Удосконалення технологічних процесів і технічних засобів обробітку ґрунту в системі органічного землеробства

Abstract

В роботі запропонована методика аналітичного визначення якості розпушення ґрунту комбінованим агрегатом на проектному етапі його створення. Методика передбачає аналіз послідовного впливу на оброблюване середовище робочих органів різної геометричної форми, що дозволяє виконати раціональну їх комплектацію в агрегаті. В основу аналітичних досліджень закладена теорія внутрішньої напруги у ґрунті, яка отримала подальший розвиток. Сутність теорії полягає в тому, що у ґрунті існує внутрішня напруга (ВН). Якщо силове поле (СП), що створює робочий орган перевищує ВН, то відбувається процес кришення. Співвідношення СП і ВН визначає ступінь кришення і розміри структурованих відмінностей, що утворюються. При цьому, величина СП визначається величиною площі поверхні зколюваної призми і питомим зчепленням часток ґрунту, а величина ВН – силами зчеплення часток і модулем пружності. В запропонованій моделі виконаний перехід від дискретного до інтегрального визначення загальної реакції ґрунту на дію робочих поверхонь робочого органа, що дозволило суттєво підвищити точність виконуваних розрахунків. В роботі наведені приклади раціонального комплектування комбінованих агрегатів на основі дискових робочих органів в залежності від конкретних ґрунтових умов пристосовано до технології мінімального обробітку ґрунту Mini-Till. Якість розпушення ґрунту, внутрішня напруга, комбінований агрегат, раціональна комплектація.

В работе предложена методика аналитического определения качества обработки почвы комбинированным агрегатом на проектном этапе его разработки. Методика предусматривает анализ последовательного воздействия на обрабатываемую среду рабочих органов различной геометрической формы, что позволяет выполнить их рациональную комплектацию в агрегате. В основу аналитических исследований положена теория внутреннего напряжения в почве, которая в данной работе получила дальнейшее развитие. Суть теории заключается в том, что в почве изначально существует внутреннее напряжение (ВН). Если создаваемое рабочим органом силовое поле (СП) преодолевает ВН, то происходит процесс крошения. Соотношение СП и ВН определяет степень крошения и размеры получаемых структурных отдельностей. При этом величина СП определяется площадью поверхности скалываемой призмы и удельным сцеплением частиц почвы, а величина ВН – силами сцепления частиц и модулем упругости. В предложенной нами модели выполнен переход от дискретного к интегральному определению общей реакции почвы на действие рабочих поверхностей орудия, что позволило существенно повысить точность выполняемых расчетов. В работе приведены примеры рационального комплектования комбинированных агрегатов на основе дисковых орудий в зависимости от конкретных почвенных условий применительно к технологии минимальной обработки почвы Mini-Till.

The paper presents methodology of analytical determining the quality soil treatment combined aggregate at the project stage of its development. Methodology involves analyzing sequential exposure to the treated environment of working organs various geometric shapes. This makes it possible execute them a rational packaging in the aggregate. The theory of internal tension in the soil underlies the analytical developments. This theory was developed in this study. In the soil, initially there is an internal tension. If the created a working body a power field overcomes, there is a process of crumbling. The ratio of the power field and an internal tension determines the degree of crumbling and dimensions derived structural units. The magnitude of the force field is determined by the surface area of the prism and the specific shear adhesion of soil particles, and the amount of internal stress - force particles adhesion and modulus of elasticity. In the proposed model executed the transition from a discrete definition to the integral of the general soil’s reaction to the action of the working surfaces of tools. It is possible to significantly improve the accuracy of the calculations performed. The paper presents examples of rational acquisition combined aggregates based disk tools, depending on the specific soil conditions in relation to minimum tillage Mini-Till.