПС-4+РР (контр.) 0,10 0,13 0,15 0,18 0,19

КПС-4М+РР (экспер.) 0,07 0,08 0,10 0,13 0,17

Продольное перемещение, а = 0,08 м

КПС-4+РР (контр.) 0,18 0,22 0,23 0,26 0,27

КПС-4М+РР (экспер.) 0,14 0,16 0,17 0,19 0,21

Продольное перемещение, а = 0,11 м

КПС-4+РР (контр.) 0,22 0,23 0,27 0,31 0,33

КПС-4М+РР (экспер.) 0,17 0,21 0,22 0,25 0,27

Поперечное перемещение, а = 0,05 м

КПС-4+РР (контр.) 0,23 0,27 0,28 0,30 0,32

КПС-4М+РР (экспер.) 0,18 0,21 0,23 0,27 0,29

Поперечное перемещение, а = 0,08 м

КПС-4+РР (контр.) 0,24 0,28 0,30 0,32 0,36

КПС-4М+РР (экспер.) 0,22 0,25 0,28 0,31 0,34

Поперечное перемещение, а = 0,11 м

КПС-4+РР (контр.) 0,26 0,29 0,33 0,36 0,40

КПС-4М+РР (экссп.) 0,25 0,28 0,31 0,35 0,37

Приложение 6

Показатели крошения почвы различными рабочими органами в зависимости от скорости движения

№ п/п Наименование орудий Скорость движения, км/ч Фракционн ый состав, %

Менее 10мм 10-25мм 25-50мм 50-100мм Свыше 100мм

Существующий (контроль) /КПС-4+РР (с трапецеидальными зубьями) 1,7 52,6 16,1 14,6 10,5 6,2

2,1 54,3 15,7 13,8 10,8 6,1

2,5 58,4 14,5 12,4 9,7 5,0

2,9 65,5 13,6 11,1 5,5 4,3

3,3 72,6 12,4 9,5 3,0 2,5

Экспериментальный /КПС-4М+РР (зубчатые в виде логарифмической спирали) 1,7 70,1 12,0 10,6 8,7

2,1 74,5 10,4 8,3 6,8 -

2,5 79,4 8,9 7,3 4,4 -

2,9 84,4 7,6 5,1 2,9 -

3,3 88,15 6,9 3,5 1,45 -

«УТВЕРЖДАЮ» ;ктор по НИР и инновациям, «Казанский ГАУ»

А.Р. Валиев кмгя£ря_Ю43 г-

лабораторных исследований экспериментальных рабочих органов почвообрабатывающего орудия

Мы, нижеподписавшиеся, в составе комиссии «Казанского ГАУ» заведующий кафедрой «Инженерный менеджмент» д.т.н., профессор Р.К. Абдрахманов, к.т.н., доцент кафедры «Эксплуатация машин и оборудования»

H.И. Сёмушкин, к.т.н., доцент кафедры «Инженерный менеджмент» Г.Г. Булгариев и аспирант Р.Г. Юнусов, составили настоящий акт о том, что с учётом результатов теоретических исследований проведены лабораторные исследования зубчатых рабочих органов в почвенном канале Казанского ГАУ.

Испытания проводились среднесуглинистой почвы. Плотность почвы в

I,12... 1,20 г/смЗ, а влажность слоя 19,5...20,3%. Рельеф - ровный, микрорельеф с неровностями до 0,02м. При этом исследовались диаметр спирально-пластинчатого рабочего органа, количество зубьев на его поперечном сечении, жёсткость пружины (упругого элемента) на тяговое усилие и вертикальную составляющую реакции почвы при различных значениях глубины хода рабочего органа и скорости его движения.

Экспериментальными исследованиями установлена общая закономерность изменения энергоёмкости процесса рабочих органов, где рациональным диаметром зубчатого спирально-пластинчатого рабочего органа находится в пределах 0,300 ... 0,350 м.

Поставленные условия (требования) по повышению степени воздействия зубьев на единицу площади, снятию верхнего слоя сухой почвы и смещению её в стороны, а также уменьшению выноса влажного слоя почвы на поверхность поля наилучшим образом удовлетворяются при количестве зубьев, равным 12.

