Обґрунтування параметрів плоских напрямних дисків комбінованої ґрунтообробної установки на основі математичного моделювання
DOI:
https://doi.org/10.32515/2414-3820.2026.56.155-167Ключові слова:
ґрунтообробна установка, леміш, напрямні диски, згруджування, тертя, кінематичний параметрАнотація
Метою роботи є теоретичне обґрунтування параметрів плоских напрямних дисків комбінованої ґрунтообробної установки шляхом математичного моделювання взаємодії ґрунту з їхньою поверхнею.
Визначені раціональні значення радіуса направляючих дисків, що складають 0,172м та залежності площі зони диску, у якого сили тертя сприяють його обертанню, від кута піднімання ґрунту лемішем 20…25°, кінематичного параметра диску та його радіуса. Встановлено, що оптимальна відстань між направляючими дисками становить 0,12 м і більше, що унеможливлює заклинювання ґрунту між дисками під час його піднімання лемішем. Встановлення дисків під кутом один до одного збільшує тяговий опір та величину згруджування ґрунту.
Посилання
1. Zhao, H., Huang, Y., Liu, Z., Liu, W., & Zheng, Z. (2021). Applications of Discrete Element Method in the Research of Agricultural Machinery: A Review. Agriculture, 11(5), Article 425. https://doi.org/10.3390/agriculture11050425. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture11050425
2. Ucgul, M. (2023). Simulating Soil–Disc Plough Interaction Using Discrete Element Method–Multi-Body Dynamic Coupling. Agriculture, 13(2), Article 305. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture13020305
3. Ucgu,l M., Saunders, C., Fielke, J. et al. (2023). Review of Discrete Element Method Simulations of Soil Tillage and Furrow Opening. Agriculture, 13(3), Article 541. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture13030541
4. Barrozo Chaves, J.V., Rosas, K.L., & Filho, A.P. (2025). Soil conservation and information technologies: A literature review. Smart Agricultural Technology, 11, 100935. https://doi.org/10.1016/j.atech.2025.100935 DOI: https://doi.org/10.1016/j.atech.2025.100935
5. Wang, X., Fang, W., Han, D.,& Chen, X. (2023). Review of the Research on Soil Disturbance by Tools. Appl. Sci., 13(1), 338. https://doi.org/10.3390/app13010338 DOI: https://doi.org/10.3390/app13010338
6. Hoseinian S., Hemmat A., Esehagh Beygi A. (2021). Development of a Dual Sideway-Share Subsurface Tillage Implement: Part 1. Modeling Tool Interaction with Soil Using DEM. Soil and Tillage Research. Vol. 215. Article 105201. DOI:10.1016/j.still.2021.105201 DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105201
7. Hoseinian S., Hemmat A., Esehagh Beygi A. (2022). Development of a Dual Sideway-Share Subsurface Tillage Implement: Part 2. Effect of Tool Geometry on Tillage Forces and Soil Disturbance Characteristics. Soil and Tillage Research. Vol. 215. Article 105200. DOI:10.1016/j.still.2021.105200 DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105200
8. Kim Y. S., Siddique Md. A., Kim W.S., Kim Y.J. (2021). DEM Simulation for Draft Force Prediction of Moldboard Plow According to the Tillage Depth in Cohesive Soil. Computers and Electronics in Agriculture. Vol. 189. Article 106368. DOI:10.1016/j.compag.2021.106368 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.106368
9. Zeng Z., Chen Y., Ma X. (2021). Comparison of Soil and Corn Residue Cutting Performance of Different Discs Used for Vertical Tillage. Scientific Reports. Vol. 11. Article 2537. DOI:10.1038/s41598-021-82270-9 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-82270-9
10. Makange N., Ji C., Nyalala I. et al. (2021). Prediction of Precise Subsoiling Based on Analytical Method, Discrete Element Simulation and Experimental Data from Soil Bin. Scientific Reports. Vol. 11. Article 11082. DOI:10.1038/s41598-021-90682-w DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-90682-w
11. Wu P., Chen Y. Discrete Element Modelling of the Effect of Disc Angle and Tilt Angle on Residue Incorporation Resulting from a Concave Disc (2024). Computers and Electronics in Agriculture. Vol. 224. Article 109222. DOI:10.1016/j.compag.2024.109222 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109222
12. Zhang S., Jia X., Wang X. Optimization of Operating Angles of Disc Coulters for Maize Residue Management Using Discrete Element Method (2024). Computers and Electronics in Agriculture. Vol. 218. Article 108691. DOI: 10.1016/j.compag.2024.108691 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.108691
13. Patidar P., Soni P., Jain A. Modelling Soil–Rotor Blade Interaction of Vertical Axis Rotary Tiller Using Discrete Element Method (DEM) (2024). Journal of Terramechanics. Vol. 112. P. 59-68. DOI:10.1016/j.jterra.2024.01.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2024.01.001
14. Wang X., Du R., Geng L. et al. (2024). Performance Evaluation of a Cicada-Inspired Subsoiling Tool Using DEM Simulations. Biomimetics. Vol. 9(1). Article 25. https://doi.org/10.3390/biomimetics9010025 DOI: https://doi.org/10.3390/biomimetics9010025
15. Vetokhin, V., Popov, S., Ryzhkova, T., Negrebetskyi, I., Leshchenko, S., Amosov, V., Machok, Y., & Petrenko, D. (2024). Improving the soil bin for studying rotary tools taking into account the kinematic features of interaction with the soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127 DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127
16. Hruban V., Khramov M. (2026). Research on the process of cutting and lifting the soil by the working bodies of the tillage installation. Innovations in agricultural engineering: materials of the international scientific and practical conference (Mykolaiv, April 7-9, 2026). Mykolaiv: MNAU. 98-102. [in Ukrainian].
17. Pasternak, V., Ruban, A., Popovych, V., & Khramov, M. (2025). Application of Information Technologies in Modeling Multi-Component Systems with Particles of Various Geometry. Materials Science Forum, 1172, 101–111. https://doi.org/10.4028/p-5qgydS DOI: https://doi.org/10.4028/p-5qgydS
18. Syromyatnikov, Yu. M., & Khramov, M. S. (2020). The process of lifting soil by the working bodies of a soil tillage loosening and separating unit. Podolskyi visnyk: agriculture, technology, economics, (33), 86-96. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37406/2706-9052-2020-2-11 DOI: https://doi.org/10.37406/2706-9052-2020-2-11
19. Hruban V., Khramov M. (2025). Research on the process of cutting and lifting the soil by the working bodies of the tillage machine. Innovations in the agro-industrial complex, mechanical engineering and transport: collection of abstracts of the International Scientific and Practical Conference, April 9-10, 2025. [Electronic edition]. – Rivne: NUVGP. P. 88-92.
20. Khramov M.S. (2025). Determination of the distance between the guide disks of the combined tillage machine. Collection of abstracts of the XI International Scientific and Practical Conference “Prospects and Trends in the Development of Structures and Technical Service of Agricultural Machines and Tools. PTDSTSAMT 2025” on the occasion of the 30th anniversary of the start of the training of the OS “Bachelor” in the specialty “Agroengineering”. April 11, 2025. MES of Ukraine. Zhytomyr Agrotechnical Vocational College. Zhytomyr. P. 218-220. https://doi.org/10.64165/proceeding-ptdstsamt.2025 DOI: https://doi.org/10.64165/proceeding-ptdstsamt.2025
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 М. С. Храмов, В. А. Грубань
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
ISSN 
ISSN 
