ISSN 2658-6525 (Online)
ISSN 2658-4123 (Print)
Основан в 1990 году
Реестровая запись
ПИ № ФС 77-74640
от 24 декабря 2018 г.

Вы здесь: Главная Архив статей (2014-2016) 2026 №1 Список статей 03 Успенский И. А., Рамазанова Г. Г., Костенко М. Ю., Гаджиев П. И. Повышение эффективности комбайновой уборки картофеля: динамическое обоснование параметров комкоразрушающего устройства

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.036.202601.059-080

EDN: https://elibrary.ru/myqsdp

УДК 631.171

 

Повышение эффективности комбайновой уборки картофеля: динамическое обоснование параметров комкоразрушающего устройства

 

Успенский Иван Алексеевич
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической эксплуатации транспорта Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева (390044, Российская Федерация, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4343-0444, Scopus ID: 57193743041, Researcher ID: B-7990-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рамазанова Гюльбике Гудретдиновна
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологического развития систем жизнеобеспечения сельских территорий Российского государственного университета народного хозяйства имени В. И. Вернадского (143907, Российская Федерация, г. Балашиха, ул. Шоссе Энтузиастов, д. 50), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2758-9479, Scopus ID: 56072031000, Researcher ID: CPQ-5874-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Костенко Михаил Юрьевич
доктор технических наук, профессор кафедры технологии металлов и ремонта машин Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева (390044, Российская Федерация, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3733-3717, Researcher ID: G-9926-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гаджиев Парвиз Имранович
доктор технических наук, профессор, декан факультета информационного и технического сервиса Российского государственного университета народного хозяйства имени В. И. Вернадского (143907, Российская Федерация, г. Балашиха, ул. Шоссе Энтузиастов, д. 50), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6877-6126, Researcher ID: DNC-7890-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Одной из ключевых продовольственных культур в мире является картофель. Однако его производство в регионах с тяжелыми, каменистыми и заплывающими почвами вызывает затруднения. Применение высокопроизводительных картофелеуборочных комбайнов на таких почвах крайне неэффективно и приводит к значительным потерям продовольствия и ресурсов. В условиях роста мирового населения необходимо создание научного обоснования для комкоразрушающего устройства, которое позволит на этапе подготовки почвы к посадке динамически разрушать прочные почвенные комки до состояния, при котором последующая комбайновая уборка станет эффективной.
Цель исследования. Теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров битерного барабана комкоразрушающего устройства машины и установление зависимости угла отклонения и предельного угла ножа от высоты почвенного пласта на элеваторе.
Материалы и методы. Исследование проводили на примере битера комкоразрушающего устройства. Ножи свободно вращались на осях битера. При движении сепарирующего элеватора за счет битера с ножами разрушались комки почвы, что привело к дроблению почвенных комком в несколько стадий. Методами теоретической механики и аналитической динамики выведены аналитические зависимости, связывающие параметры системы. Аналитические зависимости были промоделированы и визуализированы с использованием программного комплекса Mathcad. Анализ уравнений и графиков проводили методами аналитического и сравнительного анализа.
Результаты исследования. Изучено воздействие системы битер-нож на процесс разрушения почвенных комков в машинах для подготовки почвы под комбайновую уборку картофеля. Определены геометрические параметры системы битер-нож при взаимодействии с почвенным пластом, находящимся на элеваторе. Получены зависимости величины угла отклонения ножа от высоты пахотного слоя на элеваторе и при выходе из почвенного слоя. Рациональная длина ножа битера l = 170 мм, толщина – δ = 16 мм.
Обсуждение и заключение. Результаты анализа динамики системы битер-нож при ее контакте с почвенной массой демонстрируют, что угол отклонения рабочего органа α является функцией от толщины обрабатываемого слоя на полотне элеватора, что соответствует уровню загрузки устройства. Помимо этого, на данную величину влияют такие параметры, как угол наклона пруткового элеватора и возникающая центробежная сила ножа. Полученные данные позволяют выявить динамику битерного барабана, необходимую для приведения тяжелых почв в рыхлое состояние при посадке картофеля, что может решить проблемы отделения клубней от почвенных комков при комбайновой уборке на тяжелых комковатых и засоренных камнями почвах.

