Обоснована схема конструкции фрезерной двухбарабанной машины для обработки почвы при современных грядовых технологиях возделывания овощных культур. Проведенные полевые испытания опытных образцов машины, разработанной совместно Федеральным агроинженерным центром ВИМ и Российским государственным аграрным университетом - МСХА имени К.А. Тимирязева, показали, что данная конструкция не всегда обеспечивает рыхление верхнего слоя почвы в соответствии с агротехническими требованиями для формирования гряд. Предложена математическая модель для компьютерных расчетов основных параметров рабочих органов машины-грядообразователя - диаметров и частот вращения фрезерных барабанов. Выполнено компьютерное моделирование и проведены расчеты кинематических показателей работы машины - подачи на нож и степени крошения (толщины стружки, отрезаемой ножами фрезерных барабанов), а также энергетических показателей, действующих на фрезерные барабаны сил сопротивления почвы, крутящих моментов, а также мощности передаваемой через вал отбора мощности трактора. Описанная математическая модель работы машины учитывает различные почвенные условия. Разработаны рекомендации по совершенствованию конструкции машины путем оснащения привода заднего фрезерного барабана от гидромотор-редуктора. В результате аналитических исследований определено, что для повышения качества обработки почвы и снижения энергетических затрат необходимо плавное регулирование частоты вращения заднего фрезерного барабана в пределах 150...200 мин-1. Модернизированный фрезерный грядообразователь способен обеспечить качественное рыхление почвы на глубину до 12 см с измельчением пожнивных остатков и мульчирование поверхности поля зубьями заднего барабана под посадку картофеля, топинамбура в системе элитного семеноводства, а также нарезку гряд при возделывании моркови, салата и других овощей в открытом грунте для всех природно-климатических зон России.
The authors present the design of a twin-rotor machine for ridge bed forming in cultivation of vegetables technologies. The field tests of the machine prototypes carried out jointly by Federal Agroengineering Center VIM and Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy have shown that this design does not always loosen the topsoil in accordance with the agronomic requirements for ridge formation. A mathematical model has been developed to enable computer calculations of the rational parameters of the machine's working parts - tiller rotor diameters and speeds. Computer simulations have been performed to calculate the machine's kinematic parameters - feed to the cutter and the degree of crumbling (the thickness of soil cut off by the tiller rotors), as well as energy indicators - soil resistance forces acting on the rotors, driving torques, as well as the power transmitted through the tractor's power takeoff shaft. The considered mathematical model of the machine operation takes into account various soil conditions. Recommendations have been worked out to improve the machine design by driving the rear tiller rotor from the hydraulic motor. According to analytical studies, in order to improve the quality of tillage and reduce energy costs, it is necessary to smoothly change the rear rotor speed in the range between 150 and 200 min-1. The upgraded machine will provide high-quality tillage at the depth of up to 12 cm with grinding of crop residues and mulching the field surface with teeth of the rear tiller rotor for planting potato and Jerusalem artichoke in the system of elite seed production, and cutting the ridges in the cultivation of carrot, lettuce and other vegetables in the open ground in all climatic zones of Russia.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.