vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2026-64-2-153-164vestiag-863Research ArticleМЕХАНІЗАЦЫЯ І ЭНЕРГЕТЫКАMECHANIZATION AND POWER ENGINEERINGК вопросу обоснования конструктивных параметров накопительных емкостей высокоточных машин для внесения минеральных удобренийOn the issue of substantiating the design parameters of storage tanks of high-precision machines for applying mineral fertilizershttps://orcid.org/0000-0003-2122-3281АзаренкоВ. В.AzarenkoV. V.

Азаренко Владимир Витальевич – член-корреспондент Национальной академии наук, доктор технических наук, доцент, академик-секретарь 

пр. Независимости, 66, 220072, Минск

Vladimir V. Azarenko – Corresponding Member Member of the National Academy of Sciences of Belarus, Dr. Sc. (Engineering), Associate Professor, Academic Secretary 

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

azarenko@presidiun.basnet.byhttps://orcid.org/0000-0002-5956-8974ЖешкоА. А.ZheshkaA. A.

Жешко Александр Анатольевич – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник

ул. Кнорина, 1, 220049, Минск

Aliaksandr A. Zheshka – Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Leading Researcher, Scientific and Practical Center 

1, Knorin St., 220049, Minsk

azeshko@gmail.comОтделение аграрных наук Национальной академии наук БеларусиDepartment of Agrarian Sciences of the National Academy of Sciences of BelarusНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйстваNational Academy of Sciences of Belarus for Agriculturе Mechanization202629042026642153164Copyright © Азаренко В.В., Жешко А.А., 20262026Азаренко В.В., Жешко А.А.Azarenko V.V., Zheshka A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/863

Современные технические средства для внесения минеральных удобрений должны обеспечивать высокое качество их распределения по поверхности поля. В значительной степени неравномерность распределения зависит от типа применяемых распределяющих рабочих органов. Высокую точность распределения обеспечивают штанговые разбрасыватели, однако для стабильной их работы необходимо, чтобы осуществлялась равномерная дозированная подача удобрений транспортирующими устройствами из накопительных емкостей к распределяющим рабочим органам. Для центробежных разбрасывателей равномерная подача удобрений к дискам также является важнейшей задачей. Рациональные геометрические параметры накопительных емкостей сводят к минимуму вероятность образования сводов и зависания удобрений, а также обусловливают производительность машинно-тракторных агрегатов при выполнении технологических операций по внесению средств химизации земледелия. Объем накопительных емкостей также является важнейшим параметром, предопределяющим технико-экономическую эффективность процесса внесения удобрений. С одной стороны, компактные навесные разбрасыватели грузоподъемностью 0,4–1,5 т характеризуются высокой маневренностью и низкой материалоемкостью, однако в процессе внесения требуют значительного количества технологических остановок для дозагрузки новыми порциями удобрений, что является причиной снижения их производительности. В этой связи навесные штанговые разбрасыватели целесообразно использовать для внесения подкормочных доз удобрений. Полуприцепные разбрасыватели грузоподъемностью 5 т и более производительны при внесении основных доз удобрений на крупных по площади участках, однако их применение не всегда оправдано на небольших полях со значительным количеством препятствий. Рассмотрены особенности конструкций технологических емкостей, применяемых на современных высокоточных технических средствах для внесения минеральных удобрений, представлены аналитические зависимости для определения основных конструктивных параметров рассматриваемых и подобных технических средств.

Modern technical means for applying mineral fertilizers should ensure high quality of their distribution over the field surface. To a large extent, the uneven distribution depends on the type of distributing working bodies used. High distribution accuracy is provided by rod spreaders. However, for their stable operation, it is necessary that uniform metered fertilizer supply is carried out by transporting devices from storage tanks to distributing working bodies. For centrifugal spreaders, the uniform supply of fertilizers to the discs is also an important task. Rational geometric parameters of storage tanks minimize the likelihood of arches forming and fertilizers hanging, and also determine the productivity of machine and tractor units when performing technological operations to introduce chemicals for agriculture. The capacity of storage tanks is also an important parameter that determines the technical and economic efficiency of the fertilizer application process. On the one hand, compact mounted spreaders with a lifting capacity of 0.4–1.5 tons are characterized by high maneuverability and low material consumption. However, during application, they require a significant number of technological stops to reload new portions of fertilizers, which is the reason for a decrease in their productivity. In this regard, it is advisable to use mounted rod spreaders for applying fertilizing doses of fertilizers. Semi-trailer spreaders with a load capacity of 5 tons or more are suitable for applying basic doses of fertilizers in large areas, but their use is not always justified in small fields with a large number of obstacles. Consider the design features of technological tanks used on modern, high-precision technical means for applying mineral fertilizers, and presents analytical dependencies for determining their main design parameters.

