Повышение эффективности чизельного плуга применением вибро-частотного преобразователя направленного действия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мухамедов Виталий Равилевич

• Мухамедов Виталий Равилевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Мухамедов Виталий Равилевич

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЙ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

1.1 Основные требования к основной обработке почвы

и применяемая техника

1.2 Анализ перспективных технологий основной обработки почвы и их экономическая эффективность

1.3 Анализ разработок в области вибрационного способа обработки почвы

для снижения тягового сопротивления

1.4 Влияние вибрации на свойства обрабатываемой почвы

1.5 Выводы по разделу

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ КОМБИНИРОВАННЫМ ЧИЗЕЛЬНЫМ ПЛУГОМ С ВИБРО-ЧАСТОТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1 Конструктивная схема вибро-частотного преобразователя направленного действия

2.2 Исследование процесса распространения колебаний в почве при вибрационном воздействии на неё рабочих органов чизельного плуга

2.3 Определение тягового сопротивления чизельного плуга

с вибро-частотным преобразователем направленного действия

2.4 Выводы по разделу

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа полевых исследований

3.2 Устройство экспериментальной установки

3.3 Методика динамометрирования чизельного плуга

3.4 Методика определения и результаты физико-механических свойств почвы, а также агротребования при обработке почвы комбинированным чизельным плугом

3.5 Методика оценки виброактивности рабочих органов комбинированного чизельного плуга на различных диапазонах вибро-частотных колебаний

3.6 Выводы по разделу

4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Технико-технологические показатели работы комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем

направленного действия

4.2 Оценка диссипативных свойств рамы комбинированного

чизельного плуга

4.3 Выводы по разделу

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВИБРО-ЧАСТОТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРАВЛЕННОГО

ДЕЙСТВИЯ НА КОМБИНИРОВАННОМ ЧИЗЕЛЬНОМ ПЛУГЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности чизельного плуга применением вибро-частотного преобразователя направленного действия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. За последние 30 лет технология обработки почвы кардинально изменилась. Современные способы позволяют экстенсивно наращивать объёмы получаемой сельскохозяйственной продукции, хотя и не позволяют решить ряд проблем при основной обработке почвы: главная из них -борьба с эрозией почвы, снижение тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий. Почву необходимо обработать не только в агротехнические сроки, но и правильно.

Основной причиной падения плодородия почв являются эрозионные процессы. Водной эрозии в различной степени в Оренбургской области подвержено 2214,9 тыс. га пашни, ветровой эрозии - 279,4 тыс. га, совместной водной и ветровой - 192,1 тыс. га. Как показывает практика, одним из эффективных способов борьбы с эрозией является чизелевание. Чизелевание -безотвальное рыхление, крошение пахотного и подпахотного горизонтов без оборота пласта. Чизель рыхлит землю, отрывая её от монолита, но не уплотняет подпахотные слои и не образует «плужной подошвы». Прорезая щели, он способствует лучшему поглощению почвой воды, а также более полному её проникновению [9].

Анализ агротехнологий позволил выявить основные направления совершенствования обработки почвы, главные из них - снижение переуплотнения и уменьшение эрозии почвы, энергозатрат на работы, повышение урожайности и качества продукции. Это возможно путем применения современных чизельных плугов, оснащенных кольчатыми катками. Подобные технологии хотя и позволяют снизить энергозатраты и повысить урожайность, но при этом используются энергонасыщенные трактора 5 - 9 тягового класса.

В связи с этим, исследования, направленные на снижение тяговых и повышение эксплуатационных характеристик комбинированного чизельного плуга (КЧП) путем применения вибро-частотного преобразователя

направленного действия (ВПНД), являются актуальными и имеют важное научное и хозяйственное значение.

Данная работа выполнялась по плану НИОКР ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ согласно теме: «Проектирование почвообрабатывающих машин, работающих по принципу вибрационного воздействия рабочих органов на почву» (№ г.р. 121051100371-2)

Степень разработанности темы. Проблемой снижения тягового сопротивления многие годы занимались ученые ведущих НИИ и вузов РФ: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Башкирский ГАУ, Новосибирский ГАУ, Азово-Черноморский инженерный институт Донского ГАУ, Оренбургский ГАУ, Пензенский ГАУ, Самарский ГАУ, Саратовский ГУ генетики, биотехнологии и агроинженерии имени Н.И. Вавилова и др. Широко известны разработки академиков РАН: В.В. Бледных, Г.Н. Синеокова, А.И. Завражнова, А.Ю. Измайлова, Ю.Ф. Лачуги, М.Д. Подскребко и др.

Значительный вклад до настоящего времени внесли наши отечественные ученые: С.Л. Дёмшин, Н.М. Ибрагимов, А.С. Лимонт, В.П. Мармалюков, В.А. Милюткин, С.Г. Мударисов, М.Н. Чаткин, А.В. Шуков и многие другие. Принципиально новые подходы в реализации вибрационных почвообрабатывающих орудий предложены О.В. Верняевым, М.М. Константиновым, С.Н. Дроздовым, С.Г. Щукиным, О.А. Денисовой, М.А. Нагайка, И.М. Фархутдиновым, С.Е. Фёдоровым и др. За рубежом проблемой вибрационной обработки почвы занимаются: H.P. Harrison (Великобритания), J.G. Hendrick (США), W.F. Buchele (США), R. Tabatabaecoloor (Иран)Д. Karoonboonyanan (Тайланд), V.M. Salokhe (Тайланд), T. Niyamapa (Тайланд), Hiroshi Nakashima (Япония), Kenneth Viking (Швеция), и многие другие.

Однако требуются дополнительные теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию вибрационных орудий для основной обработки почвы и повышения эффективности их работы.

Цель исследования. Улучшение тягово-эксплуатационных характеристик комбинированного чизельного плуга применением виброчастотного преобразователя направленного действия.

Задачи исследований:

1. Изучить влияние вибрации на почву и обосновать конструктивно-технологическую схему вибро-частотного преобразователя направленного действия для комбинированного чизельного плуга.

2. Выполнить теоретическое обоснование тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия.

3. Изучить процесс изменения тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга в полевых условиях с учетом процесса распределения вибро-частотных колебаний по раме.

4. Определить технико-экономическую эффективность применения вибро-частотного преобразователя направленного действия на комбинированном чизельном плуге.

Объект исследования. Технологический процесс основной обработки почвы комбинированным чизельным плугом оснащённым вибро-частотным преобразователем направленного действия.

Предмет исследования. Закономерности процесса изменения тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия.

Научная гипотеза. Снижение тягового сопротивления и повышение качественных показателей почвы при чизелевании возможно за счёт применения вибро-частотного преобразователя в виде маятникового вибратора направленного действия с изменяемыми характеристиками возмущающей силы.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования работы КЧП с ВПНД выполнялись на базе основных положений, законов и методов классической механики, математики и статистики. Экспериментальные

исследования проводились в полевых условиях в соответствии с общепринятыми и частными методиками, а также с использованием теории планирования многофакторных экспериментов. Использовали моделирование и оптимизацию производственного процесса вибрационного чизелевания, динамометрирование; математическую обработку результатов экспериментов; Агротехническая, энергетическая и экономическая оценка работы комбинированного чизельного плуга выполнялась с использованием отраслевых стандартов; законов и методов классической теории сельскохозяйственных машин, земледельческой механики, физики, сопротивления материалов, матмоделирования.

