DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.225-237
Аналітичне обґрунтування основних параметрів комбінованого чизельного глибокорозпушувача
Про авторів
Лещенко Сергій Миколайович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9339-4691, e-mail: serafsgm@ukr.net
Сало Василь Михайлович , професор, доктор технічних наук, Професор кафедри сільськогосподарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2263-6002, e-mail:salovm@ukr.net
Петренко Дмитро Іванович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3151-8123, e-mail: petrenko.dimitriy@gmail.com.
Мельніченко Віктор Анатолійович , здобувач вищої освіти на другому (освітньо-науковому) рівні вищої освіти за спеціальністю «Галузеве машинобудування», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-9673-4740, e-mail: vitek7675@gmail.com
Анотація
В роботі розглянуто проблему переущільнення орних ґрунтів України та шляхи її вирішення за рахунок застосування комбінованих чизельних знарядь. Розроблено математичну модель взаємодії робочих органів з ґрунтовим середовищем з урахуванням ефекту Ребіндера та реологічних властивостей ґрунту. Отримана інтегральна залежність питомого опору при роботі чизельної лапи підтверджує, що зниження загального тягового опору досягається завдяки спеціалізації функцій деформаторів та їх адаптації до різних середовищ. Підвищення ефективності роботи робочих органів комбінованих глибокорозпушувачів досягається за рахунок мінімізації в'язкого опору долота через обмеження робочої швидкості; зниження латерального опору стояка через його тонку, прямолінійну форму та ефективну роботу зуба; використання енергії вторинного руйнування (робота крил у фрагментованому середовищі) для досягнення мінімального зростання опору за рахунок раціоналізації кута встановлення крил.
Ключові слова
глибокорозпушувач, чизельні лапи, якість кришення ґрунту, тяговий опір, реологічні властивості, конструктивні параметри, енергоємність процесу
Повний текст:
PDF
References
1. Salo, V.M., Leshhenko, S.M., Luzan, P.G., Machok, Yu.V., & Bogatir`ov, D.V. (2016). Tillage and fertilizer machines. A textbook for students of agricultural specialties. Kharkiv: Machulin [in Ukrainian].
2. Hukov, Ya.S. (1999). Tillage of the soil. Technology and equipment. Kyiv, Nora-Prynt. [in Ukrainian].
3. Shevchenko, I.A. (2016). Management of Agrophysical Condition of Soil Environment. Kyiv: Vidavnichij dim «Vinichenko» [in Ukrainian].
4. Azizi, A., Gilandeh, Y. A., Mesri-Gundoshmian, T., Saleh-Bigdeli, A. A., & Moghaddam, H. A. (2020). Classification of soil aggregates: A novel approach based on deep learning. Soil and Tillage Research, 199, 104586. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104586 [in English].
5. Kobets, A.S., Volyk, B.A., & Puhach, A.M. (2011). Soil cultivation machines: Theory, design, calculation. Dnipropetrovsk : Svydler A.L. [in Ukrainian].
6. Kovbasa, V.P. (2016). Mechanical and technological principles of interaction between working bodies and soil.. Kyiv. [in Ukrainian].
7. Hukov Ya.S. (2000). Justification of some parameters of soil looseners. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia silskoho hospodarstva. 83, 84-88 [in Ukrainian].
8. Kravchuk, V.I., & Melnyk, Yu.F. (2009). Manual. Machines for soil cultivation and seeding. Doslidnytske: UkrNDIPVT im. L. Pohoriloho. [in Ukrainian].
9. Тryhuba, А., Hutsol, Т., Mudryk, K., Nurek, T., Golebiewski, J., Lub, P., Glowacki, S., Sharybura, А.О., Тryhuba, І., Kucher, О., Mykhailova, L. & Rud, А. (2020). Planning of soil-based processes based on modeling. Warszawa. [in Ukrainian].
10. Vetokhin, V. I., & Panov, A. I. (2013). Some trends in the development of working bodies designs for chisel-plow tillage. Tekhniko-tekhnologichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannya novoyi tekhniky i tekhnologiy dlya sil's'koho hospodarstva Ukrayiny : Zbirnyk nauk. pr., 17(31), 1, 92-98. [in Ukrainian].
11. Dubrovin, V.O., & Tesliuk, V.V. (2013). Study of the efficiency of the technology and technique of minimizing the spring pre-sowing tillage for sowing sugar beets. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Tekhnika ta enerhetyka APK, 185(1), 10–20. [in Ukrainian].
12. Korabelskyi, V.I., Spirin, A.V., & Kovalova, I.M. (2011). Development of a sickle-shaped rack of an asymmetric chisel. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky. Vinnytsia: VNAU, 6, 72-75. http://repository.vsau.org/getfile.php/3502.pdf [in Ukrainian].
