Experimental studies of the drive rotor of the unit for pre-sowing soil tillage | Экспериментальные исследования приводного ротора агрегата для предпосевной обработки почвы

English. The use of combined units makes it possible to reduce both the number of passes of the machine-tractor unit and the harmful effects on the structure and density of the soil. When developing a unit for pre-sowing tillage, non-drive rotary rippers are of great interest, as they convert the traction force of the tractor into the torque consumed by the working body that crushes the soil. The research purpose was to determine the rational geometric parameters of the drive rotor lugs for stable operation of the chopping rotor of the unit for pre-sowing tillage. The research took place at the N.V. Rudnitsky Federal Agricultural Research Center of the North-East in 2018-2022. A laboratory installation consisting of a soil channel filled with soddy-podzolic soil of predominantly sandy loam mechanical composition was used. During the research, a three-level second-order Box-Behnken experimental design was implemented for four factors: the length of the lug Ln (mm) of the drive disk, the number of lugs Nn (pcs.) on the drive disk, the width of the lug blade tn (mm) of the drive disk and the installation angle of the lugs on the drive disk αn (deg.). The experimental data obtained were processed with the Microsoft Office 2013 application package and the Statgrafics Plus 19 statistical data processing software package with a statistical assessment of the adequacy of the obtained regression models corresponding to the real process. The resulting set of experimental results after processing was presented in the form of three-dimensional graphs using the CorelDRAW X8 vector graphics editor. On the basis of the obtained data it is concluded that when designing a unit for pre-sowing tillage, for stable operation of its chopping rotor, it is rational to use lugs of the drive rotor with a blade width tn = 50 mm and length Ln = 66 mm installed on the disk at an angle αn = 20 grad. in quantity Nn = 8 pieces.

Russian. Применение комбинированных систем позволяет сократить количество проходов машинно-тракторного агрегата и уменьшить вредное воздействие на структуру и плотность почвы. При разработке агрегата для предпосевной обработки почвы интерес представляют бесприводные ротационные рыхлители, которые преобразуют тяговое усилие трактора в крутящий момент, потребляемый измельчающим почву рабочим органом. Цель исследований - определение рациональных геометрических параметров почвозацепов приводного ротора, обеспечивающих стабильную работу измельчающего ротора агрегата для предпосевной обработки почвы. Исследования проводили в ФГБНУ "Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого" на лабораторной установке, состоящей из почвенного канала, заполненного дерново-подзолистой почвой преимущественно супесчаного механического состава. В ходе исследований реализован трехуровневый план эксперимента Бокса-Бенкина второго порядка для четырех факторов: длины лопасти почвозацепа Ln (мм) приводного диска, количества почвозацепов Nn (шт.) на приводном диске, ширины лопасти почвозацепа tn (мм) приводного диска и угла установки почвозацепов на приводном диске αn (градусы). Обработка полученных экспериментальных данных проведена с применением пакета прикладных программ Microsoft Office 2013 и статистической обработке данных Statgraphics Plus 19 со статистической оценкой адекватности полученных регрессионных моделей, соответствующих реальному процессу. Полученный массив результатов опыта после обработки представлен в виде трехмерных графиков с использованием редактора векторной графики CorelDRAW Х8. Из полученных данных следует, что при разработке агрегата для предпосевной обработки почвы для стабильной работы его измельчающего ротора рационально использовать почвозацепы приводного ротора с лопастью шириной tn = 50 мм и длиной Ln = 66 мм, установленные на диске под углом αn = 20 град. в количестве Nn = 8 штук.