Теоретическое обоснование кинематических параметров вычесывающей машины для удаления корнеотпрысковых сорняков

Актуальность. К одному из важных факторов, существенно влияющих на получение продукции бахчевых культур, относят засоренность и особенно в период их развития от всходов до фазы «Шатрик». Известно, что основная часть бахчевых (арбузы, тыквы, дыни, патиссоны и т.д.) возделывается на легких супесчаных почвах, с площадью питания от 1,0 до 6,0 м² на одно растение. Площадь питания зависит от вида возделываемой культуры. Перед посевом семян бахчевых проводят предпосевную обработку почвы культиваторами на глубину заделки семян. На 5...6-ой день, а иногда и раньше, появляются всходы сорняков. Наиболее активными являются корнеотпрысковые сорняки (осот полевой, вьюнок полевой, молочайник и др.). Известно, что корни указанных сорняков достигают глубины 4,0 м. При этом наблюдается ветвление корневой системы, основной узел которой находится на глубине от 0,07 до 0,1 м. Удаление сорняков обычными культиваторами с плоскорежущими лапами выполняется за счет их подрезания на глубине 0,06…0,07 м. Большая глубина не рекомендуется из-за возможного повреждения корней культурных растений, а также увеличения ширины защитной зоны. Известно, что после подрезания на месте среза образуются дополнительные точки роста и ветвления корней сорняка, т.е. динамика его прорастания увеличивается. Периоды между обработками уменьшаются, что приводит к излишним затратам, повышению себестоимости и губительно влияет на почву, за счет многократных проездов, увеличивающих защитную зону рядка бахчевых, обработка которого выполняется вручную. Поэтому необходимы машины с рабочими органами, обеспечивающими вычесывание корневой системы сорняков.

Объект. В качестве объекта исследования предлагается рассмотреть технологию вычесывания корней сорняков вместе с вегетативной частью специальными рабочими органами.

Материалы и методы. В теоретических исследованиях использовалась гипотеза Престона в виде математической модели, описывающей разрушение материала за счет смещения слоев в зависимости от предельных значений скоростей и сил, с учетом упругих свойств материала.

Результаты и выводы. При возделывании бахчевых культур наиболее затратной является операция ухода за посевами и, в первую очередь, обработка посевов от сорняков. Поэтому разработана машина, способная вычесывать сорняки за счет воздействия на корневую систему. Такая технологическая операция обеспечивается специальными рабочими органами в виде скоб, которые захватывают корень на определённой глубине и выдергивают его из нижних слоев почвы. Для теоретического нахождения условия, исключающего подрезания корня в точке его захвата, проведено исследование и получены зависимости величины смещения слоев коры корня от усилия и скорости воздействия рабочего органа. Предельные значения величин составляют 2,0 Н.

1. Алдошин Н. В., Маматов Ф. М., Исмаилов И. И. Средства механизации для обработки почвы в бахчеводстве. Техника и оборудование для села. 2021. № 2 (284). С. 12-15

2. Быковский Ю. А., Колебошина Т. Г. Технология производства бахчевых. Картофель и овощи. 2016. № 10. С. 11-13.

3. Завражнов А. А., Завражнов А. И., Земляной А. А., Ланцев В. Ю., Акишин Д. В., Ибраев А. С., Якушев А. В. Геометрия посева пропашных культур. Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 1. С. 59-66.

4. Клочков А. В. Механические и физические методы борьбы с сорняками. Наше сельское хозяйство. Белорусская государственная сельскохозяйственная академия. 2020. № 17 (241). С. 84-89.

5. Соколов А. С., Байрамбеков Ш. Б., Соколова Г. Ф. Влияние обработки почвы, удобрений, гербицидов на засоренность и урожайность овощных культур в севообороте. Успехи современного естествознания. 2018. № 8. С. 78-84.

6. Соколов А. С., Соколова Г. Ф. Изучение влияния кратности междурядных обработок на засоренность и урожайность дыни в Астраханской области. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (163). С. 76-81.

7. Фетюхин И. В., Черненко И. Е. Совершенствование химического метода борьбы с сорняками на подсолнечнике. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 157. С. 206-217.

8. Цепляев А. Н., Харлашин А. В., Ульянов М. В., Скрипкин Д. В. Теоретические исследования по определению допустимой скорости ложечек высевающего аппарата для посева проросших семян бахчевых культур. Вестник Курганской ГСХА. 2019. № 3 (31). С. 75-77.

9. Цепляев В. А. Теоретическое обоснование технологии ухода за посевами. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2022. № 2. С. 314-320.

10. Цепляев В. А. Механо-математическая модель смещения плети бахчевых активным рабочим органом при обработке посевов. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2022. № 4. С. 378-389.

11. MatasovA. N., CeplyaevA. N., UlyanovM. V., etal. Analytical Determination of Technological Parameters in the Work of a Self-driving Machine for Soil Loosening and Weeds Removing. Lecture Notes in Networks and Systems. 2021. V. 206. Pp. 1079-1085.

12. Murmu K., Thakur T. C. Design and development of combined conservation Tillage machine with chiselers and clod pulverizing roller. AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. № 50 (1). Pp. 66-72.

13. Bairambekov Sh. B., Korneva O. G., Polyakova E. V., Gulyaeva G. V., Sokolov A. S. Agrotechnical and chemical methods of weeds control in the vegetable crop rotation link // Ecology, Environment and Conservation Journal Papers. 2017. V. 23 (3). Pp. 1684-1690.