Скачать статью в pdf.

УДК 635-134:633.584.4

doi: 10.15507/2658-4123.033.202302.154-174

 

Модель перемещения опрыскивателя для обработки тростника рисовой оросительной системы

 

Труфляк Евгений Владимирович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и технического сервиса, руководитель центра прогнозирования и мониторинга в области точного сельского хозяйства, автоматизации и роботизации Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4914-0309, Researcher ID: D-1301-2018, Scopus ID: 57188716454, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Хуснетдинов Вячеслав Евгеньевич
преподаватель-исследователь, специальность 4.3.1 «Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса» Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0009-0007-6638-1861, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Рисоводство - важная отрасль растениеводства для экономики Кубани, производящей около 80 % российского риса. Одним из существенных факторов, снижающих урожайность данной культуры, является наличие высокостебельных сорняков, растущих в каналах и на валиках рисового чека. Проблема состоит в отсутствии конструктивно-технологической схемы опрыскивателя для защиты рисовой оросительной системы от тростника, обеспечивающего локальную обработку его метелок. При обработке сорняка по периметру рисового чека агрегат находится под воздействием возмущений, которые возникают из-за неровностей рельефа чека. Данные возмущения вызывают колебания штанги в вертикальном и горизонтальном направлениях, что оказывает негативное влияние на качество обработки метелок тростника.
Цель статьи. Повышение эффективности защиты рисовых чеков от тростника путем обоснования конструктивно-технологической схемы опрыскивателя для локальной обработки метелок и модели его перемещения с учетом рельефа рисового чека.
Материалы и методы. В теоретических исследованиях использовались положения математики и теоретической механики. Экспериментальные исследования проводились на рисовых оросительных системах Красноармейского района Краснодарского края с использованием планирования эксперимента.
Результаты исследования. Предложена конструктивно-технологическая схема опрыскивателя с правосторонней штангой, выполненная по форме размещения верхних точек тростника y = 310,84x^0,0955, находящегося в канале чека. На основании модели перемещения опрыскивателя диапазон изменения положения штанги отличается от регулируемого значения по вспашке – 3,1 %; стерне риса – 1,4 %; рапсу – 0,6 %; чистому пару – 2,3 %; озимой пшенице – 1,4 %.
Обсуждение и заключение. Полученные данные показывают незначительное отличие изменения колебаний штанги предлагаемого опрыскивателя от регулировочного значения, что положительно влияет на качество и точность обработки метелок. Представленные в статье результаты могут быть использованы для серийного производств опрыскивателей, позволяющих выполнять обработку высокостебельных сорняков рисовой оросительной системы и высокорослых культур.

Ключевые слова: опрыскиватель, тростник, камыш, штанга, модель, рисовая оросительная система

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Труфляк Е. В., Хуснетдинов В. Е. Модель перемещения опрыскивателя для обработки тростника рисовой оросительной системы // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 2. С. 154–174. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202302.154-174

Заявленный вклад соавторов:
Е. В. Труфляк – общее руководство исследованием; участие во всех этапах эксперимента; обработка и анализ данных.
В. Е. Хуснетдинов – обзор литературы; участие во всех этапах полевых исследований; обработка полученных экспериментальных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 10.02.2023; одобрена после рецензирования 16.03.2023;
принята к публикации 26.03.2023

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Афасижев Ю. С. Штанговый ультрамалообъемный опрыскиватель для интенсивного садоводства // Известия Горского государственного аграрного университета. 2011. Т. 48, № 1. С. 170–173. EDN: OQLQHF

2. Смирнов И. Г., Личман Г. И., Марченко Л. А. Алгоритм расчета параметров штангового садового опрыскивателя для внесения пестицидов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16, № 4. С. 26–33. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2022-16-4-26-33

3. Маслов Г. Г., Борисова С. М. Использование ультамалообъемного опрыскивателя при обработке садов и виноградников // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2019. № 149. С. 1–13. https://doi.org/10.21515/1990-4665-149-001

