Теоретическое исследование подкапывающего лемеха картофелеуборочного агрегата для снижения потерь урожая и эрозии почвы
Автор: Гаджиев Парвиз Имранович, Шестакова Елена Владимировна, Рамазанова Гюльбике Гудретдиновна
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Агроинженерия
Статья в выпуске: 2, 2022 года.
Бесплатный доступ
Введение. Качество работы картофелеуборочных машин, наряду с конструктивной особенностью, зависит от способа уборки картофеля. Возделывание картофеля предусматривает выполнение комплекса мероприятий, направленных на повышение и сохранение качества товарной продукции при уборке картофеля. В связи с этим для снижения потерь урожая и предотвращения ветровой эрозии почвы предлагается агрегат и способ уборки картофеля. Чтобы уменьшить количество комков, соизмеримых с размерами клубней, перед подкапывающим рабочим органом картофелеуборочного агрегата устанавливаются рыхлительные лапы. Цель работы - провести теоретическое исследование подкапывающего рабочего органа картофелеуборочного агрегата для снижения потерь урожая и эрозии почвы. Материалы и методы. Проанализирована работа подкапывающего лемеха. Его угол наклона к горизонту обуславливает наименьшее сгруживание лемеха, минимальное сопротивление движению почвенного пласта и рациональную высоту подъема массы. Рациональное значение угла наклона лемеха определено с учетом условия, что сила подпора пласта должна быть минимальной. Результаты исследования. Предложена математическая зависимость определения рационального значения угла наклона лемеха, обуславливающего минимальное значение силы подпора пласта, действующей вдоль лемеха. В результате исследований построены графические зависимости рационального значения угла наклона лемеха от коэффициента трения почвы о лемех и высоты подъема пласта почвы лемехом от оптимального значения угла наклона при фиксированной длине лемеха. Обсуждение и заключение. При проведении теоретических исследований подкапывающего лемеха картофелеуборочного агрегата учитывались тип почвы и коэффициент трения почвенного пласта о лемех. Определен рациональный угол наклона лемеха, при котором будет обеспечен оптимальный развал пласта с минимальным сгруживанием. Это обеспечит снижение потерь урожая.
Сепарация почвы, картофелеуборочный агрегат, элеватор, угол наклона лемеха, сила подпора пласта, эрозия почвы
Короткий адрес: https://sciup.org/147237986
IDR: 147237986 | УДК: 631.356.4:631.51 | DOI: 10.15507/2658-4123.032.202202.263-278
Theoretical research of the potato harvester lifting plowshare to reduce yield losses and soil erosion
Introduction. The potato harvester operation quality depends not only on the design features, but also on the method for harvesting of potatoes. Cultivation of potatoes involves the implementation of a set of measures aimed at improving and preserving the quality of commercial products when harvesting of potatoes. In this regard, to reduce yield losses and prevent wind erosion of soil, a unit and method for harvesting of potatoes is proposed. To reduce the number of clods commensurate with the size of tubers, there are installed ripper tines ahead of the potato harvester tool. The aim of the work is to conduct a theoretical research of the tool of the potato harvester to reduce yield losses and soil erosion. Materials and Methods. The lifting plowshare operation has been analyzed. Its angle to the horizon determines the least displacement of the lifting plowshare, the minimum resistance to the soil layer movement and optimal height of lifting soil mass. The optimal value of the plowshare inclination angle has been determined taking into account the condition that the back pressure of the soil layer should be minimal. Results. There has been proposed a mathematical dependence for determining the optimal value of the angle of plowshare inclination, which determines the minimum value of the soil layer back pressure acting along the plowshare. As a result of the research, there have been plotted graphical dependences of the optimal value of the plowshare inclination angle on the coefficient of soil friction on the plowshare and dependences of the height of a soil layer lifting with the plowshare on the inclination angle optimal value at a fixed plowshare length. Discussion and Conclusion. In carrying out the theoretical research of the potato harvester plowshare, the soil type and coefficient of a soil layer friction on the plowshare were taken into account. There has been determined the optimal angle of plowshare inclination to provide optimal breaking down of soil with minimum soil bulldozing, thus ensuring reduction in yield losses.
