Calculation Procedure of Machine Working Body Parameters for Rotary Cultivation of Forest Soils Layer by Layer
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-3-97Keywords:
soil cultivation, rotary cultivation layer by layer, undercutting knife, rotors, layer shaking off, forest cropsAbstract
Machine for soil rotary cultivation layer by layer before forest crops planting is an attachment mechanism modularized with a track skidder equipped with power take-off system and a rearward suspended device. The feature of the described mechanism is primary soil preparation not exclusively by cutting, but by the means of shaking off a turfy layer cut from beneath with a subsurface cultivator; roots and grass are then removed out of the cultivated zone, thus preventing its recolonization by weeds. Growth of conifers planted on the bottom of furrows made in medium and heavy clay loam is severely decelerated, and significant abnormities in the morphology of seedlings are observed. Cultivation of soil having thin humus layer with standard forestry rotary cutters results in blending black mold with ash gray horizon, this makes cultivated soil less fertile. The design of machine for soil rotary cultivation layer by layer is suggested; methods of its computation, design, operating principles, and exploitation technology are given. The cultivated soil remains unblended, and its fertile layer is not removed, which improves the conditions for germination of seeds and favoring seedling growth. Substantiation of the machine parameters for soil preparation before forest crops planting makes it necessary to find the correlation between kinematic characteristics of active working bodies and the environment. The tasks of theoretical research included: choice of separating machine rotors arrangement curve; factor analysis of the process of soil layer separation with vibrating working bodies; calculation procedure of power input on undercutting the soil layer with a horizontal knife and its cutting off by the vertical pillars. The suggested technological process demands considerably less energy than traditional procedures. Usage of the machine for forest soil rotary cultivation layer by layer enhances the quality of reforestation works, and decreases its energy costs owing to implementation of a new technology.
For citation: Orlovskiy S.N. Calculation Procedure of Machine Working Body Parameters for Rotary Cultivation of Forest Soils Layer by Layer. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 97–109. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.97
Downloads
References
Батин С.Ю. Метод и результаты количественной оценки вертикального перемещения слоев почвы при обработке машинами фрезерного типа // Молодежь и научно-технический прогресс. Красноярск, 1990. Ч. 2. С. 86–88.
Гутер Р.С., Янпольский А.Р. Дифференциальные уравнения: учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1976. 304 с.
Ильин В.А., Позняк Э.Г. Основы математического анализа: учеб. М.: Наука. Ч. 1. 1971. 600 с. Ч. 2. 1973. 448 с.
Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1974. 239 с.
Корниенко П.П., Сериков Ю.М., Зинин В.Ф., Казаков В.И. Механизация обработки почвы под лесные культуры. М.: Агропромиздат, 1987. 247 с.
Коршун В.Н., Карнаухов А.И., Кухар И.В. Метод анализа технологических машин для лесного хозяйства // Системы. Методы. Технологии. № 2(30). 2016. С. 163–169. DOI: 10.18324/2077-5415-2016-2-163-169
Кураев В.Н., Шестакова В.А. Изменение свойств почв при различных способах подготовки их к лесным культурам // Лесоведение. 1970. № 1. С. 75–82.
Кухар И.В. Роторная машина для послойной обработки почв // Экологическое образование и природопользование в инновационном развитии региона: сб. ст. по материалам межрегион. науч.-практ. конф. школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых (Красноярск, 19 февр. 2014 г.). Т. I. Красноярск: СибГТУ, 2014. С. 80–81.
Орловский С.Н. Проектирование машин и оборудования для садово-паркового и ландшафтного строительства: учеб. пособие. Красноярск: СибГТУ, 2004. 108 с.
Орловский С.Н., Карнаухов А.И. Теоретические предпосылки к обоснованию параметров и режимов работы роторных рабочих органов // Лесн. журн. 2012. № 4. С. 70–76. (Изв. высш. учеб. заведений).
Орловский С.Н., Кухар И.В. Технология послойного фрезерования почв при их обработке под лесные культуры и орудие для ее выполнения // Сиб. лесн. журн. 2017. № 3. С. 74–80. DOI: 10.15372/SJFS20170307
Вell B. The Tractor Ploughing Manual. Old Pond Publishing Ltd, 2004. 128 p.
Bell B.J., Opperman C., Whittome C. Ploughs and Ploughing Techniques. London: Farming Press Productions, 2002. 131 p.
Brigden R. Ploughs and Ploughing. York, UK: Shire Publications, 2008. 32 p.
Douglas J.Sh., Hart R.A. Forest Farming: Towards a Solution to Problems of World Hunger and Conservation. Boulder, CO: Westview Press, 1985. 207 p.
Fenton G.A., Griffiths D.V. Risk Assessment in Geotechnical Engineering. New Jersey: Wiley, 2008. 480 p. 17. Jones P.C., Hawkend J.H. Stump Grinders. USA, Austin, 2014. 156 p.