4. Догода П. А., Догода А. П., Красовский В. В. Исследование воздушно-жидкостного потока, создаваемого камерным опрыскивателем при химической защите виноградных насаждений // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2018. № 13 (76). С. 97–102. EDN: XNGNZB

5. Щелевой распылитель жидкости в технологии опрыскивания растений / И. М. Киреев [и др.] // Техника и оборудование для села. 2022. № 9 (303). С. 12–14. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-9-12-14

6. Best Methods for Applying Fungicide to Grain Heads Using Air Assisted Sprayer / S. Halley [et al.] // NDSU Extension Service 2010. URL: https://library.ndsu.edu/ir/bitstream/handle/10365/10438/ae1480_2010.pdf?sequence=1&isAllowed=y (дата обращения: 08.02.2023).

7. Precision Crop Protection - the Challenge and Use of Heterogeneity / E. C. Oerke [et al.] // Bonn, 2010. URL: https://ndl.ethernet.edu.et/bitstream/123456789/72801/1/206.pdf.pdf (дата обращения: 08.02.2023).

8. Sun H., Li M., Qin Z. Detection System of Smart Sprayers: Status, Challenges, and Perspectives. 2012. P. 1–15. URL: https://ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/585 (дата обращения: 08.02.2023).

9. Машина для дифференцированного внесения пестицидов : патент 2748996 Российская Федерация / Измайлов А. Ю., Марченко Л. А., Смирнов И. Г., Спиридонов А. Ю. № 2020131413 ; заявл. 24.09.2020 ; опубл. 02.06.2021. EDN: VYCVZS

10. Беспилотный вертолет для внесения пестицидов, удобрений и других агрохимикатов в точном земледелии : патент 2754790 Российская Федерация / Измайлов А. Ю. [и др.] № 2021107492 ; заявл. 22.03.2021 ; опубл. 07.09.2021. EDN: TUPSYS

11. Разработка системы управления автономного полевого робота дифференцированного внесения агрохимических средств / М. А. Мирзаев [и др.] // XXXIII Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения. 2021. С. 420–427. EDN: ANLDBN

12. Петровская Е. В. Выбор параметров работы штанговых опрыскивателей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006. № 6. С. 28. EDN: KXMIKL

13. Василенко П. М. Построение математических моделей машинных агрегатов // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1975. № 11. С. 51–54.

14. Василенко П. М. Построение расчетных моделей функционирования многомассовых машинных агрегатов на основании канонических уравнений динамики // Доклады ВАСХНИЛ. 1981. № 12. С. 35–37.

15. Василенко П. М. Основные методы моделирования и перспективы их применения при разработке сельскохозяйственных машин // БТИ ГОСНИТИ. 1996.

16. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Г. Г. Маслов [и др.]. Краснодар : КубГАУ, 2022. 205 с. URL: https://edu.kubsau.ru/course/view.php?id=115 (дата обращения: 08.02.2023).

17. Эксплуатация технических средств АПК / Г. Г. Маслов [и др.]. Краснодар : КубГАУ, 2022. 137 с. URL: https://edu.kubsau.ru/course/view.php?id=115 (дата обращения: 08.02.2023).

18. Рахимов Р. С., Рахимов И. Р., Фетисов Е. О. Определение сил, действующих на универсальную посевную секцию // АПК России. 2020. Т. 27, № 5. С. 797–807. EDN: RKANKE

19. Рахимов И. Р. Обоснование устойчивости хода широкозахватных прицепных машин в горизонтальной плоскости // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2021. № 3 (59). С. 106–115. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2021-59-3-106-115

20. Агрегат для химической обработки посевов : патент 67402 Российская Федерация / Андреев А. В. № 2007107329/22 ; заявл. : 26.02.2007; опубл. 27.10.2007, Бюл. № 30. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU67402U1_20071027 (дата обращения: 08.02.2023).