Список литературы Теоретическое исследование подкапывающего лемеха картофелеуборочного агрегата для снижения потерь урожая и эрозии почвы
- Формирование комплекса картофелеуборочных и транспортных машин / И. А. Успенский [и др.] // Техника и оборудование для села. 2021. № 2. С. 27-31. doi: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-2-27-31
- Starovoitova O. A., Starovoitov V. I., Manokhina A. A. The Study of Physical and Mechanical Parameters of the Soil in the Cultivation of Tubers [Электронный ресурс] // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1172. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1172/1/012083
- Джабборов Н. И., Захаров А. М., Зыков А. В. Метод определения показателей оценки эффективности обработки картофеля аэродинамическим способом // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 1. С. 77-90. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201901.077-090
- Гаджиев П. И., Рамазанова Г. Г., Манаенков К. А. Повышение эффективности обработки почвы для комбайновой уборки картофеля // Наука в центральной России. 2020. № 4. С. 33-40. doi: https://doi.org/10.35887/2305-2538-2020-4-33-40
- Обоснование параметров комкоразрушающего битерного барабана машины для предпосадочной подготовки почвы к комбайновой уборке картофеля / П. И. Гаджиев [и др.] // Техника и оборудование для села. 2019. № 8. С. 15-18. doi: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2019-8-15-18
- Результаты лабораторных исследований просеваемости почвы пруткового элеватора с асимметричным расположением встряхивателей и регулируемым углом наклона полотна / А. С. Дорохов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31, № 3. С. 380-402. doi: https://doi. org/10.15507/2658-4123.031.202103.380-402
- Способ уборки картофеля и агрегат для ее осуществления : патент 1720551 СССР / Гаджиев П. И. [и др.]. № 4774881 ; заявл. 29.12.1989 ; опубл. 23.03.1992. 9 с. URL: https://findpatent.ru/ patent/172/1720551.html (дата обращения: 15.01.2022).
- Исследование крошения почвы при ее предпосадочной подготовке к последующей комбайновой уборке картофеля / П. И. Гаджиев [и др.] // Техника и оборудование для села. 2019. № 4. С. 20-23. doi: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2019-4-20-23
- Comparative Study ofthe Force Action ofHarvester Work Tools on Potato Tubers /A. Siberev [et al.] // Research in Agricultural Engineering. 2019. Issue 3. P. 85-90. doi: https://doi.org/10.17221/96/2018-RAE
- Abedi G., Abdollahpour S., Bakhtiari M. R. Aerodynamic Properties of Potato Tubers to Airflow Separation from Stones and Clods // International Journal of Vegetable Science. 2019. Vol. 25, Issue 1. P. 87-94. doi: https://doi.org/10.1080/19315260.2018.1478920
- Study of Soil Separation at a Potato Chain with a Cross Rotating Agitator [Электронный ресурс] / M. Y. Kostenko [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 6th International Conference on Agriproducts Processing and Farming (17-18 October 2019). Vol. 422. Voronezh, 2019. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012032
- Impact of Soil Compaction on the Engineering Properties of Potato Tubers / M. K. Edrris [et al.] // International Journal of Agricultural & Biological Engineering. 2020. Vol. 13, Issue 2. P. 163-167. doi: https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20201302.4818
- Validating the Parameters of the Rotary Device for Potato Haulm Removal / N. V. Byshov [et al.] // Bioscience Biotechnology Research Communications. 2019. Vol. 12, Issue 5. Р. 312-322. URL: https:// elibrary.ru/item.asp?id=41357405 (дата обращения: 15.01.2022).
- Ковалев И. В. Ковалева Н. О. Эколого-функциональная роль почв в развитии цивилизации // История и современность. 2009. № 1. С. 93-114. URL: https://clck.ru/gfiZo (дата обращения: 15.01.2022).
- Research of Constructive and Regulatory Parameters of the Assembly Working Parts for Potato Harvesting Machines / S. M. Hrushetsky [et al.] // Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59, Issue 3. P. 101-110.
- Оценка перспективной технологической схемы картофелеуборочного комбайна / И. А. Успенский [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 1. С. 262-269. URL: https://clck.ru/gfacw (дата обращения: 15.01.2022).
- Experiment and Analysis of Potato-Soil Separation Based on Impact Recording Technology / Z. Wei [et al.] // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2019. Vol. 12, Issue 5. P. 71-80. URL: https://www.ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/4573 (дата обращения: 15.01.2022).
- Features of Applying Biological Preparations in the Technology of Potato Growing on Gray Forest Soils / D. V. Vinogradov [et al.] // International Journal of Engineering and Technology. 2018. Vol. 7, Issue 4. P. 242-246. URL: https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/23752 (дата обращения: 15.01.2022).
- Design and Experiment of a Self-Propelled Crawler-Potato Harvester for Hilly and Mountainous Areas / J. G. Zhou [et al.] // INMATEH Agricultural Engineering. 2021. Vol. 64, Issue 2. P. 151-158. doi: https://doi.org/10.35633/inmateh-64-14
- Improving the Working Bodies of the Harvesting Machines by Means of the Use of Composite Materials [Электронный ресурс] / N. Zhbanov [et al.] // BIO Web of Conferences. 2020. Vol. 17. URL: https://pubag.nal.usda.gov/catalog/7400387 (дата обращения: 15.01.2022).
