Soil preparation with single-operation serial machine-tractor units requires multiple passes over the field, which leads to excessive soil compaction and loss of fertile layer, increased consumption of fuel and lubricants. The use of machines with dynamic tillage tools to prepare the soil for sowing allows regulation of soil pulverization intensity and performing a technological operation in one pass. The aim of the research is to study the possibilities of a combined approach to graded tillage, combining static and dynamic tillage tools. The main disadvantages of tiller are poor penetration ability, high metal and energy consumption. The authors found that the rational joint use of static and dynamic tillage tool in the cultivator for graded soil treatment may reduce the energy consumption for the top layer cultivating by 1.5 times. Such aspects, as the degree of influence of the parameters and operating modes of the tiller on the specific energy consumption of processing, soil pulverization intensity and degree of the content of erosion-hazardous particles in the upper layer are revealed, design and operating parameters of the combined cultivator and its tillage tools are substantiated.

When growing tall-growth crops (cereal crops in late the phases of development, corn, sunflower, etc.), there are used boom sprayers equipped with twin-fluid spray cones with fixed angles of inclination to the vertical of the spray cones. The working fluid is applied with such sprays are more intensively on the front side of the plant leaves while the intensity of covering the plants from the back side with the working fluid decreases. The development of the spray system will allow improving the quality of crop treatment with boom sprayers.

Плоскорезы всех модификаций, позволяющие осуществлять рыхление пахотного слоя с сохранением стерни на поверхности поля и задержание почвенной влаги, защиту почвы от ветровой и водной эрозии, при обработке сухих плотных почв в зоне Западного Казахстана выворачивают огромные «глыбы», образовывают на дне борозды уплотненную подошву и работают в условиях блокированного резания почвы. Указанные недостатки затрудняют дальнейшие поверхностные обработки почвы, мешает развитию корневой системы растений и интенсивному впитыванию воды в нижние слои, и увеличивает тяговое сопротивление орудия. Рабочая гипотеза: сохранение и восстановление плодородия почвы возможно на основе оптимизации параметров технического обеспечения процессов ее обработки с учетом зональных особенностей. Целью исследования является изыскание конструкции рыхлительной лапы, обеспечивающего максимальное накопление и сохранение почвенной влаги в пахотном горизонте и повышения плодородия малопродуктивных почв. На основе компьютерного моделирования процесса взаимодействия плоскорежущей лапы с почвой разработана конструкция рыхлительной лапы с вертикальными ножами с учетом структуры почвы и составлена математическая модель определения ее тягового сопротивления. Выявлены влияния отдельных конструктивных параметров, физико-механических свойств почвы на тяговое сопротивление ножей-рыхлителей. Для проверки теоретических исследовании был проведен шестифакторный эксперимент и результаты показывают о правильности гипотез, принятые при составлении математической модели тягового сопротивления на основе компьютерного моделирования процесса взаимодействия рабочего органа с почвой и достоверности полученных данных. Это позволило выбрать рациональные параметры и режимы работы рыхлительной лапы с вертикальными ножами, обеспечивающие агротехнологические требования к послойной обработке тяжелых почв с наименьшими энергозатратами.

The present study focuses on the improvement of plough design to ensure smooth ploughing with minimum energy consumption. Mathematical energy consumption models are obtained through mechanical methods regarding the reservoir turnover process by various dump surfaces. The results indicate that the work per revolution of a diamond-shaped configuration is smaller than that of the rectangular one. This is attributed to the absence of an additional impact of the blade wing on the diamond-shaped formation. Furthermore, the theoretical conditions were verified through a series of experiments that revealed a 10% decrease in the traction resistance of the diamond-shaped plough in comparison to the serial plough and increased productivity by 5.4%, allowing the creation of a symmetrical diamond-shaped shortened blade of a rotary plough with two-mode operation. Different angles of the working surface of the chest and blade wing to the furrow wall are examined.

Основная обработка составляет основу подготовку почвы к посеву. Она выполняется отвальными плугами, которые имеют низкую производительность, высокие энергозатраты при низком качестве выполнения технологического процесса. Целью данной работы является изыскания пути повышения эффективности работы отвальных плугов. Исследования отечественных и зарубежных ученых показали, что управляемые параметры ширина захвата и скорость движения агрегата имеют ограничения по агротехническим и энергетическим показателям, т.к. с их повышением снижается качество вспашки, увеличивается неравномерность хода плуга по глубине и ширине обработки, тяговое сопротивление орудия. Для работы серийных плугов с культурным отвалом характерна: при загонном способе движения оставляет свальные и развальные борозды, не обработанные клинья, низкий коэффициент использования рабочего хода; отвал с удлиненным крылом не позволяет сокращения расстояния между рабочими органами, увеличивая габариты плуга и металлоемкость, оборачивает и отбрасывает пласт, имея высокое тяговое сопротивление. Указанные недостатки снижает производительность и увеличивает общие энергозатраты на подготовку почвы. Результатами теоретического исследования схемы оборота пласта установлено, что ромбовидный пласт не требует дополнительного оборота крылом отвала. Поэтому симметричный ромбовидный отвал с укороченным крылом позволяет сократить расстояние между рабочими органами, уменьшая габариты и удельную металлоемкость; обеспечивать работу агрегата в лево – правооборачивающем режиме, совершая челночный способ движения с повышением коэффициента использования рабочего хода. Заключение. Симметричный ромбовидный отвал с укороченным крылом снижает тяговое сопротивление на 15÷20%, повышает производительность и сокращает погектарный расход топлива агрегата до 25% по сравнению с серийным плугом.