21. Штанга складная для опрыскивателя склонов : патент 1815 Республика Беларусь / Болвонович В. В., Селицкий В. Ф., Легенький С. А. № u 20040364; заявл. : 26.07.2004; опубл. 27.01.2005. URL: https://bypatents.com/3-u1815-shtanga-skladnaya-dlya-opryskivatelya-sklonov.html (дата обращения: 08.02.2023).

22. Штанга складная для опрыскивателя дамб каналов : патент 94030568 Российская Федерация / Бредихин Н. П. [и др.] № 94030568/15 ; заявл. : 17.08.1994 ; опубл. 10.06.1996. URL: https://i.moscow/patents/ru94030568a1_19960610 (дата обращения: 08.02.2023).

23. Опрыскиватель : авторское свидетельство 180921 СССР / Войцеховский Б. В., Овчару А. М., Кузнецов Ю. Г. № 920766/30-15 ; заявл. : 13.08.1964 ; опубл. 26.03.1966. Бюл. № 8. URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet (дата обращения: 08.02.2023).

24. Опрыскиватель : патент 9344 Республика Беларусь / Кондратьев В. Н., Райкевич Н. Г. № a 20040506 ; заявл. : 03.06.2004 ; опубл. 30.12.2005. URL: https://bypatents.com/3-9344-opryskivatel.html (дата обращения: 08.02.2023).

25. Опрыскиватель для обработки кустарниковых растений : авторское свидетельство 1158137 СССР / Фарбер В. С., Церуашвили Г. Е. № 3614077 ; заявл. : 01.07.1983 ; опубл. 30.05.1985. Бюл. № 20. URL: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet (дата обращения: 08.02.2023).

26. Опрыскиватель : патент 13260 Республика Беларусь / Мисун Л. В. [и др.] № a 20080189 ; заявл. : 21.02.2008 ; опубл. 30.10.2009. URL: https://bypatents.com/3-13260-opryskivatel.html (дата обращения: 08.02.2023).

27. Механизация растениеводства / В. Н. Солнцев [и др.]. М. : ИНФРА-М, 2022. 283 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01008143255 (дата обращения: 08.02.2023).

28. Средства механизации для химической защиты высокостебельных культур / Е. В. Труфляк [и др.]. Петрозаводск : МЦНП «Новая наука», 2022. С. 266–288. EDN: GGKXFK

29. Протокол испытаний № 01-52-20 (5140132). Опрыскиватель штанговый самоходный «Ту- ман-3» [Электронный ресурс]. URL: http://altmis.ru/board/mashiny_dlja_primenenija_him_sredstv_zawity_rastenij/opylivateli/opryskivatel_shtangovyj_samokhodnyj_tuman_3/93-1-0-529 (дата обращения: 08.02.2023).

30. Протокол испытаний № 07-56-2015 (6240712). Испытания импортного образца опрыскивателя Amazone UX 6200 [Электронный ресурс]. URL: https://kubmis.ru/wp-content/uploads/2021/03/opryskivatel_amazone_6200.pdf

31. Опрыскиватель Berthoud raptor 4240 [Электронный ресурс]. URL: http://www.povmis.ru/ispytanija/rezultaty-ispytaniji/2010/72-posevnye-mashiny/546--lberthoud-raptor-4240r

32. Самоходный опрыскиватель Maestria 21-39 [Электронный ресурс]. URL: http://www.povmis.ru/ispytanija/rezultaty-ispytaniji/2010/72-posevnye-mashiny/544--lmaestria-21-39r (дата обращения: 08.02.2023)

33. Труфляк Е. В., Шутка В. М. Опрыскиватель для борьбы с камышом в рисовых чеках // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 104. С. 1971–1986. EDN: TFWSNH

34. Опрыскиватель для обработки камыша, растущего в элементах оросительной системы рисовых чеков : патент 2587768 Российская Федерация / Труфляк Е. В., Шутка В. М. № 2015106262/13 ; заявл. 24.02.2015 ; опубл. 20.06.2016. Бюл. № 27. 7 с. EDN: ZESQEP

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.