sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2020-1-8sibvest-656Research ArticleМЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕMECHANISATION, AUTOMATION, MODELLING AND DATAWAREИсследование процесса скольжения кольцевых рабочих органов борон и почвообрабатывающих агрегатов в почвеStudy of the sliding process of harrow ring working bodies and soil-tillage units in soilЯковлевН. С.YakovlevN. S.

доктор технических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией

630501, Новосибирская область, р.п. Краснообск; СФНЦА РАН, а/я 463

Doctor of Science in Engineering, Head Researcher, Laboratory Head

PO Box 463, SFSCA RAS, Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501

yakovlev-46@inbox.ruНазаровН. Н.NazarovN. N.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Новосибирская область, р.п. Краснообск

Candidate of Science in Engineering, Lead Researcher

Krasnoobsk, Novosibirsk region

sibimenazarov@yandex.ruЛапшинИ. П.LapshinI. P.

доктор технических наук, профессор

Тюмень

Doctor of Science in Engineering, Professor

Tyumen

РассомахинГ. К.RassomakhinG. K.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией

Новосибирская область, р.п. Краснообск

Candidate of Science in Engineering, Lead Researcher

Krasnoobsk, Novosibirsk region

МаркинВ. В.MarkinV. V.

старший научный сотрудник

Новосибирская область, р.п. Краснообск

Senior Researcher

Krasnoobsk, Novosibirsk region

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наукРоссияSiberian Federal Scientific Centre of AgroBioTechnologies of the Russian Academy of SciencesRussian FederationГосударственный аграрный университет Северного ЗауральяРоссияNorthern Trans-Ural State Agricultural UniversityRussian Federation2020270320205016472Copyright © Яковлев Н.С., Назаров Н.Н., Лапшин И.П., Рассомахин Г.К., Маркин В.В., 20202020Яковлев Н.С., Назаров Н.Н., Лапшин И.П., Рассомахин Г.К., Маркин В.В.Yakovlev N.S., Nazarov N.N., Lapshin I.P., Rassomakhin G.K., Markin V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/656

Представлены результаты теоретических и полевых исследований скольжения кольца кольцевого катка при качении его по полю под углом атаки. Расчетным путем определена скорость скольжения кольца катка в зависимости от технических и кинематических параметров кольца. Анализ показал, что скорость скольжения кольца катка зависит от угловой скорости катка, диаметра кольца, угла атаки кольца и глубины обработки им почвы. На скорость скольжения также оказывают влияние изменение влажности и твердости почвы, ее механический состав, скорость движения и форма рабочих органов. Полевые исследования проводили на среднесуглинистых выщелоченных черноземных почвах Новосибирской области. Эксперимент проведен с кольцами, которые используются на почвообрабатывающих агрегатах «Лидер», кольцевых боронах «Лидер БКМ-3,6» и «Лидер БКС-8». Исследования проводили в два периода. Первый – при относительной влажности почвы 19,4% и плотности почвы 1,0 г/см3 , второй – при влажности 14,0% и плотности – 1,35 г/см3 . Коэффициент скольжения определяли для колец диаметром 500, 600 и 700 мм на рабочих скоростях 2; 2,8 и 3,3 м/с, угол атаки кольца устанавливали 20, 25 и 30 град. Установлены наиболее рациональные параметры колец для борон: диаметр кольца – 600 мм; угол атаки 25 град; рабочая скорость в почве с плотностью 1,0 и 1,35 г/см 3,3 м/с. Для почвообрабатывающих агрегатов с катками диаметром 500 мм рекомендуется устанавливать угол атаки 20 град. Рабочая скорость в почве плотностью 1,0 г/см3 должна быть 3,3 м/с, с плотностью 1,35 г/см3 – 2,8 м/с.

The paper presents of the results theoretical and field study of the ring of a ring roller when it slides across the field at the angle of attack. By calculation, the sliding speed of the roller ring is determined depending on the technical and kinematic parameters of the ring. The analysis showed that the sliding speed of the roller ring depends on the angular velocity of the roller, the diameter of the ring, the angle of attack of the ring and the depth of soil tillage. The sliding speed is also influenced by changes in soil moisture and hardness, its mechanical composition, speed of movement and the shape of the working bodies. Field studies were performed on medium loamy leached chernozem soil of Novosibirsk Region. The experiment was carried out with rings that are used on the Leader tillage units and ring harrows Leader BKM-3.6 and Leader BKS-8. The study was carried out in two periods. The first period was characterized by relative soil moisture of 19.4% and soil density of 1.0 g/cm3 , the second – by moisture content of 14.0% and density – of 1.35 g/cm3 . The slip coefficient was determined for rings with a diameter of 500, 600 and 700 mm at operating speeds of 2, 2.8 and 3.3 m/s, the angle of attack of the ring was set to 20, 25 and 30 degrees. The most rational parameters of rings for harrows were established: ring diameter – at 600 mm; angle of attack – at 25 degrees; working speed in soil with density of 1.0 and 1.35 g/cm3 – 3.3 m/s. For tillage machines with rollers with a diameter of 500 mm, it is recommended to set the angle of attack of 20 degrees. The working speed in the soil with density of 1.0 g/cm3 should be 3.3 m/s, with density of 1.35 g/cm3 – 2.8 m/s.

