vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2024-18-2-92-97PYXCINvimjour-586Research ArticleИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕINNOVATIVE TECHNOLOGIES AND EQUIPMENTПараметры кассеты для роботизированного загрузочного устройства селекционной сеялкиParameters of a robotic loading device for selection seederЧулковА. С.ChulkovA. S.

Андрей Сергеевич Чулков, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Andrey S. Chulkov, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Moscow

ШибряеваЛ. С.ShibryaevaL. S.

Людмила Сергеевна Шибряева, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Ludmila S. Shibryaeva, Dr.Sc.(Chem.), leading researcher

Moscow

lyudmila.shibryaeva@yandex.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation2024250620241829297Copyright © Чулков А.С., Шибряева Л.С., 20242024Чулков А.С., Шибряева Л.С.Chulkov A.S., Shibryaeva L.S.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/586

В кассетных селекционных сеялках кассетное загрузочное устройство последовательно перемещает кассеты с семенным материалом к высевающему аппарату сеялки. (Цель исследования) Выполнить расчет геометрических параметров и выбрать материал кассеты для разработки роботизированного кассетного загрузочного устройства селекционной сеялки. (Материалы и методы) Геометрические параметры кассет определены на основе кассетного загрузочного устройства селекционной сеялки СССэ-6 и исходных данных по нормам селекционного посева. Методом ИК-Фурьеспектроскопии в диапазоне волновых чисел 400-4000 см–1 идентифицировали полимерный материал, который пригоден для изготовления кассет и направляющей пластины селекционной сеялки. (Результаты и обсуждение) Используя различные конструктивные решения кассет, применяемых ранее в загрузочном устройстве, определили геометрические параметры кассет, ячеек и блоков кассет, направляющих пластин. В задачи исследования входил выбор возможного полимерного материала для изготовления кассеты при помощи 3D-моделирования. Для этого требовалось идентифицировать вид полимерного материала образцов пластиковых кассет и направляющих пластин, которые применяются в загрузочном устройстве селекционной сеялки СССэ-6. Качественный анализ состава образцов определяли методом инфракрасной спектроскопии на ИК-Фурье-спектрометре Simex FT-801. (Выводы) Провели расчет геометрических параметров кассетного блока для их моделирования и изготовления и дальнейшей разработки роботизированного кассетного загрузочного устройства. Установлено, что оно изготовлено из сополимера акрилонитрила, полибутадиена и стирола (ABS-пластика), имеющего коэффициент трения скольжения 0,47-0,54. Для уменьшения коэффициента трения кассет при движении по направляющим пластинам при их изготовлении в состав ABS вводят шликирующие добавки, например, керамид. 

In cassette-type selection seeders, a cassette loading device sequentially conveys cassettes filled with seed material to the planting mechanism of the seeder. (Research purpose) The research aims to calculate the geometric parameters and identify the cassette material in the development of a robotic cassette loading device for the selection seeder. (Materials and methods) The geometric parameters of the cassettes are determined based on the existing cassette loading device of the model SSS-2-6 selection seeder and the selection sowing specifi cations. Fourier transform infrared spectroscopy with the wavenumber range of 400-4000 cm–1 is used to identify a polymer material suitable for manufacturing cassettes and a guide plate for a selection seeder. (Results and discussion) The geometric parameters of cassettes, cells, cassette blocks, and guide plates are determined by using various design solutions employed in previous cassettes for the loading device. The objectives of the study also encompass the selection of polymer material for the manufacture of the cassette using 3D modeling techniques. To accomplish this, it was necessary to identify the specific polymer material of the plastic cassette and guide plate samples currently used in the loading device of the SSSe-6 selection seeder. The qualitative composition of these samples is determined by infrared spectroscopy using a Simex FT-801 Infrared Fourier spectrometer. (Conclusions) The geometric parameters essential for modeling, manufacturing and further development of a robotic cassette loading device are calculated. It has been established that the device is made of a copolymer consisting of acrylonitrile, polybutadiene and styrene (known as ABS plastic), which has a sliding friction coefficient approximately 0.47-0.54. In order to decrease the coefficient of cassette friction when driving along the guide plates, additives like ceramide can be introduced into ABS during their production enhancing its sliding properties.