При выполнении исследований применяли приборы и аппаратуру для определения влажности и твёрдости почвы, тяговое звено, тестер вибрации и др. Обработка экспериментальных данных и расчеты выполнялись методами математической статистики на ПЭВМ с использованием стандартных программ Mathcad и Excel, КОМПАС.

Научная новизна:

- установлены закономерности процесса распространения виброчастотных колебаний в почве от вибрационного воздействия рабочих органов комбинированного чизельного плуга;

- установлены закономерности определения тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия;

- экспериментально определены диапазоны тяговых сопротивлений комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия для различных значений влажности и твёрдости почвы, гребнистости поля;

- экспериментально определены точечно-количественные параметры расположения вибро-частотных преобразователей направленного действия на раме комбинированного чизельного плуга для получения равнозначных выходных параметров на рабочие органы.

Теоретическая и практическая значимость работы. Установлены закономерности изменения тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга в зависимости от качественных характеристик почвы и технико-технологических параметров работы вибро-частотного преобразователя направленного действия; теоретически обосновано распространение деформирующего воздействия рабочего органа в почвенном пласте при работе комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия.

Результаты научных исследований послужили основой для разработки вибро-частотного преобразователя направленного действия для основной обработки почвы комбинированным чизельным плугом (патент РФ № 2749653).

Использование комбинированного чизельного плуга в сочетании с виброчастотным преобразователем направленного действия обеспечило снижение тягового сопротивления на 18,7 %, часового расхода топлива на 19,6 %, при работе на почвах имеющих средние значения твердости 46,1 кг/см , влажности 16 % и гребнистости 2,59 см.

Снижение тягового сопротивления комбинированного чизельного плуга позволяет выполнить переход от девятого тягового класса трактора к восьмому. При этом, совокупные эксплуатационные затраты снижаются на 11,2 %, а годовая экономия составляет 1046839 рублей.

Вклад автора в проведенное исследование. Разработана модель процесса взаимодействия вибрирующего рабочего органа комбинированного чизельного плуга с почвой, получены аналитические зависимости, характеризующие изменение тягового сопротивления усовершенствованного почвообрабатывающего орудия. Проведены полевые и производственные исследования КЧП оснащённого ВПНД.

Достоверность результатов работы подтверждается высокой сходимостью теоретических и экспериментальных данных результатов

исследования разработанного ВЧНД на чизельном плуге для основной обработки почвы.

Реализация результатов исследований. Результаты НИР внедрены в учебный процесс инженерного факультета ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ, ЗАО «Нива» Октябрьского района Оренбургской области.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- конструктивно-технологическая схема вибро-частотного преобразователя направленного действия для комбинированного чизельного плуга;

- теоретическое обоснование процесса обработки почвы комбинированным чизельным плугом с вибро-частотным преобразователем направленного действия;

- результаты эксплуатационных исследований тягового сопротивления и диссипативных свойств рамы комбинированного чизельного плуга с виброчастотным преобразователем направленного действия;

- результаты производственных исследований работы комбинированного чизельного плуга с вибро-частотным преобразователем направленного действия;

- результаты технико-экономической эффективности основной обработки почвы комбинированным чизельным плугом с вибро-частотным преобразователем направленного действия.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на научно-практических конференциях молодых учёных и специалистов (Оренбург, 2019 - 2022 гг.), на международных научно-практических конференциях (Оренбург, 2019 - 2022 гг.). Награждён дипломом и бронзовой медалью за участие в XXIII Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень 2021» за проектирование почвообрабатывающих машин, работающих по принципу вибрационного воздействия рабочих органов на почву. Награждён дипломом I степени в номинации научные статьи по

техническим наукам за работу «Распространение волн в почве при вибрационном воздействии на неё рабочих органов» (г. Москва).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 научных работ, из них - три в изданиях рекомендованных ВАК Министерства науки и высшего образования РФ, получен один патент РФ на изобретение, издана одна рекомендация по эксплуатации техники в Оренбургской области. Объем публикаций составляет 7,85 п.л., из них автору принадлежит 5,7 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Материал изложен на 130 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 44 иллюстрации. Список литературы состоит из 111 наименований, из них 8 на иностранных языках.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЙ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

1.1 Основные требования к основной обработке почвы и применяемая

техника

Высокий вклад в развитие современной теории совершенствования обработки почвы внесли наши отечественные ученые, которые разработали новые способы обработки, инновационные технологии, применение новой почвообрабатывающей техники, снижение тягового сопротивления орудия, расход топлива, повышение производительности агрегата, снижение затрат. Широко известны разработки академиков РАН: В.В. Бледных [10], Г.Н. Синеоков [90], А.И. Завражнова [40], А.Ю. Измайлова [44], Ю.Ф. Лачуги [65], М.Д. Подскребко [82]и др.

Глубокое исследование по совершенствованию технологий и средств основной обработки почвы выполнили профессора: М.М. Константинов [50], С.Г. Мударисов [66], И.Т. Ковриков [45-47], Ю.Ф. Курдюмов [61] М.Н.Чаткин. Проблемой снижения тягового сопротивления многие годы занимались ученые ведущих НИИ и вузов РФ: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Башкирский ГАУ, Новосибирский ГАУ, Азово-Черноморского инженерного института Донского ГАУ, Оренбургский ГАУ, Пензенский ГАУ, Самарский ГАУ, Саратовский ГУ генетики, биотехнологии и агроинженерии имени Н.И. Вавилова и др. Широко известны разработки академиков РАН: В.В. Бледных, Г.Н. Синеокова, А.И. Завражнова, А.Ю. Измайлова, Ю.Ф. Лачуги, М.Д. Подскребко и др.

Анализ обработки почвы позволил сделать вывод, что до настоящего времени и на ближайшую перспективу процесс минимальной обработки почвы за счёт чизелевания будет увеличивать долю в общем объёме обработки почвы. Как показывает практика в большинстве случаев обработка почвы осуществляется имеющимися в наличии орудиями. Совершенствование

технологий чизелевания направлено на снижение тягового сопротивления орудия, повышение производительности агрегата, качества работы.

Существенный вклад в изучение основ обработки почвы внесли советские ученые П.А Костычев, В.Р. Вильямс, А.Г. Дояренко, Т.С. Мальцев и др. Как отметил в своих трудах П.А. Костычев: «Цель обработки почвы заключается, между прочим, и в том, чтобы изменить строение почвы, придать ей такое строение, которое для произрастания растений наиболее благоприятно».

Обработка почвы должна проводится для воспроизводства и окультуривания за счёт углубления и увеличения мощности пахотного слоя, разрыхления плужной подошвы в подпахотном слое, заделки органических и минеральных удобрений, мелиорантов.

Обработка почвы выполняет следующие функции: улучшает аэрацию почвы, повышает влагообеспеченность растений, активизирует жизнедеятельность микроорганизмов. Качественно обработанная почва позволяет растениям создавать мощную корневую систему.

Глубокое рыхление в степных засушливых условиях и на склоновых землях позволяет регулировать водный режим, накапливая влагу атмосферных осадков в корнеобитаемом слое, или, наоборот, отводить избыточную воду с поля, что косвенно влияет и на остальные режимы почв.

В то же время задачи обработки существенно отличаются в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культур.

Следует отметить, что обработка может иметь отрицательные последствия: нарушение динамического равновесия в системе почва - растение - окружающая среда. Интенсивная обработка активизирует жизнедеятельность почвенной микрофлоры, ускоряя минерализацию гумуса и увеличивая непроизводительные его потери. Разложение дернины и распыление верхнего слоя в районах риска ветровой эрозии создает предпосылки разрушения почвы и возникновения эрозии.

