<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Kazan State Agrarian University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Kazan State Agrarian University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Казанского государственного аграрного университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2073-0462</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">16972</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_59369532b99d14.96690049</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject></subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">SUBSTANTIATION OF THE OPTIMAL INCLINATION ANGLE OF ELLIPSOID DISC OF ROTATION  SOIL-PROCESSING EQUIPMENT</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ОБОСНОВАНИЕ  ПАРАМЕТРОВ  РОТАЦИОННОГО ОРУДИЯ    С  ЭЛЛИПСОВИДНЫМИ  ДИСКАМИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гайнутдинов</surname>
       <given-names>Рамиль Халилович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gaynutdinov</surname>
       <given-names>Ramil Halilovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>oidkgau@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Казанский государственный аграрный университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Kazan State Agrarian University</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>12</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>71</fpage>
   <lpage>74</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/16972/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/16972/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Применяемые технические средства для поверхностной обработки почвы не в полной мере отвечают требованиям технологии по качественному крошению почвы и уничтожению сорной растительности. Для решения этой проблемы на более качественном уровне в последние годы разрабатываются ротационные орудия, рабочие органы которых совершают сложное перемещение в пространстве. Как показывает анализ,  эти орудия работают неустойчиво и неравномерно обрабатывают почву. Для устранения этих недостатков в Казанском ГАУ разработано ротационное орудие с эллипсовидными дисками, которые наклонены к оси вращения строго под расчётным углом. В настоящей статье исходя из условия, обеспечивающего скользящее вхождение ротационных рабочих органов в почву, рассматривается вопрос теоретического обоснования оптимального значения угла наклона эллипсовидного диска к оси вращения рабочей батареи. Определяются также отдельные технологические параметры, в частности, угол и величина вхождения эллипсовидного диска в почву, а также длина рабочей части его режущей кромки. Полученные зависимости позволяют более детально проанализировать процесс взаимодействия диска с обрабатываемой средой.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The technical means, used for surface tillage, do not fully meet the requirements of the technology for the qualitative crumbling of the soil and the destruction of weed vegetation. To solve this problem, on a more qualitative level, rotational tools have been developed in recent years, the working organs of which perform complex movement in space. As the analysis shows, these tools are unstable and unevenly treating the soil. To eliminate these drawbacks, a rotary tool with elliptical disks was developed in Kazan State Agrarian University, which are inclined to the axis of rotation strictly at the calculated angle. In this article, based on the condition, ensuring the sliding entry of rotational working units into the soil, the question of the theoretical justification of the optimal value of the inclination angle of ellipsoid disks to the axis of rotation of the working battery is considered.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>обработка почвы; ротационное орудие;  эллипсовидный диск; конструктивные и технологические параметры.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>soil cultivation</kwd>
    <kwd>rotational ellipsoid disk</kwd>
    <kwd>the angle of the disc.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Для обработки почвы как по классической, так и минимальной технологиям широко применяются ротационные орудия дискового типа [10, 11, 14]. Они более перспективны  в части энерго и ресурсосбережения, просты по конструкции и имеют достаточно высокую производительность [2, 7, 13]. Диски выполняются круглыми, шестиугольными и сферическими [3]. Для улучшения крошения почвы и эффективного уничтожения сорняков в Казанском ГАУ ведутся активные исследования по разработке почвообрабатывающего орудия с эллипсовидными дисками, которые при поступательном движении агрегата совершают сложное перемещение в пространстве [4, 5]. Отличительной особенностью данного орудия является то, что эллипсовидные диски здесь наклонные, причём угол наклона большой оси дисков (в дальнейшем – угол наклона дисков)  к оси вращения строго согласован с конструктивными их параметрами по следующей формуле:α =  arcsin(b / а),                           (1)где  b, а – малая и большая полуоси эллипсовидных дисков.