РАЗРАБОТКА РЫХЛИТЕЛЬНОЙ ЛАПЫ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ДЕФОРМАТОРАМИ

Бекет Нуралин; Шолпан Махмудова; Манарбек Галиев; Ерназар Джаналиев; Максут Дусенов

doi:10.37884/2-2024/16

Abstract

Flat cutters of all modifications, which allow loosening of the arable layer while preserving stubble on the field surface and retaining soil moisture, protecting the soil from wind and water erosion, turn out huge "blocks" when processing dry dense soils in the zone of Western Kazakhstan, form a compacted sole at the bottom of the furrow and work in conditions of blocked cutting of the soil. These disadvantages complicate further surface tillage, interfere with the development of the root system of plants and the intensive absorption of water into the lower layers, and increase the traction resistance of the implement. Working hypothesis: the preservation and restoration of soil fertility is possible on the basis of optimizing the parameters of technical support for its processing processes, taking into account zonal features. The aim of the study is to find a design of a loosening paw that ensures maximum accumulation and preservation of soil moisture in the arable horizon and increases the fertility of unproductive soils. Based on computer modeling of the interaction of a plane-cutting paw with the soil, the design of a ripping paw with vertical knives has been developed taking into account the structure of the soil and a mathematical model for determining its traction resistance has been compiled. The effects of individual design parameters, physical and mechanical properties of the soil on the traction resistance of the ripper knives are revealed. To verify the theoretical results, a six-factor experiment was conducted and the results show the correctness of the hypotheses adopted when compiling a mathematical model of traction resistance based on computer modeling of the interaction of the working body with the soil and the reliability of the data obtained.

Flat-cutting paw, vertical knives, traction resistance, soil moisture and fertility

01 Introduction

The full text of the article is available for download in PDF format on the right panel.

02 References

1. Moroke T.S., Soil water depletion and root distribution of three dryland crops [Text] / T.S. Moroke et al. - Soil Sci. Soc. Am. J. 69, 2005. -197–205. https://doi.org/10.2136/sssaj2005.0197
2. Pikul J.L., Water inﬁltration and storage affected by subsoiling and subsequent tillage [Text] / Pikul, J.K. Aase. - Soil Sci. Soc. Am. J. 67, 2003. - 859–866. https://doi.org/10.2136/sssaj2003.8590
3. Schwartz R.C., Estimation of soil water balance components using an iterative procedure [Text] / R.C. Schwartz et al. - Vadose Zone J.7, 2008. -115–123. https://doi.org/10.2136/vzj2007.0006
4. Baumhardt R.L., Dryland agriculture in Mexico and the U.S. Southern Great Plains et al. [Text] / R.L.Baumhardt, J. Salinas-Garcia // Dryland agriculture. Agron.Monogr.23.2nd ed. ASA, CSSA, and SSSA. - Madison, WI., 2006. p.341-364.doi:10.2134/ agronmonogr 23.2ed.c10.
5. Baumhardt R.L., Residue management and tillage effects on soil-water storage and grain yield of dryland wheat and sorghum for a clay loam in Texas [Text] / R.L. Baumhardt, O.R. Jones. - Soil Tillage Res., 2002b. - 68:71–82. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(02)00097-1
6. Schlegel A.J., Dryland agriculture [Text] / A.J. Schlegel, C.A. Grant // Agron. Monogr. 23. 2nd ed. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI. Soil fertility, 2006. - p. 141–194. doi:10.2134 /agronmonogr 23.2ed.c6
7. Sainju U.M., Dryland crop yields and soil organic matter as influenced by long-term tillage and cropping sequence [Text] / U.M. Sainju et al. - Agron. J., 2009.-101:243–251. doi:10.2134/agronj2008. 0080x.
8. Busscher W.J., Effect of penetration resistance and timing of rain on grain yield of narrow-row corn in a Coastal Plain loamy sand [Text] / W.J. Busscher, J.R. Frederick, P.J. Bauer. - Soil Tillage Res., 2001.- 63:15–24. DOI: 10.1016/S0167-1987(01)00228-8
9. Бараев А.И., О научных основах земледелия в степных районах [Текст] / А. И. Бараев // Вестн. с.- х. науки. – 1976. – № 4.
10. Калинин А.Б., Критерии и методы оценки выполнения агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на основе статистической интерпретации реологической модели почвы и устройств контроля качества ее обработки [Текст] / Б.А.Калинин //. С-пб. – Пушкин, 2000, - 360 с.
11. Кушнарев А.С., Реологическая модель почв при воздействии на них почвообрабатывающих органов [Текст] /А.С. Кушнарев // Вопросы механизации сельского хозяйства, т. 17. Мелитополь, 1971.
12. Мударисов С.Г., Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов с почвой [Текст] / С. Г. Мударисов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2005, №7. С. 27-30.
13. Konstantinov М., Investigation of the force effect of the vibrating working body of the slitter on the soil. International Conference on Modern Trends in Manu- facturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2020) / М. Konstantinov et al. - Agricultural Science, E3S Web of Conferences 193, 01003 (2020) 08 October 2020. DOI: 10.1051/e3sconf/202019301003
14. Мударисов С.Г., Султанов Ш. М. Обоснование рабочей поверхности стрельчатой лапы с изменяемыми параметрами [Текст] / С. Г. Мударисов, Ш. М. Султанов // Достижения науки и техники АПК, 2006, №8. С. 35-36.
15. Патент на изобретение RU №2446652 С2. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. Константинов М.М., Хмура А.Н., Потешкин К.С., Нуралин Б.Н. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Российской Федераций // Зарегистрировано 10.04.12. Бюл. № 10.
16. Nuralin B., Study of Combined Tool Tiller Modes Intended for Graded Tillage / В. Nuralin et al. - Fme transactions: University of Belgrade faculty of Mechanical Engineering . - Volume 49, No 2, 2021, pp.463- 471. UDC: 621: ISSN 1451-2092 DOI: 10.5937/fme2102463N
17. Зеленин А.Н., Основы разрушения грунтов механическим способом [Текст] /А.Н. Зеленин // М.: Машиностроение, 1968. -367с.
18. Нуралин Б.Н., Изучение физико - механических свойств и энергоемкости разрушения тяжелых почв [Текст] / Б.Н. Нуралин и др. // Научно-практический журнал ЗКАТУ имени Жангир хана «Ғылым және білім» («Наука и образование»). №1-2(74), 2024. -С.219-231. DOI 10.52578/2305-9397-2024-1-2-219-232
19. Кацев П.Г., Статистические методы исследования режущего инструмента [Текст] / П.Г. Кацев // М.: Машиностроение, 1974. – 231с.

