Повышение равномерности внесения минеральных и известковых удобрений

Владимир Анатольевич Овчинников; Николай Александрович Жалнин; Артем Денисович Комолов; Евгений Сергеевич Зыкин; Игорь Юрьевич Тюрин

Владимир Анатольевич Овчинников Национальный исследовательский Мордовский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0350-8478
Николай Александрович Жалнин Национальный исследовательский Мордовский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-4307-4619
Артем Денисович Комолов Национальный исследовательский Мордовский государственный университет https://orcid.org/0009-0001-0290-1553
Евгений Сергеевич Зыкин Ульяновский ГАУ https://orcid.org/0000-0002-4795-6865
Игорь Юрьевич Тюрин Вавиловский университет https://orcid.org/0000-0002-8587-4422

Ключевые слова: минеральные удобрения, рабочий орган, равномерность внесения, кинетическая энергия, экспериментальный агрегат, характер распределения

Аннотация

Введение. Современное сельскохозяйственное производство основано на применении ресурсосберегающих технологий производства растениеводческой продукции. Важным элементом данных технологий является применение минеральных удобрений, равномерности внесения которых уделяют особое внимание.
Цель исследования. Совершенствование процесса внесения минеральных и известковых удобрений путем разработки пневмоцентробежного рабочего органа.
Материалы и методы. В теоретических исследованиях использовались положения математики и теоретической механики. Экспериментальные исследования проводились на полигоне института механики и энергетики Мордовского государственного университета. Оценку качества работы агрегата, оснащенного экспериментальными рабочими органами, проводили согласно ГОСТ 28714-2007.
Результаты исследования. В целях более качественного распределения по поверхности поля минеральных удобрений, неоднородных по гранулометрическому составу, предложен рабочий орган, принцип работы которого основан на суммарном использовании механического и пневматического воздействия на частицы вносимого материала. Использование разработанных рабочих органов позволяет увеличить равномерность внесения удобрений на 17,6 %.
Обсуждение и заключение. В результате проведенных исследований доказана эффективность применения разработанного пневмоцентробежного рабочего органа, позволяющего увеличить равномерность распределения минеральных и известковых удобрений.

Биографии авторов

Владимир Анатольевич Овчинников, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

кандидат технических наук, доцент кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0350-8478, Researcher ID: O-6834-2018, ovchinnikovv81@yandex.ru

Николай Александрович Жалнин, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

преподаватель кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4307-4619, Researcher ID: AGD-2904-2022, nik.zhalnin2015@yandex.ru

Артем Денисович Комолов, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

аспирант кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0009-0001-0290-1553, Researcher ID: IAQ-9674-2023, komoartyom@yandex.ru

Евгений Сергеевич Зыкин, Ульяновский ГАУ

директор Технологического института-филиала Ульяновского ГАУ (433511, Российская Федерация, г. Димитровград, ул. Куйбышева, д. 310), доктор технических наук, доцент, профессор кафедры агротехнологий, машин и безопасности жизнедеятельности Ульяновского ГАУ (432017, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4795-6865, Researcher ID: AAМ-5482-2021, evg-zykin@yandex.ru

Игорь Юрьевич Тюрин, Вавиловский университет

кандидат технических наук, доцент кафедры технологий продуктов питания Вавиловского университета (410012, г. Саратов, пр-т им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8587-4422, Researcher ID: HIR-1337-2022, ig.tyurin@yandex.ru

