Теоретические и технологические аспекты работы рыхлительного рабочего органа

Operating of quality of cutivation of a deformable soil layer is important at soil cultivating working too use. The soil as cutivated object is characterized by elastic modulus, the Poisson ratio, ultimate compression strength, angle of wall and internal friction, coefficient of specific potential energy of destruction of soil particles. All these indicators depend on values of absolute humidity of the loamy soil. By means of a finite elements method the authors predicted an intense and deformable condition of the cultivted layer of the loamy soil taking into account such suppositions as a quasi solidity, quasi elasticity, constancy of speed and depth of cultivation. For realization of this method several operations were used, such as compiling of a global stiffness matrix, a load column, solve simultaneous linear equations, definition of possible movements of nodal points in the soil body across and verticals, and also determination of specific potential energy of elementary soil fragments. The load column is formed taking into account the gravity of soil fragments, traction resistance of a side surface of a chisel and a cutting edge, and also inertia forces. In case of comparison of the received values with the experimental rate of specific potential energy of destruction of soil fragments of the loamy soil it is possible to make the forecast about geometrical parameters of a destruction zone and extent of crumbling of soil fragments. So, at absolute humidity of the loamy soil 20.73 percent, speed of the movement of 1.6 m a second, depth of processing of 0.2 m, width of working tool of 0.02 m destruction zone length in the direction of the movement makes 0.12 m, width equals 0.1 m, the critical depth of cutting is 0.08 m. The coefficient of crumbling of a zone of the disturbed state does not exceed 22 percent.При работе почвообрабатывающего рабочего органа важно управлять качеством обработки деформируемого слоя почвы. Почва как объект обработки характеризуется модулем упругости первого рода, коэффициентом Пуассона, пределом прочности на сжатие, углами внешнего и внутреннего трения, коэффициентом удельной потенциальной энергии разрушения почвенных частиц. Все перечисленные показатели зависят от значений абсолютной влажности суглинистой почвы. С помощью метода конечных элементов спрогнозировали напряженно-деформируемое состояние обрабатываемого слоя суглинистой почвы с учетом таких допущений, как квазисплошность, квазиупругость, постоянство скорости и глубины обработки. Показали, что реализациeй данного метода стали составление глобальной матрицы жесткости, грузового столбца, решение системы линейных уравнений, определение возможных перемещений узловых точек почвенного массива по горизонтали и вертикали, а также определение удельной потенциальной энергии элементарных почвенных фрагментов. Определили, что грузовой столбец формируется с учетом силы тяжести почвенных фрагментов, тягового сопротивления боковой поверхности долотообразной лапы и режущей кромки, а также сил инерции. Сопоставив полученные значения с экспериментальной величиной удельной потенциальной энергии разрушения почвенных фрагментов суглинистой почвы, можно сделать прогноз о геометрических параметрах зоны разрушения и степени крошения почвенных фрагментов. Так, при абсолютной влажности суглинистой почвы 20,73 процента, скорости движения 1,6 м в секунду, глубине обработки 0,2 м, ширине рабочего органа 0,02 м длина зоны разрушения в направлении движения составляет 0,12 м, ширина - 0,1 м, критическая глубина резания - 0,08 м. Коэффициент крошения зоны возмущенного состояния не превышает 22 процента

Принципы формирования систем машин и технологий для комплексной механизации и автоматизации технологических процессов в растениеводстве

