Наведено основні конструктивні параметри дискових знарядь та проведено дослідження з підвищення ефективності роботи. Проведено експлуатаційні випробування дискових комбінованих агрегатів. Використання таких агрегатів сприяє підвищенню продуктивності праці, зменшенню кількості технологічних операцій та зниженню собівартості вирощеної продукції. Крім того, техніка вітчизняного виробництва найбільш пристосована до місцевих умов виробництва й у 3 - 4 рази дешевша від імпортних машин.

Висвітлено питання підвищення якості ротаційного обробітку орного шару дерново-підзолистих грунтів шляхом збереження їх агроструктури та зниження енергомісткості робочого процесу. Досліджено процес роботи ротаційного кільцевого робочого органу, обгрунтовано його раціональні конструктивно-технологічні параметри для застосування на дискових боронах у зоні Полісся України, що сприяють підвищенню якості обробітку дерново-підзолистих грунтів, збереженню їх структури та забезпечують зменшення тягового опору. Здійснено порівняльну польову перевірку борони, оснащеної за пропонованими ротаційними робочими органами, та борони зі стандартними ротаційними робочими органами. Наведено дані її економічної ефективності, методику інженерного розрахунку та проектування кільцевого робочого органу.

Розкрито вплив зміцнення робочої поверхні робочих органів дискових грунтообробних знарядь на характер зміни випадкової складової абразивного зношування, обгрунтовано доцільність підвищення їх зносостійкості шляхом локального зміцнення. Показано вплив технологічних параметрів електроерозійної обробки на зносостійкість робочих органів дискових грунтообробних знарядь, визначено діапазон ефективних технологічних параметрів для підвищення зносостійкості обробленої поверхні. Висвітлено умови виникнення ефекту самозагострювання робочих органів дискових грунтообробних знарядь, які враховують можливість виникнення ударних навантажень на краю їх леза. Встановлено залежність зносу, тягового опору та коефіцієнта зміни форми робочих органів дискових грунтообробних знарядь від способу зміцнення та матеріалу, які підтверджують теоретичні та лабораторні дослідження.

Наведено рішення науково-прикладної задачі зниження витрат енергії та підвищення ступеня кришіння грунту під час обробки його дисковими робочими органами й обгрунтування раціональних параметрів і режимів роботи цих органів. На підставі проведеного аналізу існуючих конструкцій дискових робочих органів борін, намічено шляхи вирішення завдань по зниженню енергоємності та покращанню якості обробки грунту. На підставі теорії тензора деформації Коші одержано математичну модель, що адекватно описує раціональну форму робочого органу та дозволяє підвищити ефективність обробки. Вдосконалено методику розрахунку основних конструктивних параметрів запропонованого дискового робочого органу з біонічно-обгрунтованим профілем. Кінематична модель руху ріжучих і кришильних елементів запропонованого дискового робочого органу, дозволила обгрунтувати швидкісні параметри входження його в грунт. В результаті теоретичних досліджень одежано експериментальні залежності тягового опору дискових робочих органів від глибини обробки та кута атаки. Нові технічні рішення захищені декларативним патентом України на корисну модель.

Рассмотрена задача расчета напряженно-деформированного состояния индивидуальной пружинной стойки дисковой бороны с последующей оптимизацией ее геометрии. В последнее время в связи с интенсивным развитием агропромышленного комплекса появляется необходимость создание новой, более эффективной сельскохозяйственной техники. Основными критериями качества, которые закладываются при проектировании новых орудий, являются энергоэффективность, надежность и цена. Вследствие этого возникает необходимость оптимизации существующих конструкций с целью их усовершенствования до мировых стандартов. Ключевым вопросом при проектировании дисковых борон на индивидуальных пружинных стойках является надежность самой стойки при воздействии на нее спектра эксплуатационных нагрузок. В процессе обработки почвы, в общем случае, диск испытывает сложное статическое и динамическое нагружение, которое приводит к разрушению стоек. Рассмотрен расчет напряженно-деформированное состояния стойки в наиболее опасном рабочем режиме. По полученным результатам формулируется постановка задачи оптимизации в конечно-элементном программном комплексе. Предлагаемый подход позволяет обеспечить повышение прочности стойки без внесения существенных изменений в исходную конструкцию.

Представлен подход к проведению оценки прочности рабочего органа дисковой бороны при ударе о массивную жесткую преграду. Рассмотрена задача определения напряженно-деформированного состояния составной конструкции (пружинной стойки и диска) при ударном нагружении абсолютно жестким телом. Динамическая контактная упругая задача решается методом конечного элемента в трехмерной постановке. В контактной зоне при ударном взаимодействии диска с массивным телом учитывается трение. Полученные распределения полей перемещений и эквивалентных напряжений позволяют судить о прочности рабочего органа. Проведен анализ характера усталостного разрушения инструмента; приведены сечения пружинной стойки, которые подтверждают картину зарождения и развития трещин в результате накопления усталостных повреждений, что приводит к потери прочности при критическом перегрузе (удар о преграду).

Одержано розв'язок стохастичного диференціального рівняння як моделі випадкового процесу зношування робочих органів дискових грунтообробних знарядь та розроблено програмну підтримку для можливості його вирішення за допомогою ПЕОМ.

Мета роботи - дослідження експлуатаційно-технологічних та агротехнічних показників дисколапових агрегатів. Методи досліджень: аналітичні та експериментальні дослідження комбінованих дисколапових агрегатів для обробітку грунту. Технічні засоби для усунення ущільнення грунту повинні здійснювати його обробіток нижче горизонту ущільнення та бути сконструйовані так, щоб велика кількість рослинних залишків не впливала на якість обробітку та не виникав ризик забивання робочих органів. Для задоволення цих вимог фірми-виробники техніки пропонують дисколапові агрегати, конструкції яких являють собою комбінацію важкої дискової борони та глибокорозпушувача. Ці агрегати виготовляються за двома компонувальними схемами: два ряди дискових робочих органів, установленні в передній частині агрегата - два-чотири ряди розпушувальних лап (залежно від моделі машини) - один ряд вирівнювальних дисків - прикочувальний коток; два ряди дискових батарей, розміщенні між ними лапи-глибокорозпушувачі та різними типами котків приєднаними у задній частині агрегата Wil-Rich DC, Sunflower 6000, John Deere 2310, John Deere 726, Salford 699 S тощо. Фахівцями нашої установи проведено випробування двох моделей дисколапових агрегатів - комбінованого дисколаповового глибокорозпушувача серії Simba SLD 460 під час обробітку грунту після збирання зернових культур, та культиватора Wil-Rich DC IV 25-28 під час передпосівного обробітку грунту на зораному полі. Висновки: за результатами випробувань встановлено, що дисколапові агрегати Simba SLD 460 в агрегаті з трактором Challenger MT 665D та Wil-Rich DC з трактором Massey Ferguson MF 8690 виконують технологічний процес з хорошими агротехнічними та експлуатаційно-технологічними показниками.