Сравнительный анализ технико-эксплуатационных характеристик отечественных и зарубежных борон Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Лучинович А.А., Корнеев Е.А., Чекусов М.С., Демчук Е.В. Сравнительный анализ технико-эксплуатационных характеристик отечественных и зарубежных борон // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№1 (8) январь - март. - URL http://e-journal.omgau.ru/index.php/2017/1/35-statya-2017-1/772-00299. - ISSN 2413-4066

УДК 631.313.9

Лучинович Анастасия Александровна

Магистрант

ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]

Корнеев Егор Александрович

Магистрант

ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]

Чекусов Максим Сергеевич

Кандидат технических наук ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]

Демчук Евгений Владимирович

Кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск ev. [email protected]

Сравнительный анализ технико-эксплуатационных характеристик отечественных и

зарубежных борон

Аннотация: При создании рациональных условий для возделывания сельскохозяйственных культур посредством механического воздействия на почву рабочими органами машин и орудий, выполняется ее обработка. Значение обработки почвы в условиях интенсивного земледелия трудно переоценить. Применение в каждом севообороте научно обоснованной системы обработки является необходимым условием роста урожайности сельскохозяйственных культур и повышения плодородия почвы. Обработка почвы определяет процессы воспроизводства плодородия, регулирования почвенных режимов, процессы деградации и охраны почв. Важное значение как самостоятельный прием в системе минимальной обработки почвы, так и в качестве дополнения к более глубокой обработке при традиционных технологиях возделывания имеет поверхностная и мелкая обработки. Наиболее применяемыми машинами для поверхностной и мелкой обработок почвы являются бороны, выполняющие рыхление верхнего слоя почвы, выравнивание поверхности поля, разрушение почвенной корки, крошение комьев почвы, уничтожение сорняков, заделки семян и удобрений. В данной статье проанализированы технико-эксплуатационные характеристики борон, на основании протоколов испытаний на ФГБУ «Сибирская государственная зональная машиноиспытательная станция».

Ключевые слова: борона, обработка почвы, эксплуатационные характеристики,

возделывание зерновых культур.

Введение

Сельское хозяйство является одним из приоритетных направлений экономического развития страны, а продовольственная безопасность - одним из главных направлений обеспечения национальной безопасности. От развития агропромышленного комплекса зависит жизненный уровень и благосостояние населения [1]. Одним из крупнейших направлений сельскохозяйственного производства является возделывание зерновых культур, а основой повышения их урожайности - интенсификация производства путем совершенствования технологии возделывания [2].

Зерновое производство требует освоения и внедрения ресурсосберегающих технологий, включающих комплекс мероприятий по оптимизации структуры использования пашни, применению средств защиты растений, более производительных посевных и почвообрабатывающих орудий, адаптированных к почвенно-климатическим условиям региона [3].

Одна из важнейших задач ресурсосбережения в современных условиях - сохранение плодородия почвы, поскольку пашня является главным ресурсом в земледелии. В последние десятилетия наблюдается значительная потеря гумуса и связано это не только с недостатком ресурсов, нередко снижение плодородия почвы вызвано значительным ее переуплотнением ходовыми системами энергонасыщенных машин [4, 5].

От состояния почвы зависит урожай сельскохозяйственных культур. Для того чтобы создать оптимальные условия для растений, необходима обработка почвы, которая является важнейшим и наиболее энергоёмким элементом практически всех технологий возделывания сельскохозяйственных культур. На неё расходуется от 30 до 40% всей энергии, потребляемой в сельском хозяйстве [6]. Выбор системы обработки почвы осуществляется исходя из зональных условий, она должна быть почвозащитной, энергосберегающей, экономически оправданной и безвредной для окружающей среды [7].

Существует тесная связь между урожаем и технологией, с одной стороны, и комплексом машин с их агротехническими показателями - с другой. Эта взаимосвязь представляется системой «почва - технология - машины - урожайность». В описанной системе входными параметрами являются агрофон и его физикомеханические свойства, выходными - наивысший урожай с наименьшими затратами труда [8, 9, 10, 11]

Описанная система будет оптимальной, если:

УФ ^ max; ЗФ ^ min

где Уф - фактический урожай, ц/га;

Зф - фактические затраты, руб.