It is noted that the urgent need for improving the country's food supply, expanding the range of field crop cultivation led to the shift from the development of single machines to creating machine systems, that is, complexes of well-balanced, coordinated integrated technologies and technical means. (Research purpose) To determine the principles of forming a machine and technology system, that reflect the state and development of mechanized and automated processes of agricultural production in certain periods of the country economy development. (Materials and methods) It is found out that for achieving this goal, it was necessary to fundamentally change the approach to creating new machines and equipment, to shift from the segmental development of single, unrelated machines to creating technical complexes, well-balanced and coordinated technically and technologically, and able to perform full cycles of work on cultivating a wide range of crops, in other words, to start creating Machine Systems. (Results and discussion) It is identified that during the implementation of the Machine Systems, there were created effective complexes of agricultural machinery in our country: high-speed arable and tilled tractors of various classes, self-propelled grain and forage harvesters, and other important types of agricultural machines. (Conclusions) It is proved that the continuously developing scientific and technical potential ensured the solution of major national economic problems, including the creation of Machine Systems. It is established that as the Machine Systems evolved, priority was given to improving reliability, safety, energy and resource saving, power/weight ratio, expanding functionality, multiplicativity, improving operators’ working conditions, quality of work, unifying components, and further increasing productivity.Отметили, что острая необходимость улучшения продовольственного снабжения населения страны, расширения спектра возделывания полевых культур обусловили задачу перехода от разработки отдельных машин к созданию Систем машин, то есть комплексов взаимно согласующихся  технологий и технических средств. (Цель исследования) Установить принципы формирования Системы машин и технологий, отражающие состояние и развитие механизированных и автоматизированных процессов сельскохозяйственного производства в определенные периоды развития народного хозяйства страны. (Материалы и методы) Выявили, что для достижения этой цели необходимо было принципиально изменить подход к созданию новой техники: перейти от разрозненной разработки отдельных, не связанных между собой машин к созданию комплексов технических средств, гармонизированных по техническим и технологическим параметрам, для выполнения полных циклов работ по возделыванию широкого спектра сельхозкультур, то есть перейти к разработке Систем машин. (Результаты и обсуждение) Определили, что в ходе реализации Систем машин в нашей стране созданы эффективные комплексы технических средств: скоростные пахотные и пропашные тракторы различных классов, самоходные зерноуборочные и кормоуборочные комбайны, другие важнейшие группы сельхозтехники. (Выводы) Доказали, что непрерывно развивающийся научно-технический потенциал обеспечил решение крупных народно-хозяйственных задач, в числе которых – создание Систем машин. Установили, что по мере эволюции Систем машин приоритет отдавали повышению надежности, безопасности, энерго- и ресурсосбережению, энергонасыщенности, расширению функциональности, мультипликативности, улучшению условий труда операторов, качества работы, унификации компонентов, дальнейшему увеличению производительности

ПАРАМЕТРОВ ВЫРЕЗНОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ДИСКА

Disk working elements are classified by continuity of the blade, forms of the disk and cutout and type of the cutout. Decrease in power consumption while introducing a segment of a spherical cut disk is possible at transformation of the external cutting edge towards a concave surface of the working element that corresponds to a difficult type of loading. The methods of calculation of power consumption at introduction of the forward cutting edge and curves forming a segment surface were developed. Normal and tangent efforts from the soil affect the platform of the curve when penetration. The coordinates of curve points of the transformed segment surface can be received by calculation. With usage of the SPSS Statistics program the curves are approximated by a square parabola. Geometrical parameters of the disk, an angle of attack, the travel speed of the movement are considered through a deepening trajectory which is also approximated by a square parabola. The soil as an object of processing is presented by deformation coefficient, the angles of external friction, compressive strength. The calculation was performed at the following basic data: the size of a horizontal single interval is 0.005 m; the size of a vertical single interval is 0.004 m; the absolute humidity of the loamy soil equals 20.73 persent; the hardness is 3.3 MPa; the width of crumbling curves is 0.01 m; the limit of soil solidity on compression is 154 175 Pa; the normal tensions corresponding to coefficient of the soil deformation made 45 178 Pa. When in loamy soil external cutting edge transformation is 1, 2 and 3 degrees, so an average value of a horizontal component of traction resistance is less than the analyzed size by 15,52, 15,79 and 13,55 percent respectively. The segment with the transformation angle of the external cutting edge equaled 2 degrees has a minimum value of average traction resistance.Установили, что дисковые рабочие органы подразделяются по сплошности лезвийной части, форме диска и выреза, характеру выреза. Предположили, что снижение энергоемкости при внедрении сегмента сферического вырезного диска достижимо при трансформации внешней режущей кромки в сторону вогнутой поверхности рабочего органа, что соответствует сложному виду нагружения. Разработали методику расчета энергоемкости при внедрении передней режущей кромки и кривых, формирующих поверхность сегмента. При внедрении площадка кривой испытывает действие нормальных и касательных усилий со стороны почвы. Координаты точек кривых поверхности трансформированного сегмента получены расчетным путем. С использованием программы SPSS Statistics кривые аппроксимированы квадратной параболой. Геометрические параметры диска, угол атаки, поступательная скорость движения учтены через траекторию заглубления, которая также аппроксимируется квадратной параболой. Почва как объект обработки представлена коэффициентом деформации, углом внешнего трения, пределом прочности на сжатие. Расчет осуществлялся при следующих исходных данных: величина горизонтального единичного интервала равна 0,005 м; величина вертикального единичного интервала - 0,004 м; абсолютная влажность суглинистой почвы - 20,73 процента; твердость - 3,3 МПа; ширина кривых крошения - 0,001 м; предел прочности почвы на сжатие - 154 175 Па; нормальные напряжения, соответствующие коэффициенту деформации почвы, составили 45 178 Па. Доказали, что при трансформации на углы 1, 2 и 3 градуса внешней режущей кромки на суглинистых почвах среднее значение горизонтальной составляющей тягового сопротивления меньше анализируемой величины на 15,52; 15,79 и 13,55 процента соответственно. Минимальной величиной среднего тягового сопротивления обладает сегмент с углом трансформации внешней режущей кромки 2 градуса

Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства

The agricultural industry in the Russian Federation is dynamically developing; the agricultural export amounts to $25 billion. In other countries, in turn, this figure is much higher, for example, in China it has exceeded$ 75 billion. The existing potential can be realized if the efficiency of agricultural production is increased by creating and implementing automation, robotization, digital technologies, and artificial intelligence. As a result it may lead to a 2.5-3.5-fold increase in labor productivity; a 2-3-fold increase in the yield of crops; a 3-4-fold cut in energy consumption and material costs, ensuring the ecological safety of agricultural production and the environment. The authors developed the concept of intelligent agriculture and identified the following areas of digital technology applications: integrated production management; digital technologies in crop production, animal husbandry, energy supply, products storage and processing ; digital engineering for rural areas. The authors presented the stages of agricultural production digitalization, including: a system for monitoring the conditions and parameters of agricultural production; information transmission system; artificial intelligence and cloud technologies, setting the foundation for management decision-making; the implementation of management decisions by robotic devices. The authors presented the examples of using digital technologies in soil cultivation, horticulture, animal husbandry, and artificial ecosystems. In animal husbandry, these technologies prove to facilitate the monitoring of the animals movement, their physiological state, parameters of the microclimate on the premises, feed and milk quality control. The Federal Scientific Agroengineering Center VIM is reported to have the necessary educational infrastructure, accredited Master’s and postgraduate studies for training specialists in digital agriculture.Показали, что аграрное производство в Российской Федерации динамично развивается, экспорт сельскохозяйственной продукции достигает 25 миллиардов долларов. В то же время этот показатель в других странах значительно больше, например, в Китае он превысил 75 миллиардов долларов. Установили, что реализовать имеющийся потенциал можно, если повысить эффективность аграрного производства путем создания и внедрения средств автоматизации, роботизации, цифровых технологий, искусственного интеллекта. Отметили, что в результате можно повысить производительность труда в 2,5-3,5 раза; увеличить урожайность культур в 2-3 раза; снизить энергетические и материальные затраты в 3-4 раза; обеспечить экологическую безопасность сельскохозяйственного производства и окружающей среды. Разработали концепцию интеллектуального сельского хозяйства, в которой выделили следующие сферы применения цифровых технологий: комплексное управление производством; цифровые технологии в растениеводстве, животноводстве, энергообеспечении, хранении и переработке продукции; цифровую инженерию сельских поселений. Представили этапы процесса цифровизации сельскохозяйственного производства, включающие: систему мониторинга условий и параметров агропромышленного производства; систему передачи информации; искусственный интеллект и облачные технологии, на базе которых формируются управленческие решения; реализацию управленческих решений роботизированными техническими средствами. Обосновали примеры применения цифровых технологий в полеводстве, садоводстве, животноводстве, искусственных экосистемах. Подтвердили, что  в животноводстве эти технологии обеспечивают мониторинг перемещения животных, их физиологического состояния, параметров микроклимата в помещениях, контроль качества кормов и молока. Констатировали, что Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ имеет необходимую образовательную инфраструктуру, аккредитованные магистратуру и аспирантуру для подготовки специалистов по цифровому сельскому хозяйству