Результаты исследований также показали, что с увеличением жёсткости С удельное сопротивление снижается и достигается минимума при значении С около 30 Нм/градус, также при увеличении величины С до 35 Нм/град прослеживается незначительное снижение из-за снижения декремента

затухания. Дальнейшее увеличения С до 40 Нм/град. даёт небольшой рост удельного сопротивления. Это объясняется тем, что при этом снижается амплитуда колебаний, а это в свою очередь снижает эффективность колебаний.

Экспериментальный спирально-пластинчатый рабочий орган и рабочий орган культиватора для безотвальной обработки почвы испытывались в сравнении с существующими спирально-пластинчатыми рабочими органами почвообрабатывающего орудия (по A.C. 1526590), оснащёнными трапецеидальными зубьями и рабочими органами культиватора (по A.C. 2395184), по методике ОСТа70.4.2-74 и ОСТа70.4.2-73 «Машины для поверхностной обработки почвы. Программа и методы испытаний» на разных скоростях движения.

Испытания показали, что благодаря наличию оригинальной формы зубьев, где их передняя кромка выполнена по участку логарифмической спирали, спирально-пластинчатые рабочие органы разбивают крупные комья почвы и перемешивают её верхний слой, равномерно распределяя его по ширине захвата с минимальной энергоёмкостью процесса рыхления.

Кроме того, рабочий орган культиватора (орудия) (по Патенту РФ №2494586) с зубчатой режущей кромкой лапы в виде параболы, где передняя кромка каждого зуба имеет форму половины параболы, а рабочая поверхность с двоякой выпуклостью кривизны снабжена радиальной жёстко установленным ножом по продольной оси лапы и двумя зубчатыми плоскими дисками, расположенными параллельно ножу в зоне середины крыльев лапы, при увеличении глубины хода, с ростом ширины захвата лапы и скорости поступательного движения характеризуется лучшими показателями работы. При этом горизонтальная составляющая тягового сопротивления у такого рабочего органа по сравнению с серийной лапой ниже на 29,8%, а вертикальное же усилие, возникающее со стороны почвы, практически не меняется, что показывает на устойчивость его хода по глубине.

Док.техн.наук К.т.н., доцент К.т.н., доцент Аспирант

к. 'Щ

Uf, . У

Н" '

Г fg

W

;1в|

Ш

ii

ip- • Щ^Л

«Утверждаю» Рук^в0дйтгёл^. организации Ш ).Г. Хуснутдинов мая 2015г

\vin t,7------0лх4 <iy/y

«Утверждаю» по научной работе и Казанского ГАУ Валиев А.Р. 2015г.

АКТ ИСПЫТАНИЯ

Настоящий акт составлен комиссией в составе главного агронома Учхоза КГСХА Хуснутдинова Р.Г., главного инженера Учхоза КГСХА Талипова P.P. с одной стороны и представители КГАУ доктор техн. наук Абдрахманов Р.К., к.т.н. Булгариев Г.Г., к.т.н. Пикмуллин Г.В. и аспирант Юнусов Р.Г. с другой стороны в том, что действительно с 15 мая 2015 года на полях Учхоза КГСХА проведено сравнительное испытание почвообрабатывающего орудия с комбинированными рабочими органами КПС-4М+РР на операциях минимальной обработки почвы при возделывании различных культур.

Опыт испытания работ по минимальной подготовке почвы почвообрабатывающим орудием с комбинированными рабочими органами показывает, что вышеуказанный агрегат на базе культиватора КПС-4 оснащённый новыми рабочими органами (лапами с дисками) и ротационными рыхлителями, выполненными в виде зубчатых спирально-пластинчатых рабочих элементов, заглубление которых осуществляется принудительно за счёт использования веса несущей рамы, качественно рыхлит почву на заданную глубину, выравнивает поверхность поля и уничтожает сорняки.

Компактность рабочих органов, низкая энергоёмкость облегчает эксплуатацию почвообрабатывающего орудия с новыми рабочими органами на более высоких скоростях.

Почвенные условия были типичными для данной зоны и соответствовали требованиям условий испытаний:

Влажность почвы - 19,7%

Твёрдость почвы -1,12 МПА

Тип почвы - дерново-подзолистая средне-суглинистого состава.

В результате проведения экспериментов были определены агротехнические показатели почвообрабатывающего орудия КПС- 4М с комбинированными рабочими органами (таблица 1).