Фактические затраты определим по формуле:

З = З ■ Ц + З ■ Ц

-'ф -'т. ж. "41 ^ -'т .ов. m2J

где ЗТ ж ■ Ц1 - затраты живого труда и цена его единицы, чел.-ч/га;

ЗТ ов ■ Ц2 - затраты овеществленного труда и цена его единицы, чел.-ч/га.

Управляющей функцией системы, способствующей получению рациональных выходных параметров, является математическое описание реализации технологии возделывания, удовлетворяющей агротехническим и экономическим требованиям, которая взаимосвязана с конструкцией почвообрабатывающих машин.

Если применяемые машины по агротехническим показателям соответствуют технологическим и технико-экономическим требованиям, выходные параметры системы

будут оптимальными.

Для каждой технологии рассчитываются оптимальные варианты машинно-тракторного парка с точки зрения минимума эксплуатационных затрат и минимума потребности в механизаторских кадрах [12].

В условиях современного сельскохозяйственного производства, в рыночных условиях, при дефиците трудовых ресурсов, сельскохозяйственной техники, высокой стоимости ТСМ повысить эффективность технологического процесса можно по следующим направлениям:

- создание машин и комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько технологических операций;

- исключение некоторых технологических операций из системы обработки почвы и замены их использованием средств интенсификации;

- уменьшение глубины обработки почвы [13].

Таким образом, применение борон в качестве почвообрабатывающих машин весьма обосновано. В настоящее время существует большое разнообразие борон, как отечественного, так и зарубежного производства, что создает определенные трудности в выборе конкретной модели сельхозтоваропроизводителями. Из вышеизложенного следует, что обоснование использования борон в конкретных почвенно-климатических условиях является важной научной и производственной задачей.

Материалы и методы

Исследования, проводились на основании протоколов испытаний на ФГБУ «Сибирская государственная зональная машиноиспытательная станция».

Результаты исследований

В ходе исследований рассмотрены назначение, общее устройство и принцип работы пяти разновидностей борон применяемых в Омской области [14], проанализированы их технико-эксплуатационные характеристики (табл. 1).

Таблица 1.

Общие сведения рассматриваемых борон

№ п.п.

Наименование

Внешний вид

Рабочая скорость, км/ч

Рабочая ширина захвата, м

Произв одитель ность, га/ч

Удельный расход топлива кг/га

АБ - 24

13,0-14,1

23,6-23,9

33,7

0,87

БЗГТ - 15

11,7-11,9

15,0-15,1

17,8

1,67

СоПгои1 СотаМег

16,0-6,4

20,0-20,83

34,16

1,19

1

2

3

4 БЦД - 12 jL 12,0-3,0 11,53-12,0 14,53 0,92

5 Superharrow Plus gH 16,5-17,0 25,42-25,58 42,96 1,55

Борона прицепная АБ-24 предназначена для довсходового и послевсходового боронования технических и зерновых культур, разрушения почвенной корки, уничтожения сорной растительности и выравнивания поверхности поля.

Борона зубовая гидрофицированная тяжелая прицепная БЗГТ-15 предназначена для боронования по стерне и пахоте, под технические и зерновые культуры, равномерного распределения пожнивных остатков по поверхности поля.

Борона зубовая тяжелая прицепная Contour Commander предназначена для распределения растительных остатков после уборки и заделки их в почву, закрытия влаги перед посевом, довсходового боронования посевов, заделки семян многолетних трав, повсходового боронования подсолнечника и пшеницы, рыхления поверхностного слоя почвы, на глубину 20-30 мм и выравнивания поверхности поля.

Борона цепная Двуреченского полуприцепная БЦД-12 предназначена для рыхления верхнего слоя почвы по стерне на глубину 20-30 мм, выравнивания поверхности поля, разрушения почвенной корки и создания мульчирующего слоя для снижения испарения влаги и удаления сорняков.

Борона прицепная Superharrow Plus модели 9HD8422H предназначена для рыхления верхнего слоя почвы, выравнивания поверхности поля, уничтожения почвенной корки и сорняков, измельчения и заделки пожнивных остатков после комбайна.

