Анализ энергоемкости процесса вспашки почвы мотоблоком в агрегате с лемешно-отвальным плугом
Автор: Купряшкин Владимир Федорович, Уланов Александр Сергевич, Наумкин Николай Иванович, Безруков Анатолий Владимирович, Шляпников Михаил Геннадьевич
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем
Статья в выпуске: 3, 2019 года.
Бесплатный доступ
Введение. Вспашка почвы является одной из главных операций при возделывании сельскохозяйственных культур. Она представляет собой одну из самых трудоемких операцией в растениеводстве, на которую расходуется около 40 % всех энергетических затрат. Основная часть этих издержек приходится на обеспечение мощности, необходимой для эффективного функционирования мотоблока с лемешно-отваль-ным плугом. Поэтому определение затрачиваемой мощности мотоблока является актуальной задачей. Материалы и методы. Для решения проблемы определения энергетических характеристик мотоблока при проведении вспашки почвы был проведен теоретический анализ, включающий в себя значение крутящего момента, силу тяги на ходовых колесах, силу сопротивления при их перекатывании, а также силу сопротивления на лемешно-отвальном корпусе плуга с учетом геометрических параметров пахотного агрегата на базе мотоблока. В результате чего были получены искомые зависимости затрачиваемой мощности и удельной энергоемкости, методика нахождения которых изложена в материалах статьи. Результаты исследования. В результате проведенного анализа баланса были получены зависимости для нахождения потребляемой мощности, а также для удельной энергоемкости вспашки почвы мотоблоком с лемешно-отвальным плугом, позволяющие дать энергетическую оценку функционированию пахотного агрегата. Обсуждение и заключение. На основании установленных расчетных зависимостей требуемой мощности и удельной энергоемкости с учетом экспериментальных данных взаимодействия плуга с почвой, конструктивных параметров и технологических режимов работы пахотного агрегата, состоящего из мотоблока «Нева» МБ-2С-7,5 Pro и лемешно-отвального плуга П1-20/3, были получены их частные решения, способствующие выбору оптимальных режимов его функционирования.
Почва, мотоблок, лемешно-отвальный плуг, устойчивость движения, мощность, энергоемкость
Короткий адрес: https://sciup.org/147220628
IDR: 147220628 | DOI: 10.15507/2658-4123.029.201903.414-427
Список литературы Анализ энергоемкости процесса вспашки почвы мотоблоком в агрегате с лемешно-отвальным плугом
- Василенко В. В., Коржов С. И., Василенко С. В., Хахулин А. Н. Способы повышения качества отвальной вспашки//Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2014. № 3. С. 118-122. DOI: 10.17238/issn2071-2243
- Integrated Farm Management for Sustainable Agriculture: Lessons for Knowledge Exchange and Policy/D. C. Rose //Land use Policy. 2019. Vol. 81. Pp. 834-842. DOI: 10.1016/j.landusepol.2018.11.001
- Causarano H. Factors Affecting the Tensile Strength of Soil Aggregates//Soil and Tillage Research. 1993. Vol. 28, Issue 1. Pp. 15-25. URL: http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=NL9306567 (дата обращения: 13.06.2019).
- Kim J. H., Kim K. U., Wu Y. G. Analysis of Transmission Loads of Agricultural Tractors//Journal of Terramechanics. 2000. Vol. 37, Issue 3. Pp. 113-125. (99)00022-1 DOI: 10.1016/S0022-4898
- Купряшкин В. Ф., Наумкин Н. И., Фирстов А. Ф., Уланов А. С. Анализ динамических нагрузок в приводе машины для обработки почвы в теплицах МПТ-1,2//Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5, ч. 1. С. 94-100. URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33725 (дата обращения: 13.06.2019).
- Мингалимов Р. Р., Мусин Р. М. Исследования процесса образования и использования дополнительной движущей силы машинно-тракторного агрегата в результате применения движителей-рыхлителей//Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 1. С. 126-132.
