DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.185-191

Increasing the Functional Versatility of Grain Planters

Vasyl Salo, Bohdan Vovnianko, Serhii Leshchenko

About the Authors

Vasyl Salo, Professor, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Agricultural Mechanical Engineering, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2263-6002, e-mail:salovm@ukr.net

Bohdan Vovnianko, Higher education applicant at the second (educational and scientific) level of higher education in the specialty «Industrial mechanical engineering», Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0009-0003-9332-4927, e-mail: b.vovnyanko@ukr.net, b.vovnyanko@kernel.ua

Serhii Leshchenko, Associate Professor, PhD in Technical Sciences (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Agricultural Machine Building, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9339-4691, e-mail: serafsgm@ukr

Abstract

The article presents information on the energy assessment of the functioning of the sowing section, the chisel coulter of which has an acute angle of entry into the soil. High uniformity of seed wrapping in depth is ensured by the retaining heel. A spring-loaded disk cuts plant remains in front of the coulter, and a rolling wheel provides a given depth of movement of the coulter. It is assumed that such a section can be used both in traditional and direct methods of sowing or under the condition of minimal soil preparation. The proposed method of establishing the energy indicator – of the traction resistance of the seed section on its movement in the soil during the execution of the technological process, provided that variable influential factors, such as the depth of the coulter and the working speed, are taken into account. Considered features of technical support of field experimental research. Thus, for the aggregation of the experimental section, a trailed sowing module was used, which was developed for the study of the working bodies of tillage and sowing machines. The originality of traction resistance control lies in the use of a digital traction meter for this, which connects the two moving parts of the trailed device of the seed module. To record numerical values, you can use a high-speed movie camera or an ordinary modern phone with a video camera. The following are obtained experimentally by the dependence of the traction resistance of the proposed structure of the seed section on the indicated influential factors and the range of change of its actual values in the range from 0.12 to 0.4 kN. The obtained indicators confirmed the possible effectiveness of using the proposed design of the sowing section as part of various sowing machines with significant savings in energy costs.

Keywords

seed section, chisel coulter, traction resistance, coulter travel depth, operating speed, regression equation

Full Text:

PDF

References

1. Conyers, M., Rijt, V., Oates, A., Poile, G., Kirkegaard, J., & Kirkby, C. (2019). The strategic use of minimum tillage within conservation agriculture in southern New South Wales, Australia. Soil and Tillage Research. 193. 17-26. doi: 10.1016/j.still.2019.05.021.

2. Li, H., Liu, H., Zhou, J., Wei, G., Shi, S., Zhang, X., Zhang, R., Zhu, H., & He, T. (2021). Development and First Results of a No-Till Pneumatic Seeder for Maize Precise Sowing in Huang-Huai-Hai Plain of China. Agriculture. 11. 1023. doi.org/10.3390/ agriculture11101023.

3. Salo V.M., Haidenko O.M. (2016). Nuances of the direct method of sowing grain crops. Ahrobiznes sohodni, 20. [in Ukrainian]. https://agro-business.com.ua/agro/mekhanizatsiia-apk/item/1240-niuansy-priamoho-sposobu-sivby-zernovykh-kultur.html

4. Marchenko, V.V., Kotko, I.G., & Opalko, B.G., (2009).Technologiy I technichni sasoby sivby pry minimalnomu i nulevomu obrobytku. [Technologies and technical means of sowing with minimal and zero cultivation]. Agrarna technika ta obladnanya. 1(6), С.20-28.4

5. Morosov, I., & Makarenko, M., (2013). Selection of coulter, Agrobisnes. 21(268), URL: http://www.agrobusiness.com.ua /component /content /article/1887. html?ed=94

6. Vovnianko, B.H., Leshchenko, S.M., Salo, V.M.,& Salo, L.V. (2024). Patent na korysnu model (Ukraina) № 156272; MPK A01 S7/00, A01 S7/20. Posivna sektsiia. [Utility model patent (Ukraine) No. 156272; MPK A01 S7/00, A01 S7/20. Seeding section.]. [in Ukrainian]. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1801165/7

7. Demydko, M.O. & Melnychuk, D.O. (Ed.). (1998). Teoretychnyi analis oporu gruntu pry peremishchenni dvogrannogo klyna [Theoretical analysis of soil resistance during movement of a dihedral wedge] . Nauk. Visnyk Nats. agr. un-tu, Vol.9 [in Ukrainian]

8. Salo, V.M., Leshhenko, S.M., Luzan, P.G., & Salo, L.V. (2022). Mashyny dlia sivby, sadinnia ta dohliadu za posivamy: Navchalnyi posibnyk [Machines for sowing, planting and caring for crops: Training manual]. Kropyvnytskyi: Lysenko V.F. [in Ukrainian]. https://dspace.kntu.kr.ua/items/1fac47a7-80b6-4a6f-beb7-eb76e3f661fe

9. Luzan, O.R. (2013). Justification of parameters of wrapping working bodies for direct sowing of grain crops. Candidate’s thesis. Kirovohrad: KNTU [in Ukrainian].