Многократные проходы сельскохозяйственной техники приводят к сильному переуплотнению пахотного слоя, ухудшая свойства, интенсифицируя сток воды и снос почвы. Обработка почвы относится к энергозатратному процессу, требующего до 10 - 15 тыс. МДж энергии на 1 га, что не всегда окупается урожаем.

Для полной оценки состояния современного положения в сельском хозяйстве, рассмотрим широко применяемые способы основной обработки почвы в большинстве регионов страны. К ней относят глубокую сплошную обработку почвы под сельскохозяйственные культуры.

Основная обработка изменяет сложение большой части пахотного слоя. В зависимости от существующих в настоящее время орудий основную обработку выполняют следующими способами: отвальным с оборачиванием обрабатываемого слоя почвы (пласта); безотвальным рыхлением без оборота обрабатываемого слоя почвы; перемешиванием почвы в обрабатываемом слое фрезой, роторными орудиями. Для осуществления основной обработки почвы используют общие приемы: вспашку, безотвальное рыхление, глубокую плоскорезную обработку, фрезерование, чизелевание и др., выполняющие основные задачи обработки почвы. К специальным приемам основной обработки почвы относят двухъярусную, трехъярусную и плантажную вспашки, щелевание, кротование, выполняющие специальные задачи обработки почвы.

Вспашка - прием основной обработки почвы плугами, обеспечивающий оборачивание обрабатываемого слоя не менее чем на 135°, частичное перемешивание и рыхление почвы, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и растительных остатков.

Вспашка, усиливая аэрацию почвы и активизируя деятельность почвенной микрофлоры, способствует интенсификации разложения органического вещества и накоплению доступных растений питательных веществ. Глубокая заделка подрезанных вегетативных органов размножения многолетних сорняков замедляет их прорастание и способствует отмиранию.

Для вспашки применяют отвальные корпуса с культурной, винтовой и полувинтовой формами рабочей поверхности. Плуги могут быть оборудованы также корпусами различной конструкции: вырезными, дисковыми, корпус с почвоуглубителем, корпус с накладным долотом и др.

Плуги с винтовыми и полувинтовыми отвалами наиболее полно оборачивают пласт, но слабо его крошат. Поэтому их применяют для вспашки тяжелых по гранулометрическому составу и задернелых почв, в том числе и после многолетних трав, вновь осваиваемых земель. Плуги, снабженные культурными отвалами, хорошо крошат, оборачивают пласт и заделывают растительные остатки.

Для лучшего крошения и оборачивания пласта при вспашке впереди корпуса плуга ставят предплужник, который срезает верхнюю часть пахотного слоя на глубину 8- 12 см и шириной 2/3 ширины захвата корпуса и сбрасывает на дно борозды. Основной корпус плуга поднимает нижележащий слой почвы, крошит его и засыпает сброшенный пласт. Вспашка плугами с предплужниками получила название культурной.

Глубина вспашки зависит от зональных особенностей, мощности пахотного слоя типа почвы, биологических особенностей культуры, обилия сорняков, а также от глубины основной обработки почвы под предшествующие культуры. Обработка на глубину более 24 см считается глубокой, от 16 до 24 см - обычной, от 8 до 16 см - мелкой, до 8 см - поверхностной.

Для вспашки почвы используют навесные (например «РУСИЧ» ПНУУ-5^35) (рисунок 1.1), полунавесные (например Е!№8ТПЛПР-9-40) (рисунок1.2), фронтальные, прицепные и плуги других марок.

Рисунок 1.1 - Плуг «РУСИЧ» навесной универсальный усиленный ПНУУ-5*35

(пояснения в тексте)

Безотвальная обработка почвы - прием обработки почвы без ее оборачивания. Ее широко применяют в засушливых условиях, особенно в степных районах, подверженных ветровой эрозии. При такой обработке на поверхности почвы остаются до 50 % стерни, а также хорошо подрезаются сорняки. Стерня задерживает снег, снижает в 1,5 - 2 раза скорость ветра в приземном слое и повышает устойчивость почвы к выдуванию. Обработанная таким приемом почва, промерзает на меньшую глубину и весной несколько раньше оттаивает. Талые воды хорошо поглощаются почвой, уменьшается их сток, вследствие чего запасы воды в почве увеличиваются в 1,5 - 2 раза по сравнению с отвальной обработкой.

Рисунок 1.2 - Плуг лемешный полуприцепной с регулируемой шириной захвата

ЕШТ8ТПЛПР-9-40 (пояснения в тексте)

Глубокое безотвальное рыхление на 25-27 см проводят осенью, особенно под пропашные, в чистых парах, для предпосадочного рыхления под картофель и другие культуры. Выполняют его безотвальными плугами конструкции Т.С. Мальцева, плугами со снятыми отвалами, безотвальными орудиями типа пара-плау, плугами со стойками СибИМЭ, плугами-глубокорыхлителями.

Система безотвальной обработки почвы для условий Зауралья, разработанная Т.С. Мальцевым, предусматривает полное исключение вспашки, глубокое безотвальное рыхление почвы на 35-40 см один раз в 3-5 лет в сочетании с ежегодными мелкими обработками: лущением или дискованием на 10- 12 см.

Чизелевание - прием безотвальной обработки почвы чизельными орудиями, обеспечивающий ее рыхление, крошение и частичное перемешивание (рисунок 1.3). Его применяют для сплошного глубокого (20-40 см) рыхления почвы, особенно тяжелых и засоленных, для разрушения плужной подошвы, улучшения водопроницаемости почв перед проведением промывных и влагозарядковых поливов. С помощью этого приема облегчается

проникновение в почву воды, воздуха и корней растений. Поэтому урожайность культур от проведения чизелевания повышается на 15-20 %.

Рисунок 1.3 - Плуг чизельный навесной ПЧН-2,3 (пояснения в тексте)

Плоскорезная обработка - безотвальная обработка почвы плоскорежущи-ми орудиями с сохранением большей части послеуборочных остатков на поверхности поля (рисунок 1.4). Ее применяют в засушливых условиях, особенно в районах, подверженных ветровой эрозии. Но, в отличие от ранее рассмотренного безотвального рыхления, при этом приеме на поверхности поля сохраняется до 80 % пожнивных остатков, которые в 2 раза снижают скорость ветра в приземном слое, уменьшают интенсивность испарения почвенной влаги летом и увеличивают снегозадержание на полях зимой. А сохранившаяся при обработке стерня защищает почву от выдувания.

Глубина и количество плоскорезных обработок в севообороте зависит от почвенных и погодных условий, а также от засорённости поля. Глубокую плоскорезную обработку (16-30 см) проводят плоскорезами-глубокорыхли-телями.

Рисунок 1.4 - Плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-3-5 НД (пояснения в тексте)

При бесспорно высокой почвозащитной эффективности плоскорезной обработки, меньшей её энергозатратности по сравнению с отвальной обработкой, она усиливает засоренность и ухудшает фитосанитарное состояние почвы. Поэтому в севооборотах такую обработку сочетают с отвальной или с применением гербицидов.

Мелкую плоскорезную (7- 16 см) обработку выполняют культиваторами-плоскорезами (рисунок 1.5).

