Публикации автора

При деградации почвы возникает необходимость создания рабочих органов, пригодных для обработки эродированной почвы, не приводя к дальнейшему ухудшению её структуры. Обработка почвы характеризуется различными качественными показателями, из которых гребнистость – один из наиболее значимых. Рабочие органы для предпосевной обработки почвы зачастую не всегда отвечают предъявляемым требованиям к выровненности фона ввиду повышенной гребнистости после основной обработки почвы. Цель исследований – выбор варианта элементно-агрегатной комплектации рабочего органа глубокорыхлителя, соответствующего агротехническим требованиям по гребнистости после обработки почвы. Исследования проведены в отделе механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» в 2024–2025 гг. Методика исследований включала определение в полевых условиях качественных показателей гребнистости для различной элементно-агрегатной комплектации рабочего органа глубокорыхлителя и сравнение их с допустимыми по агротребованиям. Установлено, что на стерневом без предварительной обработки и после дискования фонах все варианты элементно-агрегатной комплектации рабочего органа соответствуют агротехническим требованиям по гребнистости и устойчивости хода. У варианта с прутками вверх превышение допуска по гребнистости (5,75 см в среднем при требуемом до 5 см на глубине 30 см) оправдано наличием крупных комков почвы, извлечённых из глубины пласта для дальнейшего измельчения дополнительными приспособлениями. Превышающее допускаемое агротехническими требованиями увеличение гребнистости до 8,0–10,25 см по глубине и 20–22 см по ширине вследствие сильного разброса почвы на высокой скорости (2,93 м/с) наблюдается на фоне чёрный пар у чизеля. При наклоне прутков глубокорыхлителя вправо и влево неравномерность глубины обработки почвы возрастает до недопустимо высоких пределов (±4,0–4,20 см при допускаемом отклонении на глубине 30 см, не превышающем ±3,0 см, и ±4,01–4,50 см при допускаемом до ±4,0 см).

Отметили, что при разработке нового рабочего органа параметры и режимы его функционирования необходимо определять комплексно с использованием согласованных между собой зависимостей. Должны быть учтены не только форма рабочего органа, но и физико-механические свойства почвенной среды, которые не однородны, устойчивый ход работы, а также выполнены требуемые качественные и энергетические показатели технологического процесса. (Цель исследования) Разработка противоэрозионного глубокорыхлителя, извлекающего комки на поверхность почвы. (Материалы и методы) Рабочий орган нового типа предназначен для основной обработки почвы и глубокого (свыше 25 сантиметров) рыхления без оборота пласта с образованием кротовин при противоэрозионной обработке почвы. Представлена схема взаимодействия рабочего органа с почвой. (Результаты и обсуждение) Научную новизну исследований представляют зависимости взаимосвязи параметров и режимов функционирования нового рабочего органа в процессе взаимодействия с объектом. С использованием этих зависимостей разработана методика инженерного расчета рабочего органа в виде усиленных прутков при взаимодействии с поверхностями. Обоснованы способ движения пласта почвы и варианты его разрушения при взаимодействии с вторичными плоскостями разрушения, которые возникают в процессе подъема почвы. (Выводы) Установлены параметры и режимы функционирования нового рабочего органа глубокорыхлителя: проходной размер между прутками в начале процесса схода пласта должен быть не более 50 миллиметров. Для оптимальной траектории комка почвы форма прутка должна соответствовать уравнению брахистохроны первого порядка (циклоиды), длина прутка рабочего органа глубокорыхлителя составляет от 0 до 0,4 метра.