Vp, км/ч

18 1 16 14 12 10 8 6 4 2 0

АБ - 24 БЗГТ - 15 Controul БЦД - 12 SUPERHARROW Comander PLUS

Рисунок 1. Рабочая скорость борон

Анализируя полученные зависимости, можно сделать следующие выводы: рабочие скорости всех рассматриваемых борон находятся в одном диапозоне и отличаются незначительно, минимальная рабочая скорость наблюдается у бороны БЗГТ - 15, (12 км/ч), а максимальная рабочая скорость у бороны Superharrow Plus (16,5 км/ч).

Вш, м

30 -,

АБ - 24 БЗГТ - 15 Controul БЦД - 12 SUPERHARROW

Comander PLUS

Рисунок 2. Рабочая ширина захвата борон

Из рисунка 2 следует, что минимальная ширина захвата у БЦД -12, (11,53 м), а максимальная ширина захвата у зарубежной бороны Superharrow Plus (25,42 м).

Пр, га/ч

50 п 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

АБ - 24 БЗГТ - 15 Controul БЦД - 12 SUPERHARROW

Comander PLUS

Рисунок 3. Производительность борон

Из рисунка 3 видно, что производительность меньше у бороны: БЦД-12 15 га/ч, а выше у Superharrow Plus 42,96 га/ч

Уд, кг/га

1,8 -|

1,6--

1,4

1,2

0,8 0,6

0,4

0,2

АБ - 24 БЗГТ - 15 Controul

Comander

БЦД - 12 SUPERHARROW PLUS

Рисунок 4. Удельный расход топлива борон

Анализируя удельный расход топлива, можно сделать вывод, что наименьший показатель наблюдается у бороны: АБ-24 (0,87 кг/га), а наибольший - у БЗГТ-15 (1,67 кг/га).

Заключение

Для более наглядной картины, представим показатели производительности рассматриваемых агрегатов в пересчете на метр ширины захвата агрегата, в совокупности с удельным расходом топлива (рис. 5).

1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1

0,9 0,8

АБ - 24

БЗГТ - 15

Controul Comander

БЦД - 12

SUPERHARROW PLUS

Удельный расход топлива кг/га —удельная производительность, га/ч/м

Рисунок 5. Технико-эксплуатационные характеристики борон

0

Проанализировав полученные зависимости можно сделать следующие выводы:

- удельная производительность агрегата с бороной АБ-24 выше удельной производительности агрегата с бороной БЗГТ-15 на 19,6%, в то же время, удельный расход топлива последней больше на 52%;

- удельная производительность агрегата с бороной Controul Comander выше производительности агрегата с бороной АБ-24 на 14%, а удельный расход топлива выше на 26, 1%;

- удельная производительность агрегата с бороной БЦД-12 ниже производительности агрегата с бороной АБ-24 на 14,1%, а удельный расход топлива больше на 5,4%;

- удельная производительность агрегата с бороной Superharrow Plus, выше производительности АБ-24 на 19,1%, а расход топлива больше на 78,1%.

Ссылки на источники

1. Демчук Е.В. Пути повышения урожайности зерновых культур / Е.В. Демчук, М.С. Чекусов, Д А. Голованов // Научное и техническое обеспечение АПК, состояние и перспективы развития: Сборник материалов Региональной научно-практической конференции, посвященной 65-летию образования факультета ТС в АПК (Мехфак) ФГБОУ ВО Омский ГАУ [Электронный ресурс]. - Электрон. дан. - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ. -1 электрон. опт. диск. С. 11-13.

2. Демчук Е.В. К вопросам совершенствования технологии посева зерновых культур / Е.В. Демчук, Д А. Голованов, К.А. Янковский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2016. - № 6. - С. 45-48.

3. Кем А.А. Сравнительная оценка посевных комплексов при возделывании зерновых культур в западной Сибири / А.А. Кем, Л.В. Юшкевич // Вестник ОмГАУ. - 2015. - № 4. -С. 61-65.

4. Мяло В.В. Рабочий орган для прерывистого щелевания почвы на склонах / В.В. Мяло, Е.В. Демчук, А.С. Союнов // Научно-техническое обеспечение процессов и производств АПК: материалы науч.-прак. конф. с международным участием, посвященной 70-летию образования Инженерного института (Новосибирск, 28 октября 2014 г.) -Новосибирск : ИЦ «Золотой колос», 2014. - С. 96-98.