Фрезерование - прием обработки почвы фрезой, обеспечивающий интенсивное крошение, перемешивание и рыхление обрабатываемого слоя, и уничтожение сорняков (рисунок 1.6). В основу работы фрезы положен роторный принцип, который сводится к тому, что ножи агрегата, укреплённые на горизонтально вращающемся барабане, захватывают почву обрабатываемого слоя и с силой отбрасывают к защитному кожуху. В результате почва крошится на мелкие комочки, хорошо разрыхляется, перемешивается с удобрениями и химмелиорантами (известью или гипсом). Одновременно уничтожаются и сорняки, которые прорастали в этом слое.

Рисунок 1.5 - Культиватор-плоскорез КП-2,4 (пояснения в тексте)

Рисунок 1.6 -Почвенная фреза ПН-01 (пояснения в тексте)

За один проход фрезы можно качественно подготовить почву для посева зерновых и других культур. В засушливых условиях этот прием позволяет сократить расход почвенной влаги в процессе подготовки почвы, повысить полевую всхожесть семян и урожайность зерновых и других культур на 15-25 %. Глубина фрезерной обработки в севообороте может колебаться от 6-8 см до 18-20 см в зависимости от возделываемой культуры. Чаще всего фрезерование

совмещают с внесением удобрений, гербицидов, и даже с посевом зерновых культур, выравниванием и прикатыванием почвы с использованием комбинированных агрегатов (фреза + зерновая сеялка), и др.

Длительное применение фрезерной обработки почвы в полевых севооборотах повышает засорённость посевов, особенно корневищными и корнеотпрысковыми сорняками.

Двухъярусная вспашка - обработка почвы, обеспечивающая взаимное перемещение двух слоев или горизонтов, их крошение и рыхление(рисунок 1.7). При выполнении двухъярусной вспашки могут быть применены три технологические схемы: рыхление верхней части пахотного слоя и оборачивание нижнего слоя; оборачивание верхней части и рыхление нижней; взаимное перемещение в вертикальном направлении верхнего и нижнего слоев.

Рисунок 1.7 - Плуг прицепной двухъярусный ПЯ-3-35 (пояснения в

тексте)

Двухъярусная вспашка проводится на глубину 35-40 см и применяется при окультуривании дерново-подзолистых почв, распашке пласта люцерны, при подготовке почвы под сахарную свеклу и другие технические культуры.

Трехъярусная вспашка - обработка почвы, обеспечивающая частичное или полное перемещение трех слоев (горизонтов), их крошение и рыхление.

Применяется при обработке солонцовых почв для вовлечения в пахотный слой нижележащего карбонатного слоя (самомелиорация солонцов), а также для взаимного перемещения подзолистого и иллювиального горизонтов подзолистых почв с оставлением на поверхности пахотного слоя. Корпуса этих плугов устанавливают в три яруса для послойной обработки трех слоев, что обеспечивает хорошее рыхление и крошение почвы, глубокую заделку растительных остатков и семян сорняков, в 2-3 раза снижает засоренность поля, создает благоприятные условия для прохождения биологических процессов и накопления влаги.

Плантажная вспашка производится специальными плугами на глубину более 40 см. Ее проводят при окультуривании засоленных, и песчаных почв, при подготовке почвы под закладку плодовых насаждений и виноградников, лесопосадок (рисунок 1.8). При плантажной вспашке почву рыхлят на большую глубину, что способствует улучшению физических свойств и окультуриванию глубоколежащих слоев. При этом создаются благоприятные условия для глубокого проникновения корней и роста насаждений. Поскольку при плантажной обработке на поверхность извлекаются слои почвы с худшими свойствами, то перед ее проведением вносят большие дозы органических, минеральных удобрений, извести (на кислых почвах) или гипса (на щелочных почвах).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мухамедов Виталий Равилевич, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аджиловский А.Д. Исследование особенностей основной обработки почвы Северного Зауралья плугами с роликовыми отвалами: автореф. дис.... канд. техн. наук. - А.Д. Аджиловский. - Челябинск, 1968. - 20 с.

2. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Макарова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 278 с.

3. Айтмуратов М.Т. Улучшение эксплуатационных показателей МТА с шарнирно-упругим креплением рабочих органов чизель-культиватора: дис. ... канд. техн. наук - 05.20.01 / М.Т. Айтмуратов. - Волгоград, 1969. - 163 с.

4. Александров А.В. Сопротивление материалов. / А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин. - Москва: Высшая школа. 2003. - С. 482 - 487.

5. Артемьев П.П. Тракторные поезда / П.П. Артемьев, Ю.Е. Атаманов, Н.В. Богдан, В.П. Бойков, Г.П. Грибко, А.М. Расолько, П.Н. Степанюк; под. общ. ред. В.В. Гуськова. - М.: Машиностроение, 1982. - 183 с., ил.

6. Базаров М.К. Max информации при min сложности методов количественного анализа / М.К. Базаров, П.И. Огородников // Пособие начинающему исследователю. - Екатеринбург, 2008. - С. 197-205.

7. Барабащюк В.И. Планирование эксперимента в технике / В.И. Барабащюк, Б.П. Креденцер, В.И. Мирошниченко. - К.: Техника, 1984. - 200 с.

8. Беленков, А.И. Основная обработка почвы: сравнительная оценка в современных системах земледелия / А.И. Беленков, Умар Сабо, Р.И. Кунафин // Нивы России. - 2016. - № 11. - С. 68-69.

9. Бельков, Г.И. Сохранение и повышение плодородия почв в современных условиях Оренбургской области / Г.И. Бельков, Н.А. Максютов // Известия ОГАУ. - 2014. - № 6. - С. 8 - 10.

10. Бледных В.В. Современные технологии уборки и послеуборочной обработки урожая зерновых, зернобобовых и крупяных культур в условиях Южного Урала / В.В. Бледных, Н.И. Косилов, В.Е. Рогоза, В.М. Урайкин. -Челябинск, ЧГАУ.1995.

11. Блехман И.И. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти томах / И.И. Блехман; под. общ. ред. И.И. Блехмана. - М.: Машиностроение, 1979 - Т.2. 351 с., ил.

12. Бродский В.З. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномных моделей / В.З. Бродский, Л.И. Бродский, Т.И. Голикова, Е.П. Никитина. - М.: Металлургия, 1982. - 753 с.

13. Ванин Д.Е. Водная эрозия почв и борьба с ней / Под редакцией Д.Е. Ванина. - М.: Колос, 1977.

14. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: Колос, 1973. - 199 с.

15. Верняев О.В. Активные рабочие органы культиваторов / О.В. Верняев. -М.: Машиностроение, 1983. - С. 3-5.

16. Ветохин В.И. Системные и физико-механические основы проектирования рыхлителей почвы: дис. ...д-ра. техн. наук: - 05.05.11 / В.И. Ветохин. -Киев-Москва, 2010. - 284 с.

17. Вильямс В.Р. Собрание сочинений. В 3 т. Т. 3. Земледелие. М.: Сельскохозяйственная литература, 1949. - 33 с.

18. Виноградов, В.И. Взаимодействие рабочих органов лемешного плуга с почвой и методы снижения энергоёмкости пахоты:автореф. дис....докт. техн. Наук. / В.И. Виноградов. - Саратов, 1967. - 78 с.

19. Водопьянов В.И. Курс сопротивления материалов с примерами и задачами: учеб. Пособие / В.И. Водопьянов, А.Н. Савкин, О.В. Кондратьев; ВолгГТУ. -Волгоград, 2012. - С. 7 - 9.

