DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.257-272
Розробка модульного ґрунтового міні-каналу для дослідження ротаційних знарядь: особливості конструкції
Про авторів
Ветохін Володимир Іванович , доцент, доктор технічних наук, професор кафедри механічної та еклектричної інженерії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7299-3094, e-mail: volodymyr.vetokhin@pdau.edu.ua
Рижкова Тетяна Юріївна , старший викладач кафедри будівництва та професійнорї освіти, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2403-6396, e-mail: tetiana.ryzhkova@pdau.edu.ua
Ребенок Олександр Анатолійович , здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0000-5578-9502, e-mail: oleksandr.rebenok@pdau.edu.ua
Заславець Владислав Олександрович , здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0008-8473-4162, e-mail: vladyslav.zaslavets@pdau.edu.ua
Коренівський Андрій Олександрович, здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0006-7106-1478, e-mail: andrii.korenivskyi@pdau.edu.ua
Амосов Володимир Васильович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0154-2886, e-mail: v_vas_a@ukr.net
Анотація
У статті викладені результати проєктування та виготовлення малогабаритного ґрунтового каналу з урахуванням специфіки функціонування ротаційних знарядь. Враховано визначальний вплив кінематичного параметра на показники взаємодії ротаційного знаряддя та ґрунту. Особливістю конструкції є те, що посередником передачі руху в процесі експериментів є ґрунтова кювета, а привідний пас переставляється у зачеплення зі шківами різних діаметрів. Поєднання рухомих кювет і графічних екранів зі стаціонарним положенням ротора забезпечує простоту та наочність завдання різних значень кінематичного параметра, спостереження та фіксацію результату взаємодії ротора з модельним середовищем. Сфера практичного використання – наукові дослідження у галузі сільськогосподарського машинобудування та освітня діяльність в аграрних університетах.
Ключові слова
ґрунтовий канал, роторне знаряддя, кінематичний параметр, траєкторія, взаємодія ґрунт-знаряддя, обробіток ґрунту
Повний текст:
PDF
References
1. Kornienko, S., Pascenco, V., Melnik, V., Kharchenko, S., & Khramov, N. (2016). Developing the method of constructing mathematical models of soil condition under the action of a wedge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologie, 5/7 (83), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79912 .
2. Vetokhin, V.I., Panov, I.M., Shmonin, V.A., & Yuzbashev, V.A. (2009).Traction-driven combined tillage machines: Theory, calculation, test results . Kyiv: PHOENIX, 264. URL: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/15056
3. Roozbahani, A., Mardani, A., Jokar, R., Taghavifar, H. (2013). Evaluating and measuring the performance parameters of agricultural wheels. Int. J. Agricultural and Biosystems Engineering, 7 (2), 158–162. https://doi.org/10.5281/zenodo.1326793
4. Lajani, A., Nikbakht, A. M., Askari, M., & Salar, M. R. (2024). Design, construction and evaluation of a miniature soil bin plus predicting the measured parameters during primary tests using ANFIS. Heliyon, 10, 1, e24041. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24041.