5. Мяло В.В. Совершенствование орудий для влагосберегающей обработки почвы / В.В. Мяло, Е.В. Демчук, А.С. Союнов, Д.А. Голованов // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - №1. С.52-54.

6. Кобяков И.Д. Влияние формы дискового ножа на защемление материала / И.Д. Кобяков, А.В. Евченко, Е.В. Демчук // Тракторы и сельскохозяйственные машины - № 8. -2016. - С. 22-26.

7. Союнов А.С. Оценка возможности использования шестиугольных дисковых рабочих органов на дисковом лущильнике / А.С. Союнов, В.В. Мяло, Е.В. Демчук // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - №1. С.55-57.

8. Демчук Е.В. Совершенствование технологии возделывания сельскохозяйственных культур / Е.В. Демчук, А.С. Союнов // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2016. - № 2 (22). - С. 242-246.

9. Демчук Е.В. Интенсификация технологии возделывания зерновых культур / Е.В. Демчук, А.С. Союнов // Агрометеорология и сельское хозяйство: история, значение и перспективы : сборник материалов Национальной (Всероссийской) науч.-практич. конференции, посвяш. 100- летнем у юбилею со дня образования учебной лаборатории Агрометеорологии ФГБОУ ВО Омский ГАУ [Электронный ресурс]. - Электрон, лан. - Омск; ФГБОУ ВО Омский ГАУ, - I электрон, опт. диск. (CD-R), 2016. С. 211-213.

10. Понятовский Д.Г. Оценка трудоемкости подготовки посевных комплексов к работе в условиях Западной Сибири / Д.Г. Понятовский, Е.В. Демчук // Новая наука: От идеи к

результату. - 2016. - № 11-2. - С. 149-152.

11. Демчук Е.В. Критерии оптимизации технологии посева зерновых культур / Е.В. Демчук, А.Г. Щербакова, А.С. Союнов // Научное и техническое обеспечение АПК, состояние и перспективы развития: Сборник материалов Региональной научно-практической конференции, посвященной 65- летию образования факультета ТС в АПК (Мехфак) ФГБОУ ВО Омский ГАУ [Электронный ресурс]. - Электрон.дан. - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ. -1 электрон.опт.диск. 2016. С. 7-10.

12. Докин Б.Д. Обоснование выбора технологий и технических средств для возделывания зерновых культур в условиях Сибири / Б.Д. Докин, С.А. Степчук, О.В. Ёлкин, М.С. Чекусов // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. - 2013. - № 1 (26). - С. 111-118.

13. Чекусов М.С. Совершенствование технологических процессов и технических средств для возделывания зерновых в условиях Омской области / М.С. Чекусов, Л.В. Юшкевич, А.А. Кем, Д.А. Голованов // Национальные приоритеты России. - 2015. - № 4 (18). - С. 65-69.

14. http://sibmis.ru/images/stories/othet_borony.pdf

Anastasia Luchinovich

Master's Degree Student

FSBEI HE OmskSAU, Omsk

Egor Korneev

Master's Degree Student

FSBEI HE Omsk SAU, Omsk

Maxim Chekusov.

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

FSBEI HE Omsk SAU, Omsk

Evgeny Demchuk

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

FSBEI HE Omsk SAU, Omsk

Comparative analysis of the technical and operational characteristics of domestic and foreign

harrows

Abstract: When you create rational conditions for the cultivation of crops by mechanical action on the ground working bodies of machines and tools, it is done processing. The value of soil cultivation in the conditions of intensive agriculture can not be overestimated. The use of each rotation of evidence-based treatment system is a prerequisite for the growth of crop yields and improve soil fertility. Tillage determines fertility reproduction processes, regulatory regimes soil degradation processes, and soil conservation. The importance of both self-administration in the system of minimum tillage, and as a complement to a more profound treatment by traditional cultivation techniques and has a surface fine processing. The most used machines for surface and shallow tillage harrows are operating loosening topsoil, leveling the field surface, the destruction of soil crust, crumbling soil clods, weed control, seed and fertilizer. This article analyzes the technical and operational characteristics, on the basis of test reports on the State Organization "Siberian State zonal test station."

Keywords: harrow, tillage, performance, cultivation of crops.