Эволюция проектирования рабочих органов почвообрабатывающих машин

В статье представлен системный и многоаспектный анализ историко-инженерной эволюции проектирования рабочих органов почвообрабатывающих машин в период от зарождения земледелия до современных высокотехнологичных решений. (Цель исследования) Раскрыты закономерности развития конструктивных подходов, начиная с ремесленного изготовления простейших земледельческих орудий на основе эмпирического опыта, до формирования научно обоснованных методов расчета и проектирования, основанных на достижениях механики, материаловедения и агрофизики. (Материалы и методы) Показано, что внедрение новых материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками, а также переход к применению инженерных расчетов и виртуального моделирования (CAD/CAE/CAM) стали основой для перехода от универсальных к адаптивным и интеллектуальным конструкциям. (Результаты и обсуждение) Подчеркнута роль цифровизации в обеспечении надежности, энергоэффективности и экологической устойчивости современных рабочих органов для почвообрабатывающих машин. Анализ выявил различия советской инженерной школы и зарубежного опыта в подходах к проектированию. Подчеркнута роль научных школ и исследовательских институтов в формировании теории резания почвы и расчетов тягового сопротивления. Достижения в области упрочнения рабочих органов включают методы термической и вибрационной обработки, наплавки и покрытия на основе твердых сплавов. Эти технологии рассматриваются как неотъемлемая часть инженерного развития конструкции, а не как отдельное направление. Отражены современные тренды в проектировании: применение технологии цифровых двойников, параметрической геометрии, технологий точного земледелия и искусственного интеллекта. Также затронуты вопросы экологизации, устойчивого земледелия и климатической адаптации конструкций. (Выводы) Сделан вывод о необходимости междисциплинарного подхода в проектировании, объединяющего агрономию, машиностроение, материаловедение и цифровые технологии.

1. Слинко Д.Б., Денисов В.А., Добрин Д.А. и др. Повышение эффективности технологии упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин электродуговой наплавкой износостойкими валиками // Технический сервис машин. 2020. N1 (138). С. 176-185. DOI: 10.22314/2618-8287-2020-58-1-176-185.

2. Ожегов Н.М., Добринов А.В., Ружьев В.А. Исследования методов упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин и разработка автоматической установки для нанесения на них упрочняющих покрытий // Современные наукоёмкие технологии. 2017. N3. С. 28-31. EDN: YIZVJR.

3. Зайцева Н.Л., Алдошин Н.В., Рябова Н.Ю. Страницы истории агроинженерного образования России в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева // Известия ТСХА. 2021. N4 С.149- 169. DOI: 10.26897/0021-342X-2021-4-149-169.

4. John Deere [Электронный ресурс]. Encyclopædia Britannica. 2025. URL: https://www.britannica.com/biography/John-Deere (дата обращения: 19.05.2025).

5. Васильева И.Л. Историческая эволюция проектирования // Вестник Полесского государственного университета. Серия общественных и гуманитарных наук. 2014. N1. С. 50-55. EDN: THPJFJ.

6. Шипунова О.Д., Березовская И.П., Денисков А.В. Эволюция принципов проектирования взаимодействий в профессиональной среде // Вестник науки Сибири. 2018. N2(29). С. 34-47. EDN: XVQUUH.

7. Кочергин А.С., Псюкало С.П. Восстановление и упрочнение рабочих органов сельскохозяйственных орудий // Молодая наука аграрного Дона: традиции, опыт, инновации. 2021. N 5. C. 31-34. EDN: FSKRNM.

8. Ценч Ю.С., Миронов Д.А., Попов Д.В. Развитие методов упрочнения почвообрабатывающих рабочих органов // Технический сервис машин. 2024. Т. 62. N4. С. 154-164. DOI: 10.22314/2618-8287-2024-62-4-154-164.

9. Шапарина О.Н., Карасева А.О. История развития машиностроения Подмосковья в школьных учебниках и пособиях // Посткризисный мир и модернизация современной науки: концепции, проблемы, решения; сб. VII Междунар. науч.-практ. конф. 2021. С. 139-144. EDN: LMNZHZ.

10. Титов Н.В., Петриков И.А., Кондрахин Н.А. Применение метода карбовибродугового упрочнения для повышения ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин // Агротехника и энергообеспечение. 2015. N1(5). С. 130-137. EDN: XCBGPH.

11. Лобачевский Я.П., Миронов Д.А., Миронова А.В. Основные направления повышения ресурса быстроизнашиваемых рабочих органов сельскохозяйственных машин // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. N1. С. 41-50. DOI: 10.22314/2073-7599-2023-17-1-41-50.

12. Сидоров С.А., Лискин И.В., Миронов Д.А. и др. Повышение работоспособности стрельчатых лап культиваторов // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N4 (37). С. 44-50. EDN: TCORQW.

13. Лялякин В.П., Огородник И.А. Из истории развития сервиса машин // Технический сервис машин. 2019. N2 (135). С. 198-207. EDN: ZYQZLF.

14. Козырев А. Ю., Клочков А. Я. История развития систем проектирования // Технические науки: традиции и инновации: матер. I Междунар. науч. конф. Челябинск: Два комсомольца, 2012. С. 64-66. URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/6/1575/.

15. Дубровин В.А., Левчук Н.С. Перспективы дифференциации основной обработки почвы // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. N2. С. 32-34. EDN: ECNYSL.

16. Ценч Ю.С., Миронов Д.А., Пыжов В.В. Развитие методов восстановления деталей тракторных двигателей // Технический сервис машин. 2025. Т. 63. N1. C. 102-110. DOI: 10.22314/2618-8287-2025-63-1-102-110.