UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.85 Механизация и электрификация сельского хозяйства
The main direction of development of machines for minimal soil cultivation is the intensification of the technological process by combining several operations. In this case, the most appropriate way to increase productivity, reduce energy consumption and improve the quality of work should be considered the use of the sliding cutting effect in them, as well as the fulfillment of the condition for guaranteed movement of the soil layer relative to their working surface. The article presents the results of studies of combined working units indicators of a tillage. Based on the results of laboratory studies and field experiments, the degree of soil crumbling, the leveling of field surface, the range of soil discarding, etc. have been determined. The production tests of combined tillage tools with the proposed working units confirmed the conclusions that it significantly improves the quality of minimal tillage and ensures a higher crop yield on average by 13.5% (compared to the existing unit KPS-4 + PP).
soil cultivation, spiral-plate working element, operating modes.
Анализ состояния исследований и конструкций машин для минимальной обработки почвы показал, что основным направлением их развития является интенсификация технологического процесса путём совмещения нескольких операций, осуществляемых комбинированными агрегатами или отдельной машиной с принципиально новыми комбинированными рабочими органами. Наиболее целесообразным приёмом повышения производительности, снижения энергоёмкости и улучшения качества работы следует считать использование в них эффекта скользящего резания, а также выполнения условия гарантированного перемещения пласта почвы относительно их рабочей поверхности [4,7,10,12,14].
Условия, материалы и методы исследований. На основании вышеизложенного анализа разработана конструктивная схема спирально-пластинчатого рабочего органа почвообрабатывающего орудия для минимальной обработки почвы (рисунок 1 и 2), рабочая винтовая поверхность которого выполнена рифлёной в виде поверхности турбодисков, где её форма образована движением прямой по волнистым кривым: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом – по образующей, расположенной в зоне её вершины. При этом контур режущей кромки рабочего органа выполнен зубчатым, причём передняя кромка каждого зуба выполнена по участку логарифмической спирали, выпуклостью вверх кривизны к горизонтальной плоскости и размещена радиально по контуру, а тыльная кромка каждого зуба выполнена прямолинейной и расположена перпендикулярно к касательной, соответствующей точке контура. Кроме того, рабочий орган закреплён на концах несущего вала посредством упругих элементов, радиально установленных на фланцах и имеет средства для ограничения его заглубления с возможностью изменения своих положений по высоте [2,3,9,11].
Лабораторные эксперименты проводились в почвенном канале Казанского ГАУ, а полевые опыты – в ООО «Закамье-Агро» Чистопольского района РТ и в Учебном хозяйстве КГСХА с применением специально разработанной опытной установки [9,11]. В дерново-подзолистой почве среднесуглинистого механического состава, исследовались различные образцы рабочих органов почвообрабатывающей машины на скоростях её движения от 1,3 до 3,36 м/с. При этом влажность в слое 0…11 см составляла в пределах от 17% до
18,5% и плотностью от 1,10 г/см3 до 1,21г/см3.
Анализ и обсуждение результатов. Целью данной работы является получение результатов по обоснованию (определению) основных размеров (параметров) рабочего органа, обеспечивающих качественные агротехнические и энергетические показатели его работы и контроля теоретических зависимостей. Для реализации поставленной цели проводились лабораторные исследования. Целью полевых опытов является проверка результатов лабораторных исследований и теоретических выводов по установлению его энергетических и агротехнических показателей работы.
1. Bulgariev G.G. Justification and definiotn the oscillatory process of spiral-platelike working unit. [K obosnovaniyu i opredeleniyu kolebatelnogo protsessa spiralno-plastinchatogo rabochego organa]. / G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, R.G. Yunusov // Nauchnuy zhurnal “Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Scientific journal “Herald of Kazan State Agrarian University”. - Kazan: Izd-vo Kazanskogo GAU, 2014. - №2.