Изучить процесс взаимодействия диска с обрабатываемой средой невозможно без теоретического определения и обоснования отдельных конструктивных и технологических параметров предлагаемого ротационного почвообрабатывающего орудия.Анализ и обсуждение результатов. Анализ показывает, что для  обеспечения работоспособности, а также минимизации тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия, значение угла наклона эллипсовидного диска (в дальнейшем – диск) к оси вращения должно быть оптимальным, а конструктивные, кинематические и технологические параметры орудия должны быть определены в дальнейшем исходя из этих оптимальных значений.Обоснование оптимального значения угла наклона производим из условия, обеспечивающего скользящее вхождение диска в почву (рисунок 1). Положение диска в расчётной схеме характеризовано углом вхождения βmin , поскольку, как показали исследования, оно вместе с положением диска, когда угол вхождения βmax  является единственным, где  потребуется максимальное  усилие для вхождения (внедрения) диска в почву. Диск входит в почву по оси Z под действием вертикального усилия Pz.  Фронтальная реакция почвы   Qz на режущую кромку (лезвие) диска направлена противоположно оси  Z и равна по модулю вертикальному усилию Pz . Согласно исследованиям проф. Канарёва Ф.М. [6]  скользящее вхождение ротационного рабочего органа в почву обеспечивается лишь в том случае, когда фронтальная реакция почвы на режущую кромку выходит за пределы так называемого конуса трения.Следовательно, для обеспечения скользящего вхождения диска в почву направление фронтальной реакции  почвы  Qz должно выходить за пределы  конуса трения, а это возможно лишь при соблюдении следующего условия:                 Pz sin α z &gt; Fтр .                            (2)В свою очередь сила трения определяется по известной формуле:Fтр = N  tg φтр = Pz cos αz tg φтр ,      (3) </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бермант А.Ф. Краткий курс математического анализа / А.Ф. Бермант, И.Г. Араманович. - Санкт-Петербург: «Лань», 2005. - 735с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bermant A.F. Kratkiy kurs matematicheskogo analiza [Brief course of mathematical analysis] / A.F. Bermant, I.G. Aramanovich.-Sankt-Peterburg:«Lan», 2005.- p.735</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Валиев А.Р. Совершенствование бесприводных ротационных рабочих органов для поверхностной обработки почвы / Ю.И. Матяшин, А.Р. Валиев, Л.Ф. Сиразиев, К.В. Федулкина // Вестник Казанского ГАУ. - 2012. - № 1 (23). - с. 93 - 97.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Valiev, A.R. Sovershenstvovanie besprivodnyh rotacionnyh rabochih organov dlja poverhnostnoj obrabotki pochvy / Ju.I. Matjashin, A.R. Valiev, L.F. Siraziev, K.V. Fedulkina // Vestnik Kazanskogo GAU. - 2012. - № 1 (23). - s. 93 - 97.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Валиев А.Р. Классификация ротационных рабочих органов почвообрабатывающих машин / Ф.Ф. Яруллин, А.Р. Валиев // Аграрная наука XXI века. Актуальные исследования и перспективы / Труды международной научно-практической конференции. - Казань: Казанского  ГАУ, -  2015. - С.147-154.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Valiev, A.R. Klassifikacija rotacionnyh rabochih organov pochvoobrabatyvajushhih mashin / F.F. Jarullin, A.R. Valiev // Agrarnaja nauka XXI veka. Aktual'nye issledovanija i perspektivy / Trudy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Kazan': Kazanskogo  GAU, -  2015. - S.147-154.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гайнутдинов Р.Х. Ротационное орудие для поверхностной обработки почвы с эллипсовидными дисками / Р.Х. Гайнутдинов, С.М. Яхин, И.И. Алиакберов // Вестник Казанского ГАУ. - 2016. - № 2 (40). - с. 64 - 67.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gainutdinov R. Kh. Rotary tool for surface treatment of the soil with elliptical discs [Rotatsionnoe orudie dlya poverkhnostnoi obrabotki pochvy s illipsovidnymi diskami] / R. Kh. Gainutdinov, S.M. Yakhin, I.I. Aliakberov // Vestnik Kasanskogo GAU. - 2016. - № 2(40). - p.64-67.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гайнутдинов Р.Х. Кинематика эллипсовидного диска ротационного орудия для поверхностной обработки почвы  / Р.Х. Гайнутдинов, С.М. Яхин, И.И. Алиакберов, Г.В. Пикмуллин // Техника и оборудование для села. - 2016. - № 8 (230). с.10-14.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gajnutdinov R.H. Kinematika jellipsovidnogo diska rotacionnogo orudija dlja poverhnostnoj obrabotki pochvy  / R.H. Gajnutdinov, S.M. Jahin, I.I. Aliakberov, G.V. Pikmullin // Tehnika i oborudovanie dlja sela. - 2016. - № 8 (230). s.10-14.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Канарёв Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия / Ф.