vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2025-19-4-91-97AYYRVHvimjour-719Research ArticleТЕХНИКА ДЛЯ ЖИВОТНОВОДСТВАMACHINERY FOR ANIMAL INDUSTRYУстановка для ускоренных испытаний рабочих органов машин в животноводствеAccelerated Testing Installation for Working Parts of Livestock MachineryСкороходовД. М.SkorokhodovD. M.

Дмитрий Михайлович Скороходов, кандидат технических наук, доцент

Москва

Dmitry M. Skorokhodov, Ph.D.(Eng.), associate professor

Moscow

d.skorokhodov@rgau-msha.ruПавловА. С.PavlovA. S.

Александр Сергеевич Павлов, соискатель

Москва

Aleksandr S. Pavlov, Ph.D. applicant (Eng.)

Moscow

pavlov810720@mail.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation2025241220251949197Copyright © Скороходов Д.М., Павлов А.С., 20252025Скороходов Д.М., Павлов А.С.Skorokhodov D.M., Pavlov A.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/719

Разработка отечественных технологий повышения надежности сельскохозяйственной техники, в том числе сборных элементов, узлов, механизмов и отдельных деталей, составляет один из важных этапов сельскохозяйственного производства. С целью выбора износостойкого материала при изготовлении рабочих органов и оценки эффективности упрочняющих технологий их рабочих поверхностей под конкретные условия эксплуатации необходимо проводить ускоренные ресурсные испытания соответствующими современными методами и средствами. (Цель исследования) Разработать установку, обеспечивающую ускоренные испытания на коррозионно-механическое изнашивание рабочих органов сельскохозяйственных машин и оборудования, применяемых в животноводстве при изготовлении и подготовке кормов. (Материалы и методы) Разработана методика ресурсных испытаний режущих элементов сельскохозяйственных машин для животноводства и кормопроизводства. Представлены кинематическая схема установки и возможная фиксация рабочих органов на рабочем валу установки. Дана оценка уровня механического и коррозионного изнашивания рабочих органов при ускоренных ресурсных испытаниях. (Результаты и обсуждение) Модуль управления установкой включает в себя электрическую схему и пульт управления, позволяющий регулировать частоту вращения испытуемых рабочих органов, изменение направления вращения (прямое и обратное) вала установки, экстренное торможение. Выбраны электродвигатель установки, частота вращения вала. Рассчитаны параметры клиноременной передачи привода установки: тип и количество ремней, диаметры ведущего и ведомого шкивов, передаточное число, обеспечивающие необходимую частоту вращения вала. Проведен прочностной расчет в случае заклинивания рабочего вала одним из держателей среднего ряда ножей, подтверждающий прочностной запас. (Выводы) Предлагаемая установка обеспечивает ускоренные ресурсные испытания рабочих органов машин и оборудования, позволяет оценивать эффективность технологий упрочнения рабочих поверхностей. Суть методики заключается в определении коррозионно-механического изнашивания рабочих органов в субстрате, имитирующем физико-химическое свойства растительной среды, при осуществлении процесса резания в установленных режимах испытаний. Предлагаемая установка полностью соответствует прочностным характеристикам и сохранит свою работоспособность при возможных перегрузках.

 

The development of domestic technologies aimed at improving the durability of agricultural machinery, including assemblies, units, mechanisms, and individual parts, represents a key stage in agricultural production in the Russian Federation. To select wear-resistant materials for manufacturing working parts and to evaluate the effectiveness of surface strengthening technologies under specific operating conditions, it is essential to conduct accelerated service life tests using modern methods and tools. (Research purpose) To design a testing installation for accelerated corrosion-mechanical wear testing of working parts used in agricultural machinery and livestock equipment, particularly those involved in feed production and preprocessing. (Materials and methods) A methodology was developed for service life testing of cutting elements used in agricultural machinery for livestock and feed production. The study presents a kinematic diagram describing the testing installation, outlines possible mounting configurations for the working parts on the installation’s shaft, and assesses the levels of mechanical and corrosion wear experienced by the working parts under accelerated testing conditions. (Results and discussion) The control module of the installation includes an electrical schematic and a control panel which enables the regulation of shaft rotation frequency, selection of rotation direction (forward and reverse), and emergency braking. The electric motor was selected and the target shaft rotation frequency specified. Parameters of the V-belt transmission drive system, including belt type and quantity, diameters of the drive and driven pulleys, and transmission ratio, were calculated to ensure the required shaft speed. A strength calculation was performed to simulate a potential jamming scenario involving one of the middle-row knife holders and the results confirmed an adequate safety margin. (Conclusion) The proposed installation enables accelerated service life testing of working parts in machinery and equipment and allows evaluation of the effectiveness of surface hardening technologies. The testing methodology is based on determining corrosion-mechanical wear in a substrate that simulates the physicochemical properties of plant environments under specified cutting process conditions. The proposed installation complies with the required strength parameters and maintains its functionality even under potential overloads.

