vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-3-85-92vimjour-533Research ArticleТЕХНИКА ДЛЯ ОВОЩЕВОДСТВАMACHINERY FOR VEGETABLE GROWINGТеоретические предпосылки интенсификации уборки лука-севкаTheoretical foundations for intensifying onion set harvestingДороховА. С.DorokhovA. S.

Алексей Семенович Дорохов, доктор технических наук, академик РАН

Москва

Aleksey S. Dorokhov, Dr.Sc.(Eng.), member of the Russian Academy of Sciences

Moscow

dorokhov@rgau-msha.ruАксеновА. Г.AksenovA. G.

Александр Геннадьевич Аксенов, доктор технических наук, главный научный сотрудник

Москва

Aleksandr G. Aksenov, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher

Moscow

1053vim@mail.ruСибиревА. В.SibirevA. V.

Алексей Викторович Сибирев, доктор технических наук, главный научный сотрудник

Москва

Aleksey V. Sibirev, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher

Moscow

sibirev2011@yandex.ruПономаревА. Г.PonomarevA. G.

Андрей Григорьевич Пономарев, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Andrey G. Ponomarev, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Moscow

agrodisel@mail.ruСазоновН. В.SazonovN. V.

Николай Викторович Сазонов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Москва

Nikolai V. Sazonov, Ph.D.(Eng.), senior researcher

Moscow

sazonov_nikolay@mail.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation2023200920231738592Copyright © Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В., Пономарев А.Г., Сазонов Н.В., 20232023Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В., Пономарев А.Г., Сазонов Н.В.Dorokhov A.S., Aksenov A.G., Sibirev A.V., Ponomarev A.G., Sazonov N.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/533

Показали, что совершенствование конструкции сепарирующих устройств машин для уборки лука путем установки различных типов интенсификаторов сепарации не в полной мере повышает качество очистки товарной продукции. Отметили необходимость соблюдения жестких технологических параметров настройки сепарирующих систем (подача луковиц на штифтовое полотно без потерь, снижение максимальной скорости соударения с рабочими элементами установки , улучшение полноты очистки). Показали, что одним из вариантов интенсификации очистки лука-севка от почвы и соизмеримых с ним почвенных комков может стать увлажнение вороха при сепарации с ультразвуковым воздействием. (Цель исследования) Определить теоретические закономерности интенсификации очистки лука-севка от механических примесей. (Материалы и методы) Использовали методы системного анализа и синтеза, физического моделирования, основанные на теории вероятности и принципах математической статистики, численные методы решения аналитических зависимостей, методы классической механики – основные положения теории разрушения, механики грунтов. (Результаты и обсуждение) Обосновали необходимый рациональный режим интенсификации уборки лука-севка и очистки его от механических примесей, функциональную схему машины для уборки лука выкапывающего типа с модулем ультразвуковой очистки, учитывающую функции состояния, внешнего и управляющего воздействий, а также показателей качества работы. (Выводы) Разработали конструктивную схему сепарирующего модуля уборочной машины с ультразвуковым воздействием для совершенствования процесса очистки лука-севка, исходя из условий максимального просеивания почвенных и других примесей в пределах агротехнических требований (не менее 98 процентов), а также сокращения до минимума потерь (не более 2 процентов) и повреждений луковиц (не более 2 процентов).

The paper shows that upgrading the design of onion harvesting machines through the integration of diverse separation intensifiers demonstrates limited efficacy in improving the quality of cleaning commercial produce. They noted the need to comply with strict technological parameters for setting up separating systems (feeding bulbs to a straight section of the pin web surface in the absence of losses, reducing the maximum speed of collision of the bulbs with the working elements of the cleaning unit to reduce damage, as well as improving the completeness of cleaning). The study reveals that one of the options for intensifying the process of onion set cleaning from soil and soil clods can be ultrasonic-assisted heap moistening during separation. (Research purpose) The research aims to determine theoretical principles driving the intensification of onion set cleaning from mechanical impurities. (Materials and methods) The research employed system analysis and synthesis methods, physical modeling based on probability theory and  mathematical statistics, numerical techniques for solving analytical dependencies, classical mechanics methods - fundamental principles of fracture theory, soil mechanics. (Results and discussion) The paper justifies the necessary optimum regime for intensifying onion set harvesting and cleansing them from mechanical impurities. It substantiates the functional diagram of a digging-type onion harvester featuring an ultrasonic cleaning module, taking into account the functions of the state, external and control actions, as well as performance indicators. (Conclusions) The research resulted in developing a design concept for an ultrasonic-equipped separating module of a harvester to improve the onion set cleaning process. This design conforms to the agrotechnical requirements, ensuring maximum soil and impurity sieving (at least 98 percent), minimizing losses (not exceeding 2 percent) and bulb damage (not exceeding 2 percent).