Программы подготовки магистров в системе научных учреждений

The new Federal law «About Education in the Russian Federation» No. 273-FZ (December 29, 2012) significantly changed traditional structure of training system. Merge and integration of research institutes, formation on their base of powerful federal scientific centers gave the chance to significantly expand the sphere of educational activity, to realize masters programs. The Magistr’s programs in «Agroengineering» was designed in Federal Scientific Agricultural Engineering Center VIM to train experts for agrarian and industrial complex. Educational department «General Scientific and Special Disciplines» for high-quality training of magistrs in the Center is provided by the competent academic staff which arranges and ensures educational process, including filling as contents of the working programs on training courses, development of educational and methodical complexes, funds of estimated means, systems of diagnostics of the current educational achievements, scientific and methodical providing. Training of magistrs in scientific research institute will be more adapted to problems, production, than in higher education university, will have more practical focus. In the course of training in a magistracy of scientific institution the advanced student can participate in implementation of specific projects, work within research and production programs, and after completion of preparation can organic to join staff of research institution. The Magistr’s programs in «Agroengineering» is created to train experts for research, analytical and design activity. It is necessary to organize and ensure educational process, to fill with contents the work programs on training courses, to develop educational and methodical complexes.Принятие нового Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» № 273-ФЗ от 29 декабря 2012 г. существенно изменило традиционную структуру системы подготовки кадров. Cлияние и укрупнение научно-исследовательских институтов, образование на их базе мощных федеральных научных центров дало возможность существенно расширить сферу образовательной деятельности, а именно, реализовать программы магистерской подготовки. Магистратура по направлению «Агроинженерия» в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ призвана готовить специалистов для АПК. Для качественной подготовки магистров в Центре создана образовательная кафедра «Общенаучные и специальные дисциплины», имеющая компетентный профессорско-преподавательский состав, который ведет работу по организации и обеспечению учебного процесса, в том числе наполнение содержанием соответствующих рабочих программ по учебным курсам, разработку учебно-методических комплексов, фондов оценочных средств, системы диагностики текущих учебных достижений, научно-методического обеспечения. Отметили, что важным фактором является то, что подготовка магистров в НИИ будет более адаптированной к проблемам отрасли, производства, чем в вузе, будет иметь более практическую направленность. В процессе обучения в магистратуре научного учреждения учащийся может участвовать в реализации конкретных проектов, работать в рамках исследовательских и производственных программ, а после завершения подготовки органично влиться в коллектив исследовательского учреждения. Определили, что магистратура по направлению «Агроинженерия» призвана готовить специалистов для научно-исследовательской, аналитической, конструкторской и проектной деятельности. Установили, что необходимо выстроить систему организации и обеспечения учебного процесса, наполнить содержанием соответствующие рабочие программы по учебным курсам, разработать учебно-методические комплексы

Основные направления повышения ресурса быстроизнашиваемых рабочих органов сельскохозяйственных машин

The efficiency of agricultural machine and tool operation is noted to significantly depend on the characteristics of the working bodies. The paper emphasizes the importance of working bodies’ reliability and operating lifetime which largely depend on wear resistance, strength, as well as design features. (Research purpose) To substantiate the choice of effective modern directions to increase the operating lifetime of wearable agricultural machine working bodies, the choice of types and characteristics of the materials used and technological methods for their hardening. (Materials and methods) The many years’ experience of the FNAC VIM in this area has been studied. A concept analysis of the relevant technical information has been conducted. (Results and discussion) The basics and conditions of abrasive wear of agricultural machinery parts are presented. The concept of "structural wear resistance" is clarified. The paper analyzes the materials (steels, hard alloys) of the working bodies of the agricultural machines used in Russia and abroad. Their main comparative physical and mechanical characteristics are pointed out. A method is proposed for selecting basic design parameters based on the strength characteristics of the materials used. Surfacing technologies for hardening the agricultural machine working bodies are compared. The paper substantiates the most effective technological options, individual technical and economic parameters, recommendations for the use of materials. (Conclusions) It is proved that the use of surfacing technologies leads to a 1.5-4.5-times increase in the operating lifetime of working bodies and significant economic efficiency.Отметили, что от характеристик рабочих органов существенно зависит эффективность эксплуатации сельскохозяйственных машин или орудий. Подчеркнули важность таких параметров, как надежность и ресурс, которые в значительной степени зависят от износостойкости, прочности, а также от конструктивных особенностей. (Цель исследования) Обосновать выбор современных эффективных направлений для повышения ресурса быстроизнашиваемых рабочих органов сельхозмашин, а также видов и характеристик применяемых материалов и технологических способов их упрочнения. (Материалами и методы) Изучили многолетний опыт работы ФНАЦ ВИМ по данному направлению. Провели предметный анализ соответствующей технической информации. (Результаты и обсуждение) Представили основы и условия абразивного изнашивания деталей сельхозмашин. Раскрыли понятие «конструкционной износостойкости». Проанализировали материалы (стали, твердые сплавы) рабочих органов сельхозмашин, используемых в России и за рубежом. Привели их основные сравнительные физико-механические характеристики. Предложили методику выбора базовых конструктивных параметров исходя из прочностных характеристик применяемых материалов. Сравнили наплавочные технологии упрочнения рабочих органов сельхозмашин. Обосновали наиболее эффективные технологические варианты, отдельные технико-экономические параметры, рекомендации по применению материалов. (Выводы) Доказали, что применение наплавочных технологий повышает ресурс рабочих органов в 1,5-4,5 раза при значительной экономической эффективности

