Совершенствование формы краевой кривой ножей роторных культиваторов (часть 1. Соответствие краевой кривой условию схода с неё сорняков)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Режущая кромка современного ножа роторного культиватора, имеет сложную форму в виде пространственной кривой и должна осуществлять процесс резания почвы с минимальной энергоемкостью, не забиваясь сорняками. Ввиду сложности формы кривой, до сих пор не разработан метод её анализа на выполнение условия схода сорняков, что сдерживает определение направлений по её совершенствованию.

Цель — разработка методики анализа формы краевой кривой лезвия пространственных ножей роторных культиваторов на выполнение условия схода с них сорняков.

Методы. Дизайн исследования включал: разработку методики анализа формы краевой кривой лезвий пространственных ножей роторных культиваторов; апробацию методики при проведении анализа стандартных японских и китайских ножей.

Объектами исследования являлись формы краевых кривых стандартных японских и китайских ножей. Исследования проводились в течение 2023 и 2024 гг.

Результаты. Разработана методика анализа формы краевой кривой лезвия пространственных ножей роторных культиваторов на выполнение условия схода с них сорняков и приведены примеры её применения для анализа форм краевых кривых лезвий стандартных японских и китайских ножей. Установлена закономерность изменения угла клина по длине их лезвия, выявлены участки изучаемых лезвий с затруднённым сходом с них сорняков.

Заключение. Предложенная методика позволяет производить быстрый анализ формы краевой кривой лезвия роторных культиваторов на выполнение условия схода с него сорняков, выявлять участки лезвия, с которых затруднён сход сорной растительности.

Об авторах

Анатолий Бештауович Кудзаев

Горский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: akudzaev@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5973-9932
SPIN-код: 2310-4400

д-р техн., наук, профессор кафедры «Технические системы в агробизнесе»

Россия, Владикавказ

Рита Владимировна Калагова

Северо-Осетинская государственная медицинская академия

Email: kudzaevaf@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-6670-8704
SPIN-код: 2930-6180

д-р хим. наук, доцент кафедры «Химии и физики»