М. Канарёв. - М.: Машиностроение, 1983. - 142 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kanarev, F.M. Rotatsionnye pochvoobrabatyvayushie mashiny i orudya[Rotary tillage machines and tools] / F.M.Kanarev. -M .: Engineering, 1983. - p.142</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кашапов И.И. Энергосберегающие технологии в АПК / И.И. Кашапов, Б.Г. Зиганшин, Н.А. Корсаков, А.Р. Валиев // Актуальные проблемы энергетики АПК: материалы VI международной научно-практической конференции. - Саратов: ООО «ЦеСАин», 2015. - с. 88 - 90.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kashapov, I.I. Jenergosberegajushhie tehnologii v APK / I.I. Kashapov, B.G. Ziganshin, N.A. Korsakov, A.R. Valiev // Aktual'nye problemy jenergetiki APK: materialy VI mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Saratov: OOO «CeSAin», 2015. - s. 88 - 90.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузьмич Л.С. Эллиптические функции. Эллиптические интегралы: Алгоритмы точного решения / Л.С. Кузьмич. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013 . - 48 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuzmich L.S. Illipticheskiefunksiy. Illipticheskieintegraly: Algoritmytochnogoresheniya [Elliptic functions. Elliptic integrals: Algorithms exact solution] / L.S. Kuzmich.- M.: Knizhnyidom«LIBROKOM», 2013.- p. 48</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Матяшин Ю.И. Расчёт и проектирование ротационных почвообрабатывающих машин / Ю.И. Матяшин, И.М. Гринчук, Г.М. Егоров. - М.: Агропромиздат, 1988. - 174 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Matyashin, Yu.I. Raschet i proektirovanie rotatsionnykh pochvoobrabatyvayushikh mashin [Calculation and design of rotary tillers] / Yu.I.Matyashin, I.M. Grinchuk, G.M. Egorov. - M.: Agropromizdat, 1988. - p.174.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Современные почвообрабатывающие машины: регулировка, настройка и эксплуатация / Р.Р. Валиев, Б.Г. Зиганшин Ф.Ф. Мухамадьяров, С.М. Яхин, Д.Т. Халиуллин, И.И. Файзрахманов. - Санкт-Петербург: «Лань», 2016.-208c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sovremennye pochvoobrabatyvayushie mashiny: regulirovka, nastroika i ikspluatatsiya[Modern tillage machines: adjustment, adjustment and operation]/R.R.Valiev, B.G. Ziganshin, F.F. Mukamedyarov,                        S.M. Yakhin, D.T. Khaliullin, I.I. Fayzrakhmanov. - Sankt-Peterburg: “Lan”, 2016. - p.208.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сохт К.А. Дисковые бороны и лущильники / К.А. Сохт, Е.И. Трубилин, В.И. Кисилев. - Краснодар: Кубанский ГАУ, 2014. - 164 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Soht K.A. Diskovye borony I lushilniki [Harrows and Cultivators] / K.A.Soht, E.I.Trubilin, V.I.Kiselev. - Krasnodar: Kuban State Agrarian University, 2014. -p.164.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Теория, конструкция и расчёт сельскохозяйственных машин / Е.С. Босой, О.В. Верняев, И.И. Смирнов, Е.Г. Султан - Шах. - М.: Машиностроение, 1978. - 568 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Teoriya, konstruktsiya I raschet selskokhosyaistvennykh mashin [The theory, design and calculation of agricultural machinery]/ E.S. Bosoi, O.V. Vernyaev, I.I. Smirnov, E.G. Sultan-Shakh.- M.: Mashinostroenie, 1978. - p. 568.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Яруллин Ф.Ф. Разработка и обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной  обработки  почвы: дисс. … канд. техн. наук: 05.20.01 / Ф.Ф. Яруллин. - Казань: Казанский  ГАУ,  2015. - 191 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">YarullinF.F. Rasrabotka I obosnovanie parametrov rotatsionnogo orudiya dlya poverkhnostnoi obrabotki pochvy: diss. Kand. Tekhn.Nauk: 05.20.01[Development and substantiation of the parameters of rotary tools for surface processing of soil: diss. ... Cand.tehn. Sciences: 05.20.01]: / F.F. Yarullin. - Kasan: Kasanskiy GAU, 2015. - p. 191.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Valiev, A. Improvement of rotary tools for the pre-sowing soil cultivation conditions / A. Valiev, J. Matjashin, B. Ziganshin, L. Siraziev // Proceedings of XX International scientific and technical conference on transport, road-building, agricultural, hosting &amp; hauling and military technics and technologies «TRANS &amp; MOTAUTO’12». - Varna, Bulgaria: Scientific-technical union of  mechanical engineering , 2012.  - р.94-96.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Valiev, A. Improvement of rotary tools for the pre-sowing soil cultivation conditions / A. Valiev, J. Matjashin, B. Ziganshin, L. Siraziev // Proceedings of XX International scientific and technical conference on transport, road-building, agricultural, hosting &amp; hauling and military technics and technologies «TRANS &amp; MOTAUTO’12». - Varna, Bulgaria: Scientific-technical union of  mechanical engineering , 2012.  - р.94-96.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