уборка лука-севкакомки почвысепарация с ультразвуковым воздействиемсистема сепарациимодуль ультразвуковой очисткипрутковый элеваторпальчатая горкаonion set harvestingsoil clodsultrasonic separationseparation systemultrasonic cleaning modulerod elevatorfinger conveyorReferencesЛобачевский Я.П., Емельянов П.А., Аксенов А.Г. и др. Машинная технология производства лука. М.: ВИМ. 2016. 168 с.Lobachevskiy Ya.P., Emel'yanov P.A., Aksenov A.G., et al. Mashinnaya tekhnologiya proizvodstva luka [Machine technology for onion production]. Moscow: VIM. 2016. 168 (In Russian).Калинин А.Б., Теплинский И.З., Кудрявцев П.П. Почвенное состояние в интенсивной технологии // Картофель и овощи. 2016. N2. С. 35-36.Kalinin A.B., Teplinskiy I.Z., Kudryavtsev P.P. Pochvennoe sostoyanie v intensivnoy tekhnologii [Soil condition in the intensive technology]. Kartofel' i ovoshchi. 2016. N2. 35-36 (In Russian).Измайлов А.Ю., Колчин Н.Н., Лобачевский Я.П. и др. Современные технологии и специальная техника для картофелеводства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. N3. С. 43-47.Izmaylov A.Yu., Kolchin N.N., Lobachevskiy Ya.P., et al. Sovremennye tekhnologii i spetsial'naya tekhnika dlya kartofelevodstva [Modern technologies and special equipment for potato production]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2015. N3. 43-47 (In Russian).Протасов, А.А. Функциональный подход к созданию лукоуборочной машины // Вестник Московского государственный агроинженерного университета имени В.П Горячкина». 2011. N2(47). С. 37-43.Protasov A.A. Funktsional'nyy podkhod k sozdaniyu lukouborochnoy mashiny [Functional approach to onion harvester designing]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta imeni V.P. Goryachkina. 2011. N2(47). 37-43 (In Russian).Дорохов А.С., Сибирев А.В., Аксенов А.Г. и др. Инновационные технологии и комплекс машин для уборки лука-севка. М.: Цифровичок, 2021. 442 с.Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G., et al. Innovatsionnye tekhnologii i kompleks mashin dlya uborki luka-sevka [Innovative technologies and machinery ensemble for onion set harvesting]. Moscow: Tsifrovichok, 2021. 442 (In Russian).Дорохов А.С., Сибирев А.В., Аксенов А.Г., Мосяков М.А. Метод комплексной оценки качества выполнения технологических операций энергоресурсосберегающей технологии уборки корнеплодов и картофеля // Агроинженерия. 2022. Т. 24. N1. С. 12-16.Dorokhov A.S., Sibirev A.V., Aksenov A.G., Mosyakov M.A. Metod kompleksnoy otsenki kachestva vypolneniya tekhnologicheskikh operatsiy energoresursosberegayushchey tekhnologii uborki korneplodov i kartofelya [Comprehensive assessment of the technological performance quality of energy-and-resource-saving technology of root and potato harvesting]. Agroinzheneriya. 2022. Vol. 24. N1. 12-16 (In Russian).Гефке И.В., Жаркова С.В. Особенности агрофизических свойств почвы при возделывании лука репчатого // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2018. N8(166). С. 78-82.Gefke I.V., Zharkova S.V. Osobennosti agrofizicheskikh svoystv pochvy pri vozdelyvanii luka repchatogo [The features of soil agrophysical properties under bulb onion]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018. N8(166). 78-82 (In Russian).Lu J.Q., Sun H., Dui H., et al. Design and experiment on conveyor separation device of potato digger under heavy soil condition. Transactions of the CSAM. 2017. N48(11). 