Ключевые слова: комкоразрушающее устройство, битер-нож, предпосадочная подготовка, уборка картофеля, повреждение клубней, битерный барабан, разрушение комков почвы

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Успенский И.А., Рамазанова Г.Г., Костенко М.Ю., Гаджиев П.И. Повышение эффективности комбайновой уборки картофеля: динамическое обоснование параметров комкоразрушающего устройства. Инженерные технологии и системы. 2026;36(1):41–58. https://doi.org/10.15507/2658-4123.036.202601.041-058

Вклад авторов:
И. А. Успенский – формулирование замысла/идеи исследования, целей и задач.
Г. Г. Рамазанова – деятельность по аннотированию (созданию метаданных), очистке данных и поддержанию их целостности (включая программный код для интерпретации, где это необходимо) для первоначального и повторного использования.
М. Ю. Костенко – разработка математической зависимости, критический анализ полученных результатов.
П. И. Гаджиев – разработка или проектирование методологии исследования; создание моделей.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 15.06.2025;
поступила после рецензирования 28.10.2025;
принята к публикации 19.11.2025

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Дорохов А.С., Сибирев А.В., Аксенов А.Г., Мосяков М.А., Сазонов М.В. Основы разработки автоматизированных машин для возделывания, уборки и послеуборочной обработки овощных культур и картофеля с цифровыми системами управления. Инженерные технологии и системы. 2022;32(1):145–173. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202201.145-173
  2. Гаджиев П.И., Рамазанова Г.Г., Гаджиев И.П. Разработка ресурсосберегающей технологии и технических средств для возделывания картофеля. Наука в центральной России. 2024;1(67):110–117. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2024-1-110-117
  3. 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. https://doi.org/10.36508/RSATU.2023.74.49.013
  4. Молоканова Л.О., Рембалович Г.К., Костенко М.Ю., Шемякин А.В., Желтоухов А.А. Динамика воздействия активного встряхивателя элеватора на компоненты картофельного вороха. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2025;17(1):143–150. https://doi.org/10.36508/RSATU.2025.72.56.020
  5. Колчин Н.Н., Пономарев А.Г., Петухов С.Н. Как снизить повреждение клубней в машинных технологиях. Картофель и овощи. 2019;(3):14–16. https://doi.org/10.25630/PAV.2019.48.28.002
  6. Лапин Д.А., Волченков Д.А., Гришин И.И., Нефедов Б.А. Теоретические исследования траекторий движения компонентов картофельного вороха на прутковом элеваторе уборочной машины при работе дисковых интенсификаторов. Международный научный журнал. 2017;(6):107 – 112. URL: https://www.mmegapolis.ru/2017-1/134-vypusk-6.html (дата обращения: 15.06.2025).
  7. Lü J., Shang Q., Yang Y., Li Z., Li J., Liu Z. Design Optimization and Experiment on Potato Haulm Cutter. Transactions of the CSAM. 2016;47(5):106–114. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2016.05.015
  8. Starovoitov S.I., Grin A.M. Plough Hull for Precision Tillage. In: XV International Scientific Conference «Interagromash 2022». Rostov-na-Donu: Springer Nature Switzerland (Zug); 2023. p. 425–432. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21432-5
  9. Dongre A.U., Battase R., Dudhale S., Patil V.R., Chavan D. Development of Potato Harvesting Model. International Research Journal of Engineering and Technology. 2017;4(10):1567–1570. URL: https://www.irjet.net/volume4-issue10 (дата обращения: 25.05.2025).
  10. Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. К определению модуля упругости почвы. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина».2011;(1):39–41. https://www.elibrary.ru/rassxd
  11. Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Манохина А.А., Духанина С.М. Физико-механические параметры почвы при выращивании картофеля на грядах. Земледелие. 2018;(5):16–20. https://doi.org/10.24411/0044-3913-2018-10504
