Features of furrow formation with rotary and arrow-headed working bodies

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Soil-cultivating machinery and tools equipped with rotary working bodies are effectively used at operations of surface tillage. However, the subject of furrow formation with rotary working bodies is unaddressed to the full extent that makes it a relevant issue for the study.

AIMS: Revealing the patterns of furrow formation with rotary working bodies equipped with the cutting blades made along the elliptical line at the angle to the working body rotation plane.

METHODS: The grapho-analytical method is presented in the article and used for defining the parameters of a furrow formed with the following types of rotary working bodies: a spherical disk with a closed surface, an annular working body and a rotary working body with the cutting blades made along the elliptical line and set up at the acute angle to the rotation axis. The experiments were carried out in controlled laboratory conditions with a physical model of the rotary working body with the cutting blades made along the elliptical line in a soil channel filled with dampened sand. During the experiments, the attack angle was 20-40° with a step of 10° and the kinematic coefficient, which is the ratio of circumferential velocity to transverse velocity, had the following values: 1, 1.4, 1.8 and 2.2.

RESULTS: The cutting blades made along the elliptical line form short furrows with the ellipse-shaped cross-section and with the angle of inclination from the movement direction of 20-40° depending on the attack angle and the kinematic coefficient. Meanwhile, the furrows formed with the working body have the form of a parallelogram at the top view.

CONCLUSIONS: The practical value of the study lies in revealing the features of furrow formation with rotary working bodies equipped with the cutting blades made along the elliptical line aimed to making a flat bottom of a furrow necessary for grain planting.

About the authors

Oleg A. Benyukh

Kostanay Regional University named after A. Baitursynov

Author for correspondence.
Email: beolan@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-1905-9224
SPIN-code: 7169-4424
Scopus Author ID: 57190964696

Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Professor of the Machines, Tractors and Automobiles Department

Kazakhstan, Kostanay

Ruslan I. Kravchenko

Kostanay Regional University named after A. Baitursynov

Email: ruslan_kravchenko_15@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-7456-9901
SPIN-code: 8479-4468
Scopus Author ID: 57193999234

PhD, Acting Associate Professor of the Machines, Tractors and Automobiles Department

Kazakhstan, Kostanay

References

  1. GOST 16265-89. Agriculture. Terms and Definitions. Moscow: Izd-vo standartov; 1991. (in Russ.)
  2. Vozka P. Comparison of alternative tillage systems [MSc Thesis] Silsoe: Cranfield University; 2007.
  3. Patent KAZ № 7009 / 17.01.2022 Byul. № 15. Benyukh OA. Diskovoe pochvoobrabatyvayushchee orudie.
  4. Amantayev М, Gaifullin G, Kushnir V, et al. Soil body formation in front of the rotary tillage tools. Biosciences, Biotechnology Research Asia. 2016;13(4):1983–1988.
  5. Hettiaratchi D. The soil contact zones of concave agricultural disc. Part 1. Theoretical analysis. J. Agric. Engng. Res. 1997:113–125.
  6. Patent KAZ №3772 / 26.10.2018. Byul. № 40. Gayfullin GZ, Amantaev MA, Kravchenko RI, et al. Rabochiy organ dlya obrabotki pochvy.
  7. Lezhnev YuV. Obosnovanie parametrov koltsevogo rabochego organa orudiya dlya poverkh-nostnoy obrabotki pochvy [dissertation] Kostanay; 2009.
  8. Patent KAZ № 6167 / 17.04.2022. Byul. № 8. Benyukh OA. Kultivator-glubokorykhlitel.
  9. Kushnir VG, Benyukh OA. Improved working body of the cultivator. Tractors and agricultural machinery. 2013;80(3):8–9. (in Russ.) doi: 10.17816/0321-4443-65824
  10. Gaifullin GZ, Kravchenko RI, Amantaev MA. Improving the quality of tillage with rotary working bodies. Mnogoprofilnyy nauchnyy zhurnal Kostanayskogo gosudarstvennogo universiteta im. A. Baytursynova «3i: intellect, idea, innovation – intellekt, ideya, innovatsiya». 2019;2:44–51.
  11. Konstantinov MM, Gaifullin GZ, Kushnir VG, et al. Substantiation of regularities of changes in the number of knives of an active rotary working body for tillage. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2017;5(67):109–112. (in Russ.)
  12. Amantayev М, Gaifullin G, Kravchenko R, et al. Investigation of the furrow formation by the disc tillage tools. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2018;24(4):704–709.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Types of machines and tools for surface tillage.

Download (267KB)
3. Fig. 2. Rotary working body equipped with the cutting blades made along the elliptical line: 1 – a hub, 2 – a spoke, 3 – a cutting blade, β – working body attack angle, α – cutting blade inclination angle.

Download (111KB)
4. Fig. 3. Formation of a diagram of the furrow made with rotary working bodies with closed and annular surfaces at the top view: a – a diagram; b – the disk-shaped working body in operation; c – the annular working body in operation.

Download (139KB)
5. Fig. 4. Top view of the furrow formed with a rotary working body equipped with the cutting blades made along the elliptical line and inclined to the rotation plane: a – general view, b – a diagram.

Download (213KB)
6. Fig. 5. Cross-section of the furrow formed with two neighboring cutting blades made along the elliptical line.

Download (157KB)
7. Fig. 6. Top view of the furrow for drawing up a diagram for determining the width of the furrow formed with the cutting blade of the rotary working body, made along the elliptical line: a – general view, b – a diagram.

Download (277KB)
8. Fig. 7. General view of the furrow formed with the cutting blade of the rotary working body, made along the elliptical line.

Download (54KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».