Citation Links

[1]2024. DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. Izdenister natigeler. 2 (102) (Jun. 2024), 164–176. DOI:https://doi.org/10.37884/2-2024/16.

(1)DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. Izdenister natigeler 2024, No. 2 (102), 164-176. https://doi.org/10.37884/2-2024/16.

DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. (2024). Izdenister Natigeler, 2 (102), 164-176. https://doi.org/10.37884/2-2024/16

DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 2 (102), p. 164–176, 2024. DOI: 10.37884/2-2024/16. Disponível em: https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/517. Acesso em: 15 sep. 2026.

“DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 2 (102) (June): 164-76. https://doi.org/10.37884/2-2024/16.

“DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS” (2024) Izdenister natigeler, (2 (102), pp. 164–176. doi:10.37884/2-2024/16.

[1]“DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS”, Izdenister natigeler, no. 2 (102), pp. 164–176, Jun. 2024, doi: 10.37884/2-2024/16.

“DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS”. Izdenister Natigeler, no. 2 (102), June 2024, pp. 164-76, https://doi.org/10.37884/2-2024/16.

“DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS”. Izdenister natigeler, no. 2 (102) (June 29, 2024): 164–176. Accessed September 15, 2026. https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/517.

1.DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Jun. 29 [cited 2026 Sep. 15];(2 (102):164-76. Available from: https://natsus.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/517

1.DEVELOPMENT OF A LOOSENING PAW WITH ADDITIONAL DEFORMERS. Izdenister natigeler. 2024;(2 (102):164-176. doi:10.37884/2-2024/16

[1] 1. Moroke T.S., Soil water depletion and root distribution of three dryland crops [Text] / T.S. Moroke et al. - Soil Sci. Soc. Am. J. 69, 2005. -197–205. https://doi.org/10.2136/sssaj2005.0197

[2] 2. Pikul J.L., Water inﬁltration and storage affected by subsoiling and subsequent tillage [Text] / Pikul, J.K. Aase. - Soil Sci. Soc. Am. J. 67, 2003. - 859–866. https://doi.org/10.2136/sssaj2003.8590

[3] 3. Schwartz R.C., Estimation of soil water balance components using an iterative procedure [Text] / R.C. Schwartz et al. - Vadose Zone J.7, 2008. -115–123. https://doi.org/10.2136/vzj2007.0006

[4] 4. Baumhardt R.L., Dryland agriculture in Mexico and the U.S. Southern Great Plains et al. [Text] / R.L.Baumhardt, J. Salinas-Garcia // Dryland agriculture. Agron.Monogr.23.2nd ed. ASA, CSSA, and SSSA. - Madison, WI., 2006. p.341-364.doi:10.2134/ agronmonogr 23.2ed.c10.