Литература

1. Милюткин В. А., Овчинников В. А. Повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы за счет применения инновационных удобрений и сельхозмашин // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 1. С. 52‒67. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202301.052-067
2. Личман Г. И., Белых С. А., Марченко А. Н. Способы внесения удобрений в системе точного земледелия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12, № 4. С. 4–9. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-12-4-4-9
3. Осипов А. И. Роль удобрений в плодородии почв и питании растений // Здоровье ‒ основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2020. Т. 15, № 2. С. 874‒887. EDN: GCRYKZ
4. The Effect of Different Organic Fertilizers on Yield and Soil and Crop Nutrient Concentrations / C. L. Thomas [et al.] // Agronomy. 2019. Vol. 9, Issue 12. https://doi.org/10.3390/agronomy9120776
5. Кирюшин В. И. Управление плодородием почв и продуктивностью агроценозов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1130‒1139. https://doi.org/10.1134/S0032180X19070062
6. Кирюшин В. И. Научные предпосылки оптимизации использования земельных ресурсов // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 4. С. 7‒10. https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/4/7-10
7. Иванов А. И. Инновационные приоритеты в развитии систем земледелия в России // Плодородие. 2011. № 4 (61). С. 2‒6. EDN: NUSCSN
8. Сычев В. Г., Лунев М. И., Павлихина А. В. Современное состояние и динамика плодородия пахотных почв России // Плодородие. 2012. № 4 (67). С. 5‒7. EDN: PEVAWH
9. Высоцкая Н. А. Основные физико-химические и структурно-механические свойства гранулированных минеральных удобрений // Горная механика и машиностроение. 2021. № 3. С. 59‒65. EDN: YCFVEY
10. Седашкин А. Н., Костригин А. А., Драгунов А. В. Универсальный пневмоцентробежный рабочий орган для внесения мелиорантов // Сельский механизатор. 2018. № 1. С. 6‒7. EDN: YRPGOU
11. Агрегат для внесения пылящихся известковых удобрений / А. Н. Седашкин [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 6. C. 17–21. EDN: YUKBRJ
12. Разработка адаптивного центробежного рабочего органа для внесения минеральных удобрений с применением технологий быстрого прототипирования / В. А. Овчинников [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 2. С. 222–234. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.222-234
13. Innovative Technologies and Equipment from “Amazoneˮ Company for Fertilizer Application / V. Buxmann [et al.] // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 210. Article no. 04002. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021004002
14. Адамчук В. В., Моисеенко В. К. Технические средства нового поколения для рассева минеральных удобрений // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004. № 2. С. 15–19. URL: http://www.avtomash.ru/gur/2004/20040207.htm (дата обращения: 06.10.2023).
15. Овчинников В. А., Овчинникова А. В. Рабочий орган для внесения минеральных удобрений // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 2. С. 13–16. EDN: WDOWBN
16. Model for Simulation of Particle Flow on a Centrifugal Fertiliser Spreader / E. Dintwa [et al.] // Biosystems Engineering. 2004. Vol. 87, Issue 4. P. 407–415. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2003.12.009
17. Kweon G., Grift T. E. Feed Gate Adaptation of a Spinner Spreader for Uniformity Control // Journal of Biosystems Engeneering. 2006. Vol. 95, Issue 1. P. 19‒34. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2006.05.003
18. Analysis and Control of Uniformity by the Feed Gate Adaptation of a Granular Spreader / G. Kweon [et al.] // Journal of Biosystems Engeneering. 2009. Vol. 34, Issue 2. P. 95‒105. https://doi.org/10.5307/JBE.2009.34.2.095
19. Адаптивный пневмоцентробежный модуль к машинам для внесения минеральных и известковых удобрений / В. А. Овчинников [и др.] // Сельский механизатор. 2021. № 11. С. 8–9. EDN: VISBRE
20. Адамчук В. В. Теоретические исследования движения частиц удобрений по рассевающему органу // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. № 12. С. 28–31.
21. Тенденции развития машин с центробежными рабочими органами для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений / Н. С. Панферов [и др.] // Техника и оборудование для села. 2021. № 12 (294). С. 18–24. EDN: VPGWSS
22. Батурин В. А., Личман Г. И. Обоснование параметров пневмосистемы машины для дифференцированного внесения минеральных удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. № 6. С. 26–30.
23. Милюшина Е. А., Седашкин А. Н., Костригин А. А. Движение частиц удобрений, сходящих с пневмоцентробежного аппарата в режиме разгона // Сельский механизатор. 2022. № 2. С. 10‒11. EDN: ZEADYM
24. Адаптивный пневмоцентробежный модуль машины для внесения минеральных и известковых удобрений : патент 217443 Российская Федерация / Овчинников В. А. [и др.]. № 2023101821 ; заявл. 27.01.2023 ; опубл. 31.03.2023. 5 с. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/f0/8b/bd/af4b48c1992ab6/RU217443U1.pdf (дата обращения: 06.10.2023).
25. Пневмоцентробежный рабочий орган машины для внесения минеральных и известковых удобрений : патент 201318 Российская Федерация / В. А. Овчинников [и др.]. № 2020133322 ; заявл. 09.10.2020 ; опубл. 09.12.2020. 5 с. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU201318U1_20201209.pdf (дата обращения: 06.10.2023).