vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2021-15-4-9-15vimjour-410Research ArticleТЕХНИКА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВАMACHINERY FOR PLANT GROWINGОбоснование конструктивных требований к автоматизированному посадочному агрегату мини-клубней картофеляDesign Requirements Substantiation for an Automated Planting Unit for Potato MinitubersДороховА. С.DorokhovA. S.

Алексей Семенович Дорохов, доктор технических наук, член-корреспондент Российской академии наук, главный научный сотрудник

Москва

Alexey S. Dorokhov, Dr.Sc.(Eng.), corresponding member of the Russian academy of sciences, chief researcher

Moscow

ЗерновВ. Н.ZernovV. N.

Виталий Николаевич Зернов, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Vitaliy N. Zernov, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Moscow

ПетуховC. Н.PetukhovS. N.

Сергей Николаевич Петухов, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Sergey N. Petukhov, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Moscow

petuxov61@bk.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation202124032021151915Copyright © Дорохов А.С., Зернов В.Н., Петухов C.Н., 20212021Дорохов А.С., Зернов В.Н., Петухов C.Н.Dorokhov A.S., Zernov V.N., Petukhov S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/410

Показали, что переход на технологии массового получения безвирусных мини-клубней меняет требования к машинам для посадки оригинального семенного картофеля.

(Цель исследования) Разработать технологическую схему и обосновать конструктивные параметры высаживающего аппарата автоматической сажалки мини-клубней картофеля.

(Материалы и методы) За основу разработки взяли высаживающий аппарат элеваторного типа. Решили создать конструкцию ложечки с возможностью захвата и перемещения в направляющий кожух по одному мини-клубню в каждой ложечке, исключив перескакивание мини-клубней с одной ложечки на другую или защемление их при перемещении по направляющему кожуху на дно борозды. Теоретически обосновали диаметры нижнего направляющего и верхнего ведущего роликов, чтобы исключить влияние разницы в размерах посадочных клубней на равномерность подачи их в борозду.

(Результаты и обсуждение) Определили минимально допустимую скорость ленты элеватора, которая зависит от расстояния между ложечками на ленте элеватора и скорости посадочного агрегата. Размер диаметра верхнего ведущего барабана обосновали из условия разворачивания ложечки на 180 градусов не менее чем за 1,5 секунды, что обеспечивает плавный переход клубня на обратную сторону ложечки.

Выводы. Разработали технологическую схему автоматического высаживающего аппарата элеваторного типа для сажалки мини-клубней картофеля с рабочей скоростью 6-9 километров в час. Выявили, что диаметр верхнего ведущего барабана не меньше 44 сантиметров, нижнего направляющего ролика – не более 12 сантиметров. Показали, что двусторонняя конструкция вычерпывающих ложечек с возможностью установки в них сменных чаш обеспечит качественную посадку не только мини-клубней, но и последующих репродукций семенного, а также продовольственного картофеля при массе клубней 5-80 граммов.

The authors showed that the transition to the technology of virus-free minitubers mass production changed the machines requirements for planting original seed potatoes.

(Research purpose) To develop a technological scheme and substantiate the design parameters of the planting apparatus of an automatic planter of potato minitubers.

(Materials and methods) The development was based on an elevator-type planting apparatus. The authors decided to create a spoon design with the ability to grip and move into the guide casing one minituber in each spoon, eliminating the minitubers jumping from one spoon to another or pinching them when moving along the guiding casing to the furrow bottom. The diameters of the lower guide and upper drive rollers were theoretically substantiated in order to exclude the influence of the planting tubers sizes difference on the uniformity of their submitting into the furrow.

(Results and discussion) The authors determined the minimum permissible elevator belt speed, which depended on the distance between the spoons on the elevator belt and the planting unit speed. The size of the upper driving reel diameter was justified from the condition that the spoon unfolded 180 degrees in at least 1.5 seconds, which ensured a tuber smooth transition to the back side of the spoon.

(Conclusions) The authors developed a technological scheme of an automatic planting elevator type device for planting potato minitubers with a working speed of 6-9 kilometers per hour. It was found that the upper driving reel diameter was not less than 44 centimeters, and the lower guide roller diameter was not more than 12 centimeters. They showed that the double-sided design of scooping spoons with the possibility of installing replaceable bowls in them would ensure a high-quality planting of not only minitubers, but also subsequent reproductions of seed and ware potatoes with a tuber mass of 5-80 grams.

