DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2018.48.12-21

Influence of Structural and Technological Parameters of the Working Bodies of the Chisel Deep Tillers on Traction Resistance

Sergiy Leshchenko, Vasyl Salo, Dmytro Petrenko, Oleksii Vasylkovskyi

About the Authors

Sergiy Leshchenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: serafsgm@ukr.net

Vasyl Salo, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: salovm@ukr.net

Dmytro Petrenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: petrenko.dimitriy@gmail.com

Oleksii Vasylkovskyi, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: olexa74@ukr.net

Abstract

In the article the influence of structural and technological parameters of working bodies of combined chisel deep tillers on traction resistance of aggregates is estimated. The purpose of this work is to study the influence of the structural and technological parameters of the working bodies of the combined chisel deep tillers on traction resistance and the estimation of fuel consumption, depending on the layout of the unit and the set of working bodies during the operation of the combined chisel assemblies. It is proved that the use of the Goryachkin rational formula for the analytical determination of the traction resistance of deep-thrusters, in its traditional presentation, is inappropriate, since chisel aggregates carry out a fundamentally different technological operation in comparison with the plow. The method of determination of traction resistance of chisel guns, taking into account deformation zones from constructive elements of chisel laps, is proposed. The equation of the resistance of a chisel working body with a direct riser and additional horizontal deformers, taking into account normal forces, frictional forces, speed of the ATS and other factors. On the basis of experimental data, the influence of some structural elements of the deep-thrower on the specific resistance of soil has been analyzed and the fuel consumption has been estimated depending on the assembly of the aggregate.

Keywords

traction resistance, rational formula Goryachkin, chisel deep tillers, additional deformers, fuel consumption

Full Text:

PDF

References

1. Pashchenko, V.F., Kornyenko, N.P, Husarenko, S.Y. (2013). Teoryia vozdeistvyia rabochykh orhanov orudyi na pochvu. [Theory of the impact of the working bodies of guns on the soil.]. Kharkov : KhNAU [in Russian].

2. Salo, V.M., Leshchenko, S.M., Luzan, P.H., Machok, Yu.V., Bohatyrov, D.V. (2016). Mashyny dlia obrobitku gruntu ta vnesennia dobryv. [Machines for cultivating soil and fertilizing]. Kharkiv : Machulin [in Ukrainian].

3. Salo, V.M., Bohatyrov, D.V., Leshchenko, S.M., Savytskyi, M.I. (2014). Vitchyzniane tekhnichne zabezpechennia suchasnykh protsesiv u roslynnytstvi [Domestic technical support of modern processes in plant growing] Tekhnika i tekhnolohii APK. Doslidnytske: UKRNDIPVT im. L. Pohoriloho, Vol. 10 (61), 16-19 [in Ukrainian].

4. Panov, Y.M., Vetokhyn, V.Y. (2008). Fyzycheskye osnovі mekhanyky pochv. [Physical bases of soil mechanics]. Kiev: Fenyks [in Russian].

5. Salo, V.M., Leshchenko, S.M., Pashynskyi, V.A., Yarovykh, R.V. (2015). Analiz protsesiv chyzeliuvannia gruntiv z zastosuvanniam riznykh kombinatsii robochykh orhaniv [Analysis of the processes of chiseling soils with the use of various combinations of working bodies]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. Kirovohrad, Vol. 45, Ch.1, 126-132 [in Ukrainian].

6. Borysenko, Y.B. (2006). Sovershenstvovanye resursosberehaiushchykh y pochvozashchytnіkh tekhnolohyi y tekhnycheskykh sredstv obrabotky pochvі v ostrozasushlyvіkh uslovyiakh nyzhneho Povolzhia [Improving resource-saving and soil-protective technologies and technical means of tillage in the arid dry conditions of the lower Volga region]. Doctor’s thesis. Volhohrad [in Russian].

7. Rudenko, N.E. (2005). Mekhanyzatsyia obrabotky pochvi [Mechanization of soil tillage]. Stavropol: Yzd-vo StHAU «AHRUS» [in Russian].

8. Bozhko, Y.V., Parkhomenko, H.H. (2014). Osobennosty bezotvalnoi posloinoi obrabotky pochvі v zasushlyvіkh uslovyiakh [Features of the soilless layered tillage in dry conditions]. Ahrotekhnyka y еnerhoobespechenye: Nauchno-praktycheskyi zhurnal, Vol. 1(1), 25-30 [in Russian].

