DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.121-133

Обґрунтування конструкції комбінованого наральника сошника просапної сівалки

Д. Ю. Артеменко, П. Г. Лузан, О. Р. Лузан, В. П. Ковбаса

Про авторів

Артеменко Дмитро Юрійович, доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільськогосподарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6633-0470, e-mail: artemenkodyu@kntu.kr.ua

Лузан Петро Григорович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільськогосподарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1819-999X, e-mail: luzanpg@gmail.com

Лузан Олена Романівна, кандидат технічних наук, асистент кафедри сільськогосподарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7678-0635, e-mail: luzanolena@gmail.com

Ковбаса Володимир Петрович, професор, доктор технічних наук, професор кафедри механічної та еклектричної інженерії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4574-5826, e-mail: kovbasa.volodymyr@pdau.edu.ua

Анотація

У статті представлено результати теоретичного обґрунтування конструкції комбінованого наральника сошника просапної сівалки, спрямованої на підвищення якості формування борозни, рівномірності укладання насіння та зниження тягового опору. Проведено аналіз сучасних конструкцій сошників, визначено їх переваги та недоліки при роботі у різних ґрунтових умовах. Запропоновано нову конструкцію комбінованого наральника, у якій поєднані гострі та тупі кути входження в ґрунт, що забезпечує ефективне різання, розпушення та ущільнення шару ґрунту. Розроблено математичну модель для визначення тягового опору сошника з урахуванням геометричних параметрів та фізико-механічних властивостей ґрунту. Отримано аналітичні залежності впливу кутових і лінійних параметрів наральника на енергетичні показники роботи. Результати досліджень підтверджують, що удосконалена конструкція комбінованого наральника сприяє стабільному руху сошника, покращує якість формування насіннєвого ложа та зменшує енерговитрати процесу сівби.

Ключові слова

сошник, наральник, посів, борозна, насіннєве ложе, укладання насіння

Повний текст:

PDF

References

1. Aniskevych, L. V., & Rosamakha, Yu. O. (2016). Design features of seed drill coulter systems and their compliance with precision farming requirements. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: Engineering and Energy of the Agro-Industrial Complex, (241), 269–278. http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnau_tech_2016_241_38 [in Ukrainian].

2. Dreyer, H. (2010). Detailed overview of the seed drill Primera DMC. AMAZONEN-WERKE H. DREYER GmbH & Co. KG. http://www.amazone.de [in German].

3. Zaika, P.M. (2002). Theory of agricultural machines. Vol. 1, Part 2. Machines for sowing and planting. Kharkiv: Oko. [in Ukrainian].

4. Sysolin, P.V., Salo, V.M., & Kropivnyi, V.M. (2001). Agricultural machines: theoretical bases, design, construction. Book 1: Machines for tillage. M.I. Chernovol (Ed.). Kyiv: Urozhai. [in Ukrainian].

5. Artemenko, D. Yu., Magopets, O. S., & Solomashenko, P. M. (2010). Research and development of an improved design of a row-crop seed drill coulter. Design, Production and Operation of Agricultural Machines, 40(1), 136–142. http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/bitstream/123456789/1795/1/26.pdf [in Ukrainian].

6. Salo, V.M., Luzan, O.R., Luzan, P.H., & Machok, Yu.V. (2012). Closing working bodies for direct sowing of grain crops: Monograph. Kirovohrad: SPD FO Lysenko V.F. http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/handle/123456789/5473 [in Ukrainian].

7. Nielsen, S., Munkholm, L., Lamandé, M., Nørremark, M., Skou-Nielsen, N., Edwards, G., & Green, O. (2017). Seed drill instrumentation for spatial coulter depth measurements. Computers and Electronics in Agriculture, 141, 207–214. https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.07.014.

8. Volokha, M.P. (2015). Technological complex of machines for sugar beet production: row spacing, theory, modeling, test results. Kyiv: Center for Educational Literature. http://er.nau.edu.ua/handle/NAU/17399 [in Ukrainian].

9. Honcharuk, H. S. (2001). Quality sowing of sugar beets is the key to a high yield. Sugar Beets, (2), 8–9. [in Ukrainian].

10. Kolomiiets, O. P., Honcharuk, H. S., & Lomako, T. N. (1999). Preconditions for quality sowing. Sugar Beets, (2), 17. [in Ukrainian].

11. Artemenko, D., Leshchenko, S., Onopa, V., Majara, V., & Deikun, V. (2022). Analysis of the combined coulter point of the precision seed drill. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 24 (4), 57–71. https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/7435/3947.

12. Artemenko, D. (2023). Research of design parameters of coulter elements for sowing row crops. In A. A. Kashkanov (Ed.), Scientific and technical research in mechanical engineering and transport: Collective monograph (pp. 72-110). Ivano-Frankivsk: Academy of Technical Sciences of Ukraine. https://ukrtsa.org.ua/wp-content/uploads/2023/05/mech_transport.pdf [in Ukrainian].