семенной картофельмини-клубнипосадка картофелявысаживающий аппаратавтоматизированный посадочный агрегат.seed potatoesminituberspotato plantingplanting deviceautomated planting unit.ReferencesПономарев А.Г., Колчин Н.Н., Зернов В.Н., Петухов С.Н. Селекции и семеноводству картофеля необходима механизация // Картофель и овощи. 2017. N3. С. 22-24.Ponomarev A.G., Kolchin N.N., Zernov V.N., Petukhov S.N. Selektsii i semenovodstvu kartofelya neobkhodima mekhanizatsiya [Potato breeding and seed production need mechanization]. Kartofel' i ovoshchi. 2017. N3. 22-24 (In Russian).Зернов В.Н., Пономарев А.Г. Воспроизводство мини-клубней в оригинальном семеноводстве картофеля, технологические приемы возделывания и их эффективность // Агротехника и энергообеспечение. 2018. N4(21). С. 57-64.Zernov V.N., Ponomarev A.G. Vosproizvodstvo mini-klubney v original'nom semenovodstve kartofelya, tekhnologicheskie priemy vozdelyvaniya i ikh effektivnost' [Reproduction of minitubers in original potato seed production, cultivation techniques and their effectiveness]. Agrotekhnika i energoobespechenie. 2018. N4(21). 57-64 (In Russian).Михеев В.В., Еремин П.А., Зернов В.Н., Петухов С.Н. Механизация в технологиях семеноводства корнеплодов. // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N6. С. 31-37.Mikheev V.V., Eremin P.A., Zernov V.N., Petukhov S.N. Mekhanizatsiya v tekhnologiyakh semenovodstva korneplodov [Mechanization in root crops seed production technologies]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2018. Vol. 12. N6. 31-37 (In Russian).Мартиросян Ю.Ц., Мартиросян В.В., Зернов В.Н. Новые технологии в производстве оздоровленного семенного картофеля // Аграрный вопрос. 2012. N5(37). С. 18-19.Martirosyan Yu.Ts., Martirosyan V.V., Zernov V.N. Novye tekhnologii v proizvodstve ozdorovlennogo semennogo kartofelya [New technologies in the production of healthy seed potatoes]. Agrarnyy vopros. 2012. N5(37). 18-19 (In Russian).Зернов В.Н., Пономарев А.Г. Технологические приемы и технологии, применяемые в селекции и семеноводстве картофеля, их классификация // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. N4(29). С. 294-310.Zernov V.N., Ponomarev A.G. Tekhnologicheskie priemy i tekhnologii, primenyaemye v selektsii i semenovodstve kartofelya, ikh klassifikatsiya [Technological methods and technologies used in breeding and seed growing of potatoes, their classification]. Innovatsii v sel'skom khozyaistve. 2018. N4(29). 294‑310 (In Russian).Зернов В.Н., Пономарев А.Г., Колчин Н.Н., Петухов С.Н. Развитие механизированной посадки картофеля в селекционных и семеноводческих питомниках // Картофель и овощи. 2017. N12. С. 23-25.Zernov V.N., Ponomarev A.G., Kolchin N.N., Petukhov S.N. Razvitie mekhanizirovannoy posadki kartofelya v selektsionnykh i semenovodcheskikh pitomnikakh [Development of mechanized potatoes planting in breeding and seed nurseries]. Kartofel' i ovoshchi. 2017. N12. 23-25 (In Russian).Колчин Н.Н., Пономарев А.Г., Зернов В.Н. Новая техника для картофелеводства // Картофель и овощи. 2019. N6. С. 26-29.Kolchin N.N., Ponomarev A.G., Zernov V.N. Novaya tekhnika dlya kartofelevodstva [New equipment for potato growing]. Kartofel' i ovoshchi. 2019. № 6. 26-29 (In Russian).Петухов С.Н. Обоснование потребности объемов производства семенного картофеля в Российской Федерации // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. N4(29). С. 275-284.Petukhov S.N. Obosnovanie potrebnosti obemov proizvodstva semennogo kartofelya v Rossiyskoy Federatsii [Justification of the need for production volumes of seed potatoes in the Russian Federation]. Innovatsii v sel'skom khozyaistve. 2018. N4(29). 275-284 (In Russian).Дорохов А.С., Мосяков М.А., Сазонов Н.