производство кормовустановкаавтоматизацияускоренные испытаниярабочие органыупрочняющие технологииметоды и средстваfeed productioninstallationautomationaccelerated testingworking partsworking bodiessurface hardening technologiesmethods and toolsReferencesКатаев Ю.В., Герасимов В.С., Тишанинов И.А., Казакова В.А. Эволюция технического сервиса в агропромышленном комплексе // Технический сервис машин. 2024. Т. 62. N3. С. 47-52. DOI: 10.22314/2618-8287-202462-3-47-52.Kataev Yu.V., Gerasimov V.S., Tishaninov I.A., Kazakova V.A. Evolution of technical service in the agricultural industrial complex. Machinery Technical Service. 2024. Vol. 62. N3. 47-52 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2024-62-3-47-52.Ценч Ю.С., Миронов Д.А., Пыжов В.В. Развитие методов восстановления деталей тракторных двигателей // Технический сервис машин. 2025. Т. 63. N1. С. 102-110. DOI: 10.22314/2618-8287-202563-1-102-110.Tsench Yu.S., Mironov D.A., Pyzhov V.V. Development of methods for restoring tractor engine parts. Machinery Technical Service. 2025. Vol. 63. N1. 102-110 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2025-63-1-102-110.Ерохин М.Н., Гайдар С.М., Скороходов Д.М. и др. Износостойкость низколегированных сталей в абразивной среде // Агроинженерия. 2023. Т. 25. N3. С. 72-78. DOI: 10.26897/2687-1149-2023-3-72-78.Erokhin M.N., Gaidar S.M., Skorokhodov D.M. et al. Wear resistance of low-alloy steels in an abrasive environment. Agricultural Engineering. 2023. Vol. 25. N3. 72-78 (In Russian). DOI: 10.26897/2687-1149-2023-3-72-78.Федотов А.В., Дорохов А.С., Гвоздев А.А. Триботехнические материалы для технического обслуживания сельскохозяйственной техники // Технический сервис машин. 2022. N4(149). С. 37-45. DOI: 10.22314/2618-82872022-60-4-37-45.Fedotov A.V., Dorokhov A.S., Gvozdev A.A. Tribotechnical materials for the maintenance of agricultural machinery. Machinery Technical Service. 2022. N4(149). 37-45 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2022-60-4-37-45.Dorokhov A.S., Denisov V.A., Zadorozhny R.N. et al. The tribotechnical properties of electrosparks with a secondary bronze coating. Coatings. 2022. Vol. 12 (3): 312. DOI: 10.3390/coatings12030312.Dorokhov A.S., Denisov V.A., Zadorozhny R.N. et al. The tribotechnical properties of electrosparks with a secondary bronze coating. Coatings. 2022. Vol. 12 (3): 312 (In English). DOI: 10.3390/coatings12030312.Latypov R., Serov A., Serov N., Chekha O. Technology of hardening plowshares by electrocontact welding using waste from tool production. Smart Innovation. Systems and Technologies. 2022. Vol. 247. 197-203. DOI: 10.1007/978981-16-3844-2_21.Latypov R., Serov A., Serov N., Chekha O. Technology of hardening plowshares by electrocontact welding using waste from tool production. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2022. Vol. 247. 197-203 (In English). DOI 10.1007/978-981-16-3844-2_21.Серов А.В., Серов Н.В., Бурак П.И. Функциональные покрытия // Электрометаллургия. 2020. N11. С. 25-33. DOI: 10.31044/1684-5781-2020-0-11-25-33.Serov A.V., Serov N.V., Burak P.I. Functional coatings. Electrometallurgy. 2020. N11. 25-33 (In Russian). DOI: 10.31044/1684-5781-2020-0-11-25-33.Скороходов Д.М., Басов С.С., Денисов В.А, Свиридов А.С. Исследование микротвердостиборидных покрытий, полученных на стали 65Г из различных составов борирующих смесей // Технический сервис машин. 2021. Т. 59. N2(142). С. 144-150. DOI: 10.22314/26188287-2021-59-2-144-150.Skorokhodov D.M., Basov S.S., Denisov V.A., Sviridov A.S Microhardness of boride coatings obtained on 65g steel from different compositions of borating mixtures. Machinery Technical Service. 2021. Vol. 59. N2(142). 144- 150 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2021-59-2-144-150.Лялякин В.П., Аулов В.Ф., Ишков А.В. и др. Исследование износостойкости ножей в период эксплуатации и оценка эффективных методов их упрочнения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2024. N1. С. 97-106. DOI: 10.31857/S0235711924010117.Lyalyakin V.P., Aulov V.F., Ishkov A.V. et al. Study of wear resistance of harvester knives during operation and evaluation of effective methods for hardening. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2024. N1. 97-106 (In Russian). DOI: 10.31857/S0235711924010117.