Энергетическая и технологическая оценка почвообрабатывающего рабочего органа

Soil-cultivating is the most power-intensive operation in crop production. It was defined that decrease in power consumption of a ploughshare as the most loaded working tool of the plow is possible due to its oscillation or by change of its parameters. It was noted that the perspective direction of decrease in power consumption is shape change of a ploughshare or its cutting edge. It was established that if the ploughshare operates in the layer split mode at the prevailing role of tangential shearing stress, then it is expedient to change parameters of all surface; if in the broken layer mode - only parameters of the cutting edge. The device for dynamometer test of hinged plows was worked out. The results obtained in experimental studies confirmed expediency of change of a shape of the cutting edge owing to a deviation of an edge of the fragmented part of a ploughshare towards a moldboard front surface by 2, 3 and 4 degrees. It was educed that at 2 degrees angle deviation the horizontal component of plowing resistance is less than control by 7.2 percent, 3 degrees - by 5.7, 4 degrees - by 3.6 percent. It was established that surface ridgeness during the operating of ploughshares with 2 degrees angle of flange in comparison with control increased by 22.6 percent, 3 degrees - by 5.46 percent, with 4 degrees angle this indicator decreased by 8.21 percent. Trash burial ratio was respectively higher by 7.56; 7.61 and 6.50 percent, and soil pulverization coefficient - by 8.52; 13.17 and 15.55 percent. It was proved that the highest trash burial ratio corresponds to a ploughshare with 4 degrees angle of flange. It was showed that taking into account the minimum value of a horizontal component of plowing resistance, soil pulverization coefficients and trash burial ratio on loamy soils it is more expedient to use a ploughshare with a with 2 degrees angle of flange.Обработка почвы остается самой энергоемкой операцией в производстве сельхозкультур. Определили, что снижение энергоемкости лемеха как наиболее нагруженного рабочего органа плужного корпуса возможно за счет его колебания или путем изменения его параметров. Отметили, что перспективное направление снижения энергоемкости - изменение формы лемеха. При этом изменяются или общие параметры лемеха за счет переменного угла резания, или же только форма режущей кромки. Установили, что если лемех работает в режиме скалывания пласта при преобладающей роли касательных напряжений, то целесообразно изменить параметры всей поверхности; если в режиме излома пласта - только режущей кромки. Разработали устройство для динамометрирования навесных плугов. Подтвердили результатами экспериментальных исследований целесообразность изменения формы режущей кромки посредством отклонения лезвия фрагментированной части лемеха в сторону лицевой поверхности отвала на углы: 2, 3 и 4 градуса. Получили, что при отклонении лезвия на 2 градуса горизонтальная составляющая тягового сопротивления меньше значения в контрольном варианте на 7,2 процента; 3 градуса - на 5,7; 4 градуса - на 3,6 процента. Установили, что при работе лемехов с углом отбортовки 2 градуса гребнистость поверхности пашни в сравнении с контролем увеличилась на 22,6 процента, 3 градуса - на 5,46, а при угле 4 градуса данный показатель уменьшился на 8,21 процента. Степень заделки растительных остатков, в сравнении с контролем, была выше, соответственно, на 7,56; 7,61 и 6,50 процента. Определили, что наивысший показатель степени заделки растительных остатков соответствует углу отбортовки лезвия лемеха 3 градуса. При работе лемеха с углом отбортовки 2 градуса коэффициент крошения, в сравнении с контролем, был выше на 8,52 процента; 3 градуса - на 13,17; 4 градуса - на 15,55 процента. Доказали, что наивысший показатель степени заделки растительных остатков соответствует углу отбортовки лезвия лемеха 4 градуса. Показали, что с учетом минимальной величины горизонтальной составляющей тягового сопротивления, коэффициентов крошения и степени заделки растительных остатков на суглинистых почвах целесообразнее использовать лемеха с углом отбортовки лезвия лемеха 2 градус

