vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2025-392-03-116-122vetpress-3517Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESТеоретические исследования рабочего органа машины для проведения сортофитопрочисток посадок картофеляTheoretical research of the working element of the machine for storing phyto-sorting cleaning of salad plantingshttps://orcid.org/0000-0001-7863-2962ЛобачевскийЯ. П.LobachevskyYa. P.

Лобачевский Яков Петрович - доктор технических наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник отдела почвообрабатывающих машин.

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Yakov P. Lobachevsky - Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher of the Department of Tillage Machines.

5 1st Institutsky Proezd, Moscow, 109428

lobachevsky@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8116-723XТетеринВ. С.TeterinV. S.

Тетерин Владимир Сергеевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела возделывания и уборки овощных культур открытого грунта.

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Vladimir S. Teterin - Сandidate of Technical Sciences, Senior Researcher of the Department of Cultivation and Harvesting of Open-ground Vegetable Crops.

5 1st Institutsky Proezd, Moscow, 109428

v.s.teterin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7431-7834ПанфёровН. С.PanfеrovN. S.

Панферов Николай Сергеевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела возделывания и уборки овощных культур открытого грунта.

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Nikolay S. Panferov - Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher of the Department of Cultivation and Harvesting of Open-ground Vegetable Crops.

5 1st Institutsky Proezd, Moscow, 109428

nikolaj-panfyorov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9471-6074ПехновС. A.PehnovS. A.

Пехнов Сергей Александрович - старший научный сотрудник отдела возделывания и уборки овощных культур открытого грунта.

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Sergey A. Pekhanov - Senior Researcher of the Department of Cultivation and Harvesting of Open-ground Vegetable Crops.

5 1st Institutsky Proezd, Moscow, 109428

pehnov@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-8973-5995ТруновМ. С.TrunovM. S.

Трунов Максим Сергеевич – аспирант.

1-й Институтский проезд, 5, Москва, 109428

Maxim S. Trunov - Рostgraduate Student.

5 1st Institutsky Proezd, Moscow, 109428

makstrunov1998@mail.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation20252103202503116122Copyright © Лобачевский Я.П., Тетерин В.С., Панфёров Н.С., Пехнов С.A., Трунов М.С., 20252025Лобачевский Я.П., Тетерин В.С., Панфёров Н.С., Пехнов С.A., Трунов М.С.Lobachevsky Y.P., Teterin V.S., Panfеrov N.S., Pehnov S.A., Trunov M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3517Актуальность

Актуальность. В условиях современной санкционной политики, а также в рамках федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства и ее подпрограммы развития селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации до 2030 года остро стоит вопрос обеспеченности селекционных и семеноводческих хозяйств достаточным количеством технических средств для проведения селекционных работ, в частности машинами для сортофитопрочистки с высоким уровнем автоматизации. В настоящее время в России не выпускаются машины для проведения данных операций, а зарубежные машины имеют низкий уровень автоматизации и высокие требования к квалификации операторов, работающих на них, на основе чего предложена автоматизированная машина для сортофитопрочисток картофеля с выкапывающим рабочим органом, оснащенным ковшами (вилами).

Цель исследований — теоретическое обоснование технико-технологических параметров рабочих органов машины для сортофитопрочистки посадок картофеля и овощных культур.

Методы

Методы. В ходе исследований оценивалось усилие, возникающее при заглублении и извлечении исполнительных механизмов разной конструкции, с использованием методов математического моделирования работы выкапывающего устройства для определения сил, действующих на механизм.

Результаты

Результаты. В ходе исследований были определены основные силы, действующие на механизм выкапывающего устройства в процессе его работы, а также влияние конструкций рассматриваемых ковшей на усилие заглубления их в почву. Максимальные значения усилия заглубления для ковша экскаваторного типа — 1500 Н, а для вилообразного ковша — 420 Н, что позволяет определить рациональные параметры выкапывающего механизма, который должен быть оборудован двумя гидроцилиндрами, создающими усилие не менее 1500 Н на каждый ковш, и одним гидроцилиндром с усилием не менее 750 Н для извлечения ковшей с почвой и растением.