20. Гальцов В.В. Вибрационный рабочий орган для культиваторов / В.В. Гальцов, А.А. Кувшинов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2001. - №3. - С. 13.

21. Горячкин В.П. Собрание сочинений / В.П. Горячкин. - Том 1. - М.: Колос, 1968. - 720 с.

22. Горячкин В.П. Собрание сочинений / В.П. Горячкин. - Том 2. - М.: Колос, 1968. - 480 с.

23. Горячкин, В.П. Собрание сочинений / В.П. Горячкин. - Том 3. - М.: Колос, 1968. - 360 с.

24. ГОСТ 20915-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы определения условий испытаний. М.: Стандартинформ, 2013. - 23 с.

25. Глушков, И.Н. Землеустройство и ландшафтные условия почвообработки / И.Н. Глушков, М.М. Константинов, И.В. Герасименко, В.Р. Мухамедов, А.И. Ханнанова // Геология, география и глобальная энергия. - 2021. - №1. - С. 118 - 123.

26. Григорьев Д.А. Энергетическая оценка технологических операций в растениеводстве / Д.А. Григорьев // Методические указания по выполнению лабораторной работы. - Гродно,2007. - 9 с.

27. Гридасов И.И. Система ведения сельского хозяйства Оренбургской области / И.И. Гридасов, Н.И. Востриков, М.И. Гурова и др. - Челябинск: ЮжноУральское кн. изд-во, 1981. - 303 с.

28. Доспехов Б. А. Практикум по земледелию / Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с., ил.

29. Денисова О.А. Повышение эффективности работы культиваторного МТА с упругими связями за счёт оптимизации режимов его работы: дисс. канд. тех. наук: 05.20.01 / Денисова Ольга Александровна. - Волгоград, 2017. - 134 с.

30. Дзюба В.И. Влияние вибрации на коэффициент внутреннего трения почвы // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1963. - № 5. - С. 50 - 51.

31. Дроздов С.Н. Роль вынужденных гармонических колебаний в совершенствовании современных почвообрабатывающих машин / С.Н. Дроздов, Д.П. Юхин // Совершенствование инженерно-технического обеспечения технологических процессов в АПК. Выпуск № 9. Материалы международной научно-технической конференции. - Оренбург, 2009. - С. 116-119.

32. Дроздов С.Н. Обоснование конструктивно-режимных параметров вибровозбудителя комбинированного почвообрабатывающего орудия: дисс. канд. тех. наук: 05.20.01 / Дроздов Сергей Николаевич. - Оренбург, 2013. - 180 с.

33. Дроздов С.Н. Использование вибрации в почвообрабатывающих машинах / С.Н. Дроздов // Известия ОГАУ. - 2011. - №4. - С. 94-96.

34. Дроздов С.Н. Обоснование конструктивно-режимных параметров вибровозбудителя в виде секторного дебаланса / С.Н. Дроздов, А.А. Сорокин, А.А. Петров, А.Е. Коваленко, И.В. Трофимов, И.Д. Найманов // Известия ОГАУ. - 2016. - №2. - С. 58 - 60.

35. Дроздов С.Н. Почвообрабатывающие орудия с источником направленных колебаний / С.Н. Дроздов, М.М. Константинов, А.У. Туманов, Х.С. Кукаев, И.Д. Найманов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, - 2015. - №3. - С. 87 - 89.

36. Дубровин, Н.Г. Об эффективности вибрирующих лап культиватора / Н.Г. Дубровин // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1965. - № 1. - С. 5 - 7.

37. Дубровский А.А. Вибрационная техника в сельском хозяйстве / А.А. Дубровский. - М.: Машиностроение, 1968.- 204 с.

38. Дубровский А.А. Основные принципы применения вибрации для повышения эффективности почвообрабатывающих орудий: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.410 / А.А. Дубровский. - Ленинград, 1963. - 55 с.

39. Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов / В.А. Желиговский. - Тбилиси: Ленинское знамя, 1960. - 148 с.

40. Завражнов А.А. Обоснование методов оценки и расчёта параметров пружинных стоек чизельных культиваторов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / А.А. Завражнов. - М., 1988. - 16 с.

41.Зонненберг P.M. Исследование влияния вибрации на тяговое сопротивление рабочих органов, взаимодействующих с почвой: автореф. канд. техн. наук. -Омск, 1965. - 20 с.

42. Ибрагимов Д.С. Исследование влияния вибрации на технологический процесс культивации с обоснованием рациональной конструкции вибрационного культиватора: дис. канд. техн. наук. - Саратов, 1965. - 155 с.

43. Игнатенко И.В. Методы снижения энергозатрат почвообрабатывающих машин с упруго закреплёнными рабочими органами: дис. ... д-ра техн. наук: 05.20.01 / Игнатенко Иван Васильевич. - Ростов-на-Дону, 2003. - 383 с.

44. Измайлов А.Ю. Применение сборочно-контейнерных систем в сельском хозяйстве / А.Ю. Измайлов // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - № 2.

45. Ковриков И.Т. Определение тягового сопротивления ассиметричного разуплотнителя / И.Т. Ковриков, И.В. Попов, А.А. Митин // Труды сотрудников и преподавателей факультета механизации сельского хозяйства. Том 2. Труды Оренбургского государственного аграрного университета. -Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 1998. - С. 49-52.

46. Ковриков И.Т. Совершенствование технологических процессов и средств механизации при возделывании зерновых культур в засушливых условиях восточных районов Оренбуржья / И.Т. Ковриков, В.Д. Хопернинов. -Земледелие. - 1975. - №8.

47. Ковриков И.Т. Основы научных исследований / И.Т. Ковриков. - Оренбург, 1999. - 208 с.

48. Коган А.Б. Исследование плуга с вибрирующими долотами [Текст] / А.Б. Коган, А.П. Швейкин // Состояние и перспективы развития почвообрабатывающих машин, фрез и культиваторов: материалы НТС ВИСХОМ. Вып. 25. - М., 1968. - С. 157-161.

49. Константинов М.М. Совершенствование технических средств для повышения эффективности обработки почвы / М.М. Константинов, С.Н. Дроздов, А.Н. Хмура, И.В. Трофимов, А.В. Сай // Материалы международной научно-технической конференции, посвящённой 110-летию со дня рождения академика М.Е. Мацепуро. - Минск, 2018. - С. 265 -269.

50. Константинов М.М. Анализ направлений совершенствования рабочих органов почвообрабатывающих орудий / М.М. Константинов, С.Н. Дроздов, А.А. Буканов, И.В. Трофимов. Сборник: Инженерному образованию -научную основу. Материалы национальной Российской научно-технической конференции. - Оренбург: Издательский центр ОГАУ. 2018. - С. 11 - 18.

51. Константинов М.М. Снижение тягового сопротивления почвообрабатывающих машин с использованием вибрации / М.М. Константинов, С.Н. Дроздов // Агроинженерная наука -сельскохозяйственному производству: сборник докладов международной научно-практической конференции 4.II. - Костанай, 2012. - С. 41-46.

52. Константинов М.М. Обоснование параметров вибрационных почвообрабатывающих машин / М.М. Константинов, С.Н. Дроздов, Д.П. Юхин // Известия ОГАУ. - 2012. - №5. - С. 77-80.

53. Константинов М.М. Технологические настройки и регулировки машин для подготовки почвы и посева сельскохозяйственных культур Оренбург / М.М. Константинов, А.П. Козловцев, И.В. Герасименко, К.С. Потешкин, И.Х. Галлиев, А.А. Буканов, И.В. Трофимов, И.Д. Найманов // ОГАУ, 2015. 56 с.

