сотрудник
Коломна, Россия
сотрудник
Россия
сотрудник с 01.01.2025 по настоящее время
Луховицы, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 631.347.3 Устройства для опрыскивания. Дождевальные аппараты. Стволы дождевальных аппаратов. Насадки
В статье рассмотрена актуальная проблема снижения почвенной деформации при эксплуатации широкозахватных дождевальных машин кругового действия, являющихся основным техническим средством орошения в Российской Федерации. На примере машин типа «Фрегат» и «Кубань-ЛК1» показано, что многократное прохождение колёсных опор по одному следу в течение поливного сезона приводит к образованию глубокой колеи (до 300…350 мм), снижению фильтрационных свойств почвы и деградации её структуры. Традиционные подходы, основанные на увеличении площади пятна контакта движителей, не обеспечивают требуемого эффекта, а перепахивание участков по окончании сезона не устраняет последствий деформации. В качестве перспективного решения предложена технология, сочетающая использование дискового заравнивающего устройства для заполнения технологической колеи почвой и межсезонную (предзимнюю) подготовку поверхности передвижения с применением многократных циклов замораживания-оттаивания в условиях переувлажнения. Экспериментальные исследования выполнены на среднесуглинистых почвах АО «Озёры» Московской области с применением лабораторной установки, включающей измерительный конус с диаметром основания 15 мм и углом при вершине 30°. Критерием несущей способности почвы служило удельное давление, соответствующее полному погружению конуса. Установлено, что пять циклов замораживания-оттаивания обеспечивают увеличение плотности почвы приблизительно на 20% и повышение несущей способности при высушивании до влажности 10% на 25% по сравнению с летним вариантом (без замораживания). При моделировании полива нормой 500 м³/га (50 мм) путём послойного добавления воды установлено снижение несущей способности для летнего образца с 1010…1020 кПа до 330…340 кПа, тогда как для образца, подвергнутого пяти циклам замораживания-оттаивания, этот показатель уменьшается с 1250 кПа до 530…540 кПа. Таким образом, предлагаемая технология позволяет повысить допустимое удельное давление на почву при поливе в 1,59…1,61 раза относительно базового варианта и в 6,62…6,75 раза относительно серийного норматива 80 кПа. Практическая значимость: повышение допускаемого удельного давления до 530…540 кПа даёт возможность уменьшить ширину профиля колёсных движителей на 20…25%, снизить металлоёмкость ходовой части и сократить энергозатраты на передвижение на 8…12% за сезон. Технология не требует капитальной модернизации машин – изменяется лишь регламент эксплуатации и межсезонного обслуживания. Рекомендуемый способ может применяться при орошении площадей, занятых многолетними травами, а также для межсезонной подготовки поверхности передвижения широкозахватной многоопорной дождевальной техники. Внедрение предложенной технологии способствует сохранению плодородия почв, снижению глубины остаточной деформации и уменьшению экологических последствий при эксплуатации дождевальных машин.
мелиорация, дождевальные машины кругового действия, «Фрегат», «Кубань-ЛК1», почвенная деформация, несущая способность почвы, удельное давление, циклы замораживания-оттаивания, межсезонная подготовка, заравнивающее устройство, упрочнение поверхности передвижения
1. Агейкин Я. С. «Вездеходные колесные и комбинированные движители». М., «Машиностроение», 1972, 184 стр.
2. Анализ зарубежных разработок по повышению проходимости многоопорных дождевальных машин / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, Е. Ю. Евсеев, А. А. Ахтямов // Вестник Государственного социально-гуманитарного университета. – 2019. – № 3(35). – С. 57-62. – EDN DFJRQI.
3. Андреева, Е. В. Повышение тягово-сцепных свойств ходовых систем широкозахватных дождевальных машин кругового действия "Фрегат" / Е. В. Андреева // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. – 2010. – № 4. – С. 1056. – EDN MWIGPB.
4. Вольская, Н. С. Разработка методов расчета опорно-тяговых характеристик колесных машин по заданным дорожно-грунтовым условиям в районах эксплуатации : специальность 05.05.03 "Колесные и гусеничные машины" : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Вольская Наталья Станиславовна. – Москва, 2008. – 32 с. – EDN NKKNPN.
5. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов: Учеб. пособие для строительных вузов. – М.: Высшая школа, 1978. – 447 с., ил.
6. Гуськов, А. В. Тягово-сцепные свойства и проходимость колесных машин по грунтам со слабой несущей способностью / А. В. Гуськов // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B: Прикладные науки. Промышленность. – 2008. – № 2. – С. 7-15. – EDN UYZXSJ.