5. Godwin, R. J., Spoor, G. (1977). Soil Failure with Narrow Tines. Journal of Agricultural Engineering, 22, 213–228. http://dx.doi.org/10.1016/0021-8634(77)90044-0
6. Mardani, A., & Golanbari, B. (2024). Indoor measurement and analysis on soil-traction device interaction using a soil bin. Scientific Reports, 14, 10077. https://doi.org/10.1038/s41598-024-59800-2
7. Upadhyay, G., & Raheman, H. (2018). Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin. Journal of Terramechanics, 78, 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.04.002
8. Upadhyay, G., & Raheman, H. (2020). Effect of Velocity Ratio on Performance Characteristics of an Active-Passive Combination Tillage Implement. Biosystems Engineering, 191, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.12.010
9. Celik, A., Ozturk, I., & Way, T.R. (2008). A theoretical approach for determining irregularities of the bottom of the tillage layer caused by horizontal axis rotary tillers. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal, 10, 1–9. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/1168
10. Hendrick, J.G., & Gill, W.R. (1971). Rotary-tiller design parameters: Part II. Depth of tillage. Transactions of the ASAE, 14(4), 675–678. http://dx.doi.org/ 10.13031/2013.38365
11. Ozoemena, A. Ani, Uzoejinwa, B.B., Ezeama, A.O., Onwualu, A.P., Ugwu, S.N., Ohagwu, C.J. (2018). Overview of soil-machine interaction studies in soil bins. Soil and Tillage Research, 175, 13–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.002
12. Vetokhin, V., Negrebetskyi, I., Ryzhkova, T., Salo, Y., & Voznyuk, T. (2021) Analytical review of technical solutions for bare rotary projectiles for introducing rare fertilizers into a ball of soil. Technical and technological aspects of the development and testing of new equipment and technologies for the agricultural state of Ukraine, 29(43), 95–107. http://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2021-1-29(43)-9
13. Vetokhin, V., Popov, S., Ryzhkova, T., Negrebetskyi, I., Leshchenko, S., Amosov, V., Machok, Y., & Petrenko, D. (2024). Improving the soil bin for studying rotary tools taking into account the kinematic features of interaction with the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127
Пристатейна бібліографія
1. Kornienko, S., Pascenco, V., Melnik, V., Kharchenko, S., Khramov, N. Developing the method of constructing mathematical models of soil condition under the action of a wedge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologie. 2016. 5/7 (83), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79912
2. Ветохін, В.І., Панов, І.М., Шмонин, В.А., Юзбашев, В.А. Тягово-приводні комбіновані ґрунтообробні машини: Теорія, розрахунок, результати випробувань : монография. Київ: ФЕНИКС, 2009. 264с. Available at: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/15056
3. Roozbahani, A., Mardani, A., Jokar, R., Taghavifar, H. (2013). Evaluating and measuring the performance parameters of agricultural wheels. Int. J. Agricultural and Biosystems Engineering, 7 (2), 158–162. https://doi.org/10.5281/zenodo.1326793
4. Lajani, A., Nikbakht, A. M., Askari, M., Salar, M. R. (2024). Design, construction and evaluation of a miniature soil bin plus predicting the measured parameters during primary tests using ANFIS. Heliyon, 10, 1, e24041. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24041
5. Godwin, R. J., Spoor, G. (1977). Soil Failure with Narrow Tines. Journal of Agricultural Engineering, 22, 213–228. http://dx.doi.org/10.1016/0021-8634(77)90044-0
6. Mardani, A., Golanbari, B. (2024). Indoor measurement and analysis on soil-traction device interaction using a soil bin. Scientific Reports, 14, 10077. https://doi.org/10.1038/s41598-024-59800-2
7. Upadhyay, G. Raheman H. (2018). Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin. Journal of Terramechanics, 78, 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.04.002
8. Upadhyay, G., Raheman, H. (2020). Effect of Velocity Ratio on Performance Characteristics of an Active-Passive Combination Tillage Implement. Biosystems Engineering, 191, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.12.010
9. Celik, A., Ozturk, I., Way, T.R. (2008). A theoretical approach for determining irregularities of the bottom of the tillage layer caused by horizontal axis rotary tillers. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal, 10, 1–9. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/1168