  12. Старовойтов С.И., Старовойтова Н.П., Чемисов Н.Н. О крошении суглинистой почвы. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014;(3):30–34. https://www.elibrary.ru/siwanx
  13. Mak J., Chen Y., Sadek M.A. Determining Parameters of a Discrete Element Model for Soil-Tool Interaction. Soil and Tillage Research. 2012;(118):117–122. https://doi.org/10.1016/j.still.2011.10.019
  14. Obermayr M., Dressler K., Vrettos C., Eberhard P. Prediction of Draft Forces in Cohesionless Soil with the Discrete Element Method. Journal of Terramechanics. 2011;48(5):347–358. https://doi.org/10.1016/J.JTERRA.2011.08.003
  15. Пшеченков К.А., Мальцев С.В., Смирнов А.В. Технология комбайновой уборки картофеля на суглинистых почвах в центральном регионе России. Картофель и овощи. 2018;(4):19–21. URL: http://potatoveg.ru/arxivy (дата обращения: 27.05.2025).
  16. Гаджиев П.И., Рамазанова Г.Г., Гаджиев И.П. Способ возделывания картофеля на тяжелых и каменистых почвах. Техника и оборудование для села. 2024;(2):16–18. https://www.elibrary.ru/olhrdv
  17. Гаджиев П.И., Рамазанова Г.Г., Байбобоев Н.Г., Абдуалиев М.Х., Гаджиев И.П. Анализ работ в области динамической нагруженности комкоразрушающих барабанов от взаимодействия с почвой. Техника и оборудование для села. 2025;(3):22–28. https://www.elibrary.ru/atauwq
  18. Успенский И.А., Юхин И.А., Мачнев А.В., Голиков А.А. Формирование комплекса картофелеуборочных и транспортных машин. Техника и оборудование для села. 2021;(2):27–31. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-2-27-31
  19. Zhou J.G., Gao Z.N., Chen J., Yang S.M., Li М.Q., Chen Z. и др. Design and Experiment of a Self-Propelled Crawler-Potato Harvester for Hilly and Mountainous Areas. Inmateh Agricultural Engineering. 2021;(2):151–158. https://doi.org/10.35633/inmateh-64-14
  20. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Интенсивные машинные технологии, роботизированная техника и цифровые системы для производства основных групп сельскохозяйственной продукции. Техника и оборудование для села. 2018;(7):2–7. https://www.elibrary.ru/uuufbg
  21. Дорохов А.С., Сибирёв А.В., Аксенов А.Г., Мосяков М.А., Сазонов Н.В. Математическая модель определения показателей качества энерго-ресурсосберегающей технологии уборки корнеплодов и картофеля в условиях повышенной влажности почвы. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2023;(2):78–83. https://doi.org/10.31857/2500-2082/2023/2/78-83
  22. Дорохов А.С., Ерохин М.Н., Сибирёв А.В., Мосяков М.А. Энергия разрушения почвенных комков сепарирующим рабочим органом в зависимости от физико-механических свойств почвы. Агроинженерия. 2024;26(4):4–12. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2024-4-4-12
  23. Бызов В.А., Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Щеголихина Т.А., Манохина А.А. Оптимизация подготовки почвы при возделывании топинамбура. Техника и оборудование для села. 2025;(1).22–26. https://www.elibrary.ru/ukxjsu
  24. Яруллин Ф.Ф., Ибятов Р.И., Абдуллин Р.Ф., Хазиев А.А. Результаты экспериментальных исследований дискового рабочего органа в почвенном канале. Техника и оборудование для села. 2024;(9):12–16. https://www.elibrary.ru/nvhmed
  25. Сибирёв А.В., Мосяков М.А., Сазонов Н.В., Мансуров А.П., Лобачевский Я.П. Энергосберегающая технология уборки корнеплодов и картофеля. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024;(4):107–112. https://doi.org/10.31857/S2500208224040216
  26. Рамазанова Г.Г., Костенко М.Ю., Гаджиев П.И., Махмутов М.М., Гаджиев И.П., Махмутов М.М. и др. Комкоразрушающее устройство машины для подготовки почвы к комбайновой уборке картофеля. Патент 2834386 C1. Российская Федерация. 6 февраля 2025. https://www.elibrary.ru/apjmmc

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 10