13. Voitiuk, D.H., & Havryliuk, H.R. (2018). Agricultural machinery. Kyiv: Karavela [in Ukrainian].
14. Zeng, Z., Ma, X., Chen, Y., & Qi, L. (2020). Modelling residue incorporation of selected chisel ploughing tools using the discrete element method (DEM). Soil and Tillage Research, 197, 104505. [in English].
15. Spoor, G., & Godwin, R. J. (2019). Fundamentals of cultivator design and performance. Journal of Agricultural Engineering Research, 43(2), 147-165. [in English].
16. 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, 50, No.3, 13-20 [in English].
17. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., & Petrenko, D.I. (2015). Experimental assessment of the quality of work of a combined chisel with additional horizontal and vertical deformers. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 156. Mekhanizatsiia silskoho hospodarstva, 25-34. [in Ukrainian].
18. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., & Petrenko, D.I. (2018). Assessment of energy intensity of deep cultivation of soil by combined chisel deep tillers. Zbirnyk naukovykh prats Tsentralnoukrainskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia. 31, 10–20. [in Ukrainian].
19. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., Vasylkovskyi, O.M., & Petrenko, D.I. (2022). Determination of parameters and efficiency of additional operating parts of deep tillers. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh.mizhvid.nauk.-tekhn. zb. 52, 108-117. DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.108-117 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія
1. Машини для обробітку ґрунту та внесення добрив. Навчальний посібник для студентів агротехнічних спеціальностей / Сало В.М. та ін. Х.: Мачулін, 2016. 244 с.
2. Гуков Я.С. Обробiток грунту. Технологiя i технiка. К., Нора-Принт, 1999 . 275 с.
3. Шевченко І.А. Керування агрофізичним станом ґрунтового середовища . Київ : Видавничий дім «Вініченко», 2016 . 320 с.
4. Azizi, A., Gilandeh, Y. A., Mesri-Gundoshmian, T., Saleh-Bigdeli, A. A., & Moghaddam, H. A. (2020). Classification of soil aggregates: A novel approach based on deep learning. Soil and Tillage Research, 199, 104586. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104586
5. Кобець А.С., Волик Б.А., Пугач А.М. Ґрунтообробні машини: теорія, конструкція, розрахунок: монографія . Дніпропетровськ : Вид-во «Свидлер А.Л.», 2011. 140 с.
6. Ковбаса В.П. Механіко-технологічні основи взаємодії робочих органів з ґрунтом : монографія. Київ, 2016. 298 с.
7. Гуков Я.С. Обґрунтування деяких параметрів розпушувачів ґрунту . Механізація та електрифікація сільського господарства. 2000. Вип. 83. С.84-88.
8. Машини для обробітку ґрунту та сівби : посіб. / за ред. Кравчука В.І., Мельника Ю.Ф. Дослідницьке : УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, 2009. 288 с.
9. Планування ґрунтообробних процесів на основі моделювання : монографія. / А. Тригуба та ін. Варшава, 2020. 138 с.
10. Ветохін В.І., Панов А.І. Деякі тенденції розвитку конструкцій робочих органів для чизельно-полицевого обробітку ґрунту. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України : зб наук. пр. Дослідницьке: УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого, 2013. Вип. 17(31), Кн.1. С.92-98.
11. Дубровін В.О., Теслюк В.В. Дослідження ефективності технології і техніки мінімалізації весняного передпосівного обробітку ґрунту під сівбу цукрових буряків . Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія : Техніка та енергетика АПК. 2013. Вип. 185(1). С. 11-17.
12. Корабельський В.І., Спірін А.В., Ковальова І.М. Розробка серповидної стойки асиметричного чизеля . Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. 2011. Вип. 6. С. 72-75. URL: http://repository.vsau.org/getfile.php/3502.pdf) (дата звернення: 02.12.2025).
13. Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини : підруч. Київ : Каравела, 2018. 552 с.
14. Zeng, Z., Ma, X., Chen, Y., & Qi, L. (2020). Modelling residue incorporation of selected chisel ploughing tools using the discrete element method (DEM). Soil and Tillage Research, 197, 104505.
15. Spoor G., Godwin R.J.Fundamentals of cultivator design and performance . Journal of Agricultural Engineering Research. 2019. Vol. 43, № 2. P. 147-165.
16. Improvement of equipment for basic tillage and sowing as initial stage of harvest forecasting / K.V. Vasylkovska, S.M. Leshchenko, O.M. Vasylkovskyi, D.I. Petrenko . INMATEH-Agricultural Engineering 2016. Vol.50, No.3. P.13-20 ref.18.