10. Hendrick, J.G., Gill, W.R. (1971). Rotary-tiller design parameters: Part II. Depth of tillage. Transactions of the ASAE, 14(4), 675–678. http://dx.doi.org/ 10.13031/2013.38365
11. Ozoemena, A. Ani, Uzoejinwa, B.B., Ezeama, A.O., Onwualu, A.P., Ugwu, S.N., Ohagwu, C.J. (2018). Overview of soil-machine interaction studies in soil bins. Soil and Tillage Research, 175, 13–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.002
12. Ветохін, В., Негребецький, І., Рижкова, Т., Сало, Я., Вознюк Т. (2021). Аналітичний огляд технічних рішень голчастих ротаційних знарядь для внесення рідких добрив в шар ґрунту. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України, №29(43), С.95–107. http://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2021-1-29(43)-9
13. Vetokhin, V., Popov, S., Ryzhkova, T., Negrebetskyi, I., Leshchenko, S., Amosov, V., Machok, Y., & Petrenko, D. (2024). Improving the soil bin for studying rotary tools taking into account the kinematic features of interaction with the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127
Copyright (c) 2025 В. І. Ветохін, Т. Ю. Рижкова, О. А. Ребенок, В .О. Заславець, А. О. Коренівський, В. В. Амосов
Розробка модульного ґрунтового міні-каналу для дослідження ротаційних знарядь: особливості конструкції
Про авторів
Ветохін Володимир Іванович , доцент, доктор технічних наук, професор кафедри механічної та еклектричної інженерії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7299-3094, e-mail: volodymyr.vetokhin@pdau.edu.ua
Рижкова Тетяна Юріївна , старший викладач кафедри будівництва та професійнорї освіти, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2403-6396, e-mail: tetiana.ryzhkova@pdau.edu.ua
Ребенок Олександр Анатолійович , здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0000-5578-9502, e-mail: oleksandr.rebenok@pdau.edu.ua
Заславець Владислав Олександрович , здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0008-8473-4162, e-mail: vladyslav.zaslavets@pdau.edu.ua
Коренівський Андрій Олександрович, здобувач вищої освіти ступеня доктора філософії, Полтавський державний аграрний університет, м. Полтава, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0006-7106-1478, e-mail: andrii.korenivskyi@pdau.edu.ua
Амосов Володимир Васильович , доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри сільсько- господарського машинобудування, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0154-2886, e-mail: v_vas_a@ukr.net
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Kornienko, S., Pascenco, V., Melnik, V., Kharchenko, S., & Khramov, N. (2016). Developing the method of constructing mathematical models of soil condition under the action of a wedge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologie, 5/7 (83), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79912 .
2. Vetokhin, V.I., Panov, I.M., Shmonin, V.A., & Yuzbashev, V.A. (2009).Traction-driven combined tillage machines: Theory, calculation, test results . Kyiv: PHOENIX, 264. URL: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/15056
3. Roozbahani, A., Mardani, A., Jokar, R., Taghavifar, H. (2013). Evaluating and measuring the performance parameters of agricultural wheels. Int. J. Agricultural and Biosystems Engineering, 7 (2), 158–162. https://doi.org/10.5281/zenodo.1326793
4. Lajani, A., Nikbakht, A. M., Askari, M., & Salar, M. R. (2024). Design, construction and evaluation of a miniature soil bin plus predicting the measured parameters during primary tests using ANFIS. Heliyon, 10, 1, e24041. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24041.
5. Godwin, R. J., Spoor, G. (1977). Soil Failure with Narrow Tines. Journal of Agricultural Engineering, 22, 213–228. http://dx.doi.org/10.1016/0021-8634(77)90044-0
6. Mardani, A., & Golanbari, B. (2024). Indoor measurement and analysis on soil-traction device interaction using a soil bin. Scientific Reports, 14, 10077. https://doi.org/10.1038/s41598-024-59800-2
7. Upadhyay, G., & Raheman, H. (2018). Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin. Journal of Terramechanics, 78, 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.04.002
8. Upadhyay, G., & Raheman, H. (2020). Effect of Velocity Ratio on Performance Characteristics of an Active-Passive Combination Tillage Implement. Biosystems Engineering, 191, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.12.010
9. Celik, A., Ozturk, I., & Way, T.R. (2008). A theoretical approach for determining irregularities of the bottom of the tillage layer caused by horizontal axis rotary tillers. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal, 10, 1–9. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/1168
