PARAMETERS AND OPERATION MODES OF ROTARY TILLAGE WITH SERRATED KNIVES | Исследование работы почвообрабатывающей фрезы с зубчатым лезвием ножей

There have been studied some ways of improving the technology of pre-planting tillage of lumpy soils using milling cutters with serrated profiles of the knife surface. This technology is certain to improve the cultivation quality and increase the agrotechnical indicators of soil cultivation. The study focused on the influence of the soil cultivation depth, the number of knives, the speed of the tiller rotor and the unit travel speed on the operation quality of a rotary tiller. The unit travel speed is characterized by the specific energy consumption of rotary tillage, the average size of lumps left on the field after rotary tillage and the degree of soil crushing. The study applied the theory of experimental design. Taking into account the shape and size of a tuber bunch as applied to the actual conditions of potato cultivation, the authors have proposed methodological principles for optimizing the parameters of formed ridges. When 2 cutters with a serrated blade are installed on the tiller rotor, an increase in the travel speed from 2.1 to 3.2 m/s results in a 2.5% increase in specific traction resistance, while that in the range between 3.2 and 4.3 m/s ensures a 3.0% increase. At an angular speed of the tiller rotor of 30 rad/s, when the depth of soil layer tillage increases from 100 to 120 mm, specific traction resistance increases by 2.0%, in case of an increase from 120 to 140 mm – by 2.5%. The study has proved the feasibility of using knives with serrated curved blades, as it ensures a reduction in the energy intensity of soil tillage and an increase in potato productivity by 20% as compared to the soil cultivation with the FN-1.2 serial rotary tiller./Исследованы пути совершенствования технологии предпосадочной обработки комковатых почв с применением фрезы с зубчатыми формами профиля рабочей поверхности ножа, обеспечивающей улучшение качества рыхления и повышение агротехнических показателей обработки почвы. Изучено влияние глубины обработки почвы, числа ножей, скорости вращения фрезерного барабана и поступательной скорости движения агрегата на качество работы почвообрабатывающей фрезы, которое характеризуется удельной энергоёмкостью при фрезеровании, средним размером комков на поле после фрезерования и степенью крошения почвы. В исследовании применена теория планирования эксперимента. С учётом формы и размеров клубневого гнезда применительно к реальным условиям возделывания картофеля предложены методические принципы оптимизации параметров формируемого гребня. При установке на барабане фрезы двух ножей с зубчатым лезвием с увеличением поступательной скорости движения с 2,1 до 3,2 м/с удельное тяговое сопротивление увеличивается на 2,5%, а в диапазоне 3,2…4,3 м/с – на 3,0%. При угловой скорости барабана фрезы 30 рад/с с увеличением глубины обработки почвенного слоя от 100 до 120 мм, удельное тяговое сопротивление увеличивается на 2,0%, при 120…140 мм – на 2,5%. Подтверждена целесообразность применения ножей с зубчатыми, криволинейными лезвиями, обеспечивающих снижение энергоёмкости процесса фрезерования почвы и повышение урожайности картофеля на 20% по сравнению с обработкой почвы серийной почвообрабатывающей фрезой ФН-1,2.