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 укладки 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 – 40°; угол наклона к вертикали дискового корпуса – 0°; продольное расстояние между центрами сферических дисковых корпусов – 330 мм; поперечное расстояние между центрами сферических дисковых корпусов – 300 мм; длина гиперболоидного отвала – 240 мм; его диаметр горла – 26 мм; его радиус основания – 37 мм.

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

2. Василенко В.В., Хахулин А.Н. Способ расширения борозды для полного переворота пласта // Инновационные технологии и технические средства для АПК. 2014. Т. 3. С. 130-134.

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

4. Зеликов В.А. Состояние и особенности нераскорчеванных вырубок как объектов лесовосстановления // Проблемы и мониторинг природных экосистем: сб. ст. VI Всерос. науч.-практ. конф. Пенза, 2019. С. 83-85.

5. 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.

6. Зимарин С.В., Попиков П.И., Сердюкова Н.А. Анализ способов повышения 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.

7. 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.: Юрайт, 2025. 342 с.

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

9. Лобачевский Я.П., Шаров В.В., Алдошин Н.В., Ценч Ю.С., Золотарев А.С. Теоретические аспекты оборота пласта в габаритах собственной борозды // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2024. Т. 18, №4. С. 4-9. DOI: 10.22314/2073-7599-2024-18-4-4-9.

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

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

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

13. 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. DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2023.2/7.

14. Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия: монография. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1972. 181 с.

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

16. 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. DOI: 10.22314/2618-8287-2024-62-4-123-129.

17. Almaliki S. Simulation of draft force for three types of plow using response surface method under various field conditions // Iraqi Journal of Agricultural Sciences. 2018. Vol. 49, iss. 6. P. 1123-1124. DOI: 10.36103/ijas.v49i6.151.

18. Collet C., Agro C., Akroume E., Bello J., Berthelot A., Boulanger V., CAlas A., Dumas N., Pitaud J., Puyal M., Vast F. Mechanical site preparation severity mediates one-year-survival response to summer drought in planted tree seedlings // New Forests. 2024. Vol. 55. P. 1581-1594. DOI: 10.21203/RS.3.RS-3796037/V1.

19. Hallsby G., Ulvcrona K.A., Karlsson A., Elfving B., Sjögren H., Ulvcrona T., Bergsten U. Effects of intensity of forest regeneration measures on stand development in a nationwide Swedish field experiment // Forestry. 2015. Vol. 88, iss. 4. P. 441-453. DOI: 10.1093/forestry/cpv010.

20. Hawkins C.B.D., Steele T.W., Letchford T. The economics of site preparation and the impacts of current forest policy: evidence from central British Columbia // Canadian Journal of Forest Research. 2006. Vol. 36, iss. 2. P. 482-494. DOI: 10.1139/x05-262.

21. Löf M., Dey D., Navarro R., Jacobs D. Mechanical site preparation for forest restoration // New Forests. 2012. Vol. 43, iss. 5-6. P. 825–848. DOI: 10.1007/s11056-012-9332-x.

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

23. 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, iss. 2. Art. no. 10172. DOI: 10.14214/sf.10172.

24. 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. P. 511-524. DOI: 10.14214/sf.146.