В. Автоматизированная линия для послеуборочной обработки корнеплодов и картофеля // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. Т. 14. N1. С. 22-26.Dorokhov A.S., Mosyakov M.A., Sazonov N.V. Avtomatizirovannaya liniya dlya posleuborochnoy obrabotki korneplodov i kartofelya [Automated line for post-harvest processing of root crops and potatoes]. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii. 2020. Vol. 14. N1. 22-26 (In Russian).Казаков С.С., Живаев О.В., Никулин А.В. Конструкционные пути снижения повреждаемости клубней посадочного картофеля при работе цепочно-ложечного высаживающего аппарата // Тракторы и сельхозмашины. 2019. N3. С. 29-34.Kazakov S.S., Zhivaev O.V., Nikulin A.V. Konstruktsionnye puti snizheniya povrezhdaemosti klubney posadochnogo kartofelya pri rabote tsepochno-lozhechnogo vysazhivayushchego apparata [Structural ways to reduce damage to potato tubers during operation of the chain-spoon planting apparatus]. Traktory i sel'khozmashiny. 2019. N3. 29-34 (In Russian).Зернов В.Н., Колчин Н.Н., Ясникова Н.П. Картофелесажалки для личных подсобных хозяйств // Сельский механизатор. 2015. N9. С. 18-19.Zernov V.N., Kolchin N.N., Yasnikova N.P. Kartofelesazhalki dlya lichnykh podsobnykh khozyaistv [Potato planters for personal subsidiary plots]. Sel'skiy mekhanizator. 2015. N9. 18‑19 (In Russian).Edris M.K., Al-Gaadi K.A., Hassaballa A.A., et al. Impact of soil compaction on the engineering properties of potato tubers. Int J Agric & Biol Eng. 2020. Vol. 13. N2. 163-167.Edris M.K., Al-Gaadi K.A., Hassaballa A.A., et al. Impact of soil compaction on the engineering properties of potato tubers. Int J Agric & Biol Eng. 2020. Vol. 13. N2. 163-167.Сергеева З.Ф., Синцова Н.Ф., Лыскова И.В., Лыскова Т.В. Оценка сортов картофеля по урожайности и биохимическим показателям в условиях Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. Т. 64. N3. С. 34-38.Sergeeva Z.F., Sintsova N.F., Lyskova I.V., Lyskova T.V. Otsenka sortov kartofelya po urozhaynosti i biokhimicheskim pokazatelyam v usloviyakh Kirovskoy oblasti [Evaluation of potato varieties by yield and biochemical indicators in the conditions of the Kirov region]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018. Vol. 64. N3. 34-38 (In Russian).Gao Y., Li Q, Rao X., Ying Y. Precautionary analysis of sprouting potato eyes using hyperspectral imaging technology. Int J Agric & Biol Eng. 2018. N2. С. 153-157.Gao Y., Li Q, Rao X., Ying Y. Precautionary analysis of sprouting potato eyes using hyperspectral imaging technology. Int J Agric & Biol Eng. 2018. N2. 153-157.Попова Л.А., Головина Л.Н., Шаманин А.А., Маслова В.М. Оценка продуктивности и адаптивности сортов картофеля различных групп спелости в условиях Архангельской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. N3(58). C. 26-31.Popova L.A., Golovina L.N., SHamanin A.A., Maslova V.M. Otsenka produktivnosti i adaptivnosti sortov kartofelya razlichnykh grupp spelosti v usloviyakh Arkhangel'skoy oblasti [Evaluation of the productivity and adaptability of potato varieties of different ripeness groups in the conditions of the Arkhangelsk region]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2017. N3(58). 26-31 (In Russian).Пономарев А.Г., Зернов В.Н. Обоснование конструктивной схемы сошниковой группы картофелесажалки // Картофель и овощи. 2018. N12. С. 13-14.Ponomarev A.G., Zernov V.N. Obosnovanie konstruktivnoy skhemy soshnikovoy gruppy kartofelesazhalki [Substantiation of the constructive scheme of the opener group of a potato planter] . Kartofel' i ovoshchi. 2018. N12. 13-14 (In Russian).Сазонов Н.В. Технологическое и техническое обеспечение производства картофеля в России // Картофель и овощи. 2019. N3. С. 20-22.Sazonov N.V. Tekhnologicheskoe i tekhnicheskoe obespechenie proizvodstva kartofelya v Rossii [Technological and technical support for potato production in Russia]. Kartofel' i ovoshchi. 2019. N3. 20-22 (In Russian).

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