Определение параметров комбинированного лесного плуга для нераскорчеванных вырубок

Проанализированы рабочие процессы лемешных и дисковых почвообрабатывающих орудий для основной обработки почвы на лесных площадях. Предложена новая конструкция ресурсосберегающего лесного плуга для бороздной обработки почвы на нераскорчеванных вырубках, сферические дисковые корпусы которого оснащены гиперболоидными отвалами для обеспечения требуемого качества оборота задернелого пласта и его укладку рядом с бороздой в виде сплошной ленты. Такое орудие позволяет избежать материально затратной операции по корчевке пней и наряду с этим снизить отрицательное воздействие на почву и повысить приживаемость высаживаемых растений. Получено уравнение для определения угла подъема пласта по сферической рабочей поверхности дискового корпуса. Обоснованы конструктивные и технологические характеристики предлагаемого плуга, в частности геометрические параметры дополнительных рабочих органов – гиперболоидных отвалов. Установлено, что для создания борозды шириной 700 мм и глубиной 150 мм с допустимой гребнистостью её дна, обеспечения надежного преодоления орудием встречающихся пней и выполнения качественной обработки лесной почвы с минимизацией энергопотерь предложенный плуг должен иметь следующие характеристики: диаметр сферического диска – 710 мм; радиус кривизны сферического диска – 1000 мм; угол атаки дискового корпуса – 40⁰; угол наклона к вертикали дискового корпуса – 0⁰; продольное расстояние между центрами сферических дисковых корпусов – 330 мм; поперечное расстояние между центрами сферических дисковых корпусов – 300 мм; параметры гиперболоидного отвала: длина – 240 мм; диаметр горла – 26 мм; радиус основания – 37 мм.

1. Казаков И.В., Зинин В.Ф., Казаков В.И., Проказин Н.Е., Родин С.А., Климов О.Г. Механизация лесохозяйственных работ : учебник для вузов / под редакцией В. И. Казакова. ¬– М.: Издательство Юрайт, 2025. 342 с.

2. Зеликов В.А. Состояние и особенности нераскорчеванных вырубок, как объектов лесовосстановления // Проблемы и мониторинг природных экосистем : Сборник статей VI Всероссийской научно-практической кон-ференции. Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, 2019. С. 83-85.

3. Зимарин С.В., Попиков П.И., Сердюкова Н.А. Анализ способов по-вышения эффективности лесных дисковых почвообрабатывающих орудий на вырубках // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2, № 2-2 (7-2). С. 219-224. DOI: 10.12737/3139.

4. Лягоскин М. А., Алиев Н. В., Дручинин Д. Ю. Особенности выполне-ния основной обработки почвы на вырубках // Молодой учёный. 2017. № 14 (148). С. 92-96.

5. Посметьев В.И, Зеликов В.А. Состояние и пути повышения эффек-тивности почвообрабатывающих агрегатов при лесовосстановлении на вырубках : монография. Воронеж : ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, 2015. 236 с.

6. Долматов С.Н., Сухенко Н.В. Влияние параметров рабочего органа дискового рыхлителя на технологический процесс нарезки борозд при ле-совосстановлении // Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. 40, № 6. С. 529-537. DOI 10.53374/1993-0135-2022-6-529-537.

7. Лысыч М. Н. Анализ конструкций дисковых рабочих органов поч-вообрабатывающих орудий и возможностей их применения в условиях лесных вырубок // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 209.

8. Лысыч М.Н., Шабанов М.Л., Никулин С.Н. Современные орудия для нарезки посадочных борозд и создания противопожарных полос // Акту-альные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 9-2(20-2). С. 55-59. DOI: 10.12737/16430.

9. Коротких В.Н., Попиков П.И., Титов П.И. Влияние принудительно-го вращения комбинированного рабочего органа лесного дискового плу-га на энергетические и качественные показатели // Вестник КрасГАУ. 2010. № 2(41). С. 102-106.

10. Малюков С.В., Лысыч М.Н., Бухтояров Л.Д., Поздняков Е.В., Гнусов М.А., Шавков М.В., Петков А.Ф. Анализ дисковых рабочих органов лесных почвообрабатывающих орудий // Лесотехнический журнал. 2023. Т. 13, № 2 (50). С. 128-141.

11. Бартенев И.М. Ударное разрушение и активный оборот почвенного пласта при вспашке// Лесотехнический журнал. 2013. № 1(9). С. 98-110.

12. Зимарин С.В., Хорольский Н.А. Моделирование процесса оборота почвенного пласта // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 9-2(20-2). С. 335-338.

13. Василенко В.В., Хахулин А.Н. Способ расширения борозды для пол-ного переворота пласта // Инновационные технологии и технические сред-ства для АПК. 2014. Т.3. С. 130-134.

14. Лобачевский Я.П., Шаров В.В., Алдошин Н.В., Ценч Ю.С., Золота-рев А.С. Теоретические аспекты оборота пласта в габаритах собственной борозды // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2024. Т. 18. № 4, С. 4-9.

15. Ценч Ю.С., Шаров В.В., Миронова А.В. Обоснование длины отвала плужного корпуса винтового типа // Технический сервис машин. 2024. Т. 62. № 4. С. 123-129.

16. Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия : моногра-фия. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1972. 181с.

17. Almaliki S. Simulation of draft force for three types of plow using re-sponse surface method under various field conditions. Iraqi Journal of Agri-cultural Sciences. 2018; 49(6). pp. 1123-1124. DOI: 10.36103/ijas.v49i6.151

18. Elfving B. Effects of intensity of forest regeneration measures on stand development in a nationwide Swedish field experiment // Forestry. 2015. 88, pp. 441-453. DOI: 10.1093/forestry/cpv010

19. Puyal M. Mechanical site preparation severity mediates one-year-survival response to summer drought in planted tree seedlings. 2024. DOI: 10.21203/RS.3.RS-3796037/V1.

20. Löf M., Dey D., Navarro R., Jacobs D. Mechanical site preparation for forest restoration // New Forests. 2012, 43. pp. 825–848. DOI: 10.1007/s11056-012-9332-x.

21. Sikström, U., Hjelm, K., Hanssen, K. H., Saksa, T., & Wallertz, K. Influ-ence of mechanical site preparation on regeneration success of planted conifers in clearcuts in fennoscandia – A review // Silva Fennica. 2020. Vol. 54, Issue 2. DOI: 10.14214/sf.10172

22. Uotila K., Rantala, J., Saksa T., Harstela P. Effect of soil preparation method on economic result of Norway spruce regeneration chain // Silva Fennica. 2010. Vol. 44, no. 3. pp. 511-524. DOI: 10.14214/sf.146.

23. Hawkins C. BD., Steele T.W., Letchford T. The economics of site prepa-ration and the impacts of current forest policy: evidence from central British Columbia // Canadian Journal of Forest Research. 2006. 36(2). pp. 482-494. DOI: 10.1139/x05-262

24. Örlander. G., Nordboru. F. & Gemmel. P. Effects of complete deen-soil cultivation on initial forest stand development. Studia Forestalia Suecica 213. 2002. 20 p.