распределение удобренийнакопительные емкостибоковое давлениекоррозионная активностьобъемобразование сводовпоперечное сечениеподвижность удобренийfertilizer distributionstorage tankslateral pressurecorrosion activitycapacityarch formationcross sectionmobility of fertilizersReferencesСтепук, Л. Я. Недобор и потери урожая как следствие наличия проблем в сфере технического обеспечения сельского хозяйства / Л. Я. Степук, В. Р. Петровец, И. В. Барановский // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 2. – С. 132–136.Stepuk L. Ia., Petrovets V. R., Baranovskii I. V. Shortage and losses of yield as consequence of problems in the sphere of technical support of agriculture. Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel’skokhoziaistvennoi akademii = Bulletin of the Belarussian State Agricultural Academy, 2017, no. 2, pp. 132–136 (in Russian).Степук, Л. Я. Доказательства необходимости разработки и реализации государственной научно-технической программы приоритетного сельхозмашиностроения / Л. Я. Степук // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 75-летию образования РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» (Минск, 20–21 окт. 2022 г.) / НАН Беларуси, НПЦ НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва; редкол.: П. П. Казакевич (гл. ред.) [и др.]. – Мн., 2022. – С. 27–33.Stepuk L. Ia. Evidence of the need to develop and implement a state scientific and technical program for priority agricultural machinery engineering. Nauchno-tekhnicheskii progress v sel’skokhozyaistvennom proizvodstve: materialy mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii, posvyashchennoi 75-letiyu obrazovaniya RUP “NPTs NAN Belarusi po mekhanizatsii sel’skogo khozyaistva” (Minsk, 20–21 oktyabrya 2022 g.) [Scientific and technological progress in agricultural production: proceedings of the international scientific and technical conference dedicated to the 75th anniversary of the establishment of the Republican Unitary Enterprise “Scientific and Practical Centre of the National Academy of Sciences of Belarus for Agricultural Mechanization” (Minsk, October 20–21, 2022)]. Minsk, 2022, pp. 27–33 (in Russian).Догановский, М. Г. Машины для внесения удобрений: конструкция, теория, расчет и испытания / М. Г. Догановский, Е. В. Козловский. – М.: Машиностроение, 1972. – 272 с.Doganovskii M. G., Kozlovskii E. V. Fertilizer application machines: design, theory, calculation and testing. Moskow, Mashinostroenie Publ., 1972. 272 p. (in Russian).Исследование влияния параметров питающих устройств на качество внесения минеральных удобрений / К. П. Андреев, В. А. Макаров, Б. А. Нефедов [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. – 2017. – № 4 (36). – С. 82–86.Andreev K. P., Makarov V. A., Nefedov B. A., Uglanov M. B., Kostenko M. Yu. Investigation of the influence of parameters of nutrition devices on the quality of mineral fertilizers introducti on. Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P. A. Kostycheva = Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University named after P. A. Kostychev, 2017, no. 4 (36), pp. 82–86 (in Russian).Бричагина, А. А. Движение семян и гранул минеральных удобрений в бункере сеялки / А. А. Бричагина, В. К. Евтеев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2008. – № 7 (45). – С. 64–66.Brichagina A. A., Evteev V. K. Movement of seeds and mineral fertilizer granules in a seed drill hopper. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University, 2008, no. 7 (45), pp. 64–66 (in Russian).Дёмин, С. Б. Моделирование влияния параметров бункера и транспортных окон на производительность бункера сеялок / С. Б. Дёмин, Д. В. Синёнков // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2015. – № 4 (39). – С. 46–53. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2015-39-4-47-53Demin S. B., Sinenkov D. V. Modelling of influence of parameters of the bunker and transport windows on productivity of the bunker of seeders. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki = Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences, 2015, no. 4 (39), pp. 46–53 (in Russian). https://doi.org/10.21822/2073-6185-2015-39-4-47-53Аль-Аббас Амер. Изучение рабочих параметров машин для внесения твердых минеральных удобрений / Аль-Аббас Амер // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. – 2011. – № 6. – С. 170–174.Al-Aabbas Amer. Studying the operating parameters of solid mineral fertilizer application machines. Izvestiya Timiryazevskoi sel’skokhozyaistvennoi akademii = Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy, 2011, no. 6, pp. 170–174 (in Russian).Зернов, Е. В. Математическая модель процесса истечения сыпучего материала из бункеров / Е. В. Зернов, A. M. Моисеенко // Вестник ОрелГАУ. – 2006. – № 2–3. – С. 94–95.Zernov E. V., Moiseenko A. M. Mathematical model of the process of bulk material discharge from bunkers. Vestnik OrelGAU, 2006, no. 2–3, pp. 94–95 (in Russian).Мурадова, С. Ш. Воздействие сыпучих материалов на стенки щелевых бункеров / С. Ш. Мурадова, Л. В. Федосеева // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2017. – Т. 44, № 3. – С. 24–38. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-24-38Muradova S. Sh., Fedoseeva L. V. Impact of loose materials on track hopper walls. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki = Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences, 2017, vol. 44, no. 3, pp. 24–38 (in Russian). https://doi.org/0.21822/2073-6185-2017-44-3-24-38Андреев, К. П. Разработка и обоснование параметров рабочих органов самозагружающейся машины для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01 / Андреев Константин Петрович; Рязан. гос. агротехнол. ун-т. – Рязань, 2017. – 17 с.Andreev K. P. Development and justification of the parameters of the working bodies of a self-loading machine for surface application of solid mineral fertilizers. Riazan, 2017. 17 p. (in Russian).Шварц, А. А. Стабилизация пространственного положения кузовного низкорамного разбрасывателя удобрений / А. А. Шварц, Б. П. Беседин // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. – № 7. – С. 73–76.Shwartz A. A., Besedin B. P. The stabilization of low-built fertilizing spreaders attitude position. Vestnik Kurskoi gosudarstvennoi sel’skokhozyaistvennoi akademii [Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy], 2016, no. 7, pp. 73–76 (in Russian).Лютых, О. Обзор рынка опрыскивателей и разбрасывателей удобрений // АгроФорум. – 2020. – № 2. – С. 12–21.Lyutykh O. Overview of the market for sprayers and fertilizer spreaders. AgroForum, 2020, no. 2, pp. 12–21 (in Russian).Raei, R. Morphological attributes and phytochemical compounds of Satureja hortensis L. in response to poultry pellet and zinc sulphate applications / R. Raei, V. Akbarpour, M. A. Bahmanyar // Journal of Horticultural Sciences. – 2023. – Vol. 36, № 4. – P. 763–776. https://doi.org/10.22067/jhs.2021.67877.1006Raei R., Akbarpour V., Bahmanyar M. A. Morphological attributes and phytochemical compounds of Satureja hortensis L. in response to poultry pellet and zinc sulphate applications. Journal of Horticultural Sciences, 2023, vol. 36, no. 4, pp. 763–776 (in Persian). https://doi.org/10.22067/jhs.2021.67877.1006Experimental and numerical research of granular manure fertilizer application by centrifugal fertilizer spreading / E. Jotautiene, V. Bivainis, R. Mieldazys [et al.] // Proceedings of the 21st international scientific conference “Engineering for rural development”, Jelgava, Latvia, 25–27 May 2022 / Latvia Univ. of Life Sciences a. Technologies. – Jelgava, 2022. – P. 295–299. https://doi.org/10.22616/ERDev.2022.21.TF088Jotautiene E., Bivainis V., Mieldazys R., Gaudutis A., Jasinskas A. Experimental and numerical research of granular manure fertilizer application by centrifugal fertilizer spreading. Proceedings of the 21st international scientific conference “Engineering for rural development”, Jelgava, Latvia, 25–27 May 2022. Jelgava, 2022, pp. 295–299. https://doi.org/10.22616/ERDev.2022.21.TF088Effects of long-term fertilizer applications on peanut yield and quality and plant and soil heavy metal accumulation / X. Wang, W. Liu, Z. Li [et al.] // Pedosphere. – 2020. – Vol. 30, № 4. – P. 555–562. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(17)60457-0Wang X., Liu W., Li Z., Teng Y., Christie P., Luo Y. Effects of long-term fertilizer applications on peanut yield and quality and plant and soil heavy metal accumulation. Pedosphere, 2020, vol. 30, no. 4, pp. 555–562. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(17)60457-0Rutkoviene, V. Nitrogen losses from organic and mineral fertilizers in model soil system / V. Rutkoviene, L. Cesoniene, D. Steponavicius // Cereal Research Communications. – 2007. – Vol. 35, № 2. – P. 313–316. https://doi.org/10.1556/CRC.35.2007.2.37Rutkoviene V., Cesoniene L., Steponavicius D. Nitrogen losses from organic and mineral fertilizers in model soil system. Cereal Research Communications, 2007, vol. 35, no. 2, pp. 313–316. https://doi.org/10.1556/CRC.35.2007.2.37Investigation of natural magnesium mineral fertilizer granulation and determination of granule qualitative indicators / A. Jasinskas, J. Pekarskas, V. Kucinskas, A. Aboltins // 15th international scientific conference “Engineering for rural development”, Jelgava, Latvia, 25–27 May, 2016 / Latvia Univ. of Agriculture; ed.: L. Malinovska, V. Osadcuks. – Jelgava, 2016. – P. 647–652.Jasinskas A., Pekarskas J., Kucinskas V., Aboltins A. Investigation of natural magnesium mineral fertilizer granulation and determination of granule qualitative indicators. 15th international scientific conference “Engineering for rural development”, Jelgava, Latvia, 25–27 May, 2016. Jelgava, 2016, pp. 647–652.Experimental study of disc fertilizer spreader performance / A. Przywara, F. Santoro, A. Kraszkiewicz [et al.] // Agriculture. – 2020. – Vol. 10, № 10. – Art. 467. https://doi.org/10.3390/agriculture10100467Przywara A., Santoro F., Kraszkiewicz A., Pecyna A., Pascuzzi S. Experimental study of disc fertilizer spreader performance. Agriculture, 2020, vol. 10, no. 10, art. 467. https://doi.org/10.3390/agriculture10100467Reumers, J. Experimental characterisation of the tangential and cylindrical fertiliser distribution pattern from a spinning disc: a parameter study / J. Reumers, E. Tijskens, H. Ramon // Biosystems Engineering. – 2003. – Vol. 86, № 3. – P. 327–337. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2003.08.004Reumers J., Tijskens E., Ramon H. Experimental characterisation of the tangential and cylindrical fertiliser distribution pattern from a spinning disc: a parameter study. Biosystems Engineering, 2003, vol. 86, no. 3, pp. 327–337. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2003.08.004Design of a sieve bucket spreading mechanism based on EDEM / Z. Liping, Z. Weiqiang, Z. Lixin, L. Yulong // Journal of Engineering Science and Technology Review. – 2019. – Vol. 12, № 3. – P. 84–90. https://doi.org/10.25103/jestr.123.12Liping Z., Weiqiang Z., Lixin Z., Yulong L. Design of a sieve bucket spreading mechanism based on EDEM. Journal of Engineering Science and Technology Review, 2019, vol. 12, no. 3, pp. 84–90. https://doi.org/10.25103/jestr.123.12DEM simulations of the particle flow on a centrifugal fertilizer spreader / P. Van Liedekerke, E. Tijskens, E. Dintwa [et al.] // Powder Technology. – 2009. – Vol. 190, № 3. – P. 348–360. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.08.018Van Liedekerke P., Tijskens E., Dintwa E., Rioual F., Vangeyte J., Ramon H. DEM simulations of the particle flow on a centrifugal fertilizer spreader. Powder Technology, 2009, vol. 190, no. 3, pp. 348–360. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.08.018Оценка сил давления жидкости на боковую стенку котла цистерны при поперечных колебаниях кузова / М. С. Громаков, С. В. Беспалько, О. И. Мироненко, А. В. Зяблов // Наука и техника транспорта. – 2021. – № 3. – С. 10–13. https://doi.org/10.53883/20749325_2021_03_10Gromakov M. S., Bespal’ko S. V., Mironenko O. I., Zyablov A. V. Estimation of liquid pressure forces on the tank boiler side at bogie frame swaying. Nauka i tekhnika transporta [Transport Science and Technology], 2021, no. 3, pp. 10–13 (in Russian). https://doi.org/10.53883/20749325_2021_03_10

The authors declare that there are no conflicts of interest present.