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАБОТЫ ДИСКОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА

Power consumption decrease is an important factor at the soil tillage and for the choice of working tools, in particular disc ones which are mounted on plow, harrow, disc headers, and stubblers. The authors have assumed that transformation of the external blade edge of a segment of a cutout disc towards his concave surface will reduce power consumption of interaction. A laboratory setup was used for mounting V-shaped and chisel-tipe tines, plow bodies, disc working tools. A lead angle and tillage depth can be changet due to basic wheels. Segments of three 560 mm cutout disks were plastic deformed. The external bladeg edge of a segment was unbent by means of a templet and controlled by the measuring tool. Test conditions: a background is a cereal crops stubble, soil type is clay loam, absolute humidity equals 24.47 percent, hardness is 2.44 MPas. The horizontal component of traction resistance of cutout discs with the blade edge transformed by 1, 2 and 3 degrees external is less than similar parameter of standard working tool on 24.86; 30.92 and 27.48 percent respectively. At the same time degree of plant remains incorporation accrued by 2.63; 5.96 and 8.30 percent in absolute terms. The soil surface crumbling coefficient increased by 2.27; 4.51 and 20.33 percent in absolute terms. The size of a surface roughness decreased by 12.75; 33.33 and 41.44 percent respectively.Снижение энергоемкости - важное условие при обработке почвы и выборе рабочих органов, в частности дисковых, которые устанавливаются на плугах, дисковых боронах, дискаторах, лущильниках, комбинированных агрегатах. Предположили, что трансформация внешней режущей кромки сегмента вырезного диска в сторону его вогнутой поверхности снизит энергоемкость взаимодействия. Использовали навесную лабораторную установку, на которой можно монтировать стрельчатые и долотообразные лапы, плужные корпуса, дисковые рабочие органы. Предусмотрена возможность изменения угла атаки и глубины хода с помощью опорных колес. Сегменты трех вырезных дисков диаметром 560 мм в нагретом состоянии были подвергнуты пластическому деформированию. Внешнюю режущую кромку сегмента отгибали с помощью шаблона и контролировали измерительным инструментом. Условия проведения испытаний: фон - стерня зерновых, гранулометрический состав - суглинок, абсолютная влажность - 24,47 процента, твердость - 2,44 МПа. Установили, что горизонтальная составляющая тягового сопротивления вырезных дисков с трансформированной на 1, 2 и 3 градуса внешней режущей кромкой меньше аналогичного параметра стандартного рабочего органа на 24,86; 30,92 и 27,48 процента соответственно. При этом отмечается увеличение степени заделки растительных остатков на 2,63; 5,96 и 8,30 процента в абсолютном выражении. Коэффициент крошения поверхностного слоя увеличился на 2,27; 4,51 и 20,33 процента в абсолютном выражении. Величина гребнистости поверхности уменьшилась на 12,75; 33,33 и 41,44 процента соответственно

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ ТЕХНИКА: ПУТИ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ

The group of scientists in Russian Academy of Sciences system has finished the next stage of creation, test and widespread introduction of import-substituting competitive machinery for antidroughty technology. They created the complex of technologically functional completely closed upgraded soil-cultivating and sowing machines for all soil climatic conditions in Russia. The offered technology with a complex of the domestic technics is more profitable than foreign one. Crops cultivation on this technology under drought conditions promotes reduction of import of main types of agricultural production. The foreign machines can not always operate on stubble fields in Russia. They are adapted only for prior soil tillage minimum technology. Domestic agrotechnologies with the machines complex adapted to local conditions, in comparison with the best foreign analogs, allow to increase twice productivity and yield, by 3 times to lower expenses of fuel and capacity requirement, by 4 times - metal consumption and by 5 times - resources. The developed technics complexes can be used for moisture-power-resource-saving environmentally friendly production technologies. The cumulative economic effect of use of the upgraded equipment on 1 million hectares of wheat makes 8-45 billion rubles.Коллектив ученых в системе РАН завершил очередной этап создания, испытания и широкого внедрения импортозамещающей высококонкурентоспособной техники для противозасушливой технологии. Создан комплекс технологически функциональной цельнозамкнутой модернизированной почвообрабатывающей и посевной техники для всех почвенных климатических условий России. Показано, что предложенная технология с комплексом отечественной техники рентабельнее зарубежной. Доказано, что выращивание сельхозкультур по данной технологии в условиях засухи способствует сокращению импорта основных видов сельскохозяйственной продукции. Установлено, что зарубежная техника не всегда может работать по стерне в полевых условиях агропредприятий России. Она приспособлена только для предварительной минимальной технологии обработки почвы. Отмечено, что отечественные агротехнологии с адаптированным к местным условиям комплексом техники, по сравнению с лучшими зарубежными аналогами, позволяют в 2 раза повысить производительность и урожайность сельхозкультур, в 3 раза снизить затраты топлива и потребность в мощности, в 4 раза - металлоемкость и в 5 раз - ресурсы. Разработанные комплексы техники могут быть использованы для влаго-, энерго-, ресурсосберегающих экологически чистых технологий производства продукции растениеводства. Показано, что общий экономический эффект от использования модернизированной техники на 1 млн га посева пшеницы составляет 8-45 млрд руб