селекционная сеялкакассетное загрузочное устройствоконструкция кассеттехнологический процессполимерные материалыспектроскопияselection seedercassette loading devicecassette designtechnological processpolymer materialsspectroscopyReferencesЖалнин Э.В. Семеноводство России – приоритет импортозамещения // Сельский механизатор. 2016. N3. С. 2-3. EDN: VSLREX.Zhalnin E.V. Russian seed production – the priority of import substitution. Selskiy mechanizator. 2016. N3. 2-3 (In Russian). EDN: VSLREX.Грабовец А.И. Проблемы селекции и семеноводства зерновых культур и перспективы научно-инновационного обеспечения агропромышленного комплекса регионов // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. N8. С. 10-13. DOI: 10.53859/02352451_2022_36_8_10.Grabovets A.I. Problems of grain crops breeding and seed production and prospects for scientific and innovative support of the agro-industrial complex of the regions. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2022. Vol. 36. N8. 10-13 (In Russian). DOI: 10.53859/02352451_2022_36_8_10.Бейлис В.М., Ценч Ю.С., Коротченя В.М. и др. Тенденции развития прогрессивных машинных технологий и техники в сельскохозяйственном производстве // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4 (33). С. 150-156. EDN: YTHPID.Beylis V.M., Tsench Yu.S., Korotchenya V.M., et al. Trends in the development of advanced machine technologies and techniques in agricultural production. Vestnik VIESH. 2018. N4(33). 150-156 (In Russian). EDN: YTHPID.Zhu Q., Wu G., Chen L., et al. Structural design and optimization of seed separated plate of wheat wide-boundary sowing device. Nongye Gongcheng Xuebao. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2019. 35(1). 1-11. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.001.Zhu Q., Wu G., Chen L., et al. Structural design and optimization of seed separated plate of wheat wide-boundary sowing device. Nongye Gongcheng Xuebao. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2019. 35(1). 1-11 (In English). DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.001.Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Ценч Ю.С. и др. О синтезе роботизированного сельскохозяйственного мобильного агрегата // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. N4. С. 63-68. DOI: 10.30850/vrsn/2019/4/63-68.Izmaylov А.Yu., Lobachevsky Ya.Р., Tsench Yu.S. et al. About synthesis of robotic agriculture mobile machine. Vestnik of the Russian agricultural science. 2019. N4. 63- 68 (In Russian). DOI: 10.30850/vrsn/2019/4/63-68. EDN: GBEQZI.Yaropud V., Datsiuk D. By improving breeding seeder sowing device small seeded crops. Vibrations in engineering and technology. 2021. N1. 152-162. DOI: 10.37128/2306-8744-2021-1-15.Yaropud V., Datsiuk D. By improving breeding seeder sowing device small seeded crops. Vibrations in engineering and technology. 2021. N1. 152-162 (In English). DOI: 10.37128/2306-8744-2021-1-15.Beloev H., Borisov B., Adamchuk V., Petrychenko I. Theory of movement of the combined seeding unit. Agriculture and Agricultural Science Procedia. 2015. N7. 21-26. DOI: 10.1016/j.aaspro.2015.12.024.Beloev H., Borisov B., Adamchuk V., Petrychenko I. Theory of movement of the combined seeding unit. Agriculture and Agricultural Science Procedia. 2015. N7. 21-26 (In English). DOI: 10.1016/j.aaspro.2015.12.024.Измайлов А.Ю. Интеллектуальные технологии и роботизированные средства в сельскохозяйственном производстве // Вестник Российской академии наук. 2019. Т.89. N5. С. 536-538. DOI: 10.31857/S0869-5873895536- 538.Izmaylov A.Yu. Intelligent technologies and robotic means in agricultural production. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2019. Vol. 89. N5. 536-538 (In Russian). DOI: 10.31857/S0869-5873895536-538.Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15. N4. С. 6-10. DOI: 10.22314/2073-7599-2021-15-4-6-10.Lobachevskiy Ya.P., Dorokhov A.S. Digital technologies and robotic devices in the agriculture. Agricultural machinery and technologies. 2021. Vol. 15. N4. 6-10 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2021-15-4-6-10.Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С., Квас С.А. Технология комбинированного способа посева и высевающие аппараты для его осуществления // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4(33). С. 61-65. EDN: YTHPDN.Akhalaya B.Kh., Tsench Yu.S., Kvas S.A. Combined method of sowing and sowing machines for its implementation. Vestnik VIESH. 2018. N4(33). 61-65 (In Russian). EDN: YTHPDN.Чулков А.С., Шайхов М.М., Чаплыгин М.Е., ТекушевА.Х. Кассетные загрузочные устройства для высевающих аппаратов селекционных сеялок // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2023. Т. 70. N2(50). С. 74-81. DOI: 10.22314/2658-4859-2023-70-2-74-81.Chulkov A.S., Shaykhov M.M., Chaplygin M.E., Tekushev A.Kh. Cassette loading units for hanging devices of breeding seeders. Electrical technology and equipment in the agro-industrial complex.. 2023. Vol. 70. N2(50). 74-81 (In Russian). DOI: 10.22314/2658-4859-2023-70-2-74-81.Ахалая Б.Х., Ценч Ю.С., Миронова А.В. Разработка и исследование дозирующей системы высевающего устройства пневматической сеялки // Техника и оборудование для села. 2021. N6(288). С. 8-11. DOI: 10.33267/2072-9642-2021-6-8-11.Akhalaya B.Kh., Tsench Yu.S., Mironova A.V. Development and research of a pneumatic seed drill seedmetering unit. Machinery and equipment for rural area. 2021. N6(288). 8-11 (In Russian). DOI: 10.33267/2072-9642-2021-6-8-11.Чулков А.С., Текушев А.Х., Шайхов М.М. Разработка схемы размещения элементов автоматизированного управления и контроля селекционной сеялки // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69. N4(49). С. 104-108. DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-4-104-108.Chulkov A.S., Tekushev A.Kh., Shaykhov M.M. Development of the layout of automated control and monitoring system of breeding seeder. Electrical technology and equipment in the agro-industrial complex.. 2022. Vol. 69. N4(49). 104-108 (In Russian). DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-4-104-108.Катаев Ю.В., Гончарова Ю.А., Свиридов А.С., ТужилинС.П. Применение технологий 3D-печати и 3D-сканирования при изготовлении и ремонте сельскохозяйственной техники // Техника и оборудование для села. 2023. N1(307). С. 34-38. DOI: 10.33267/2072-9642-2023-1-34-38.Kataev Yu.V., Goncharova Yu.A., Sviridov A.S., Tuzhilin S.P. Application of 3D printing and 3D scanning technologies in manufacturing and repairing agricultural machinery. Machinery and equipment for rural area. 2023. N1(307). 34-38 (In Russian). DOI: 10.33267/2072-9642-2023-1-34-38.Виснер Ф.Дж. Применение спектроскопии комбинационного рассеяния для исследования полимеров // Пластические массы. 2021. N3-4. С. 24-26. DOI: 10.35164/0554-2901-2021-3-4-24-26.Weesner F.J. Confocal raman microscopy applications in the polymer industry. Journal of Russian plastics. 2021. N3-4. 24-26 (In Russian). DOI: 10.35164/0554-2901-2021-3-4-24-26.

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