Relevance

Relevance. In the context of the current sanctions policy, as well as within the framework of the federal scientific and technical program for the development of agriculture and its subprogram for the development of potato breeding and seed production in the Russian Federation until 2030, the issue of providing breeding and seed farms with a sufficient number of technical means for carrying out breeding work, in particular, high-automation machines for cultivar. Currently, no machines for carrying out these operations are manufactured in Russia, and foreign machines have a low level of automation and high requirements for the qualifications of operators working on them, on the basis of which an automated potato peeling machine with a digging working body equipped with buckets (forks) is proposed.

The purpose of the research is a theoretical substantiation of the technical and technological parameters of the working bodies of a machine for cultivating potato and vegetable crops. Methods. The study assessed the force generated during the deepening and extraction of actuators of different designs, using methods of mathematical modeling of the operation of the excavation device in order to determine the forces acting on the mechanism.

Results

Results. In the course of the research, the main forces acting on the mechanism of the digging device during its operation were determined, as well as the influence of the designs of the buckets under consideration on the force of their deepening into the soil. The maximum values of the deepening force for an excavator-type bucket are 1500 N, and for a fork-shaped bucket 420 N, which allows us to determine the rational parameters of the digging mechanism, which should be equipped with two hydraulic cylinders creating a force of at least 1500 N for each bucket, and one hydraulic cylinder with a force of at least 750 N for extracting buckets with soil and plants.

