кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
аспирант технических наук;
graduate student of technical sciences;
Разработан цилиндро-спиральный почвообрабатывающий каток. В процессе экспериментальных исследований предложенного катка для оценки качества обработки почвы с позиции соответствия плотности почвы агротехническим требованиям принят коэффициент соответствия эталону kсэ. В результате экспериментальных исследований оптимизированы параметры и режимы работы катка, при которых достигается требуемое качество обработки почвы. Анализ полученных математических моделей показал, что на участке после прикатывания цилиндро-спиральным катком kсэ = 0,98 (соответствует плотности почвы ρ = 1185…1215 кг/м3), что полностью удовлетворяет агротехнически заданному пределу плотности почвы на глубине заделки семян - 1100…1300 кг/м3. Максимальное значение kсэ = 0,98 достигается при скорости движения агрегата v = 11 км/ч, массе балласта mб = 100 кг, шаге витка спирали l = 40 мм. Выявлено, что после обработки цилиндро-спиральным почвообрабатывающим катком коэффициент соответствия эталону составил kсэ = 0,98, что значительно выше по сравнению с серийными катками (0,83 – после прикатывания катками сеялки СЗ-5,4 и 0,91 после обработки кольчато-шпоровым катком). При оценке выровненности поверхности поля выявлено, что после обработки цилиндро-спиральным катком коэффициент выравненности kв составил 0,95, что соответственно на 7,1 % и 14,2 % больше по сравнению с участками, обработанными кольчато-шпоровыми катками и кольчатыми каточками сеялки СЗ-5,4. В ходе полевых исследований на опытном поле Ульяновского ГАУ выявлено, что урожайность ярового ячменя после поверхностной обработки почвы цилиндро-спиральным катком в среднем за три года превысила на 7,4 % и 10,3 % соответственно урожайность этой культуры после прикатывания катком ККШ-6 и каточками сеялки СЗ-5,4. Экономический эффект от внедрения предложенного катка за счет увеличения урожайности достигает 1800…2460 рублей на 1 га посевов ярового ячменя.
The cylindrical soil tillage roller was developed. In the process of experimental studies of the proposed roller for assessing the quality of tillage from the standpoint of compliance with the soil density agrotechnical requirements adopted coefficient of compliance with the standard kse. As a result of experimental studies, the parameters and modes of operation of the roller have been optimized, at which the required quality of tillage is achieved. Analysis of the mathematical models obtained showed that, after rolling with a cylindrical spiral roller, kse = 0.98 (corresponding to soil density ρ = 1185 ... 1215 kg / m3), which fully satisfies the agrotechnically specified limit of soil density at a seed embedment depth - 1100 ... 1300 kg / m3. The maximum value of kse = 0.98 is achieved when the speed of the unit is v = 11 km per hour, the ballast mass is mb=100 kg, and the turn of the spiral is l=40 mm. It was revealed that after treatment with a cylindrical-spiral soil-cultivating roller, the coefficient of compliance with the standard was kse=0.98, which is significantly higher compared to serial rollers (0.83 - after rolling the SZ-5.4 drill and 0.91 after processing the ring spur roller). When assessing the field surface alignment, it was found that after treatment with a cylindrical-spiral roller, the coefficient of uniformity kv was 0.95, which is respectively 7.1% and 14.2% more compared to the areas treated with annular-heel rollers and annular rollers of the SZ seeder -5.4. In the course of field studies on the experimental field of Ulyanovsk State Agrarian University, it was found that the yield of spring barley after surface treatment of the soil with a cylindrical-spiral roller exceeded by an average of three years for 7.4% and 10.3%, respectively, the yield of this crop after rolling with a KKSh-6 roller and SZ-5,4 seeder wheels. The economic effect of the introduction of the proposed rink due to the increase in yield reaches 1,800 ... 2,460 rubles per 1 hectare of spring barley.
В комплексе агротехнических мероприятий обработки почвы с целью обеспечения требуемых водно-воздушного и теплового режимов развития растений в начальный после посева период используют почвообрабатывающие катки как в качестве отдельных орудий, так и в составе комбинированных агрегатов [1, 2]. Применяемые катки разнообразны по конструктивному исполнению, что связано с особенностями возделывания различных сельскохозяйственных культур. Но применяемые в настоящее время катки не всегда обеспечивают требуемое качество поверхностной обработки на различных типах почв, а также после различных видов ее обработки. Поэтому важно усовершенствовать конструкции катков с учетом условий их функционирования и требований к возделыванию различных культур, а также обосновать конструктивные параметры и режимы работы разрабатываемых орудий [3, 4]. Условия, материалы и методы исследований. Проблема повышения полевой всхожести возделываемых культур, которая значительно ниже по сравнению с лабораторной, до сих пор остается актуальной [5]. Это приводит к недополучению урожая и, как следствие, к снижению прибыли. Достоверно известно, что поверхностная обработка почвы катками обеспечивает необходимую для семян плотность почвы и подъем влаги из ее нижних слоев почвы. Катки также призваны разрушить крупные почвенные комки и выровнить поверхность поля [6, 7]. Катки с не гладкой рабочей поверхностью, кроме уплотнения посевного слоя почвы, дополнительно создают мульчированный поверхностный слой [8]. Поэтому прикатывание почвы является обязательной операцией в технологиях посева сельскохозяйственных культур, так как оно способствует повышению полевой всхожести семян. В связи с этим для обеспечения требуемого качества прикатывания нами предложен цилиндро-спиральный почвообрабатывающий каток [9, 10]. Каток (рисунок 1) выполнен из цилиндрической трубы 1, торцы которой закрыты дисками 2. На дисках 2 установлены подшипниковые опоры 3, которые соединены со сцепкой 4 для агрегатирования катка с требуемым агрегатом. По периферии гладкой цилиндрической поверхности катка в продольном направлении через равные интервалы выполнены отверстия прямоугольной формы, в которых установлены спирали 5. Спирали 5 установлены с возможностью изменения их вылета h относительно гладкой цилиндрической поверхности катка и шага витка l. Кроме того, для изменения давления катка на почву в процессе проведения экспериментальных исследований в конструкции предусмотрен балластный ящик 6.Каток в процессе работы спиралями 5 разрушает комки почвы, а цилиндрической частью между спиралями 5 уплотняет почву.