В рамках конкурса на грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим  проектам на 2023-2025 годы Костанайский филиал ТОО «НПЦ агроинженерии» выполняет проект «Разработка культиватора-удобрителя несуще-прицепной конструкции к тракторам тягового класса 5».

 

Краткая информация о проекте:

 

ИРН проекта: 19679555

 

Актуальность проекта:

В настоящее время для внутрипочвенного внесения основной дозы минеральных удобрений используются в основном машины с прицепным бункером для удобрений с системой группового дозирования. У них наблюдается высокая неравномерность распределения удобрениймежду рабочими органами – до 20 %, а также расходование значительной части мощности трактора – до 15 %, на перемещение прицепного бункера. Несоответствие неравномерности распределения удобрений агротехническим требованиям приводит, во-первых, к падению урожайности в сравнении с потенциально возможной, а, во-вторых,к увеличению химической нагрузки на почву. Расходование значительной части крюковой мощности трактора на перекатывание прицепного бункера приводит к снижению скорости агрегатирования, в результате чего снижается производительность агрегата. В результате общий эффект от применения минеральных удобрений оказывается значительно ниже потенциально возможного.

Нами разработана система индивидуальной дозировки и транспортировки минеральных удобрений, которая позволила решить проблему неравномерного распределения удобрений между рабочими органами. При этом бункер с удобрениями устанавливается на одной раме с почвообрабатывающими рабочими органами непосредственно над ними. Недостатком такой компоновочной схемы является то, что масса бункера с удобрениями увеличивает нормальное давление рабочих органов на дно борозды, в результате чего тяговое сопротивление культиватора-удобрителявозрастает.

Одной из перспективных компоновочных схем, исключающей недостатки вышеперечисленных является несуще-прицепная конструкция культиватора-удобрителя, при которой бункер с удобрениями монтируется на задней части трактора, увеличивая тем самым его тяговые возможности. Разработка такого культиватора-удобрителя, позволит решить эти актуальные задачи и в сравнении с существующими аналогами позволит повысить производительность труда, снизить энергоемкость процесса и повысить равномерность распределения удобрений.

 

Цель проекта – повышение производительности труда не менее чем на 15 % и снижение энергоемкости процесса не менее чем на 10 % за счет разработки культиватора-удобрителянесуще-прицепной конструкции.

 

Ожидаемые результаты:

- будет обоснована компоновочная схема культиватора-удобрителянесуще-прицепной конструкции с монтируемыми на тракторе бункером с системой индивидуального дозирования и транспортирования удобрений, основные параметры системы индивидуального дозирования и транспортирования удобрений, ширина захвата культиватора-удобрителя и его скоростной режимработы к тракторам тягового класса 5;

- будет разработана конструкторская документация и изготовлен образец культиватора-удобрителя;

 - будет опубликовано 3 статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в ScienceCitationIndexExpanded базы WebofScience или имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 и 1 статья в рецензируемом издании, рекомендованном КОКСНВО;

- будут проведены производственные испытания культиватора-удобрителя и установлено влияние компоновочной схемы культиватора-удобрителя и параметров дозирующей и транспортирующей систем на эксплуатационно-технологические, энергетические, агротехнические и экономические показатели работы;

- будет подана заявка на получение патента Республики Казахстан.

 

Состав рабочей группы по выполнению гранта:

1. Дерепаскин А.И., доктор тех. наук, научный руководитель проекта.

Индекс Хирша – 1, ORCID 0000-0003-4553-5474, Scopus Author ID 57227708500.

2. Куваев А.Н., доктор философии (PhD), исполнитель.

ORCID 0000-0001-5396-0716, Scopu sAuthor ID57222627707.

3. Токарев И.В., исполнитель.

ORCID 0000-0001-6325-6423, ScopusAuthor ID 57222624792.

4. Полищук Ю.В., канд. техн. наук, исполнитель.

ИндексХирша – 1, ORCID 0000-0002-6215-6487, Scopus Author ID 57227708500.

5. Иванченко П.Г., канд. техн. наук, исполнитель.

Индекс Хирша – 1, ORCID 0000-0002-8699-1161, Scopus Author ID: 57200332093.

6. Мурзабеков Т.А., исполнитель.

7. Дядюченко А.Ф., исполнитель.

8. Полищук Е.А. , исполнитель.