Сидоров С.А., Миронов Д.А., Ценч Ю.С., Миронова А.В. Оценка износостойкости и ресурса двухслойныхупрочненных почворежущих рабочих органовв различных почвенных условиях // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30. С. 699-710. DOI: 10.15507/26584123.030.202004.699-710.Sidorov S.A., Mironov D.A., Tsench Yu.S., Mironova A.V. Assessment of durability and service life of two-layer hardened earth cutters in various soil condition. Engineering Technologies and Systems.2020. Vol. 30. 699-710 (In Russian). DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.699-710.Lyalyakin V.P., Aulov V.F., Ishkov A.V. et al. Study of wear resistance of harvester knives during operation and evaluation of effective methods for hardening. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2024. Vol. 53. N1. 80-87. DOI: 10.1134/S1052618824010072.Lyalyakin V.P., Aulov V.F., Ishkov A.V. et al. Study of wear resistance of harvester knives during operation and eva luation of effective methods for hardening. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2024. Vol. 53. N1. 80-87 (In English). DOI: 10.1134/S1052618824010072.Максимов П.Л., Иванов А.Г., Мохов А.А., Петров В.А. // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. N3(44). С. 32-38. EDN: UMXEZZ.Maksimov P.L., Ivanov A.G., Mokhov A.A., Petrov V.A. Possibilities of agricultural labor automation. Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy. 2015. N3(44). 32-38 (In Russian). EDN: UMXEZZ.Дорохов А.С., Денисов А.В., Соломашкин А.А., Герасимов В.С. Стратегии технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственных машин // Технический сервис машин. 2020. N3(140). C. 38-48. DOI: 10.22314/26188287-2020-58-3-38-48.Dorokhov A.S., Denisov A.V., Solomashkin A.A., Gerasimov V.S. Strategies of maintenance and repair of agricultural machinery. Machinery Technical Service. 2020. N3(140). 38-48 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2020-58-3-38-48.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: 10.22314/20737599-2021-15-4-6-10.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.Измайлов А.Ю., Хорошенков В.К., Колесникова В.А. и др. Средства автоматизации для управления сельскохозяйственной техникой // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N3. С. 3-9. DOI: 10.22314/20737599-2017-3-39.Izmaylov A.Yu., Khoroshenkov V.K., Kolesnikova V.A. et al. Automation facilities for agricultural machinery control. Agricultural Machinery and Technologies. 2017. N3. 3-9 (In Russian). DOI: 10.22314/2073-7599-2017-3-39.Аулов В.Ф., Рожков Ю.Н., Ишков А.В. и др. Анализ и оптимизация процесса резания ножа измельчителя-разбрасывателя соломы зерноуборочного комбайна для увеличения его срока службы // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. N5(223). С. 70-78. DOI: 10.53083/1996-4277-2023-223-5-70-78.Aulov V.F., Rozhkov Yu.N., Ishkov A.V. et al. Analysis and optimization of cutting process of straw chopper-spreader knife of grain harvester in order to increase its durability. Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2023. N 5 (223). 70-7838 (In Russian). DOI: 10.53083/1996-4277-2023-223-5-70-78.Дородов П.В., Петров В.А., Торопов Л.А. Регрессионная модель износа рабочей поверхности лопастей барабана дробилки зерна серии ДКР // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2024. N3(79). С. 106-113. DOI: 10.48012/1817-54572024-3-106-113.Dorodov P.V., Petrov V.A., Toropov L.A. Regression model of wear of the working surface of blades of the DKR series grain crusher drum. Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy. 2024. N3 (79). 106-11338 (In Russian). DOI: 10.48012/1817-5457-2024-3-106-113.Скороходов Д.М., Краснящих К.А., Свиридов А.С. Использование бесконтактных методов и средств контроля для проверки качества запасных частей сельскохозяйственной техники // Технический сервис машин. 2020. N2(139). С. 141-148. DOI: 10.22314/2618-8287-202058-2-141-148.Skorokhodov D.M., Krasnyashchikh K.A., Sviridov A.S. Use of contactless methods and means for checking the quality of agricultural machinery spare parts. Machinery Technical Service. 2020. N2 (139). 141-148 (In Russian). DOI: 10.22314/2618-8287-2020-58-2-141-148.

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