образующую, расположенную в вертикальной плоскости к продольной оси вала и копирующую волнистый контур режущей кромки. Форма рабочей поверхности пластинчатого орп на образуется движением прямой по волнистым кривым: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом - по образующей, эасположенной в зоне её вершины. Кроме того, контур режущей кромки рабочего органа выполнен зубчатым, причём передняя кромка каждого зуба выполнена по участку логарифмической спирали и размещена радиально пс контуру , выпуклостью вверх кривизны к горизонтальной плоскости, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно к касательной соответствующей точке контура.

Испытания проводились на полях ООО «Закамье- Arpo» РТ. Почвы -серые лесные среднесуглинистого механического состава. Твёрдость почвы в горизонтах 0...0,05м, 0,05...0,1м находилась в пределах 0,68... 1,10 Мпа, а влажность 19,5...23,3%. Рельеф - ровный, микрорельеф с неровностями до 0,02м.

Экспериментальный спирально-пластинчатый рабочий орган испытыватся в сравнении с существующими спирально-пластинчатыми рабочими органами почвообрабатывающего орудия (по A.C. 1526590), оснащёнными трапецеидальными зубьями по методике ОСТа70.4.2-74 и ОСТа70.4.2-73 «Машины для поверхностной обработки почвы. Программа и методы испытаний» на разных скоростях движения.

Испытания показали, что благодаря наличию оригинальной формы зубьев, где их передняя кромка выполнена по участку логарифмической спирали, спирально-пластинчатые рабочие органы разбивают крупные комья почвы и перемешивают её верхн 1Й слой, равномерно распределяя его по ширине захватас минима1ьной энергоёмкостью процесса рыхления.

Кроме того, частично разрыхлённая почва, поднимаясь по рифленной (волнистой) рабочей поверхности имеет более максимальное значение угла крошения без увеличения тяговогс сопротивления орудия. При этом за счёт регулировки высоты ограничивающих частей колец указанные рабочие органы можно устанавливать на заданную глубину обработки почвы.

Качество обработки почвы поц посев экспериментатьными спирально-пластинчатыми выше по степени крошения и выровненности поверхности поля. Они меньше выносят на дневную поверхность нижнее влажные слои почвы, меньше забиваются почвой по сравнению с существующими.

Таким образом, проведёнными испытаниями установлено, что экспериментальный спирально-пластинчатый рабочий орган имеет весьма важные преимущества по сравнению с существующими и надёжны в работе.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

ки(11) 2 395 183и^ С1

(13)

(51) МПК

а01в 21/00 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

II

2) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ "К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(21), (22) Заявка: 2009110058/12, 19.03.2009

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 19,03.2009

(45) Опубликовано: 27.07.2010 Бюл. № 21

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: ви 1526590 А1, 07.12.1989. Би 938766 А, 30.06.1982. Би 1021354 А, 07.06.1983. Би 1586541 А1, 23.08.1990.

Адрес для переписки:

420015, г.Казань, ул. К. Маркса, 65, Казанский государственный аграрный университет, отдел научных исследований и инноваций

(72) Автор(ы):

Юнусов Рафаиль Габдельнурович (1Ш), Пикмуллин Геннадий Васильевич (1Ш), Булгариев Гумар Галиаскарович (1Ш)

(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет"

0*Ц)

■ 54) ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

(57) Формула изобретения 1. Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой последовательно установлены ротационные рыхлители, каждый из которых выполнен в виде расположенного перпендикулярно направлению движения вала с закрепленным на его концах посредством упругих элементов, радиально установленных на фланце, спирально-пластинчатым рабочим органом с зубьями, при этом валы связаны между собой цепной передачей и имеют средства для ограничения заглубления рабочих органов, отличающееся тем, что рабочая поверхность спирально-пластинчатого рабочего органа выполнена рифленой (волнистой) в виде поверхности турбодисков, причем режущая кромка рабочего органа имеет волнистый контур, образованный плавно сопряженными дугами окружности, проходящий по винтовой линии и расположенный перпендикулярно направлению движения вала, при этом рабочая поверхность в зоне ее вершины - ближе к валу рыхлителя имеет образующую, расположенную в вертикальной плоскости к продольной оси вала и копирующую волнистый контур режущей кромки, а форма рабочей поверхности пластинчатого органа образована движением прямой по волнистым кривым: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом - по образующей, расположенной в зоне ее вершины.