 

Сведения о публикациях и патентах исполнителей проекта:

1) Kuvaev A, Derepaskin A, Tokarev I. Substantiation of the Working Width of the Tillage Implement / Acta Univ. Agric. Silvic. Mendel. Brun. – 2021. – № 69(1) – 2021. – С. 21-31. (процентильжурнала - 36). Ссылка Scopus – https://www.scopus.com/sourceid/5800179588?origin=resultslist

2) Polishchuk Y. V, Astafyev V. L, Derepaskin A. I,Kostyuchenkov N. V, Laptev N. V, Komarov A. P. Impacts of automatic and parallel driving systems on the productivity of machine-tractor units in the northern region of the republic of Kazachstan / ActaTechnologicaAgriculturae. – 2021. – № 24(3). – С 143-149. (процентиль журнала - 53). Ссылка Scopus – https://www.scopus.com/sourceid/21100811733, DOI 10.2478/ata-2021-0024

3) Пат. №35255 от 27.08.2021 года, Республика Казахстан, МПК A01C 7/00 (2006.01), A01C 15/04. Орудие для внутрипочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений под безотвальную обработку / Токарев И.В., Морозов Н.М. Куваев А.Н.,Дерепаскин А.И.; заявитель и патентообладатель ТОО «Научно-производственный центр агроинженерии». – № 2020/0428.1; заявл. 23.06.2020; опубл. 27.08.2021, бюл. № 34. Ссылка НИИС – https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=328609.

4) Пат. №35308 от 08.10.2021 года, Республика Казахстан, МПК A01C 15/04, A01C 7/20. Устройство для подпочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений / Дерепаскин А.И., Куваев А.Н.,Мазитов Р.М., Токарев И.В.; заявитель и патентообладатель ТОО «Научно-производственный центр агроинженерии». – № 2020/0429.1; заявл. 23.06.2020; опубл. 08.10.2021, бюл. № 40.Ссылка НИИС –https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=328610

5) Дерепаскин А.И. и др.Классификация рабочих органов для механической обработки почвы / Дерепаскин А.И., Куваев А.Н. // Многопрофильный научный журнал КГУ им. А.Байтурсынова. – 2020. – № 2. – С. 73-81.Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46115036.

6) Куваев А.Н. Определение удельного сопротивления почвы при глубокой безотвальной обработке в условиях северного Казахстана / А.Н. Куваев // Тракторы и сельхозмашины. – 2020.– № 4. – С 45-52. 86-94. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44012019.

7) Куваев А.Н. Основная обработка стерневых полей северных зерносеющих регионов Казахстана и современные орудия для ее выполнения / А.Н. Куваев// Многопрофильный научный журнал КГУ им. А.Байтурсынова. – 2018. – № 2. С. 57-64. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44882288.

8) Токарев И.В. и др. Выбор системы дифференцированного внесения удобрений и результаты лабораторных испытаний Северном Казахстане / Токарев И.В., Куваев А.Н., Дерепаскин А.И. // Тракторы и сельхозмашины. – 2020. – № 3. C. 28-34. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43142489.

9) Куваев А.Н. и др. Методика определения максимально допустимой скорости движения орудия РСП / А.Н. Куваев, И.В. Токарев // Вестник Курганской ГСХА. – 2020. – № 1. – С. 66‒69. Ссылка РИНЦ –https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=42934275.

10) Дерепаскин А.И. и др. Полевые исследования культиватора-удобрителя с системой дифференцированного внесения минеральных удобрений / А.И.Дерепаскин, А.Н. Куваев, И.В. Токарев // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2021.– № 2. С. 46-52.Ссылка РИНЦ – https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46191176.

11) Дерепаскин, А.И. и др. Лабораторные испытания комбинированного орудия для внутрипочвенного дифференцированного внесения гранулированных минеральных удобрений / А.И. Дерепаскин, И.В. Токарев, А.Н. Куваев// – Многопрофильный научный журнал КГУ им. А.Байтурсынова. – 2020. – №1. – C. 120-126. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46504602.

12) Дерепаскин А.И. и др Математическая модель для определения конструктивной массы почвообрабатывающего орудия / А.И.Дерепаскин, А.Н. Куваев, И.В. Токарев // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2022. - № 1. – С. 27-33. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48101534.

13) Дерепаскин А.И. и др. Обоснование схем расположения рабочих органов почвообрабатывающих орудий по критериям металлоемкости и тяговому сопротивлению / А.И. Дерепаскин, А.П. Комаров // Техника и оборудование для села. – 2021. – № 8. С. 10-13. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46495834.

14) Полищук Ю.В.и др. Применение систем автоматического и параллельного вождения в сельскохозяйственном производстве Республики Казахстан и эффективность их использования / Ю.В.Полищук, Н.В. Лаптев, А.П. Комаров // Аграрный вестник Урала, – 2020. – № 5. – С. 11‒19. Ссылка РИНЦ –https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44161468.

 

            По результатам выполнения работ в 2023 году получены следующие основные результаты:

            –  разработана и утверждена  программа и методика исследований на 2023 год;

– подготовлен отчет о патентных исследованиях;

– обоснованы компоновочная схема культиватора-удобрителя, оптимальное соотношение между шириной захвата культиватора-удобрителя и объемом бункера для удобрений, оптимальный скоростной режим работы культиватора-удобрителя;

– обоснованы основные параметры и режимы работы системы индивидуального дозирования и транспортирования удобрений;

– разработаны технические требования на проектирование культиватора-удобрителя несуще-прицепной конструкции к тракторам тягового класса 5,

– разработан комплект чертежно-технической документации для изготовления культиватора-удобрителя:

– приобретены материалы для изготовления культиватора-удобрителя.

 

Работы будут продолжены в 2024 году.