Россия, Владикавказ

Список литературы

  1. Global Rotary Cultivator Market Size by Type, by Application, by Geographic Scope and Forecast. Verified Market Research. Report ID: 262691, 2024. [internet] Accessed: 22.01.2025. Available from: https://www.verifiedmarketresearch.com/product/rotary-cultivator-market/
  2. Taio Co., LTD. Taio Tillage Blades. [internet] Accessed: 22.01.2025. Available from: https://www.k-taiyo.co.jp/en/business/
  3. Kobashi. Tiller Blades. [internet] Accessed: 22.01.2025. Available from: https://www.kobashiindustries.com/en/product_crow/
  4. Sakai J, Shibata J, Tagushi T. Design Theory of Edge-Curves for Rotary Blades of Tractors. Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery. 1976;38(2):183–190. doi: 10.11357/jsam1937.38.183
  5. Sakai J. Designing Process and Theories of Rotary Blades for Better Rotary Tillage (Pt.1). Japan Agricultural Research Quarterly. 1978;12(2):86–93.
  6. Sakai J. Designing Process and Theories of Rotary Blades for Better Rotary Tillage (Pt. 2). Japan Agricultural Research Quarterly. 1978;12(4):198–204
  7. Japanese Industrial Standard Blades for Tillers. Jis B 9210-1988. Date of Notice in Official Gazette 1988-07-04. Accessed: 22.01.2025. Available from: https://ia802905.us.archive.org/26/items/jis.b.9210.e.1988/jis.b.9210.e.1988.pdf
  8. GB/T 5669-2017. Rotary Tiller – Rotary blades and blade holders. National Standard of China. [internet] Accessed: 22.01.2025. Available from: http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=C4B7105A94E886B2D0DA8C509510F3CF
  9. ICS 65.060.20. Blades for Rotary Tiller (Rotavator) – Power Tiller/Tractor Driven – Specification. Second Revision of IS 6690. Doc. FAD 11(26579)WC. Accessed: 22.01.2025. Available from: https://www.services.bis.gov.in/tmp/WCFAD30326579_17092024_2.pdf
  10. Ju J-S, Luan J-M, Cheng C-W. Trajectory Angles and Cultivating Dynamics for Tiller Blades. Journal of Agricultural Machinery. 2004;13(1):1–15. doi: 10.30062/JAM.200403.0001
  11. Tharoon T, Tharanitharan G, Tamilselvam P, Aravind Raj A. Design and Fabrication of Rotary Tiller Blade. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017;04[(1.4(1)]:1007–1012. Accessed: 22.01.2025. Available from: https://www.irjet.net/archives/V4/i1/IRJET-V4I1176.pdf
  12. Ma C, Yi S, Tao G. A Rotary Blade Design for Paddy Fields with long Rice Straw based on Edem. Engenharia Agricola. 2023;43(3). doi: 10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v43n3e20220062/2023
  13. Li ST, Yang L, Niu P, et al. Design and Study on the Edge Curve of Blade of Handheld Tillers Rotary Blade. INMATEH-Agricultural Engineering. 2016;50(3). Accessed: 22.01.2025. Available from: https://oaji.net/articles/2016/1672-1481888681.pdf
  14. Mahmud MT, Rahman MT, Hossain MM, Rabbani MA. Effect of rotary blade modification on residue retention into conservation agriculture practices. Agricultural Engineering International: CIGR Journal 2020;22(4):102–109. Accessed: 22.01.2025. Available from: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/6181/3437 EDN: IYKOYA
  15. Zhu H, He X, Shang S, et al. Evaluation of Soil-Cutting and Plant-Crushing Performance of Rotary Blades with Double-Eccentric Circular-Edge Curve for Harvesting Cyperus esculentus. Agriculture. 2022(12):862. doi: 10.3390/agriculture12060862 EDN: DTHUKW
  16. Chertkiattipol S, Niyamapa T, Jantaradach W, Saensuwan K. The performance of rotary power tiller using prototype rotary blades in dry-landfield. Maejo International Journal of Science and Technology. 2008;1(Special Issue):17–26. Accessed: 22.01.2025. Available from: http://www.mijst.mju.ac.th/vol2/S17-26.pdf
  17. Goryachkin V.P. Zemledel’cheskaya mechanica. Sobranie sochinenij: v 3-h t. [Agricultural mechanics. Collected works: in 3 vols]. Moscow: Kolos; 1968;1. (In Russ.)
  18. Goryachkin VP. Wedge theory (fragment from the manuscripts). Collected works: in 3 vols. Moscow: Kolos; 1968;2:381–388. (In Russ.)
  19. Sineokov GN. Design of Soil Tillage Machines. Moscow: Mashinostroenie; 1965. (In Russ.)
  20. Patent USSR № 982552. Zelenskij SA, Kanarev FM. Knife of Rotary Soil Tillage Machine. EDN: WKTVMK
  21. Kanarev FM. Rotary Soil Tillage Machines and Implements. Moscow: Mashinostroenie; 1983. (In Russ.)
  22. Patent USSR № 279219 / 21.08.1970. Grinchuk IM, Golov GF, Zhurkin VK, et al. Knife of Rotary Soil Tillage Machine. EDN: CQSZSP
  23. Dranyaev SB, Chatkin MN, Koryavin SM. Modeling the operation of a screw L-shaped knife of a tiller. Tractors and Agricultural Machinery. 2017;(7):13–19. doi: 10.17816/0321-4443-66315 (In Russ.)
  24. Matushchenko AE, Zhigailov FY. Investigation of the Geometric Shape of the Soil Milling Knife. Works of the Kuban state agrarian university. 2022;184:155–163. (In Russ.) doi: 10.21515/1990-4665-184-013 EDN: WNIJND
  25. Kudzaev AB. Comparison of different blade shapes of rectilinearly moving soil tillage tools. Tractors and Agricultural Machinery. 2023;90(4):337–349. doi: 10.17816/0321-4443-321315 (In Russ.) EDN: RPSNLK
  26. Kudzaev AB, Kalagova RV. The method for comparing different blade shapes of flat knives of a rotary cultivator. Tractors and Agricultural Machinery. 2024;91(3):317–330. doi: 10.17816/0321-4443-625551 (In Russ.) EDN: NKWGBI

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схемы к определению угла клина точек криволинейного лезвия: a — при прямолинейном движении; b — плоского лезвия при плоскопараллельном движении; с — пространственного лезвия при плоскопараллельном движении.

Скачать (391KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схемы стандартных ножей: а — японского; b — китайского.

Скачать (235KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схемы к определению параметров краевой кривой лезвия ножа: а — схема к построению краевой кривой на плоскости; b — схема к определению координат точек начала и окончания переходного участка; c, d — схемы к определению координат единичных векторов точек краевой кривой на плоскости (c) и в пространстве (d).

Скачать (319KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схема одного из стандартных креплений для японских ножей роторного культиватора.

Скачать (99KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость значений угла клина от угла раствора стандартного ножа номинации 245 мм при частоте вращения вала культиватора n=250 мин-1, поступательной скорости машины км/ч: а — японского типа I; b — японского типа III; c — китайского типа I; d — китайского типа II; 1 — участки краевой кривой лезвия на которых условие схода сорняков в рассматриваемом случае не выполняется.

Скачать (399KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).