THEORETICAL STUDY OF THE TRACTION RESISTANCE OF A TILLAGE IMPLEMENT FOR DEEP SOIL CULTIVATION

Authors

DOI:

https://doi.org/10.36910/acm.vi51.1883

Keywords:

soil hardness, deep fluffing, cutting a hole traction resistance, buckling resistance

Abstract

The main measure to eliminate the negative impact of soil compaction is their deep loosening. Studies of soil hardness have revealed significant fluctuations in the depth of occurrence of compacted layers even in conditions of small land plots. Known designs of deep subsoilers provide for continuous cultivation of subsoil layers to a depth equal to the maximum value of the depth of the plow sole on the entire field. The design of devices for changing the depth of travel of the working bodies of deep subsoilers does not allow changing the depth of cultivation in real time based on soil hardness cartograms. We have proposed to switch to the principle of destroying the integrity of the compacted layer by cutting holes with a tubular working body. A machine design has been developed to implement this method of cultivation. The purpose of the study is to theoretically establish the traction resistance of such a machine and substantiate the design parameters of its working body. A dependence was obtained that allows us to assess the influence of such parameters as the diameter of the tooth, the number of teeth on the disk and the distance between the disks on the energy costs during the operation of the machine. Based on the analysis of the graphs constructed according to this dependence, it was established that to achieve a specific traction resistance of 5 kN, it is advisable to install from 6 to 8 teeth on one disk. In this case, the diameter of the tooth should not be more than 0.03 m, and the distance between the disks on the rotor should not be less than 0.3 m. Testing the working body (tooth) for resistance to deflection when it is buried in soil with a hardness of 40 kg/cm2 revealed that for a tooth 0.5 m long, a section in the form of a sector of a ring with an outer diameter of 0.03 m, a sector angle of 2000 and a ring wall thickness of 0.004 m will ensure stability.

References

Медведєв, В.В. (2003). Наукові підходи до оцінювання якості ґрунтів регіонів (на прикладі України) (Scientific approaches to assessing the quality of regional soils (using the example of Ukraine). Сб. научн. трудов «Страны и регионы на пути к сбалансированному развитию», 62–64. Київ.

Медведєв, В.В. (2004). Проблеми охорони ґрунтів (Problems of soil protection). Вісник аграрної науки, №1, 53-57.

Медведєв, В.В. (2010). Твердість ґрунту як критерій для обґрунтування технологій і технічних засобів з його обробітку (Soil hardness as a criterion for justifying technologies and technical means for its cultivation). Вісник аграрної науки, №4, 14-18.

Бромот, І. Глибокорозпушувач. Навіщо він мені потрібен (Deep conditioner. Why do I need him). Retrieved April 28, 2024, from https://traktorist.ua/articles/883-glibokorozpushuvachi--vse-scho-treba-znati-pro-nih.

Гаврилов, С. (2015). Проблема плужної підошви у ґрунті та шляхи її вирішення (The problem of the plow sole in the soil and ways to solve it). Пропозиція, №10, 70-73.

Цизь, І.Є. & Голій, В.О. (2024a). Обґрунтування конструкції та дослідження тягового опору робочого органу знаряддя для глибокого розпушення ґрунту (Substantiation of the design and study of the traction resistance of the working body of the tool for deep soil loosening). Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті, №1(22), 337-348.

Bednar (n.d.). Terraland TN . Retrieved April 27, 2024, from https://www.bednar.com/en/terraland-tn/.

Цизь, І.Є. & Голій, В.О. (2024b). Результати дослідження твердості ґрунту полів ДПЕДГ «ЕЛІТА» (Results of research of soil hardness of fields SEERF «Elita»). Сільськогосподарські машини, 50, 25-36.

Голій, О. & Цизь, І. (2024) Аналітичний огляд конструкцій машин для глибокого розпушення ґрунту (Analytical review of designs of machines for deep soil loosening). Матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні технології агропромислового виробництва», 72-74.

Голій, О.В. (2025). Машина для диференційованого за глибиною обробітку ґрунту (A machine for soil cultivation differentiated by depth). Інноваційні технології в АПК: збірник тез доповідей Х Міжнародної науково-практичної конференції, 58-61.

Писаренко, Г.С. Квітка,. О.Л. & Уманський Є.С. (2004). Опір матеріалів (Materials resistance) . Київ: Вища шк.

Published

2025-11-03

Issue

Section

Статті