Досліджено технологічний процес сівби зернових культур з застосуванням сошника для підгрунтово-розкидної сівби. Проаналізовано існуючі способи та засоби сівби зернових колосових культур. Визначено недоліки та шляхи їх усунення. Вивчено процес руху насіння в насіннєпроводі та за розподільниками пасивної дії, а також процес розподілу насіння з використанням комбінованих розподільників з криволінійною твірною. Визначено швидкість сходження насіння з роздільника, від якої залежить дальність польоту, а також рівномірність розподілу насіння по поверхні поля. Розроблено та досліжено розподільник сошника для підгрунтово-розкидної сівби, а також обгрунтовано та визначено його конструктивно-технологічні параметри. Запропоновано програму та методику проведення експериментальних досліджень. Наведено конструкції та принцип роботи лабораторних установок. Експериментально обгрунтовано вплив параметрів комбінованого розподільника на дальність і рівномірність розподілу насіння зернових культур. Визначено швидкість руху насіння по поверхні розподільника залежно від діаметра твірного кола, а також дальність польоту насінини, коефіцієнт варіації відстані між насінинами, який характеризує рівномірність розподілу. Одержано рівняння регресії, що дозволяє оцінювати вплив певних факторів на рівномірність розподілу насіння по поверхні поля. На підставі розрахунку економічного ефекту використання сівалки, обладнаної вдосконаленими сошниками для підгрунтово-розкидної сівби підтверджено доцільність їх впровадження у виробництво.

Набуло подальшого розвитку вивчення особливостей взаємодії зубчастого елемента з грунтом. На основі математичного моделювання цього процесу встановлено раціональні значення кута установки зуба, їх необхідну кількість та фази переміщення для забезпечення приводу зубчастого диска-очисника від загального руху агрегату. Вперше розроблено аналітичний (інженерний) метод розрахунку форми різального ножа, що дозволяє реалізувати ковзне різання рослинних решток з мінімальними енергетичними витратами без забивання робочого органа. Одержано нові закономірності змін кута установки зуба залежно від заглиблення та радіуса їх обертання. Установлено нові закономірності, особливості та характер перерізання стебел різних культур (зокрема, пшениці, кукурудзи, соняшника). Зміна моментів різання від кута повороту зубчастого диска-очисника описується кривою з максимумом, що відповідає граничному значенню руйнування стебел.

Проведено теоретичний аналіз характеру та закономірностей зношування вертикально розміщеного грунторізального елемента в процесі його взаємодії з грунтом, показано особливості використання його незагостреного леза. Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено умови реалізації ефекту самозагострювання запропонованої конструкції полозу сошника з привареною до його робочої поверхні композиційної стрічки. Доведено позитивний вплив формування самозагострювального леза полозу на енергетичні характеристики полозкового сошника зернової сівалки.

Для восстановления траектории сошника использован метод парциальных ускорений. Для аппроксимации или интерполяции экспериментальных данных применяются методы Фурье. Разработан способ учета составляющих ускорения свободного падения порождаемых угловыми колебаниями испытуемой машины в процессе движения. Опираясь на экспериментальные данные, показана процедура восстановления функции параметрического представления уравнения траектории сошника.

Проаналізовано конструкторські та технологічні особливості сучасних сошників, які можуть бути використані для нарізування борозни просапних сільськогосподарських культур, виявлено їх основні недоліки. Основним недоліком сошників є їх складність у виготовленні й експлуатації. Пристрої управління сошниками мають динамічну помилку по потужності у разі врізання в грунт до 60 %. З підвищенням коефіцієнта різання грунту сошником, недостатньо підвищується стійкість для потрібної якості формування посівної борозни, при цьому помилка досягає 40 %. Тому для підвищення врожайності сільськогосподарських культур необхідно забезпечити більш дружні сходи, а це можливо лише у разі формування сошниками посівної машини борозенок відповідає агротехнічним вимогам глибини. Так як на схожість і розвиток рослин впливають рівномірність посіву насіння по довжині рядка і глибині закладення, то запропоновано регулювати глибину посівної борозни у разі зміни швидкості переміщення сівалки з урахуванням у борозні параметрів фізичних і механічних властивостей грунту з варіюванням величин статичної та динамічної помилок. Наведено блок-схему системи для адаптивного керування процесом різання борозен. Визначено передатні функції елементів системи. Пристрій для адаптивного управління процесом нарізування борозни сошником сівалки містить: блок завдання, суматор, привід сошника, редуктор приводу сошника, блок керування швидкістю переміщення сівалки, датчик потужності, пороговий елемент, модель процесу управління нарізування борозни, датчик швидкості переміщення сошника, фільтр і датчики параметрів фізичних і механічних властивостей грунту. Встановлено, що змінюючи глибину зворотного зв'язку (пропорційну частину), можна варіювати величиною статичної помилки. Регулюючи глибину зворотного зв'язку (диференціальна та інтегральна частини), можна варіювати величиною динамічної помилки (перерегулювання системи у разі накидання навантаження).

Наведено дослідження щодо покращення показників якості сівби просапних культур в сучасних технологіях землеробства. Побудовано математичну модель руху двофазної сошникової системи та проведено імітаційне моделювання, що дає змогу визначити можливість двофазної сошникової системи виконувати заданий режим роботи при зміні таких параметрів функціонування як, наприклад, амплітуда і частота надходження нерівностей до сошникової системи, маса щілиноутворювача та вдавлюючого дисків, коефіцієнт затухання ξ, коефіцієнт підсилення К тощо, при наявності систематичних та випадкових похибок вимірювальних та контролюючих елементів. Зазначено, що порівняльну оцінку роботи двофазної сошникової системи проведено в польових умовах шляхом визначення коефіцієнтів варіації глибини заробки насіння, відстані між рослинами в рядку, польової схожості насіння та середньої щільності ґрунту в зоні розміщення насіння. Виконано техніко-економічну оцінку застосування двофазних сошникових систем на просапних сівалках.