13. Murray, J.R., Tullberg, J.N., & Basnet, B.B. (2006). Planters and their components: types, attributes, functional requirements, classification and description. ACIAR Monograph No. 121.

14. Kuhn Company. (2015). Planter 3. Precision seed drills. Kuhn Farm Machinery (UK). http://www.kuhn.co.uk/uk/range/seeding/pneumatic-precision-seed-drills/planter-3-m-single-bar.html

15. Gaspardo Company. (2017). SP Range. Pneumatic precision seed drills. Italy. https://www.maschio.com/assets/Uploads/Leaflet-SP-RANGE-17-2017-09-W00230043R-EN.pdf.

16. AMAZONE. (2017). Operating manual. Precision air planter. AMAZONEN-WERKE H. DREYER GmbH & Co. KG. Germany. http://et.amazone.de/files/pdf/mg5226.pdf.

17. Horobei, V.P. (2017). Mechanical-technological and design bases for increasing the efficiency of working bodies for sowing in breeding and seed production (Doctoral dissertation). Melitopol: NVO «SELTA», NSC «IMESG», NAAS. [in Ukrainian].

18. Ahmad, F., Weimin, D., Qishou, D., Rehim, A., & Jabran, K. (2017). Comparative performance of various disc-type furrow openers in no-till paddy field conditions. Sustainability, 9 (7), 1143. https://doi.org/10.3390/su9071143.

19. Xu, G., Xie, Y., Peng, S., Liang, L., & Ding, Q. (2023). Performance evaluation of vertical discs and disc coulters for conservation tillage in an intensive rice–wheat rotation system. Agronomy, 13 (5), 1336. https://doi.org/10.3390/agronomy13051336.

20. Salo, V.M., Vovnianko, B.H., Leshchenko, S.M., & Luzan, P.H. (2024). Improving the quality indicators of the sowing process. Agricultural Machines, 50, 113–119. https://doi.org/10.36910/acm.vi50.1398 [in Ukrainian].

21. Voitiuk, D.H., Baranovskyi, V.M., Bulhakov, V.M., et al. (2005). Agricultural machines. Fundamentals of theory and calculation: textbook. 141–142. D.H. Voitiuk (Ed.). Kyiv: Vyshcha osvita. https://studfiles.net/preview/5063474/page:25/ [in Ukrainian].

22. Tsarenko, O.M., Voitiuk, D.H., & Shvaiko, V.M. (2003). Mechanical and technological properties of agricultural materials: textbook. Kyiv : Meta. [in Ukrainian].

23. Shmat, S.I., Luzan, P.H., & Salo, V.M. (2018). Original methods and means of tillage and sowing of agricultural crops: textbook. Kharkiv : Machulin. [in Ukrainian].

24. Salo, V., Leshchenko, S., Luzan, P., & Salo, L. (2022). Machines for sowing, planting and crop care: textbook. Kropyvnytskyi: Lysenko V. F. [in Ukrainian].

Пристатейна бібліографія

1. Аніскевич Л.В., Росамаха Ю.О. Конструктивні особливості сошникових систем сучасних сівалок та їх відповідність вимогам точного землеробства. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Техніка та енергетика АПК. 2016. Вип. 241. С. 269–278. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnau_tech_2016_241_38 2016. (дата звернення: 17.09.2025)

2. Драйер Х. Детальний розгляд сошника сівалки Primera DMC. Amazone Primera DMC. AMAZONEN-WERKE H. DREYER GmbH & Co. KG. 2010, 2 с. URL: http://www.amazone.de (дата звернення: 19.09.2025)

3. Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1. Частина 2. Машини для сівби та садіння. Харків : Око, 2002. 452 с.

4. Сисолін П.В., Сало В.М., Кропівний В.М. Сільськогосподарські машини: теоретичні основи, конструкція, проектування. Кн. 1: Машини для рільництва; за заг. ред. М.І. Черновола. Київ : Урожай, 2001. 384 с.

5. Артеменко Д.Ю. Магопець О.С., Соломашенко П.М. Дослідження і розробка удосконаленої конструкції сошника просапної сівалки. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2010. Вип. 40, ч.1. С. 136–142. URL: http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/ bitstream/123456789/1795/1/26.pdf.

6. Загортаючі робочі органи для прямої сівби зернових культур: монографія / Сало В.М., Лузан О.Р., Лузан П.Г., Мачок Ю.В. Кіровоград: СПД ФО Лисенко В.Ф., 2012. 164 с. URL: http://dspace.kntu. kr.ua/jspui/handle/123456789/5473.

7. Nielsen, Søren & Munkholm, Lars & Lamandé, Mathieu & Nørremark, Michael & Skou-Nielsen, Nick & Edwards, Gareth & Green, Ole. (2017). Seed drill instrumentation for spatial coulter depth measurements. Computers and Electronics in Agriculture. 141. 207-214. https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.07.014.