машина для проведения сортофитопрочисткиселекция и семеноводство картофелясортофитопрочисткатеоретические исследования рабочего органаmachine for carrying out variety-phytocleaningpotato breeding and seed productionvariety-phytocleaningtheoretical studies of the working bodyReferencesKing J.C., Slavin J.L. White Potatoes, Human Health, and Dietary Guidance. Advances in Nutrition. 2013; 4(3): 393S–401S. https://doi.org/10.3945/an.112.003525King J.C., Slavin J.L. White Potatoes, Human Health, and Dietary Guidance. Advances in Nutrition. 2013; 4(3): 393S–401S. https://doi.org/10.3945/an.112.003525Koch M., Naumann M., Pawelzik E., Gransee A., Thiel H. The Importance of Nutrient Management for Potato Production Part I: Plant Nutrition and Yield. Potato Research. 2020; 63(1): 97–119. https://doi.org/10.1007/s11540-019-09431-2Koch M., Naumann M., Pawelzik E., Gransee A., Thiel H. The Importance of Nutrient Management for Potato Production Part I: Plant Nutrition and Yield. Potato Research. 2020; 63(1): 97–119. https://doi.org/10.1007/s11540-019-09431-2Naumann M. et al. The importance of nutrient management for potato production part II: Plant nutrition and tuber quality. Potato Research. 2020; 63(1): 121–137. https://doi.org/10.1007/s11540-019-09430-3Naumann M. et al. The importance of nutrient management for potato production part II: Plant nutrition and tuber quality. Potato Research. 2020; 63(1): 121–137. https://doi.org/10.1007/s11540-019-09430-3Зиновьев А.К., Рембалович Г.К., Костенко М.Ю. Технологии физического и химического воздействия на посадочный материал картофеля. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2024; 18(2): 27–32. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2024-18-2-27-32Zinoviev A.K., Rembalovich G.K., Kostenko M.Yu. Technologies of physical and chemical impact on potato planting material. Agricultural Machinery and Technologies. 2024; 18(2): 27–32 (in Russian). https://doi.org/10.22314/2073-7599-2024-18-2-27-32Сибирев А.В. и др. Прогнозирование уровня биологических рисков возникновения и распространения инфекционных и паразитарных заболеваний картофеля. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024; (2): 89–95. https://doi.org/10.31857/S2500208224020189Sibirev A.V. et al. Forecasting the level of biological risks of the emergence and spread of infectious and parasitic potato diseases. Vestnik of the Russian agricultural science. 2024; (2): 89–95 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S2500208224020189Петухов С.Н., Аксенов А.Г., Сибирев А.В., Дорохов А.С. Технологические и биологические предпосылки разработки инновационной технологии получения мини-клубней картофеля. Агротехника и энергообеспечение. 2019; 4(25): 31–41.Petukhov S.N., Aksenov A.G., Sibirev A.V., Dorokhov A.S. Technological and biological prerequisites for the development of innovative technology for producing potato mini-tubers. Agricultural machinery and energy supply. 2019; 4(25): 31–41(in Russian).Kawakami T., Oohori H., Tajima K. Seed potato production system in Japan, starting from foundation seed of potato. Breeding Science. 2015; 65 (1): 17–25. https://doi.org/10.1270/jsbbs.65.17Kawakami T., Oohori H., Tajima K. Seed potato production system in Japan, starting from foundation seed of potato. Breeding Science. 2015; 65 (1): 17–25. https://doi.org/10.1270/jsbbs.65.17Федоренко В.Ф. Тенденции цифровизации и интеллектуализации сельского хозяйства. Инновации в сельском хозяйстве. 2019; (1): 231–241. https://www.elibrary.ru/ikjjhnFedorenko V.F. Trends of digitalization and intellectualization of agriculture. Innovatsii v sel′skom khozyaystve. 2019; (1): 231–241 (in Russian). https://www.elibrary.ru/ikjjhnАксенов А.Г., Трунов М.С., Петухов С.Н. Обоснование концепции создания роботизированного комплекса для повышения эффективности фитосанитарных работ в семенных посадках картофеля. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2023; 15(4): 96–105. DOI: 10.36508/RSATU.2023.74.49.013Aksenov A.G., Trunov M.S., Petukhov S.N. Substantiation of the concept of creating a robotic complex to increase the effectiveness of phytosanitary work in potato seed plantings. Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev. 2023; 15(4): 96–105 (in Russian). DOI: 10.36508/RSATU.2023.74.49.013Черноиванов В.И. Цифровые технологии в АПК. Техника и оборудование для села. 2018; (5): 2–4. https://www.elibrary.ru/xorbjrChernoivanov V.I. Digital technologies in agribusiness. Machinery and equipment for rural area. 2018; (5): 2–4 (in Russian). https://www.elibrary.ru/xorbjrИзмайлов А.Ю. Интеллектуальные технологии и роботизированные средства в сельскохозяйственном производстве. Вестник Российской академии наук. 2019; 89(5): 536–538. https://doi.org/10.31857/S0869-5873895536-538Izmaylov A.Yu. Smart technologies and robotic means in agricultural production. Vestnik Rossijskoj akademii nauk. 2019; 89(5): 536–538 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S0869-5873895536-538Дорохов А.С., Сибирев А.В., Аксенов А.Г., Мосяков М.А. Аналитические исследования машинно-технологических комплексов для сортофитопрочистки посадок картофеля и овощных культур в селекции и семеноводстве. Аграрный научный журнал. 2022; 4: 76-82. DOI: 10.28983/asj.y2022i4pp76-82Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G., Mosyakov M.A. Analytical studies of machine-technological complexes for varietal and phytophytic cleaning of potato and vegetable crops in breeding and seed production. Agrarian Scientific Journal. 2022; 4: 76–82 (in Russian). DOI: 10.28983/asj.y2022i4pp76-82Aksenov A.G., Sibirev A.V. Technical support of vegetable growing in countries of the Eurasian Economic Union. AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020; 3(51): 12–18.Aksenov A.G., Sibirev A.V. Technical support of vegetable growing in countries of the Eurasian Economic Union. AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020; 3(51): 12–18.Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В., Мосяков М.А., Сазонов Н.В. Обоснование инновационной технологии сортофитопрочистки в селекционно-семеноводческих посадках картофеля и овощных культур. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024; 25(1): 98–111. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.1.98-111Dorokhov A.S., Aksenov A.G., Sibirev A.V., Mosyakov M.A., Sazonov N.V. Justification of innovative technology for variety and phytocleaning in breeding and seed plantings of potatoes and vegetable crops. Agricultural Science Euro-North-East. 2024; 25(1): 98–111 (in Russian). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.1.98-111Лобачевский Я.П., Дорохов А.С., Сибирев А.В. Современное состояние технологического обеспечения производства овощных культур в Российской Федерации. Овощи России. 2023; (5): 5–17. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2023-5-5-17Lobachevsky Ya.P., Dorokhov A.S., Sibirev A.V. The current state of technological support for vegetable crops production in the Russian Federation. Vegetable crops of Russia. 2023; (5): 5–17 (in Russian). https://doi.org/10.18619/2072-9146-2023-5-5-17

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