- Донцов И. Е., Лысыч М. Н., Шабанов М. Л. Результаты лабораторных исследований силовых параметров почвообрабатьшающих рабочих органов//Лесотехнический журнал. 2017. № 2. С. 166-175.
- DOI: 10.12737/article_5967eaca8aa488.95157042
- Безруков А. В., Наумкин Н. И., Купряшкин В. Ф., Еремкин И. В. Анализ баланса мощности, расходуемой самоходной малогабаритной почвообрабатывающей фрезой с автоматическим регулированием режимов работы//Машиноведение. 2015. Вып. 1. С. 37-12. URL: http://imash.kg/index.php/zhurnal-mashinovedenie-2015-vypusk-1 (дата обращения: 13.06.2019).
- Гуреев И. И., Климов Н. С. Минимизация энергоемкости фрезероной обработки почвы//Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 64-67.
- DOI: 10.18551/issn1997-0749.2018-01
- Мясищев Д. Г. Проектирование мотоблоков с учетом требований эргономики//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1996. № 12. С. 15-20. URL: http://www.tismash.ru (дата обращения: 13.06.2019).
- Mattetti М., Varani М., Molari G., Morelli F. Influence of the Speed on Soil-Pressure over a Plough//Biosystems Engineering. 2017. Vol. 156. Pp. 136-147.
- DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2017.01.009
- Horn R. F., Taubner H., Wuttke M., Baumgartl T. Soil Physical Properties Related to Soil Structure//Soil and Tillage Research. 1994. Vol. 30, Issue 2. Pp. 187-216. (94)90005-1
- DOI: 10.1016/0167-1987
- Шмонин В. А. Теория, конструкция и расчет ротационных почвообрабатывающих машин//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2008. № 7. URL: https://rucont.ru/efd/356670 (дата обращения: 13.06.2019).
- Мударисов С. Г. Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов с почвой//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. № 7. С. 27-30. URL: https://istina.msu.ru/publications/article/87053419/(дата обращения: 13.06.2019).
- Girma G. Dynamic Effects of Speed, Depth and Soil Strength Upon Forces on Plough Components//Journal of Agricultural Engineering Research. 1992. Vol. 51. Pp. 47-66. (92)80025-N
- DOI: 10.1016/0021-8634
- Донцов И. Е., Лысыч М. Н. Установка для объемного динамометрирования почвообрабатывающих рабочих органов и результаты ее использования//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2017. № 2. С. 9-18. URL: https://www.rucont.ru/efd/623597 (дата обращения: 13.06.2019).
- Мяленко В. И., Маринов Н. А. Пространственное динамометрирование рабочих органов почвообрабатьшающих орудий//Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. № 5. С. 22-26.
- DOI: 10.22314/2073-7599-2017-5-22-26
- Овчинников В. А., Чаткин М. Н., Овчинникова А. В. Оптимизация параметров и режимов работы дискового высевающего аппарата по критерию равномерности высева//Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 3. С. 379-388.
- DOI: 10.15507/0236-2910.028.201803.379-388
- Купряшкин В. Ф., Уланов А. С., Наумкин Н. И. Обоснование конструкции динамометрического модуля для исследования лемешно-отвального плуга мотоблока и его практическая апробация с использованием технологий реверс-инжиниринга//Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 3. С. 400-415.
- DOI: 10.15507/0236-2910.028.201803.400-415
- Смагин В. П., Заздравный А. Н. Агрономическое значение твердости почв//Почвоведение. 1981. № 2. С. 138-141. URL: http://www.pochva.com/index.php?content=5&journal=%CF%EE%F7%E2%E E%E2%E5%E4%E5%ED%E8%E5&yeai=1981&number=2&number_id=622 (дата обращения: 13.06.2019).
- Method and System of Plowing Depth Online Sensing for Reversible Plough/Yin Yanxin //IFAC-PapersOnLine. 2018. Vol. 51, Issue 17. Рp. 326-331. По
- DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.08.199