10. Hendrick, J.G., & Gill, W.R. (1971). Rotary-tiller design parameters: Part II. Depth of tillage. Transactions of the ASAE, 14(4), 675–678. http://dx.doi.org/ 10.13031/2013.38365
11. Ozoemena, A. Ani, Uzoejinwa, B.B., Ezeama, A.O., Onwualu, A.P., Ugwu, S.N., Ohagwu, C.J. (2018). Overview of soil-machine interaction studies in soil bins. Soil and Tillage Research, 175, 13–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.002
12. Vetokhin, V., Negrebetskyi, I., Ryzhkova, T., Salo, Y., & Voznyuk, T. (2021) Analytical review of technical solutions for bare rotary projectiles for introducing rare fertilizers into a ball of soil. Technical and technological aspects of the development and testing of new equipment and technologies for the agricultural state of Ukraine, 29(43), 95–107. http://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2021-1-29(43)-9
13. Vetokhin, V., Popov, S., Ryzhkova, T., Negrebetskyi, I., Leshchenko, S., Amosov, V., Machok, Y., & Petrenko, D. (2024). Improving the soil bin for studying rotary tools taking into account the kinematic features of interaction with the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127
Пристатейна бібліографія
1. Kornienko, S., Pascenco, V., Melnik, V., Kharchenko, S., Khramov, N. Developing the method of constructing mathematical models of soil condition under the action of a wedge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologie. 2016. 5/7 (83), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79912
2. Ветохін, В.І., Панов, І.М., Шмонин, В.А., Юзбашев, В.А. Тягово-приводні комбіновані ґрунтообробні машини: Теорія, розрахунок, результати випробувань : монография. Київ: ФЕНИКС, 2009. 264с. Available at: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/15056
3. Roozbahani, A., Mardani, A., Jokar, R., Taghavifar, H. (2013). Evaluating and measuring the performance parameters of agricultural wheels. Int. J. Agricultural and Biosystems Engineering, 7 (2), 158–162. https://doi.org/10.5281/zenodo.1326793
4. Lajani, A., Nikbakht, A. M., Askari, M., Salar, M. R. (2024). Design, construction and evaluation of a miniature soil bin plus predicting the measured parameters during primary tests using ANFIS. Heliyon, 10, 1, e24041. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24041
5. Godwin, R. J., Spoor, G. (1977). Soil Failure with Narrow Tines. Journal of Agricultural Engineering, 22, 213–228. http://dx.doi.org/10.1016/0021-8634(77)90044-0
6. Mardani, A., Golanbari, B. (2024). Indoor measurement and analysis on soil-traction device interaction using a soil bin. Scientific Reports, 14, 10077. https://doi.org/10.1038/s41598-024-59800-2
7. Upadhyay, G. Raheman H. (2018). Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin. Journal of Terramechanics, 78, 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.04.002
8. Upadhyay, G., Raheman, H. (2020). Effect of Velocity Ratio on Performance Characteristics of an Active-Passive Combination Tillage Implement. Biosystems Engineering, 191, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.12.010
9. Celik, A., Ozturk, I., Way, T.R. (2008). A theoretical approach for determining irregularities of the bottom of the tillage layer caused by horizontal axis rotary tillers. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal, 10, 1–9. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/1168
10. Hendrick, J.G., Gill, W.R. (1971). Rotary-tiller design parameters: Part II. Depth of tillage. Transactions of the ASAE, 14(4), 675–678. http://dx.doi.org/ 10.13031/2013.38365
11. Ozoemena, A. Ani, Uzoejinwa, B.B., Ezeama, A.O., Onwualu, A.P., Ugwu, S.N., Ohagwu, C.J. (2018). Overview of soil-machine interaction studies in soil bins. Soil and Tillage Research, 175, 13–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.002
12. Ветохін, В., Негребецький, І., Рижкова, Т., Сало, Я., Вознюк Т. (2021). Аналітичний огляд технічних рішень голчастих ротаційних знарядь для внесення рідких добрив в шар ґрунту. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України, №29(43), С.95–107. http://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2021-1-29(43)-9
13. Vetokhin, V., Popov, S., Ryzhkova, T., Negrebetskyi, I., Leshchenko, S., Amosov, V., Machok, Y., & Petrenko, D. (2024). Improving the soil bin for studying rotary tools taking into account the kinematic features of interaction with the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127