Теоретические исследования рабочего органа машины для проведения сортофитопрочисток посадок картофеля

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. 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. 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.

1. King 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.112.003525

2. Koch 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/s11540-019-09431-2

3. Naumann 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/s11540-019-09430-3

4. Зиновьев 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/10.22314/2073-7599-2024-18-2-27-32

5. Сибирев 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/S2500208224020189

6. Петухов 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.

7. 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.65.17

8. Федоренко В.Ф. Тенденции цифровизации и интеллектуализации сельского хозяйства. Инновации в сельском хозяйстве. 2019; (1): 231–241. https://www.elibrary.ru/ikjjhn

9. Аксенов 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.2023.74.49.013

10. Черноиванов В.И. Цифровые технологии в АПК. Техника и оборудование для села. 2018; (5): 2–4. https://www.elibrary.ru/xorbjr

11. Измайлов А.Ю. Интеллектуальные технологии и роботизированные средства в сельскохозяйственном производстве. Вестник Российской академии наук. 2019; 89(5): 536–538. https://doi.org/10.31857/S0869-5873895536-538

12. Дорохов 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.y2022i4pp76-82

13. 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.

14. 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/10.30766/2072-9081.2024.25.1.98-111

15. Лобачевский 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/10.18619/2072-9146-2023-5-5-17