17. 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 сільського господарства імені Петра Василенка. Харків, 2015. Вип. 156. Механізація сільського господарства. С. 25-34.
18. 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. праць Центральноукраїнського нац. техні. ун-ту. 2018. Вип. 31. С. 10–20.
19. Визначення параметрів та ефективність роботи додаткових робочих органів глибокорозпушувачів. / Лещенко С.М., Сало В.М., Васильковський О.М., Петренко Д.І. . Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин : загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2022. Вип. 52. С. 108-117. DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.108-117
Copyright (c) 2025 С. М. Лещенко, В. М. Сало, Д. І. Петренко, В. А. Мельніченко
Аналітичне обґрунтування основних параметрів комбінованого чизельного глибокорозпушувача
Про авторів
Лещенко Сергій Миколайович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9339-4691, e-mail: serafsgm@ukr.net
Сало Василь Михайлович , професор, доктор технічних наук, Професор кафедри сільськогосподарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2263-6002, e-mail:salovm@ukr.net
Петренко Дмитро Іванович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3151-8123, e-mail: petrenko.dimitriy@gmail.com.
Мельніченко Віктор Анатолійович , здобувач вищої освіти на другому (освітньо-науковому) рівні вищої освіти за спеціальністю «Галузеве машинобудування», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-9673-4740, e-mail: vitek7675@gmail.com
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Salo, V.M., Leshhenko, S.M., Luzan, P.G., Machok, Yu.V., & Bogatir`ov, D.V. (2016). Tillage and fertilizer machines. A textbook for students of agricultural specialties. Kharkiv: Machulin [in Ukrainian].
2. Hukov, Ya.S. (1999). Tillage of the soil. Technology and equipment. Kyiv, Nora-Prynt. [in Ukrainian].
3. Shevchenko, I.A. (2016). Management of Agrophysical Condition of Soil Environment. Kyiv: Vidavnichij dim «Vinichenko» [in Ukrainian].
4. Azizi, A., Gilandeh, Y. A., Mesri-Gundoshmian, T., Saleh-Bigdeli, A. A., & Moghaddam, H. A. (2020). Classification of soil aggregates: A novel approach based on deep learning. Soil and Tillage Research, 199, 104586. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104586 [in English].
5. Kobets, A.S., Volyk, B.A., & Puhach, A.M. (2011). Soil cultivation machines: Theory, design, calculation. Dnipropetrovsk : Svydler A.L. [in Ukrainian].
6. Kovbasa, V.P. (2016). Mechanical and technological principles of interaction between working bodies and soil.. Kyiv. [in Ukrainian].
7. Hukov Ya.S. (2000). Justification of some parameters of soil looseners. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia silskoho hospodarstva. 83, 84-88 [in Ukrainian].
8. Kravchuk, V.I., & Melnyk, Yu.F. (2009). Manual. Machines for soil cultivation and seeding. Doslidnytske: UkrNDIPVT im. L. Pohoriloho. [in Ukrainian].
9. Тryhuba, А., Hutsol, Т., Mudryk, K., Nurek, T., Golebiewski, J., Lub, P., Glowacki, S., Sharybura, А.О., Тryhuba, І., Kucher, О., Mykhailova, L. & Rud, А. (2020). Planning of soil-based processes based on modeling. Warszawa. [in Ukrainian].
10. Vetokhin, V. I., & Panov, A. I. (2013). Some trends in the development of working bodies designs for chisel-plow tillage. Tekhniko-tekhnologichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannya novoyi tekhniky i tekhnologiy dlya sil's'koho hospodarstva Ukrayiny : Zbirnyk nauk. pr., 17(31), 1, 92-98. [in Ukrainian].
11. Dubrovin, V.O., & Tesliuk, V.V. (2013). Study of the efficiency of the technology and technique of minimizing the spring pre-sowing tillage for sowing sugar beets. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Tekhnika ta enerhetyka APK, 185(1), 10–20. [in Ukrainian].
12. Korabelskyi, V.I., Spirin, A.V., & Kovalova, I.M. (2011). Development of a sickle-shaped rack of an asymmetric chisel. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky. Vinnytsia: VNAU, 6, 72-75. http://repository.vsau.org/getfile.php/3502.pdf [in Ukrainian].
13. Voitiuk, D.H., & Havryliuk, H.R. (2018). Agricultural machinery. Kyiv: Karavela [in Ukrainian].
14. Zeng, Z., Ma, X., Chen, Y., & Qi, L. (2020). Modelling residue incorporation of selected chisel ploughing tools using the discrete element method (DEM). Soil and Tillage Research, 197, 104505. [in English].
15. Spoor, G., & Godwin, R. J. (2019). Fundamentals of cultivator design and performance. Journal of Agricultural Engineering Research, 43(2), 147-165. [in English].
