Обоснование параметров прикатывающего катка на культиватор-удобритель для подпочвенного внесения удобрений

В статье представлены результаты исследования по обоснованию основных параметров прикатывающего пруткового катка на культиватор для внесения удобрений под плоскорезную обработку. Приведены расчетная схема процесса взаимодействия рабочего органа катка с почвой, уравнения для оценки влияния параметров катка на тяговое сопротивление. Установлено, что вертикальная нагрузка на прутки, находящиеся в почве, распределяется неравно мерно. Наиболее нагруженным является пруток, расположенный в точке мгновенного центра поворота. Тяговое сопротивление катка зависит от его массы, диаметра и шага расположения прутков по периметру. С увеличением массы катка, его диаметра и шага расположения прутков тяговое сопротивление возрастает. Также приведены результаты экспериментальных исследований лабораторной установки с различными вариантами пруткового прикатывающего катка. Получены зависимости влияния параметров катка и скорости движения на качество крошения поверхностного слоя почвы и сохранность стерни. Обоснованы параметры прикатывающего катка, приведены результаты полевых испытаний макетных образцов прикатывающих катков на культиватор в процессе внесения минеральных удобрений под плоскорезную обработку на паровом и стерневом полях. По результатам исследований определены оптимальные параметры: диаметр катка 490–500 мм, диаметр прутка 22–24 мм, минимальный шаг между прутка ми 140 мм, удельная масса катка 260 кг/м, величина догрузки катка пружинами 2,4–2,5 КН/м ширины катка. На рабочей скорости движения агрегата 2,3–2,6 м/с каток с обоснованными параметрами обеспечивает крошение поверхностного слоя почвы на паровом поле на уровне 62–70%, на стерневом поле сохранность стерни составляет 63–68%. Лабораторно-полевыми исследованиями с использованием лабораторной установки подтверждены теоретические зависимости влияния диаметра катка, шага между прутками и скорости движения на тяговое сопротивление. По критерию тягового сопротивления обоснованы диаметр катка 490–500 мм, диаметр прутка 22–24 мм, минимальный шаг между прутками 140 мм, удельная нагрузка катка на почву и величина догрузки катка пружинами 2,4–2,5 кН/м ширины катка.

1. Andreev K.P., Danilenko Zh.V., Kostenko M.Yu., Nefedov B.A., Terentev V.V., Shemyakin A.V. De termining the inequality of solid mineral ferti- lizers application // Journal of advanced research in dynamical and control systems. 2018. Vol. 10. N 10 (Special issue). P. 2112–2122.

2. Назарова П.Е., Наздрачев Я.П., Фило нов В.М., Мамыкин Е.В., Харитонова А.С. Влияние видов, сроков и способов внесения минеральных удобрений на продуктивность яровой пшеницы в условиях Акмолинской области // Почвоведение и агрохимия. 2019. № 3. С. 61–70.

3. Ионина Н.В., Волынкина О.В. Эффективность удобрений на посевах пшеницы в северо- западной зоне Курганской области // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2023. Т. 53. № 6. С. 5–14. DOI: 10.26898/0370-8799-2023-6-1.

4. Сорокина О.Ю. Влияние бактериальных удобрений в сочетании с минеральными и органоминеральными на продуктивность льна-долгунца // Плодородие. 2023. № 4 (133). С. 75–77. DOI: 10.25680/S19948603.2023.133.18.

5. Устименко Е.А., Голосной Е.В., Коростылёв С.А., Каргалёв И.В. Влияние минеральных удобрений на агрохимические свойства чернозема выщелоченного и урожайность подсолнечника // Плодородие. 2023. № 5 (134). С. 12–15. DOI: 10.25680/S19948603.2023.134.03.

6. Ахметзянов М.Р., Галлямов Ф.Н., Шарафутдинов А.В., Аблеев Р.Ш. Изменение урожайности зерновых культур при дифференцированном внесении минеральных удобрений // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (65). С. 107–112. DOI: 10.31563/1684-7628-2023-65-1-107-112.

7. Соловьёв О.Ю., Швидченко В.К. Влияние различных форм минеральных удобрений на накопление сухого вещества и урожайность льна в условиях Северного Казахстана // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. 2023. № 3 (116). С. 60–69.

8. Юмашев Х.С., Захарова И.А., Крамаренко В.Я. Влияние азотных удобрений и запасов подвижного фосфора почвы на продуктивность сои в условиях лесостепи Южного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2024. Т. 24. № 02. С. 185‒196. DOI: 10.32417/1997-4868-2024-24-02-185-196.

9. Попов А.С., Сухарев А.А., Овсянникова Г.В., Кравченко Н.С. Эффективность применения азотных удобрений при возделывании озимой пшеницы по предшественнику подсолнечник // Аграрный вестник Урала. 2022. № 10 (225). С. 33‒43. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-225-10-33-43.

10. Шварц А.А., Шварц С.А., Коротков И.В., Ветров И.Ю., Секретарев А.П. Анализ конструкций рабочих органов и разбрасывателей гранулированных удобрений // Наука в Центральной России. 2021. № 1 (49). С. 12 22. DOI: 10.35887/2305-2538-2021-1-12-22.

11. Юнусов Г.С., Андержанова Н.Н., Валиев А.Р., Алешкин А.В. Влияния воздействий прикатывающих катков на обобщенные силы малогабаритной почвообрабатывающей машины // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. № 3 (63). С. 98–105. DOI: 10.12737/2073-0462-2021-98-105.

12. Соболевский И.В., Куклин В.А., Калафатов И.И. Определение энергетических по казателей поверхностной обработки почвы рабочими органами выравнивателя // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023. Т. 16. № 4 (79). С. 110–119. DOI: 10.53914/issn2071-2243_2023_4_110.

13. Яхин С.М., Алиакберов И.И., Вахитов А.Р. Обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной обработки почвы с наклонными шестиугольными дисками // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. № 4 (68). С. 106 111. DOI: 10.12737/2073-0462-2023-106-111.

14. Соболевский И.В., Куклин В.А., Калафатов И.И. Обоснование конструктивных параметров и расположения рабочих органов агрегата почвообрабатывающего комбинированного // Таврический вестник аграрной науки. 2023. № 2 (34). С. 102–109. DOI: 10.5281/zenodo.8272005.

15. Прошкин В.Е., Курдюмов В.И., Прошкин Е.Н., Курушин В.В., Богатский Р.В. Анализ результатов полевых исследований пружин но-волнового катка // Тракторы и сельхоз машины. 2023. Т. 90. № 5. С. 405–412. DOI: 10.17816/0321-4443-567933.

16. Рахимов И.Р. Обоснование конструктивной схемы и параметров прутковых катков // АПК России. 2021. Т. 28. № 4. С. 487–497.

17. Лепешкин Н.Д., Мижурин В.В., Филиппов А.И., Пузевич К.Л. Анализ конструкций и технологических возможностей почвообрабатывающих катков // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 4. С. 144–149.