9. Sysolin, P.V., Salo, V.M., Kropivnyi, V.M. (2001). Silskohospodarski mashyny: teoretychni osnovy, konstruktsiia, proektuvannia [Agricultural machines: theoretical foundations, design, design]. Kn. 1: Mashyny dlia rilnytstva. Kyiv: Urozhai [in Ukrainian].

10. Leshchenko, S.M., Salo, V.M. (2013). Tekhnichne zabezpechennia zberezhennia rodiuchosti gruntiv v systemi resursozberihaiuchykh tekhnolohii [The technical providing maintainance of fertility soils is in the system of keepings technologies]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. Kirovohrad, Vol. 43, ch.1, 96-102 [in Ukrainian].

11. Leshchenko, S., Salo, V., Vasylkovskyi, A. (2014). Sostoianye voprosa і perspektyva іntensyfykatsyy rabotі chyzelnіkh orudyi s tseliu sokhranenyia estestvennoho plodorodyia [Condition of the question and perspective of the intensification of work of diesel tools for the purpose of preserving natural fertility]. MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture. An international journal on operation of farm and agri-food industry machinery, Vol. 16, 2, 195–201 [in Russian].

12. Leschenko, S., Salo, V., Petrenko, D. (2014). Experimental estimate of the efficiency of basic tilling by chisel equipment in the conditions of soil. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyi mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, Vol. 44, 237-243 [in English].

13. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., Petrenko, D.I. (2015). Eksperymentalna otsinka yakosti roboty kombinovanoho chyzelia z dodatkovymy horyzontalnymy ta vertykalnymy deformatoramy [Experimental performance evaluation chisel combined with extra horizontal and vertical warp]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu im. P. Vasylenka, Vol. 156, 25–34 [in Ukrainian].

14. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., Petrenko, D.I., Lisovyi, I.O. (2016). Vplyv konstruktyvnykh parametriv chyzelnoi lapy glybokorozpushuvacha na deformatsiiu gruntu [Influence of design specifications of chisel shank of a deep tiller on soil deformation]. Visnyk Ukrainskoho viddilennia Mizhnarodnoi akademii ahrarnoi osvity, Vol. 4, 115-124 [in Ukrainian].

15. Salo, V., Leshchenko, S. (2015). Tekhnichne zabezpechennia protsesiv hlybokoho rozpushuvannia gruntu [Technical support processes of deep soil loosening]. Propozytsiia: ukrainskyi zhurnal z pytan ahrobiznesu. Informatsiinyi shchomisiachnyk, Vol.10, 122-124 [in Ukrainian].

16. Leshchenko, S.M., Salo, V.M. (2015). Obgruntuvannia dotsilnosti provedennia hlybokoho chyzelnoho rykhlennia na pereushchilnenykh ta eroziino-nebezpechnykh gruntakh [Justification feasibility of deep loosening on chisel compaction and erosion-hazardous soils]. Zbirnyk naukovykh prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia, Vol. 28, 181-186 [in Ukrainian].

17. Vasylkovska, K.V, Leshchenko, S.M., Vasylkovskyi, O.M., Petrenko, D.I. (2016). Improvement of equipment for basic tillage and sowing as initial stage of harvest forecasting. INMATEH-Agricultural Engineering, Vol.50, 3, 13-20 [in English].

18. Leshchenko, S.M., Salo, V.M. (2016). Shliakhy pidvyshchennia efektyvnosti roboty kombinovanykh chyzelnykh gruntoobrobnykh znariad z dodatkovymy deformatoramy [The ways of improvement of the operation efficiency of combined chisel tilling equipment with additional deformers]. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia silskoho hospodarstva: [zahalnoderzhavnyi zbirnyk], Vol. 4 (103), 31-37 [in Ukrainian].

19. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., Petrenko, D.I. (2018). Otsinka enerhoiemnosti hlybokoho obrobitku gruntu kombinovanymy chyzelnymy hlybokorozpushuvachamy [Assessment of energy intensity of deep cultivation of soil by combined chisel deep tillers]. Zbirnyk naukovykh prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia, Vol. 31, 10–20 [in Ukrainian].