146-155.Lu J.Q., Sun H., Dui H., et al. Design and experiment on conveyor separation device of potato digger under heavy soil condition. Transactions of the CSAM. 2017. N48(11). 146-155 (In English).Lü J.Q., Shang Q.Q., Yang Y., et al. Design optimization and experiment on potato haulm cutter. Transactions of the CSAM. 2016. Vol. 47. N5. 106-114.Lü J.Q., Shang Q.Q., Yang Y., et al. Design optimization and experiment on potato haulm cutter. Transactions of the CSAM. 2016. Vol. 47. N5. 106-114 (In English).Ларюшин Н.П., Кухарев О.Н., Кирюхина Т.А. Исходные положения при проектировании машин для уборки лука // Наука в центральной России. 2015. N6(18). С. 48-58.Laryushin N.P., Kukharev O.N., Kiryukhina T.A. Iskhodnye polozheniya pri proektirovanii mashin dlya uborki luka [Original position when designing onion harvesting machines]. Nauka v tsentral'noy Rossii. 2015. N6(18). 48-58 (In Russian).Калинин А.Б., Смелик В.А., Теплинский И.З. и др. Выбор и обоснование параметров экологического состояния агроэкосистемы для мониторинга технологических процессов возделывания сельскохозяйственных культур // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2015. N39. С. 315-319.Kalinin A.B., Smelik V.A., Teplinskiy I.Z., et al. Vybor i obosnovanie parametrov ekologicheskogo sostoyaniya agroekosistemy dlya monitoringa tekhnologicheskikh protsessov vozdelyvaniya sel'skokhozyaystvennykh kul'tur [Choice and justification parameters of ecological state in the agroecosystem for monitoring technology process growing agricultural crops]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. N39. 315-319 (In Russian).Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В. Результаты сравнительных лабораторных исследований очистки корнеплодов моркови и клубней картофеля ультразвуковым воздействием // Вестник Ульяновской ГСХА. 2020. N2. С. 6-15.Dorokhov A.S., Aksenov A.G., Sibirev A.V. Rezul'taty sravnitel'nykh laboratornykh issledovaniy ochistki korneplodov morkovi i klubney kartofelya ul'trazvukovym vozdeystviem [The results of comparative laboratory investigations on the ultrasonic cleaning of carrot roots and potato tubers]. Vestnik Ul'yanovskoy GSKHA. 2020. N2. 6-15 (In Russian).Dandekar I., Joshi A., Patil V. A review paper based on design and development of an onion harvesting machine. Journal of Information and Computational Science. 2020. N9. 333-337.Dandekar I., Joshi A., Patil V. A review paper based on design and development of an onion harvesting machine. Journal of Information and Computational Science. 2020. N9. 333-337 (In English).Бышов Н. В., Якутин Н. Н., Ковешников Р. Ю. и др. Модернизация копателя КСТ-1,4 // Вестник Рязанского ГАУ им. П.А.Костычева. 2016. N2(30). С. 75-78.Byshov N.V., Yakutin N.N., Koveshnikov R.Yu., et al. Modernizatsiya kopatelya KST-1,4 [Modernization of digging machine KST-1.4]. Vestnik Ryazanskogo GAU im. P.A.Kostycheva. 2016. N2(30). 75-78 (In Russian).Коршунов А.В., Симаков Е.А., Лысенко Ю.Н. и др. Актуальные проблемы и приоритетные направления развития картофелеводства // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. N3. С. 12-20.Korshunov A.V., Simakov E.A., Lysenko YU.N., et al. Aktual'nye problemy i prioritetnye napravleniya razvitiya kartofelevodstva [Actual problems and priority directions of innovative development of potato breeding]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018. Vol. 32. N3. 12-20 (In Russian).

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