2. Почвообрабатывающее орудие по п.1. отличающееся тем, что контур режущей кромки спирально-пластинчатого рабочего органа выполнен зубчатым, причем передняя кромка каждого зуба выполнена по участку логарифмической спирали и

Стр.: 1

Л С

го со со сл

00 ьз

о

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(19)

Ю П О

Э К

ни

(Ш

141 035(3) и1

(511 МПК

А01В 21/00 (2006.01)

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(12) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

(21X22) Заявка: 2013146280/13, 16.10.2013

(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 16.10.2013

Приоритеты):

(22) Дата подачи заявки: 16.10.2013

(45) Опубликовано: 27.05.2014 Б юл. № 15

Адрес для переписки:

420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 65, ФГОУ ВПО Казанский ГАУ, отдел научных исследований и инноваций

(72) Автор(ы):

Булгариев Гумар Галиаскарович (1Ш), Юнусов Рафанль Габдельнурович (ЦЦ). Данилов Виталий Петрович (1Ш)

(73) Патентообладатсль(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ) (1Ш)

(54) ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

(57) Формула полезной модели

1. Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой последовательно установлены ротационные рыхлители, каждый из которых выполнен в виде расположенного перпендикулярно направлению движения вала со спирально-пластинчатым рабочим органом, закрепленным на концах вала посредством радиально установленных на фланце упругих элементов, при этом спирально-пластинчатый рабочий орган имеет рабочую поверхность с рифами, режущую кромку и зубья, причем передняя кромка зубьев выполнена по участку логарифмической спирали, при этом валы связаны между собой цепной передачей и имеют средства для ограничения заглубления рабочих органов, отличающееся тем, что каждый риф рабочей поверхности спирально-пластинчатого рабочего органа выполнен в виде радиального выступа треугольной формы, причем режущая кромка рабочего органа имеет зигзагообразный (патообразный) контур, образованный сопряженными ломаными линиями, проходящий по винтовой линии и расположенный перпендикулярно направлению движения вала, при этом рабочая поверхность в зоне ее вершины - ближе к валу рыхлителя, имеет образующую, расположенную в вертикальной плоскости к продольной оси вала и копирующую зигзагообразный контур режущей кромки, а форма рабочей поверхности пластинчатого органа образована движением прямой по зигзагообразным (ломаным) сопряженным прямым линиям: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом - по образующей, расположенной в зоне ее вершины.

2. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что каждый риф (выступ)

рабочей поверхности спирально-пластинчатого органа имеет свою рабочую поверхность, расположенную под углом скольжения и выполненную в виде поверхности простого двугранного клина, высота которого определяется по формуле

Я С

о

со

СП

р i

0> оо to «t 0>

N

:

Э

ОС

ГОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

¡19)

RU " 2 494 589 С1

Í13»

(51) MIIK

лот js/ix (2006.011

Л01В 49/02 (2006.01 (

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

I2'ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ К n^EHJY РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

<21Х22) Заявка: 2012107299/13, 28.02.2012

(241 Дата начала от счета фока действия па гонга: 28.02.2012

Приоритет (Ы1:

(22| Дата нодачн заявки: 28.02.2012

(•15) Опубликошшо: 10.10.2013 Бюл. Л1» 28

(561 Слисок документов, цитированных в отчете о

поиске: ИИ 2395184 С2, 27.07.2010. ЯП 1583001 А1, 07.08.1990. Яи 1268122 А1, 07.11.1986. ив 4485878 А, 04.12.1984. Ш 5623997 А, 29.04.1997. ив 5333694 А, 02.08.1994.

I

Адрес для переписки:

420015, г.Казаль, ул. К. Маркса, 65, отдел научных исследований и инноваций ФГБОУ В110 Казанский ГЛУ

(72) ЛвгорШ):

Юнусов Рафаиль Габдельнурович (ии). Будгариев Гумар Галиаскарович (КЫ). Пикмуллин Геннадий Васильевич (1Ш), Данилов Виталий Петрович (5Ш)

(73) 11атентооблада I еды и ):

Федеральное государст венное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВИО Казанский ГАУ) (ИЦ)