GOST Style Citations

  1. Пащенко В.Ф., Корниенко С.И., Гусаренко Н.П. Теория воздействия рабочих органов орудий на почву: монография. Харьков : ХНАУ, 2013. 90 с.
  2. Машини для обробітку ґрунту та внесення добрив: навч. посіб. для студ. агротехн. спец. / Сало В.М. та ін. Харків: Мачулін, 2016. 244 с.
  3. Вітчизняне технічне забезпечення сучасних процесів у рослинництві / В.М. Сало, Д.В. Богатирьов, С.М. Лещенко, М.І. Савицький. Техніка і технології АПК, 2014. № 10 (61). С. 16-19.
  4. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв: монография. Киев: Феникс, 2008. 266 с.
  5. Сало В.М., Лещенко С.М., Пашинський В.А., Ярових Р.В. Аналіз процесів чизелювання ґрунтів з застосуванням різних комбінацій робочих органів. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. Кіровоград, 2015. Вип. 45, Ч.1. С. 126-132.
  6. Борисенко И.Б. Совершенствование ресурсосберегающих и почвозащитных технологий и технических средств обработки почвы в острозасушливых условиях нижнего Поволжья: дис…д-ра техн. наук: 05.20.01. Волгоград, 2006. 402 с.
  7. Руденко Н.Е. Механизация обработки почвы: учебное пособие. Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2005. 112 с.
  8. Божко, И.В., Пархоменко Г.Г. Особенности безотвальной послойной обработки почвы в засушливых условиях. Агротехника и энергообеспечение: научно-практический журнал. Орел, 2014. № 1(1). С. 25 – 30.
  9. Сисолін П.В., Сало В.М., Кропівний В.М. Сільськогосподарські машини : теоретичні основи, конструкція, проектування: підруч. для студ. вищ. навч. закл. із спец. «Машини та обладнання с.-г. вир-ва». Кн. 1: Машини для рільництва / За ред. М.І. Чорновола. Київ: Урожай, 2001. 384 с.
  10. Лещенко С.М., Сало В.М. Технічне забезпечення збереження родючості ґрунтів в системі ресурсозберігаючих технологій. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб.. Кіровоград, 2013. Вип. 43, ч.1. С. 96-102.
  11. Лещенко С. В. Сало, А. Васильковский Состояние вопроса и перспектива интенсификации работы чизельных орудий с целью сохранения естественного плодородия. MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture. An international journal on operation of farm and agri-food industry machinery. Vol. 16 - №2, Lublin – Rzeszów: Polish Academy of Sciences, 2014. Р. 195–201.
  12. Leschenko S., Salo V., D. Petrenko Experimental estimate of the efficiency of basic tilling by chisel equipment in the conditions of soil. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. . Кіровоград, 2014. Вип. 44. С. 237-243.
  13. Лещенко С.М., Сало В.М., Петренко Д.І. Експериментальна оцінка якості роботи комбінованого чизеля з додатковими горизонтальними та вертикальними деформаторами. Вісник Харківського національного технічного університету ім. П. Василенка. Харків, 2015. Вип. 156. С. 25–34.
  14. Лещенко С.М., Сало В.М., Петренко Д.І., Лісовий І.О. Вплив конструктивних параметрів чизельної лапи ґлибокорозпушувача на деформацію ґрунту. Вісник Українського відділення Міжнародної академії аграрної освіти. Херсон: ОЛДІ-ПЛЮС, 2016. Вип. 4. С. 115-124.
  15. Сало В., Лещенко С. Технічне забезпечення процесів глибокого розпушування ґрунту. Пропозиція: укр. журн. з питань агробізнесу: інформ. щомісяч., 2015. № 10. С.122-124.
  16. Лещенко С.М., Сало В.М. Обґрунтування доцільності проведення глибокого чизельного рихлення на переущільнених та ерозійно-небезпечних ґрунтах. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровогр. нац. техн. ун-ту. . Кіровоград: КНТУ, 2015. Вип. 28. С. 181-186.
  17. Vasylkovska K.V., Leshchenko S.M., Vasylkovskyi O.M., Petrenko D.I. Improvement of equipment for basic tillage and sowing as initial stage of harvest forecasting. INMATEH-Agricultural Engineering. 2016. Vol.50, No.3. P.13-20 ref.18.
  18. Лещенко С. М., Сало В. М. Шляхи підвищення ефективності роботи комбінованих чизельних ґрунтообробних знарядь з додатковими деформаторами. Механізація та електрифікація сільського господарства: загальнодерж. зб. Глеваха: ННЦ «ІМЕСГ», 2016. Вип. №4 (103). С. 31-37.
  19. Лещенко С.М., Сало В.М., Петренко Д.І. Оцінка енергоємності глибокого обробітку ґрунту комбінованими чизельними глибокорозпушувачами. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровогр. нац. техн. ун-ту. Кропивницький: КНТУ, 2018. Вип. 31. С. 10–20.
Copyright (c) 2018 Sergiy Leshchenko, Vasyl Salo, Dmytro Petrenko, Oleksii Vasylkovskyi