Пути снижения детерминизма скоростей в почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатах

Актуальность. Одним из основных факторов повышения производительности машинно-тракторных агрегатов (МТА) является скорость поступательного движения. В большинстве случаев пахотные МТА имеют жесткую связь между составляющими. С ростом поступательного движения знергозатраты изменяются с положительным ускорением из-за повышения прочностных характеристик почвы. Целью исследований является изыскание возможностей снижения детерминизма скоростей составляющих машинно-тракторного агрегата, разработка оценочных показателей детерминизма скоростей, кинематический анализ комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа-механизма.
Методы. Мeтодика исследований базируется на системном анализе факторов, имеющих причинно-следственную связь с качественными и энергетическими показателями работы машинно-тракторных агрегатов. Пахотный слой рассматривается как трехфазная среда. Кинематический анализ проведен методами теоретической механики. Тяговое сопротивление определено в условиях почвенного канала.
Результаты. Технологические параметры режимов работы, скорость, глубину хода почвообрабатывающих рабочих органов, направление движения вдоль склона можно менять в ограниченных взаимообусловленных пределах, соответствующих агротехническим, экологическим, эксплуатационным требованиям и требованиям безопасности персонала МТА. Предложены оценочные показатели детерминизма скоростей: кинематическая трансформация угла резания, качество крошения, максимум движущей силы при минимуме мощности на работу рабочих органов-движителей. Разработан комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган-механизм для подпокровного рыхления в составе щелерезного ножа и пружинного кротователя, самоприспосабливающийся к изменению продольной твердости почвы. Рeзультаты кинематического анализа и экспериментальных исследований макетного образца рабочего органа в условиях почвенного канала подтвердили автоколебательный характер движения пружинного кротователя. Автоматическое поддержание необходимой степени детерминизма скоростей способствует снижению энергоемкости процесса щелевания с одновременным кротованием.

1. Кушнарев А., Кравчук В., Кушнарев С., Дюжаев В. Мониторинг плотности почвы пахотного горизонта в системе точного (управляемого) земледелия. Технiка и технологii в АПК. 2010; 9(12): 12–16.

2. Горячкин В.П. Собрание сочинений: в 3 т. Изд. 2-е. Москва: Колос, 1968. 720 с.

3. Чаткин М.Н. Кинематика и динамика ротационных почвообрабатывающих рабочих органов с винтовыми элементами. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. 316 с.

4. Макаров В.С. Совершенствование механического привода рабочих органов и движителей машинных агрегатов сельскохозяйственного назначения. Чебоксары: Чувашская государственная сельскохозяйственная академия. 2007. 238 c.

5. Казаков Ю.Ф. Почвообрабатывающие рабочие органы – механизмы. Чебоксары: Чувашский госуниверситет, 2020. 164 с.

6. Valiev A, Mukhametshin I, Muhamadyarov F, at al. Theoretical substantiation of parameters of rotary subsoil loosener. Engineering for Rural Development. 18th international scientific conference. Jelgava. Latvia University of Life Sciences and Technologies. 2019; 312–318.

7. Yarullin F, Valiev A, Muhamadyarov F, at al. Determination of energy characteristics of conical rotary working tool for tillage Engineering for rural development. 19th international scientific conference. Jelgava. Latvia University of Life Sciences and Technologies. 2020; 1069–1075.

8. Haghighi K, Srivastsva AK, Steffe JF. The Rheological Approach to Soil Modeling. TRANSACTIONS of the ASAE. 1987; 30(6); 1661–1672.

9. Пархоменко Г.Г. Принцип разработки технологического процесса обработки почвы в засушливых условиях юга России. Тракторы и сельхозмашины, 2018;6: 32 – 39.

10. Климанов А.В., Савельев А.Ю., Мокрицкий С.М. Некоторые результаты оценки качества работы следорыхлителя тракторов класса 1,4…3,0. Совершенствование конструкции и технологии использования сельскохозяйственной техники: Сб. трудов Самарской ГСХА.1999; 84–89.

11. Smirnov M., Smirnov P., Alexeev E., at al. Influence of soilprotective technologies on the characteristics of the soils of hop plants. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2019. С. 012018.

12. Ветохин В.И., Беловед А.И., Прилепо Н.В., Алтыбаев А.Н. Регулирование и саморегулирование процессов в почвообработке Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: материалы Международной научно-практической конференции. Белорусский государственный агротехнический университет. 2019; 2(1): 40–41.

13. Констатинов Ю.В. Многокритериальная оптимизация параметров пружины конического рыхлителя. Теория и практика современной аграрной науки. Cборник национальной (Всероссийской) научной конференции. Новосибирский государственный аграрный университет. 2018; 191-193.