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. Kazakov I.V., Zinin V.F., Kazakov V.I., Prokazin N.E., Rodin S.A., Klimov O.G. Mechanization of forestry work : a textbook for universities / edited by V. I. Kazakov. Moscow: Yurait Publishing House, 2025. 342 p.

2. Zelikov V.A. Status and features of undisturbed felling as objects of refor-estation // Problems and monitoring of natural ecosystems : Collection of articles of the VI All-Russian Scientific and Practical Conference. Penza: Penza State Agrarian University, 2019. pp. 83-85.

3. Zimarin S.V., Popikov P.I., Serdyukova N.A. Analysis of ways to increase the efficiency of forest disk tillage tools in logging // Current directions of scien-tific research of the XXI century: theory and practice. 2014. Vol. 2, No. 2-2 (7-2). pp. 219-224. DOI 10.12737/3139.

4. Lyagoskin M. A., Aliev N. V., Druchinin D. Yu. Particularities of basic soil cultivation on cutting-down. Young scientist, 2017, no. 14 (148), pp. 92-96.

5. Posmetyev V.I., Zelikov V.A. The state and ways of increasing the efficiency of tillage units during reforestation in cuttings : monograph. Voronezh : VSUFT named after G.F. Morozov, 2015. 236 p.

6. Dolmatov S.N., Sukhenko N.V. Influence of the parameters of the working body of the disc ripper on the technological process of cutting furows during re-forestation // Conifers of the boreal zone. 2022. Vol. 40, No. 6. pp. 529-537. DOI 10.53374/1993-0135-2022-6-529-537.

7. Lysych M. N. The analysis of designs of disk soil-cultivating working bodies and possibilities of their application in the conditions of wood cutting areas // Modern problems of science and education. 2014. No. 6. p. 209.

8. Lysych M.N., Shabanov M.L., Nikulin S.N. Modern tools for cutting of fur-rows and creating fire protection strips // Current directions of scientific research of the XXI century: theory and practice. 2015. Vol. 3, No. 9-2(20-2). pp. 55-59. DOI 10.12737/16430.

9. Korotkikh V.N., Popikov P.I., Titov P.I. influence of forced rotation of the forest disk plough combined working element on power and quality indicators // Bulletin of KrasGAU. 2010. № 2(41). pp. 102-106.

10. Malyukov S.V., Lysych M.N., Bukhtoyarov L.D., Pozdnyakov E.V., Gnusov M.A., Shavkov M.V., Petkov A.F. Analysis of disk working bodies of forest soil-cultivating implements // Forestry Engineering Journal. 2023. Vol. 13, No. 2 (50). pp. 128-141.

11. Bartenev I.M. Impact destruction and active turnover of the soil layer dur-ing plowing// Forestry journal. 2013. No. 1(9). P. 98-110.

12. Zimarin S.V., Khorolskiy N.A. Modeling the process of soil layer turnover // Current directions of scientific research of the XXI century: theory and practice. 2015. Vol. 3, No. 9-2(20-2). Pp. 335-338.

13. Vasilenko V.V., Khakhulin A.N. Method of widening a furrow for complete layer turnover // Innovative technologies and technical means for the agro-industrial complex. 2014. Vol. 3. Pp. 130-134.

14. Lobachevsky Ya.P., Sharov V.V., Aldoshin N.V., Tsench Yu.S., Zolotarev A.S. Theoretical aspects of layer turnover in the dimensions of its own furrow // Agricultural machinery and technologies. 2024. Vol. 18. No. 4, pp. 4-9.

15. Tsench Yu.S., Sharov V.V., Mironova A.V. Justification of the moldboard length of a screw-type plow body // Technical service of machines. 2024. Vol. 62. No. 4. pp. 123-129.

16. Nartov P.S. Disc tillage tools: monograph. Voronezh: Voronezh State Uni-versity Publishing House, 1972. 181 p.

17. Almaliki S. Simulation of draft force for three types of plow using response surface method under various field conditions // Iraqi Journal of Agricultural Sci-ences. 2018; 49(6). pp. 1123-1124. DOI: https://doi.org/10.36103/ijas.v49i6.151.

18. Elfving B. Effects of intensity of forest regeneration measures on stand de-velopment in a nationwide Swedish field experiment // Forestry. 2015. 88 (4), 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 for-est 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. Influence 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 Fen-nica. 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 prepara-tion and the impacts of current forest policy: evidence from central British Co-lumbia // 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 cul-tivation on initial forest stand development. Stutlio Folrsttrliu Sueciccl. 2002. 20 p.