54. Константинов, М. М. Вибрационное взаимодействие рабочего органа с почвой / М.М. Константинов, С.Н. Дроздов, И.В. Трофимов // Научное обозрение. - 2017. - №20. - С. 58 - 64.

55. Константинов М.М. К вопросу адаптации сельскохозяйственного производства к ландшафтным и климатическим условиям степной зоны / М.М. Константинов, И.Н. Глушков, И.В. Герасименко, И.И. Огнев, В.Р. Мухамедов, Г.С. Галиев // Известия международной академии аграрного образования. 2020. - №48. - С. 13 - 19.

56. Константинов М.М. Негативное влияние механизированной почвообработки на агроланшафты и пути её минимизации / М.М. Константинов, И.Н. Глушков, С.С. Пашинин, В.Р. Мухамедов, С.С. Базыло // Совершенствование инженерно-технического обеспечения производственных процессов и технологических систем. Материалы национальной с международным участием научно-практической конференции, посвященной 70-летнему юбилею инженерного факультета ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ. - Оренбург, 2021. - С. 88 - 93.

57. Константинов М.М. Подготовка и эксплуатация машин для предпосевной обработки почвы и посева: рекомендации по эффективной эксплуатации

техники в условиях Оренбургской области / М.М. Константинов, А.П. Козловцев, С.Н. Дроздов, И.В. Герасименко, В.Р. Мухамедов и др. -Оренбург: Издательство ИП Востриков П.В., 2021. - 38 с.

58. Кочетов В.Т. Сопротивление материалов: учебное пособие для студентов механических специальностей вузов / В.Т. Кочетов; под. общ. ред. В.Т. Кочетова. - Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1987. -С. 79 - 86.

59. Клёнин Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.И. Клёнин, В.А. Сакун. - М.: Колос, 1994. - 751 с.

60. Кудзаев А.Б. Исследование влияния вынужденных колебаний рабочего органа секции культиватора с автоматическим устройством поддержания заданной глубины обработки на качество работы / А.Б. Кудзаев, Т. А. Уртаев // Известия Горского государственного аграрного университета. - 2013. - Т. 50 часть 3. - С. 202 - 208.

61. Курдюмов Ю.Ф. Эффективность плоскорезной обработки почвы // Ю.Ф. Курдюмов, А.И. Фирсов // Земледелие. - 1986. №5. - С. 49-51.

62. Кучеренко В.Д. Почвы Оренбургской области / В.Д. Кучеренко. -Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1972. - 120 с.

63. Лавендела Э.Э. Вибрации в технике / Э.Э. Лавендела // Справочник в 6-ти томах. - М.: Машиностроение, 1981. - Том 4. Вибрационные процессы и машины. - 509 с.

64. Лачуга Ю.Ф. Научное обеспечение эффективного использования техники / Материалы Х11 международной научно-практической конференции, Москва, ГОСНИТИ 12-13 октября 2006. - М., 2007. - С. 3-7.

65. Методические рекомендации по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных материалов. под. общ. ред. А.А. Гайдиной. - Ленинград: Энергия. 1972. - 36 с.

66. Мударисов С.Г. Повышение качества обработки почвы путём совершенствования рабочих органов на основе моделирования

технологического процесса: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.20.01 / С.Г. Мударисов. - Челябинск, 2007. - 351 с.

67. Нагайка, М.А. Обоснование конструктивно-режимных параметров вибрационного глубокорыхлителя: дис. ... канд. техн. наук / М.А. Нагайка. -Новосибирск, 2016. - 171 с.

68. Научные труды ЧИМЭСХ. Динамика почвообрабатывающих агрегатов и рабочие органы для обработки почвы. - Челябинск, 1982. - 99 с.

69. Нуралин Б.Н. Энергетическая и агротехническая оценка работы плугов с ромбовидными и серийными рабочими органами / Б.Н. Нуралин, С.В. Олейников, А.Ж. Мурзагалиев, И.В. Трофимов // Известия ОГАУ. - 2016. -№3. - С. 81 - 84.

70. Нуралин Б.Н. Техническое обеспечение гладкой вспашки отвальными рабочими органами / Б.Н. Нуралин, С.В. Олейников, А.Ж. Мурзагалиев, М.М. Константинов, И.В. Трофимов // Известия ОГАУ. - 2015. - №6. - С. 72 - 76.

71. ОСТ 10 2.18 - 2001. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы экономической оценки.

72. ОСТ 10 2.2 - 2002. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы энергетической оценки.

73. Патент РФ № 146230 Российская Федерация: МПК А01В 35/06 / Рабочий орган почвообрабатывающего орудия с изменяемой частотой собственных колебаний / Гапич Д.С., Денисова, О.А.; заявл. 30.05.2014; опубл. 10.10.2014 бюл. № 28.

74. Патент РФ № 116000 U1 на полезную модель, А01В 39/20, А01В 35/20. Рабочий орган культиватора/ А.А. Маратканов, Н.И. Смолин, С. Н. Кокошин, Н.Н. Устинов. - Заявл. 03.05.2011, опубл. 20.05.2012. Бюл. №14.

75. Патент на полезную модель № 132940 РФ, МПК А01В 35/24. Культиватор на упругих стойках. / Чаткин М. Н., Федоров С. Е., Костин А. С.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева». - 2013120755/13; заявл. 06.05.2013; опубл. 10.10.2013, бюл. № 28.

76. Патент на изобретение №2749653, В06В 1/16. Дебалансный вибровозбудитель. / Константинов М.М., Дроздов С.Н., Мухамедов В.Р., Козловцев А.П. Заяв. 25.05.2020. Опубл. 16.06.2021. Бюл. № 17.

77. Патент на полезную модель РФ №188091, А01В 35/00. Почвообрабатывающий агрегат. / Дроздов С.Н., Константинов М.М., Трофимов И.В. Заяв. 07.02.2018. Опубл. 28.03.2019. Бюл. № 10.

78. Патент на изобретение РФ №2689896, В06В 1/16. Дебалансный вибровозбудитель. / Дроздов С.Н. Заяв. 12.03.2018. Опубл. 29.05.2019. Бюл. № 16.

79. Печерцев Н.А. Исследование процесса взаимодействия рабочих органов культиватора-плоскореза с почвой: автореф. дис. ...канд. техн. наук./ Н.А. Печерцев. - Челябинск: ЧИМЭСХ, 1975.

80. Пикмуллин Г.В. Разработка и обоснование параметров рабочих органов культиватора для предпосевной обработки почвы: атореф. дис. ... канд. техн. наук/ Г.В. Пикмуллин. - Чебоксары, 2011. - 20 с.

81. Подготовка почвы [Электронный ресурс] / Режим доступа: http ://www.kongskilde .com/

82. Подскребко М.Д. Влияние скорости деформации на сопротивление почвы растяжению / М.Д. Подскребко // Научн. тр. ЧИМЭСХ.Вып. 56. - Челябинск, 1970. - С. 126-136.

83. Почвообрабатывающие машины и динамика сельскохозяйственного агрегата: сборник науч. трудов. - Челябинск, 1989. - 113 с.

84. Почвообрабатывающая техника [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.deere.ru/ru_RU/regional_home.page.

85. Программа «Испытания» (версия 3.4): руководство по эксплуатации. РосНИИТиМ, 19 с.

