Рассмотрена биогеосистемотехника, выполнена верификация биологической, рекреационной, производственно-экономической содержательности почвенно-мелиоративной агротехники на базе внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления. Приведены данные испытаний технического средства внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления первого поколения, разработано принципиально новое техническое решение. Выполнен синтез структуры вариантов нового технического средства внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления во втором и третьем приближениях. Обеспечена минимизация тягового сопротивления нового технического средства при его функционировании. Выработан критерий оптимизации результатов синтеза технического решения, выполнен параметрический синтез устройства, даны сравнительные энергетические характеристики нового устройства и прототипа. Роторный щелерез-редуктор передает без пассивного тягового сопротивления крутящий момент к почвообрабатывающему инструменту, а также к внутрипочвенному, работающему с полным погружением, расположенному горизонтально и перемещаемому поступательно на заданной глубине 20–48 см. Обоснована возможность надежного функционирования в почве сис-темы взаимосвязей нового технического решения. Приведены показатели назначения и надежности устройств внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления. Рассмотрены физика функционирования и физика отказов, обоснована надежность нового технического решения. Предложены принципиально новые основы разработки инновационных проектов и реализации планов мелиорации почв России.
дисперсная система, биогеосистемотехника, роторное фрезерное внутрипочвенное рыхление, синтез механизма, передача крутящего момента, тяговый и энергетический баланс, надежность.
УДК 631.1:631.459(470.61):633.11
Технические средства внутрипочвенного рыхления с малым тяговым сопротивлением
В. П. Калиниченко, В. К. Шаршак, Е. П. Ладан, В. В. Илларионов,
Е. Д. Генев
Рассмотрена биогеосистемотехника, выполнена верификация биологической, рекреационной, производственно-экономической содержательности почвенно-мелиоративной агротехники на базе внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления. Приведены данные испытаний технического средства внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления первого поколения, разработано принципиально новое техническое решение. Выполнен синтез структуры вариантов нового технического средства внутрипочвенного роторного фрезерного рыхления во втором и третьем приближениях. Обеспечена минимизация тягового сопротивления нового технического средства при его функционировании. Выработан критерий оптимизации результатов синтеза технического решения, выполнен параметрический синтез устройства, даны сравнительные энергетические характеристики нового устройства и прототипа. Роторный щелерез-редуктор передает без пассивного тягового сопротивления крутящий момент к почвообрабатывающему инструменту, а также к внутрипочвенному, работающему с полным погружением, расположенному горизонтально и перемещаемому поступательно на заданной глубине 20-48 см.
Обоснована возможность надежного функционирования в почве системы взаимосвязей нового технического решения. Приведены показатели
1. Изменение почв солонцового комплекса за 30-летний период после отвальной, трехъярусной и нового приема роторно-фрезерной обработки / В. П. Калиниченко [и др.] // Почвоведение. - 2011. - № 8. - С. 1010-1022.
2. The dynamics of solonetzic soils associations properties after 30 years of reclamation. Effect of soil phosphogypsum reclamation on the lead and cadmium forms in chernozem / V. P. Kalinitchenko [et al.] // Eurosoil 2012 : proc. of the 4th Internat. Congress 2-6 July 2012. - Bari, 2012. - P. 2623.
3. Soil ecosystem management in birdlime utilization / V. P. Kalinitchenko [et al.] // Европейский исследователь. - 2012. - Т. 25. - № 7. - С. 1042-1049.
4. Минкин, М. Б. Подпокровно-фрезерная мелиоративная обработка солонцовых почв / М. Б. Минкин, Е. П. Ладан, Т. Н. Бондаренко // Международный сельскохозяйственный журнал. - 1978. - № 5. - С. 92-93.
5. Шаршак, В. К. Оценка машин и орудий для основной обработки солонцовых почв / В. К. Шаршак // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1987. - № 3. - С. 17-19.
6. Протокол ведомственных испытаний фрезы солонцовой ФС-1,3 / Министерство сельского хозяйства РСФСР, Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Донской сельскохозяйственный институт. - Зерноград, 1977. - 14 с.
7. Акт № 24-39В…42В-89 (9069110…9069114) государственных сравнительных испытаний солонцовых орудий ПЯС-1,4; ПЯС-4-35; МСП-2; ПС-3-40 / Государственный агропромышленный комитет СССР, Северо-Кавказская государственная машиноиспытательная станция. - Зерноград, 1989. - 21 с.
8. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артоболевский. - Москва : Наука, 1988. - 640 с.
9. Латыпов, Н. Н. Инженерная эвристика / Н. Н. Латыпов, С. В. Елкин, Д. А. Гаврилов ; под. ред. А. А. Вассермана. - Москва : Астрель, 2012. -320 с.
10. Checkland, P. Systems Thinking, Systems Practice / P. Checkland. - Chichester : J. Wiley, 1999. - 330 p.
11. Hamdy A. Taha. Operations Research: An Introduction. - 9th edition / Hamdy A. Taha. - Arkansas : Prentice Hall, 2011. - 832 p.
12. Rausand, M. System reliability theory: models, statistical methods and applications / M. Rausand, A. Hoyland. - New York : John Wuiley & Sons, 2004. - 636 p.
13. Рабочий орган для обработки почв, подверженных водной эрозии : патент RU 442759 : МПК A01B49/02 / В. К. Шаршак [и др.]. - № 1855059/30-15 ; опубл. 21.05.74, Бюл. № 34. - 2 с.
14. Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления : патент RU 2376737 С1 : МПК А01В 33/02 (2006.01) А01В 33/02 (2006.01) / В. П. Калиниченко. - №2008118583/12(021536) ; заявл. 08.05.08 ; опубл. 27.12.09, Бюл. № 36. - 7 с.
15. Полимер-Тех [Электронный ресурс] / Полимер-Тех. - Режим доступа: http://www.polimer-tech.ru/history.html (дата обращения: 26. 03.13).
16. Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления : патент RU 2407255 С1 : МПК Кл. А01В 13/16 (2006.01) / В. П. Калиниченко. - № 2009127403/21(038119) ; заявл. 16.07.09 ; опубл. 27.12.10, Бюл. № 36. - 8 с.
17. Устройство для дифференцированного управления глубиной обработки почвы при фронтальном ротационном внутрипочвенном рыхлении в агрегате с трактором с шаговым электрическим управлением гидравлическим распределителем навесной системы : патент RU 2407256 С1 : МПК Кл. А01В 13/16 (2006.01) / В. П. Калиниченко. - №2009127405/21(038121) ; заявл. 20.07.09 ; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 36. - 10 с.
18. Kousholt, B. Project Management. Theory and practice. - Copenhagen : Nyt Teknisk Forlag, 2007. - P. 59.
19. Barnard, R.-W.-A. What is wrong with Reliability Engineering? / R.-W.-A. Barnard ; Lambda Consulting. - Pretoria : INCOSE, 2008. - 9 p.
20. ГОСТ Р 53480-2009. Надежность в технике. Термины и определе-ния / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - Москва : Стандартинформ, 2010. - 33 с.
21. Леликов, О. П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. - Москва : Машиностроение, 2002. - 440 с.
22. DEF STAN 00-40 Reliability and Maintainability (UK standards) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://segoldmine.ppi-int.com/content/standard-def-stan-00-40-reliability-and-maintainability-rm (дата обращения: 12.04.13).
23. Laplante, Ph. Requirements Engineering for Software and Systems. -2nd ed. / Ph. Laplante. - Boca Raton : CRC Press, 2010. - 302 p.
24. Акт проверки соответствия механического привода рабочего органа ротационного рыхлителя подгумусового слоя почвы патенту на изобретение 2273120 от 10 апреля 2006 года / ФГУ Северо-Кавказская машинно-испытательная станция. - 2006. - 1 с.
25. Rotating cultivator for under-humus soil layer. Patent Switzerland cooperation treaty WО 2005/099427 А1 : Classification of subject matter: А01В 13/08, 13/16, 49/02. International application: PCT RU/2005/000195 / Institut Plodorodiya Pochv Uga Rossii (IPPYUR) ; The international Bureau of WIPO. - Priority date: 16.04.2004 RU. - 29 p.
26. Судницын, И. И. Может ли «улучшение» почв привести к их «ухудшению»? / И. И. Судницын // Почвоведение. - 2008. - № 9. - С. 1132-1133.
27. Эколого-экономическая эффективность инновационной технологии обработки почв / В. Е. Зинченко [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Общественные науки. - 2010. - № 4. - С. 93-99.