2. Bulgariev G.G. Justification and definition the basic parameters of the spiral-platelike working units. [Obosnovanie i opredelenie osnovnykh parametrov spiralno-plastinchatogo rabochego organa]. / G.G. Bulgariev, R.G. Yunusov // Nauchnuy zhurnal “Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Scientific journal “Herald of Kazan State Agrarian University”, 2013. - №3 (29). - P. .57-63.
3. Bulgariev G.G. Pochvoobrabatyvayuschee orudie. // Patent RF na poleznuyu model pod №141035. (Soil-cultivating tools. / G.G. Bulgariev, R.G. Yunusov, V.P. Danilov // Patent of the Russian Federation for the utility model №141035). - BI №15, 2014
4. Bulgariev G.G. Equations of tooth blade motion of the spiral-plate working unit in the space. [Uravneniya dvizheniya lezviya zuba spiralno-plastinchatogo rabochego organa v prostranstve]. / G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, R.G. Yunusov, R.R. Shiriyazdanov // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - Kazan. - 2016. - №1.(39) - P. 66…69
5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methodology of field experience]. / B.A. Dospekhov // - M.: Kolos, 1979. - P. 416.
6. Ormandzhi K.S. Kontrol kachestva polevykh rabot. [Quality control of field works]. / K.S. Ormandzhi // - M.: Rosagropromizdat, 1991.
7. Pikmullin G.V. The interaction process of blade cog of disk-shaped spring with the soil. [Protsess vzaimodeystviya lezviya zuba plastinchatoy pruzhiny s pochvoy]. / G.V. Pikmullin, G.G. Bulgariev, R.G. Yunusov, R.R. Shiriyazdanov // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - Kazan. - 2016. - №2(40) - P. 83…86
8. Yunusov R.G. Rabochiy organ orudiya dlya bezotvalnoy obrabotki pochvy. // Patent RF na izobretenie №2494589, 2013. (The tool working unit for soil-free tillage. / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P. Danilov // Patent of the Russian Federation for invention №2494589, 2013).
9. Yunusov R.G. The justification of furrow parameters and resistivity of gear spiral-plate tools. [Obosnovanie parametrov borozdy i udelnogo soprotivleniya zubchatykh spiralno-plastinchatyk rabochikh organov]. Yunusov R.G., Bulgariev G.G., Pikmullin G.V., Danilov V.P. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Vestnik of Kazan State Agrarian University. 2012. № 2. - P. 76-79.
10. Yunusov R.G. Pocvoobrabatyvayuschee orudie. / Patent RF na izobretenie №2395183. (Tillage implement / R.G. Yunusov, G.V. Pikmullin, G.G. Bulgariev / Russian Federation Patent №2395183). - Published in BI, 2010.
11. Yunusov R.G. Soil tillage equipment with working units. [Pochvoobrabatyvayuschee orudie s kombinirovannymi rabochimi organami. / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P. Danilov]. // Nauchno-prakticheskiy zhurnal “Sakharnaya svekla”. - Scientific journal “Sugar beet”. - Moskva: Izd-vo OAO “Podolskaya fabrika ofsetnoy pechati”, 2013. - №2. - P. 42-44.
12. Yunusov R.G. Equations of motion of the rotary (screw) working units in the soil. [Uravneniya dvizheniya rotatsionnykh (vintovykh) rabochikh organov v pochve]. / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin // Nauchnuy zhurnal “Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Scientific journal “Herald of Kazan State Agrarian University”, 2012. - №4. - P. 88-90.
13. Yunusov, R.G. Rabochiy organ orudiya dlya bezotval'noy obrabotki pochvy./ R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P. Danilov // Patent RF na izobretenie № 2494589, 2013.
14. Yunusov, R.G. Pochvoobrabatyvayuschee orudie s kombinirovannymi rabochimi organami / R.G. Yunusov, G.G. Bulgariev, G.V. Pikmullin, V.P. Danilov // Nauchno-prakticheskiy zhurnal «Saharnaya svekla». - Moskva: Izd-vo OAO «Podol'skaya fabrika ofsetnoy pechati», 2013.-№2.- S.42-44.