86. Рябцев Г. А. Технологические основы применения почвообрабатывающих машин с упругой подвеской рабочих органов: автореф. дис. ... д-ра. техн. наук. - 05.20.01 / Г.А. Рябцев. - Воронеж, 1975. - 52 с.

87. Сахапов Р.Л. Теоретические основы колебательных рабочих органов культиваторов. Казань: Изд-во КФЭИ, 2001. - 194 с.

88. Седашкин А. Н. Влияние вынужденных колебаний на разрушение почвы / А.Н. Седашкин, C. Е. Федоров, С. Ю. Городсков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. Межвуз. сб. науч. тр. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 51 - 54.

89. Синеоков Г.И. Проектирование почвообрабатывающих машин / Г.И. Синеоков. - М.: Машиностроение, 1965. - 311 с.

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

91. Соловьев С. А. Теоретическое обоснование движения центра масс почвообрабатывающего орудия с вибровозбудителем / С.А. Соловьев, М.М. Константинов, Н.К. Комарова, С.Н. Дроздов, И.В. Трофимов, О.Н. Егоров // Достижения науки и техники в АПК. - 2018. - №7. - С. 70 - 75.

92. Станков Н.З. Корневая система полевых культур / Н.З. Станков. - М.: Колос, 1964. - 280 с.

93. Спиридонов А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А.А. Спиридонов. - М.: Машиностроение, 1981. - 184 с.

94. Техника для обработки почвы [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.amazone.ru/8.asp

95. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / Пер. с англ. Л.К. Корнейчука. / С.П. Тимошенко, Д.Х. Янг, У. Уивер; под. общ. ред. Э.И. Григолюка. - М.: Машиностроение, 1985. - 472 с.

96. Трепененков И.И. Эксплуатационные показатели сельскохозяйственных тракторов / И.И. Трепененков. - М.: Машгиз, 1963. - 271 с.

97. Устинов Н.Н. Экспериментальное определение характеристик активного рабочего органа со стойкой в виде гибкого трубчатого элемента / Н.Н. Устинов, А.А. Маратканов // Вестник АГАУ. Технологии и средства механизации сельского хозяйства. - 2015.- № 4 (126). - С.102 - 105.

98. Фёдоров С.Е. Повышение качества поверхностной обработки почвы регулированием жёсткости упругой стойки культиватора: дисс. канд. тех. наук: 05.20.01 / Фёдоров Сергей Евгеньевич. - Саранск, 2016. - 149 с.

99. Халилов М.Б. Эффективность щелевания почвы на склоновых землях Дагестана / М.Б. Халилов, Н.Р. Магомедов, Н.М. Магомедов // Инновационные технологии в АПК. Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. -Махачкала, 2017. - С. 12 - 16.

100. Шахов В.А. Влияние вынужденных направленных колебаний на снижение тягового сопротивления чизельного плуга / В.А. Шахов, С.Н. Дроздов, И.В. Герасименко, В.Р. Мухамедов. Сборник: Совершенствование инженерно-технического обеспечения производственных процессов и технологических систем. Материалы национальной научно-практической конференции с международным участием. Оренбургский ГАУ. 2022. С. 58 - 62.

101. Швец А.В. Повышение эффективности безотвальной обработки почвы путём применения приставки-рыхлителя: дис.... канд. техн. наук. / А.В. Швец. Белгород, 2005. - 180 с.

102. Юхин Д.П. Вынужденные колебания как метод повышения эксплуатационных показателей почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатов / Д.П. Юхин, С.Н. Дроздов, А.Н. Юхина // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2017. - №4. - С. 79 - 84.

103. Ящерицин П.И. Планирование эксперимента в машиностроении / П.И. Ящерицын, Е.И. Махаринский. - М.: Высшая школа, 1985. - 286 с.

104. Altmann Stefan, Sosnicki Jurgen, Scheufler Bernd, Schomaker Wilfried. Grubber incorporates spring tines whose vibration amplitude in the forward direction of the grubber is limited by stop and/or damping elements: Пат. 10207020 А1 Германия, МПК7 A01B35/24. - № 10207020.2; Заявл. 20.02.2002;0публ. 28.08.2003.

105. Karoonboonyanan R. Vibration Effects on the Performance of a Single-Shank Subsoiler / R. Karoonboonyanan, V. M. Salokhe, T. Niyamapa, Hiroshi

Nakashima // Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal. Manuscript PM 07 018. -2007. - V. IX. - P. 1-12.

106. Konstantinov M., Glushkov I., Mukhamedov V., Lovchikov A. INCREASE IN SOIL MOISTURE RESERVES DUE TO THE FORMATION OF HIGH STUBBLE RESIDUES FOR THE ACCUMULATION OF SNOW PRECIPITATION IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. «International Science and Technology Conference «Earth Science»-«Chapter 4» 2021. С. 052049.

107. Propagation of Waves in the Soil Under the Vibration Effect of Working Bodies on It. М.М. Konstantinov, S.N. Drozdov, V.R. Mukhamedov, B.N. Nuralin. Materials Science and Engineering 1079 (2021).

108. Investigation of the force effect of the vibrating working body of the slitter on the soil01003. Mikhail Konstantinov, Sergey Drozdov, Vitaly Mukhamedov, Beket Nuralin and Manarbek Galiev. Published online: 08October 2020 DOI: https ://doi.org/10. 1051/e3 sconf/202019301003.

109. Tabatabaekoloor, R. Effect of vibratory and non-vibratory subsoiling on the soil engineering properties / R. Tabatabaekoloor, S. R. Mousaviseyedi // International Conference of Agricultural Engineering CIGR-AgEng. - Spain, 2012. - P. 163168.

110. Tieesen Reimer, Pokriefke Michael, Altmann Stefan, SosnickiJurgen, Reinke Wilfried. Overload protection device for agricultural appliances: Пат.20080264653 А1 США, МПК7 А01В61/04. - №2008/0264653 А1. Заявл. 18.06.2008; Опубл. 30.10.2008.

111. Kenneth, V. Vibro-driveability / V. Kenneth. Stockholm, 2002. - 281 p.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Теоретические расчёты тягового сопротивления орудия без вибро-частотного

преобразователя

ц р, кг/м3 Е, Па Ох = 02, Па Оу, Па £х 8у 82

1 2 3 4 5 6 7 8

0,35 1520 89900000 158000 6000 -0,0011424 0,001297 -0,0011424

0,35 1520 89900000 158000 6000 -0,0011424 0,001297 -0,0011424

0,35 1520 89900000 158000 6000 -0,0011424 0,001297 -0,0011424

а, м Ь, м И, м Л 2 Ах, м Л 2 А2, м Рх, Н Рг, Н £ Шм ё Бта

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 987,5 1481,3 0,55 3950 9,81 0,0349

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 987,5 1481,3 0,55 4147 9,81 0,0349

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 987,5 1481,3 0,55 4542 9,81 0,0349