почвообрабатывающий агрегатскольжениеугол атакиплотность почвывлажность почвыtillage unitslidingangle of attacksoil densitysoil moisture contentReferencesИванов Н.М., Чепурин Г.Е. Научнотехническое обеспечение аграрного комплекса Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 5. С. 93–101.Ivanov N.M., Chepurin G.E. Nauchno-tekhnicheskoe obespechenie agrarnogo kompleksa Sibiri [Scientific and engineering support for agribusiness industry in Siberia]. Sibirskii vestnik sel’skokhozyaistvennoi nauki [Siberian Herald of Agricultural Science], 2014, no. 5, pp. 93–101. (In Russian).Докин Б.Д. Эффективное использование сельскохозяйственной техники при производстве зерна в Сибири // Техника и оборудование для села. 2009. № 8. С. 7–10.Dokin B.D. Effektivnoe ispol’zovanie sel’skokhozyaistvennoi tekhniki pri proizvodstve zerna v Sibiri [Effective use of agricultural machinery in grain production in Siberia]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela [The Machinery and Equipment for Rural Area], 2009, no. 8, pp. 7–10. (In Russian).Бартенев И.М., Поздняков Е.В. Изнашивающая способность почв и ее влияние на долговечность рабочих органов почвообрабатывающих машин // Лесотехнический журнал. 2013. № 3. С. 114–123.Bartenev I.M., Pozdnyakov E.V. Iznashivayushchaya sposobnost’ pochv i ee vliyanie na dolgovechnost’ rabochikh organov pochvoobrabatyvayushchikh mashin [Wearing ability of soils and its effect on the durability of the working bodies of tillage machines]. Lesotekhnicheskii zhurnal [Forestry Engineering Journal], 2013, no. 3, pp. 114–123. (In Russian).Яковлев Н.С., Колинко П.В. Взаимодействие кольцевого катка с почвой // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2012. № 5-6. С. 95–100.Yakovlev N.S., Kolinko P.V. Vzaimodeistvie kol’tsevogo katka s pochvoi [Ring-soil interaction in ring roller]. Sibirskii vestnik sel’skokhozyaistvennoi nauki [Siberian Herald of Agricultural Science], 2012, no. 5-6, pp. 95–100. (In Russian).Яковлев Н.С. Колинко П.В. Перемещение почвы кольцом кольчатого катка // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. № 2. С. 30–33.Yakovlev N.S. Kolinko P.V. Peremeshchenie pochvy kol’tsom kol’chatogo katka [Soil movement by the ring of the ribbed roller]. Sel’skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii [Agricultural machinery and technologies], 2013, no. 2, pp. 30–33. (In Russian).Бородянский В.П. Скольжение колеса при качении // Известия вузов. Пищевая технология. 2007. № 1. С. 78–81.Borodyanskii V.P. Skol’zhenie kolesa pri kachenii [Wheel slip during rolling]. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya [News of Institutes of Higher Education. Food Technology], 2007, no. 1, pp. 78–81. (In Russian).Яковлев Н.С., Назаров Н.Н., Нестяк В.С., Маркин В.В., Черных В.И. Оценка качества работы бороны с кольцевыми рабочими органами // Вестник Алтайского ГАУ. 2017. № 12. С. 141–147.Yakovlev N.S., Nazarov N.N., Nestyak V.S., Markin V.V., Chernykh V.I. Otsenka kachestva raboty borony s kol’tsevymi rabochimi organami [Evaluation of operating quality of harrow with ring working bodies]. Vestnik Altaiskogo GAU [Bulletin of Altai State Agricultural University]. 2017, no. 12, pp. 141–147. (In Russian).Гайфуллин Г.З., Лежнёв Ю.Ф., Курач А.А. Обеспечение заглубляющей способности ротационных рабочих органов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004. № 12. С. 30–31.Gaifullin G.Z., Lezhnev Yu.F., Kurach A.A. Obespechenie zaglublyayushchei sposobnosti rotatsionnykh rabochikh organov [Ensuring the deepening ability of rotary working bodies]. Traktory i sel’skokhozyaistvennye mashiny [Tractors and agricultural machinery], 2004, no. 12, pp. 30–31. (In Russian).Лежнёв Ю.Ф., Курач А.А., Семибаламут А.В. Показатели работы кольцевых рабочих органов // Земледелие. 2006. № 10 (32). С. 20–22.Lezhnev Yu.F., Kurach A.A., Semibalamut A.V. Pokazateli raboty kol’tsevykh rabochikh organov [Performance indicators of ring working bodies]. Zemledelie [Zemledelie], 2006, no. 10 (32), pp. 20–22. (In Russian).Путрин А.С., Терехов О.Н., Циклер В.В., Утенков Г.Л. Основные характеристики движения почвенных частиц по криволинейной поверхности рабочего органа // Известия Оренбургского ГАУ. 2008. № 1 (17). С. 93–98.Putrin A.S., Terekhov O.N., Tsikler V.V., Utenkov G.L. Osnovnye kharakteristiki dvizheniya pochvennykh chastits po krivolineinoi poverkhnosti rabochego organa [Basic characteristics of soil articles movement along the curvilinear surface of the working organ]. Izvestiya Orenburgskogo GAU [Izvestiya of Orenburg State Agrarian University], 2008, no. 1 (17), pp. 93–98. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.