Влияние геометрических и установочных параметров плужных рабочих органов на агротехнические и силовые характеристики

The paper contains the analysis results of the influence of geometric and setup parameters of the plow working tools on agrotechnical indicators and traction resistance of a plow. (Research purpose) To determine the agrotechnical indicators of tillage quality depending on the type of a plow moldboard and determine the optimal moldboard for loamy soils. (Materials and methods) Agrotechnical indicators included crumbling, soil layer turnover, and the incorporation (embedding) degree of plant residues. More intensive lumpiness is observed as the content of clay particles increases. The angle of plow body setup relative to the furrow walls is changed using the middle bolts securing the plow body rack of the frame and installing additional washers on one of the two remaining bolted joints. For experiments on the influence of the inclination angle of the plow-bottom surface relative to the furrow wall, the plow bodies were located at angles of 30 to 55 degrees. (Results and discussion) It has been established that at angles of 30-35 degrees, the diameter of clods increases to values exceeding the permissible norm by 10-20 percent. An increase in the angle of more than 45 degrees reduced the diameter of clods to 10-30 millimeters. With an increase in angle to 50-55 degrees, shearing chips changed into shifting chips. The authors determined traction resistance of plows with various types of moldboards and identified the results of analytical calculations and experimental data in field trials using a dynamometer. Traction resistance of the plow decreases as cylinder moldboards are substituted with screw (auger-type) ones. (Conclusions) It has been determined that as the angle of plow body setup relative to the furrow walls increases, the size of soil fragments decrease, and shearing chips change into shifting chips. It has been proved that general-purpose and half-screw moldboards demonstrate the best agrotechnical indicators on loamy soilsПровели анализ влияния геометрических и установочных параметров плужных рабочих органов на агротехнические показатели и тяговое сопротивление плуга.(Цель исследования) Определить агротехнические показатели качества обработки почвы в зависимости от типа отвалов и обосновать выбор оптимального отвала для суглинистых почв.(Материалы и методы) К агротехническим показателям отнесли крошение, оборот пласта, степень заделки растительных остатков. Увеличение комковатости при вспашке суглинистых почв происходит с ростом содержания глинистых частиц. Угол установки плужного корпуса относительно стенки борозды изменяли посредством выкручивания среднего болта крепления стойки корпуса плуга к раме и постановкой дополнительных шайб на одно из двух оставшихся болтовых соединений. Для экспериментов по влиянию угла наклона лемешно-отвальной поверхности относительно стенки борозды плужные корпуса устанавливали под углами от 30 до 55 градусов.(Результаты и обсуждение) Установили, что при углах 30-35 градусов, диаметр комков возрастал до значений, превышающих допустимую норму на 10-20 процентов. Увеличение угла более 45 градусов снизило диаметр комков до 10-30 миллиметров. С увеличением угла до 50-55 градусов наблюдался переход от стружки отрыва к стружке сдвига. Определили тяговое сопротивление плуга с различными типами отвалов. Выявили идентичность результатов аналитического расчета и экспериментальных данных в полевых испытаниях с использованием динамометра. Тяговое сопротивление плуга снижается при переходе от использования цилиндрических отвалов к винтовым.(Выводы) Определили, что с увеличением угла установки лемешно-отвальной поверхности к стенке борозды снижается размер почвенных фрагментов, а стружка отрыва переходит в стружку сдвига. Доказали, что на суглинистых почвах культурные и полувинтовые отвалы характеризуются лучшими агротехническими показателями