10. Adamchuk, V.V., Bulgakov, V.M., Golovach, I. V., & Gorobey, V. P. (2016). Theoretical and experimental justification of a combined double-disk-anchor coulter. Mechanisaciya ta elektryphikaciya silskogo gospodarstva: sagalnoderzhavniy sb. 3 (102), 11-19 [in Ukrainian].

11. Salo, V. M., Leshchenko, S. M., Vovnyanko, B.G., & Moroz, S.M. (2024). Comparative performance of two types of coulter. Konstruyuvannya. Vyrobnytstvo ta ekspluatatsia silskogospodarskykh mashyn. Zahalnoderzhavnyy mizhvidomchiy naukovo-technichnyi zbirnyk, 54, 160-167 [in Ukrainian].

12. Vasylkovskyi, O.M., Leshhenko, S.M., Vasylkovska, K.V., & Petrenko, D.I. (2016) . Study guide for students of agrotechnical specialties. Kh. : Machulin [in Ukrainian].

Citations

1. Conyers, M., Rijt, V., Oates, A., Poile, G., Kirkegaard, J., & Kirkby, C. (2019). The strategic use of minimum tillage within conservation agriculture in southern New South Wales, Australia. Soil and Tillage Research. 193. 17-26. doi: 10.1016/j.still.2019.05.021.

2. Li, H., Liu, H., Zhou, J., Wei, G., Shi, S., Zhang, X., Zhang, R., Zhu, H., & He, T. (2021). Development and First Results of a No-Till Pneumatic Seeder for Maize Precise Sowing in Huang-Huai-Hai Plain of China. Agriculture. 11. 1023. doi.org/10.3390/ agriculture11101023.

3. Сало В.М., Гайденко О.М. Нюанси прямого способу сівби зернових культур . Агробізнес сьогодні. № 20. 2016. URL: https://agro-business.com.ua/agro/mekhanizatsiia-apk/item/1240-niuansy-priamoho-sposobu-sivby-zernovykh-kultur.html (дата звернення: 17.10.2025).

4. Марченко В.В., Котко І.Г., Опалко В.Г. Технології і технічні засоби сівби при мінімальному і нульовому обробітку. Аграрна техніка та обладнання. 2009. №1(6), С. 20-28.

5. Морозов І., Макаренко М. Вибір сошника. Агробізнес. 2013. № 21(268). URL: http://www.agrobusiness.com.ua /component /content /article/1887. html?ed=94 (дата звернення: 19.10.2025).

6. Посівна секція: пат. 156272 Україна, МПК А01С 7/00, А01С7/20. Вовнянко Б.Г. Володілець: Центральноукраїнський національний технічний університет.u 2023; 29.05.2024, Бюл. №23

7. Демидко М.О. Теоретичний аналіз опору ґрунту при переміщенні двогранного плина . Наук. вісник Нац. агр. ун-ту / за ред. Д.О. Мельничук та ін. 1998. Вип. 9. 370 с.

8. Машини для сівби, садіння та догляду за посівами : навч. посіб. / В. Сало, С. Лещенко, П. Лузан, Л. Сало. Кропивницький : Лисенко В.Ф., 2022. 220 с. URL: https://dspace.kntu.kr.ua/items/1fac47a7-80b6-4a6f-beb7-eb76e3f661fe (дата звернення: 19.10.2025)

9. Лузан О.Р. Обґрунтування параметрів загортаючих робочих органів для прямої сівби зернових культур : дис. … канд. техн. наук: 05.05.11 / Кіровогр. нац. техн. ун-т. Кіровоград, 2013. 200 с.

10. Теоретичне та експериментальне обґрунтування комбінованого дводисково-анкерного сошника. / В. В. Адамчук, В. М. Булгаков, І. В. Головач, В. П. Горобей. Механізація та електрифікація сільського господарства : загальнодержавний зб. ННЦ «ІМЕСГ». 2016. Вип. 3 (102). С. 11–19.

11. Порівняльні показники роботи сошників двох типів. / В.М. Сало, С.М. Лещенко, Б.Г. Вовнянко, С.М. Мороз. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2024. Вип. 54. C. 160-167.

12. Васильковський О.М., Лещенко С.М., Васильковська К.В., Петренко Д.І. Підручник дослідника: навч. посіб. для студ. агротехн. спец. Харків : Мачулін, 2016. 204 с.

Copyright (c) 2025 Vasyl Salo, Bohdan Vovnianko, Serhii Leshchenko