DEVELOPMENT OF A SET-TYPE SPRINKLING MACHINE AND SUBSTANTIATION OF ITS PARAMETERS
Authors: ТЕТЕРИН В.С. , МЕЛЬНИЧУК Д.С. 
Published: July 2020

Важным фактором, влияющим на урожайность сельскохозяйственных культур, является формирование оптимального водного режима в активном слое почвы. Изменение содержания воды в среде произрастания растений позволяет управлять протекающими в них продукционными процессами. Оптимизация водного режима в активном слое почвы достигается путем проведения плановых гидромелиоративных работ, связанных с увлажнением почвогрунта до глубины залегания основной массы корневой системы сельскохозяйственных культур. Одним из наиболее совершенных способов проведения таких работ является дождевание, так как данный способ наиболее приближен к процессу естественного выпадения осадков. Дождевальная техника с каждым годом находит все большее применение, даже в районах с благоприятным климатом. При этом существующие дождевальные машины не могут в полной мере производить качественный полив сельскохозяйственных угодий из-за конструктивных особенностей и специфики ландшафта, на котором они применяются, образуя в процессе полива зоны с избыточным и недостаточным увлажнением. В связи с этим была разработана дождевальная установка позиционного действия, обладающая возможностью полива по траектории, близкой к прямоугольной. Получение данной траектории достигается за счет использования принципа планетарной передачи. В статье представлена конструктивная схема разработанной дождевальной установки, рассмотрен принцип её работы, приведены результаты математического анализа и моделирования кинематических процессов, происходящих во время её работы. Приведённые результаты исследований показывают, что использование предлагаемой дождевальной установки позволит повысить качество полива за счет траектории орошения, наиболее близкой к прямоугольной. Использование подобной траектории обеспечит сокращение расхода водных ресурсов за счет оптимизации процесса орошения и снижения переувлажненных площадей и площадей с недостаточным уровнем увлажнения, тем самым способствуя равномерному и оптимальному развитию сельскохозяйственных культур.

Forming the optimal water regime in the active layer of soil is an important factor that affects crop productivity. Changing moisture content in the living environment of plants allows to ensure control over their production processes. Optimization of moisture regime in the active layer of soil is achieved by carrying out systematic hydromeliorative practices, involving wetting of the soil to the depth of occurrence of crops root system. One of the optimal methods is sprinkling, since this method is the most similar to natural rainfall. Sprinkling machines are becoming more widely used every year, even in regions with favorable climate conditions. However, the existing sprinkling machines are not able to provide effective irrigation of arable lands due to certain design features and particular characteristics of the landscape of application area, that results in formation of zones of excessive and insufficient wetting in the process of irrigation. In this connection, we developed a set-type sprinkling machine, able to distribute water along the trajectory, which is close to rectangular. This trajectory is obtained through the application of epicyclic gear system. The paper introduces a design concept of the developed sprinkling machine, describes its operating principle, provides results of the mathematical analysis and modeling kinematic processes during operation. The presented results of the studies show, that using the proposed sprinkling machine contributes to the improvement of irrigation effectiveness due to water trajectory, which is the closest to rectangular. Such trajectory will ensure more efficient use of water resources through optimization of the irrigation process and reduction of areas of excessive and insufficient moisture content, that contributes to the balanced and proper development of crops.