Ра, Н Ш, кг Рр1, Н Ртр2,Н Ртр3,Н Рк, Н Ор, Н Рс.с, Н [тср], Па Рср1, Н

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

1352,35 220 543,13 1187 1629,4 3874,95 2158,2 29,5488 24000 900

1419,80 225 543,13 1187 1629,4 4068,207 2207,3 68,3444 24000 900

1555,04 235 543,13 1187 1629,4 4455,702 2305,4 103,114 24000 900

Рср2,Н Яр, Н Уа, м/с Як, Н Я, Н пр, шт Пк, шт кс

30 31 32 33 34 35 36 37

90 59032,1468 1,44 4862 69121,45435 11 26 1,5

90 59755,65118 2,19 4862 70105,66242 11 26 1,5

90 60731,62618 2,69 4862 71604,36817 11 26 1,5

Результаты теоретических расчётов тягового сопротивления орудия с вибро-

частотным преобразователем

с, м/с сп, м/с О, Па Ц р, кг/м3 Е, Па Ед, Па Цд

1 2 3 4 5 6 7 8

308,1 14,3 311170 0,35 1520 89900000 931803,3716 0,498920568

308,1 14,3 311170 0,35 1520 89900000 931803,3716 0,498920568

308,1 14,3 311170 0,35 1520 89900000 931803,3716 0,498920568

[осж], Па [ар], Па ах = а2, Па ау, Па £х 8у 82

9 10 11 12 13 14 15

158000 6000 79000 6000 -0,042482434 0,09103793 -0,042482434

158000 6000 79000 6000 -0,042482434 0,09103793 -0,042482434

158000 6000 79000 6000 -0,042482434 0,09103793 -0,042482434

а, м Ь, м И, м Л 2 Ах, м Л 2 А2, м Рх, Н Рг, Н £ Шм ё Бта

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 740,09 1110,1 0,47 3950 9,81 0,0349

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 740,09 1110,1 0,47 4147 9,81 0,0349

0,05 0,075 0,25 0,0125 0,0188 740,09 1110,1 0,47 4542 9,81 0,0349

Ра, Н Ш, кг Рр1, Н Ртр2,Н Ртр3,Н Рк, Н Ор, Н Рс.с, Н [тср], Па

27 28 29 30 31 32 33 34 35

1352,36 220 347,84 1014,35 1043,5 3874,95 2158,2 29,5488 24000

1419,8 225 347,84 1014,35 1043,5 4068,207 2207,3 68,34443 24000

1555,04 235 347,84 1014,35 1043,5 4455,702 2305,4 103,1144 24000

Рср1, Н Рср2,Н Rр, Н Уа, м/с Rк, Н ^ Н пр, шт Пк, шт кс

36 37 38 39 40 41 42 43 44

900 90 45819 1,44 4862 55908,3539 11 26 1,3

900 90 46499,4 2,19 4862 56849,3979 11 26 1,3

900 90 47389 2,69 4862 58261,7757 11 26 1,3

ПРИЛОЖЕК^ Д

№ Х1 Х2 Хэ У1 У2

У, м/с п, об/мин а, град Я1 Я2 Я3 Яср О1 О2 О3 Оср

1 2,69 (9,7 км/ч) 500 0 67,795 67,448 66,516 67,253 57 58 65 60,0

2 2,19 (7,9 км/ч) 500 0 66,541 65,636 63,607 65,261 47 53 48 49,3

3 1,44 (5,2 км/ч) 500 0 71,476 67,493 55,775 64,915 43 42 38 41,0

4 2,69 870 0 64,781 66,359 67,976 66,372 55 58 63 58,7

5 2,19 870 0 62,572 64,204 65,668 64,148 48 49 47 48,0

6 1,44 870 0 67,936 64,275 58,367 63,526 40 41 38 39,7

7 2,69 1200 0 64,971 64,152 63,849 64,324 47 49 50 48,7

8 2,19 1200 0 61,075 60,913 61,652 61,213 45 45 43 44,3

9 1,44 1200 0 59,472 59,180 58,903 59,185 37 40 38 38,3

10 2,69 500 30 65,698 67,103 67,521 66,774 61 57 62 60,0

11 2,19 500 30 65,614 65,838 60,914 64,122 50 50 43 47,7

12 1,44 500 30 56,959 56,855 62,810 58,875 41 43 35 39,7

13 2,69 870 30 66,464 62,327 62,670 63,820 60 57 56 57,7

14 2,19 870 30 59,213 57,691 64,806 60,570 46 51 42 46,3

15 1,44 870 30 52,177 56,713 51,049 53,313 38 40 38 38,7

16 2,69 1200 30 59,408 59,841 58,937 59,395 49 52 48 49,7

17 2,19 1200 30 57,129 56,326 56,192 56,549 43 40 45 42,7

18 1,44 1200 30 53,154 52,849 52,614 52,872 36 38 34 36,0

19 2,69 500 60 66,842 65,695 69,390 67,309 61 58 63 60,7

20 2,19 500 60 67,481 67,803 61,942 65,742 52 50 45 49,0

21 1,44 500 60 59,269 56,507 59,010 58,262 41 43 38 40,7

22 2,69 870 60 63,262 66,941 63,942 64,715 60 58 59 59,0

23 2,19 870 60 58,527 63,284 61,561 61,124 47 50 46 47,7

24 1,44 870 60 55,175 53,862 54,619 54,552 42 39 41 40,7

25 2,69 1200 60 59,292 64,862 59,173 61,109 49 52 54 51,7

26 2,19 1200 60 57,387 59,093 57,847 58,109 44 48 45 45,7

27 1,44 1200 60 55,573 52,116 54,749 54,146 43 41 39 41,0

Без вибровозбудителя

28 2,69 - - 77,766 71,577 69,797 73,047 63 64 61 62,7

29 2,19 - - 55,039 69,445 80,004 68,163 54 57 59 56,7

30 1,44 - - 54,554 59,487 50,277 54,773 43 46 45 44,7

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Технические характеристики трактора JOHN DEERE 9420R

• Разработчик - John Deere

• Начало производства - 2015

• Тип двигателя - дизельный, объемом 13,5 литра

• Мощность на номинальном режиме - 420 л.с. (309 кВт)

• Максимальная мощность - 462 л.с. (340 кВт)

• Число оборотов вала при максимальном крутящем моменте - 2100 об/мин

• Крутящий момент при 1600 об/мин - 1938 Нм

• Удельный эффективный расход топлива - 245 г/кВтч

• Рабочая скорость - до 24 км/ч

• Транспортная скорость - 40 км/ч

• Вместимость топливного бака - 1173 л

• Вместимость бачка для заправки гидравлической системы - 276 л

• Грузоподъемность навески - от 6,8 до 9 тонн

• Скорость заднего ВОМ - 1000 об/мин

• Ходовая часть - полноприводная

• Межосевой дифференциал с блокировками - есть

• Тормозной механизм - с гидравлическим мокрым диском

• Мощность гидравлики - до 435 литров в минуту (с двумя насосами)

• Давление в гидравлике - 200 бар

• Коробка передач - FullPowerShift, с 18 передними и 6 задними передачами

• Масса трактора - 18810 кг

• Колесная база - 3807 мм

• Размеры, мм: Длина - 7980, Ширина - 4470, Высота - 3980 мм (с выхлопом)

• Дорожный клиренс - 380 мм

Данные, порученные при выполнении диссертационной работы на тему; «Повышение эффективности чизель но го плуга применением виброчастотного преобразователя направленного действия», рассмотрены на заседании кафедры механизации технологических процессов в ЛПК

(протокол № _7_ от _» февраля_2023 гола) и кафедры

технического сервиса (протокол Лг? _ от « 26 » декабря_2023

года) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный аграрный университет» и приняты к не пользованию в учебном процессе и научно-нее. 1едонагаеьской работе,

Заведующий кафедрой механизации res£HOJ[orn4ecimx процессов я А IK

Заведующий кафедрой Lexиическою сервиса

И.В. Герасименко

И.В, Попов