7. Евсеев, Е. Ю. К повышению производительсти многоопорных дождевальных машин кругового действия на склоновых участках / Е. Ю. Евсеев, А. И. Рязанцев // Вестник мелиоративной науки. – 2024. – № 1. – С. 18-22. – EDN BAVNNE.
8. Журавлева, Л. А. Снижение воздействия ходовых систем дождевальных машин на почву / Л. А. Журавлева // Аграрный научный журнал. – 2020. – № 5. – С. 82-87. – DOIhttps://doi.org/10.28983/asj.y2020i5pp82-87. – EDN ZMJYFU.
9. К проблеме уплотнения почвы ходовыми системами многоопорной дождевальной машины "Кубань-ЛК1" / А. И. Смирнов, А. И. Рязанцев, Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов // Всероссийская научно-практическая конференция, посвящённая 85-летию со дня рождения профессора Анатолия Михайловича Лопатина (1939-2007) "Инженерные решения для АПК", Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 13 ноября 2024 года. – Рязань, 2024. – С. 46-50. – EDN WSSSKO.
10. Математическая модель колеобразования в почвогрунтах под воздействием лесных машин / С. М. Базаров, И. А. Барашков, А. И. Никифорова, А. М. Хахина // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2012. – № 198. – С. 86-95. – EDN REJXUL.
11. Направления совершенствования регулирующих устройств для многоопорных дождевальных машин кругового действия типа "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, Е. Ю. Евсеев, А. И. Смирнов // Современное состояние, приоритетные задачи и перспективы развития аграрной науки на мелиорированных землях : Материалы международной научно-практической конференции, Тверь, 25 сентября 2020 года. Том Часть 2. – Тверь: Тверской государственный университет, 2020. – С. 155-159. – EDN FTKPLE.
12. Нино, Т. П. 277. СТО АИСТ 11. 1-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и установки дождевальные. Методы оценки функциональных показателей: СТО АИСТ 11. 1-2010.-Москва, 2012.-54 с.-(Стандарт организации). Шифр *Росинформагротех / Т. П. Нино // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. – 2013. – № 1. – С. 277.
13. Оценка параметров ходовой системы "Кубань-ЛК1" при заравнивании колеи / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев [и др.] // Наука в центральной России. – 2023. – № 1(61). – С. 116-123. – DOIhttps://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-1-116-123. – EDN QERBKM.
14. Оценка энергетических показателей усовершенствованного привода многоопорных дождевальных машин, типа «Кубань-ЛК1» / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов // Наука в центральной России. – 2023. – № 6(66). – С. 62-70. – DOIhttps://doi.org/10.35887/2305-2538-2023-6-62-70. – EDN WXSNDX.
15. Повышение опорных свойств многоопорной машины "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев [и др.] // Наука в центральной России. – 2022. – № 6(60). – С. 35-41. – DOIhttps://doi.org/10.35887/2305-2538-2022-6-35-41. – EDN AFIZJD.
16. Смирнов, А. И. Оценка угла атаки заравнивающего устройства многоопорной дождевальной машины / А. И. Смирнов, А. И. Рязанцев, Е. Ю. Евсеев // Вестник мелиоративной науки. – 2023. – № 2. – С. 29-33. – EDN FOUPFG.
17. Хитров Е. Г., Хахина А. М., Лухминский В. А., Казаков Д. П. Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов // Resources and Technology. 2017. Т. 14, № 4. С. 1-16.
18. Ходовые системы широкозахватных дождевальных машин / Л. А. Журавлева, О. М. Кузина, М. В. Карпов [и др.]. – Москва : Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, 2023. – 150 с. – ISBN 978-5-00207-258-3. – EDN KUQKSQ.
19. Reducing Energy Costs in Sprinkler Machine Operation / A. Ryazantsev, A. Smirnov, E. Evseev [et al.] // Innovations in Sustainable Agricultural Systems, Agriculture 4.0 and Precision Agriculture. Volume 1 : Conference Proceedings, Stavropol, Russia Samarkand, Uzbekistan, 05–06 марта 2025 года. – Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2026. – P. 59-68. – DOIhttps://doi.org/10.1007/978-3-031-94098-9_5. – EDN WLMHUJ.
20. Technological Features of Irrigation and Assessment Indicators of Multibasic Irrigation Machines Running Systems Efficiency (on the Example of IM Kuban-LK1) / A. I. Ryazantsev, A. O. Antipov, A. I. Smirnov [et al.] // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. – 2019. – Vol. 8, No. 8 S3. – P. 404-406. – EDN GLITFM.