8. Волоха М.П. Технологічний комплекс машин для виробництва буряків цукрових: ширина міжрядь. Теорія, моделювання, результати випробувань: монографія. Київ: Центр учбової літератури, 2015. С. 32–57. URL: http://er.nau.edu.ua/handle/NAU/17399 (дата звернення: 23.09.2025)

9. Гончарук Г.С. Якісна сівба цукрових буряків запорука високого врожаю. Цукрові буряки. 2001. №2. С. 8–9.

10. Коломієць О.П., Гончарук Г.С., Ломако Т.Н. Передумови якісної сівби. Цукрові буряки. 1999. № 2. С. 17.

11. Artemenko, D., S. Leshchenko, V. Onopa, V. Majara, and V. Deikun. Analysis of the combined coulter point of the precision seed drill. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 24(4), 2022: 57–71. https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/7435/3947 (дата звернення: 25.09.2025)

12. Дмитро Артеменко. Дослідження конструкційних параметрів елементів сошника для посіву просапних культур. Науково-технічні дослідження у галузі механічної інженерії та транспорту: колективна монографія; за заг. ред. А.А. Кашканова. Академія технічних наук України. Івано-Франківськ: Видавець Кушнір Г.М. 2023. С. 72–110. URL: https://ukrtsa.org.ua/wp-content/uploads /2023/05/mech_transport.pdf (дата звернення: 25.09.2025)

13. Murray J.R., Tullberg J.N. and Basnet B.B. Planters and their components: types, attributes, functional requirements, classification and description. ACIAR Monograph 2006 No. 121.

14. Planter 3. Precision seed drills: Prospect of the Kuhn Company. Kuhn farm machinery (UK). 2015. URL: http://www.kuhn.co.uk/uk/range/seeding/pneumatic-precision-seed-drills/planter-3-m-single-bar.html. (дата звернення: 29.09.2025)

15. SP Range. Pneumatic precision seed drills: Prospect of the Gaspardo Company. Italy. 2017. URL: https://www.maschio.com/assets/Uploads/Leaflet-SP-RANGE-17-2017-09-W00230043R-EN.pdf (дата звернення: 02.10.2025)

16. AMAZONE. Precision airplanter: Operating manual. AMAZONEN-WERKE H. DREYER GmbH & Co. KG. Germany, 2017. 224 p. URL: http://et.amazone.de/files/pdf/mg5226.pdf (дата звернення: 02.10.2025)

17. Горобей В.П. Механіко-технологічні і конструктивні основи підвищення ефективності робочих органів для сівби в селекції і насінництві: дис. ... д-ра с.-г. наук: 05.05.11 / НВО «СЕЛТА», ННЦ «ІМЕСГ», НААН. Мелітополь, 2017. 428 с.

18. Ahmad F, Weimin D, Qishou D, Rehim A, Jabran K. Comparative Performance of Various Disc-Type Furrow Openers in No-Till Paddy Field Conditions. Sustainability. 2017; 9(7):1143. URL: https://doi.org/10.3390/su9071143.

19. Xu G, Xie Y, Peng S, Liang L, Ding Q. Performance Evaluation of Vertical Discs and Disc Coulters for Conservation Tillage in an Intensive Rice–Wheat Rotation System. Agronomy. 2023; 13(5):1336. https://doi.org/10.3390/agronomy13051336.

20. Сало В.М., Вовнянко Б.Г., Лещенко С.М., Лузан П.Г. Покращення якісних показників процесу сівби. Сільськогосподарські машини, 2024. Вип. 50, С. 113-119. URL: DOI: https://doi.org/10.36910/acm. vi50.1398.

21. Сільськогосподарські машини. Основи теорії і розрахунку: підручник / Д.Г.Войтюк, В.М. Барановський, В.М. Булгаков та ін.; за ред. Д.Г. Войтюка. Київ : Вища освіта, 2005. С. 141–142. URL: https://studfiles.net/preview/5063474/page:25/ (дата звернення: 09.10.2025)

22. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів: підручник / О. М. Царенко, Д. Г. Войтюк, В. М. Швайко та ін. Київ : Мета, 2003. 448 с

23. Шмат С.І., Лузан П.Г., Сало В.М. Оригінальні способи і засоби обробітку ґрунту та сівби сільськогосподарських культур: навч. посіб. Харків: Мачулін, 2018. 236 с.

24. Машини для сівби, садіння та догляду за посівами: навчальний посібник / В. Сало, С. Лещенко, П. Лузан, Л. Сало. Кропивницький : Видавець Лисенко В.Ф., 2022. 220 с.

Copyright (c) 2025 Д. Ю. Артеменко, П. Г. Лузан, О. Р. Лузан, В. П. Ковбаса