[5] 5. Baumhardt R.L., Residue management and tillage effects on soil-water storage and grain yield of dryland wheat and sorghum for a clay loam in Texas [Text] / R.L. Baumhardt, O.R. Jones. - Soil Tillage Res., 2002b. - 68:71–82. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(02)00097-1

[6] 6. Schlegel A.J., Dryland agriculture [Text] / A.J. Schlegel, C.A. Grant // Agron. Monogr. 23. 2nd ed. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI. Soil fertility, 2006. - p. 141–194. doi:10.2134 /agronmonogr 23.2ed.c6

[7] 7. Sainju U.M., Dryland crop yields and soil organic matter as influenced by long-term tillage and cropping sequence [Text] / U.M. Sainju et al. - Agron. J., 2009.-101:243–251. doi:10.2134/agronj2008. 0080x.

[8] 8. Busscher W.J., Effect of penetration resistance and timing of rain on grain yield of narrow-row corn in a Coastal Plain loamy sand [Text] / W.J. Busscher, J.R. Frederick, P.J. Bauer. - Soil Tillage Res., 2001.- 63:15–24. DOI: 10.1016/S0167-1987(01)00228-8

[9] 9. Бараев А.И., О научных основах земледелия в степных районах [Текст] / А. И. Бараев // Вестн. с.- х. науки. – 1976. – № 4.

[10] 10. Калинин А.Б., Критерии и методы оценки выполнения агротехнических требований к параметрам почвенного состояния в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на основе статистической интерпретации реологической модели почвы и устройств контроля качества ее обработки [Текст] / Б.А.Калинин //. С-пб. – Пушкин, 2000, - 360 с.

[11] 11. Кушнарев А.С., Реологическая модель почв при воздействии на них почвообрабатывающих органов [Текст] /А.С. Кушнарев // Вопросы механизации сельского хозяйства, т. 17. Мелитополь, 1971.

[12] 12. Мударисов С.Г., Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов с почвой [Текст] / С. Г. Мударисов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2005, №7. С. 27-30.

[13] 13. Konstantinov М., Investigation of the force effect of the vibrating working body of the slitter on the soil. International Conference on Modern Trends in Manu- facturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2020) / М. Konstantinov et al. - Agricultural Science, E3S Web of Conferences 193, 01003 (2020) 08 October 2020. DOI: 10.1051/e3sconf/202019301003

[14] 14. Мударисов С.Г., Султанов Ш. М. Обоснование рабочей поверхности стрельчатой лапы с изменяемыми параметрами [Текст] / С. Г. Мударисов, Ш. М. Султанов // Достижения науки и техники АПК, 2006, №8. С. 35-36.

[15] 15. Патент на изобретение RU №2446652 С2. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы. Константинов М.М., Хмура А.Н., Потешкин К.С., Нуралин Б.Н. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Российской Федераций // Зарегистрировано 10.04.12. Бюл. № 10.

[16] 16. Nuralin B., Study of Combined Tool Tiller Modes Intended for Graded Tillage / В. Nuralin et al. - Fme transactions: University of Belgrade faculty of Mechanical Engineering . - Volume 49, No 2, 2021, pp.463- 471. UDC: 621: ISSN 1451-2092 DOI: 10.5937/fme2102463N

[17] 17. Зеленин А.Н., Основы разрушения грунтов механическим способом [Текст] /А.Н. Зеленин // М.: Машиностроение, 1968. -367с.

[18] 18. Нуралин Б.Н., Изучение физико - механических свойств и энергоемкости разрушения тяжелых почв [Текст] / Б.Н. Нуралин и др. // Научно-практический журнал ЗКАТУ имени Жангир хана «Ғылым және білім» («Наука и образование»). №1-2(74), 2024. -С.219-231. DOI 10.52578/2305-9397-2024-1-2-219-232

[19] 19. Кацев П.Г., Статистические методы исследования режущего инструмента [Текст] / П.Г. Кацев // М.: Машиностроение, 1974. – 231с.