16. 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, 50, No.3, 13-20 [in English].
17. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., & Petrenko, D.I. (2015). Experimental assessment of the quality of work of a combined chisel with additional horizontal and vertical deformers. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 156. Mekhanizatsiia silskoho hospodarstva, 25-34. [in Ukrainian].
18. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., & Petrenko, D.I. (2018). Assessment of energy intensity of deep cultivation of soil by combined chisel deep tillers. Zbirnyk naukovykh prats Tsentralnoukrainskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia. 31, 10–20. [in Ukrainian].
19. Leshchenko, S.M., Salo, V.M., Vasylkovskyi, O.M., & Petrenko, D.I. (2022). Determination of parameters and efficiency of additional operating parts of deep tillers. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh.mizhvid.nauk.-tekhn. zb. 52, 108-117. DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.108-117 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія
1. Машини для обробітку ґрунту та внесення добрив. Навчальний посібник для студентів агротехнічних спеціальностей / Сало В.М. та ін. Х.: Мачулін, 2016. 244 с.
2. Гуков Я.С. Обробiток грунту. Технологiя i технiка. К., Нора-Принт, 1999 . 275 с.
3. Шевченко І.А. Керування агрофізичним станом ґрунтового середовища . Київ : Видавничий дім «Вініченко», 2016 . 320 с.
4. Azizi, A., Gilandeh, Y. A., Mesri-Gundoshmian, T., Saleh-Bigdeli, A. A., & Moghaddam, H. A. (2020). Classification of soil aggregates: A novel approach based on deep learning. Soil and Tillage Research, 199, 104586. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.104586
5. Кобець А.С., Волик Б.А., Пугач А.М. Ґрунтообробні машини: теорія, конструкція, розрахунок: монографія . Дніпропетровськ : Вид-во «Свидлер А.Л.», 2011. 140 с.
6. Ковбаса В.П. Механіко-технологічні основи взаємодії робочих органів з ґрунтом : монографія. Київ, 2016. 298 с.
7. Гуков Я.С. Обґрунтування деяких параметрів розпушувачів ґрунту . Механізація та електрифікація сільського господарства. 2000. Вип. 83. С.84-88.
8. Машини для обробітку ґрунту та сівби : посіб. / за ред. Кравчука В.І., Мельника Ю.Ф. Дослідницьке : УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, 2009. 288 с.
9. Планування ґрунтообробних процесів на основі моделювання : монографія. / А. Тригуба та ін. Варшава, 2020. 138 с.
10. Ветохін В.І., Панов А.І. Деякі тенденції розвитку конструкцій робочих органів для чизельно-полицевого обробітку ґрунту. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України : зб наук. пр. Дослідницьке: УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого, 2013. Вип. 17(31), Кн.1. С.92-98.
11. Дубровін В.О., Теслюк В.В. Дослідження ефективності технології і техніки мінімалізації весняного передпосівного обробітку ґрунту під сівбу цукрових буряків . Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія : Техніка та енергетика АПК. 2013. Вип. 185(1). С. 11-17.
12. Корабельський В.І., Спірін А.В., Ковальова І.М. Розробка серповидної стойки асиметричного чизеля . Збірник наукових праць Вінницького національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. 2011. Вип. 6. С. 72-75. URL: http://repository.vsau.org/getfile.php/3502.pdf) (дата звернення: 02.12.2025).
13. Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини : підруч. Київ : Каравела, 2018. 552 с.
14. Zeng, Z., Ma, X., Chen, Y., & Qi, L. (2020). Modelling residue incorporation of selected chisel ploughing tools using the discrete element method (DEM). Soil and Tillage Research, 197, 104505.
15. Spoor G., Godwin R.J.Fundamentals of cultivator design and performance . Journal of Agricultural Engineering Research. 2019. Vol. 43, № 2. P. 147-165.
16. Improvement of equipment for basic tillage and sowing as initial stage of harvest forecasting / K.V. Vasylkovska, S.M. Leshchenko, O.M. Vasylkovskyi, D.I. Petrenko . INMATEH-Agricultural Engineering 2016. Vol.50, No.3. P.13-20 ref.18.
17. 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 сільського господарства імені Петра Василенка. Харків, 2015. Вип. 156. Механізація сільського господарства. С. 25-34.
18. 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. праць Центральноукраїнського нац. техні. ун-ту. 2018. Вип. 31. С. 10–20.
19. Визначення параметрів та ефективність роботи додаткових робочих органів глибокорозпушувачів. / Лещенко С.М., Сало В.М., Васильковський О.М., Петренко Д.І. . Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин : загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2022. Вип. 52. С. 108-117. DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2022.52.108-117