Определение допустимых значений параметров рабочих органов селекционного зерноуборочного комбайна

Одной из серьезных проблем механизации отечественной селекции остается недостаточный уровень технического оснащения системами автоматического управления рабочими органами, в том числе с элементами искусственного интеллекта. В технологии механизированной уборки большая часть регулировок параметров под изменяющиеся условия уборки осуществляется механизатором вручную. В связи с этим актуальна разработка методов автоматического регулирования параметров рабочих органов для повышения точности уборки на протяжении всего уборочного процесса, в том числе для селекционных зерноуборочных комбайнов, где особенно важно минимизировать потери и повреждение семенного материала. (Цель исследования) Определить области допустимых значений параметров рабочих органов селекционного зерноуборочного комбайна на основе оценки характеристик хлебостоя методом математического моделирования. (Материалы и методы) Определение математических зависимостей взаимосвязанных параметров линейного хода комбайна и частоты работы режущего аппарата, получение области допустимых значений графическим способом. (Результаты и обсуждение) Математически и графически определены области допустимых значений параметров рабочих органов селекционного зерноуборочного комбайна на основе оценки характеристик хлебостоя с учетом диапазонов работы комбайна и плотности хлебостоя: скорости движения комбайна от 1 до 2 метров в секунду, частоты работы режущего аппарата 200-800 оборотов в минуту, плотность хлебостоя 200-600 стеблей на один метр квадратный. Сформулированы и визуализированы зависимости между параметрами хлебостоя и режимами работы комбайна, что позволяет определить область допустимых значений. (Выводы) Полученные модели могут быть использованы в разрабатываемых интеллектуальных системах управления жатвенной частью и скоростью комбайна для повышения эффективности уборки и минимизации потерь. Подтверждена применимость модели для реализации в системах автоматизированного регулирования в реальных условиях.

1. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. и др. Современные технологии и техника для сельского хозяйства – тенденции выставки AGRITECHNIKA 2019 // Тракторы и сельхозмашины. 2020. N6. С. 28-40. DOI: 10.31992/0321-4443-2020-6-28-40.

2. Шаров В.В., Ценч Ю.С. Приоритеты России в мировом тракторостроении. Доклады ТСХА. 2019. Вып. 291. Ч. 2. С. 446-448. EDN: FJMOLR.

3. Лобачевский Я.П., Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Шогенов Ю.Х. Инновационные достижения агроинженерных научных учреждений в условиях развития цифровых систем в сельском хозяйстве // Техника и оборудование для села. 2024. N5(323). С. 2-9. DOI: 10.33267/2072-9642-2024-5-2-8.

4. 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.

5. Чаплыгин М.Е., Старостин И.А., Овчаренко А.С. Концептуальные основы создания электрического селекционного комбайна с комбинированной энергетической установкой // Инженерные технологии и системы. 2025. N2. С. 266-283. DOI: 10.15507/2658-4123.035.202502.266-283.

6. Чаплыгин М.Е., Жалнин Э.В. Определение качества работы зерноуборочных комбайнов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N4. С. 71-76. DOI: 10.22314/2073 7599 2019 13 4 71 76.

7. Li W., Zhang K., Lv G. et al. An improved fuzzy logic control method for combine harvester’s cleaning system. Automatic Control and Computer Sciences. 2022. N56(4). 337-346. DOI: 10.3103/S0146411622040058.

8. Димитров В.П., Борисова Л.В., Нурутдинова И.Н., Папченко А.А. О задаче корректировки регулируемых параметров роторного зернокомбайна // Вестник аграрной науки Дона. 2024. Т. 17. N2(66). С. 4-13. DOI: 10.55618/20756704_2024_17_2_4-13.

9. Ожерельев В.Н., Погонышев В.А., Погонышева Д.А. и др. Вопросы управления эксплуатацией зерноуборочной техники с использованием метода моделирования // Вестник Брянской ГСХА. 2025. N2 (108). С. 62-67. DOI: 10.21515/1990-4665-208-040.

10. Смирнов И.Г., Хорт Д.О., Кутырев А.И. Интеллектуальные технологии и роботизированные машины для возделывания садовых культур // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15. N4. С. 35-41. DOI: 10.22314/2073-7599-2021-15- 35-41.

11. Goossens J., Lenaerts B., Devos S. et al. Anomaly detection on the cutter bar of a combine harvester using cyclostationary analysis. Biosystems Engineering. 2023. Vol. 226. 169-181. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2023.01.013.

12. Димитров В.П., Борисова Л.В., Нурутдинова И.Н. Метод определения начальных значений регулируемых параметров жатвенной части зерноуборочного комбайна // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32. N4. С. 552-566. DOI: 10.15507/2658-4123.032.202204.552-566.

13. Qin F., Zhao C., Wang Q. et al. Grain combine harvester header profiling control system development and testing. Computers and Electronics in Agriculture. 2024. Vol. 223. 109082. DOI: 10.1016/j.compag.2024.109082.

14. Минин П.С., Ловчиков А.П. К обоснованию конструктивных параметров режущего аппарата бесподпорного резания для комбайновых жаток с поступательным движением режущих элементов // Вестник КрасГАУ. 2013. N8 (83). С. 161-167. EDN: RYBWAZ.

15. Михальцов Е.М., Кем А.А., Даманский Р.В. и др. О соответствии производительности отечественных зерноуборочных комбайнов и урожайности зерновых и зернобобовых культур в России // Агроинженерия. 2023. N5 (25). С. 23-28. DOI: 10.26897/2687-1149-2023-5-23-28.

16. Алдошин Н.В., Золотов А.А., Лылин Н.А. Совершенствование конструкции сегментно пальцевых режущих аппаратов // Вестник НГИЭИ. 2017. N6 (73). С. 46-52. EDN: YZJEGB.

17. Астафьев В.Л., Ташмухамедов Р.Ф., Живулько У.В. Обоснование параметров хедеров и жаток хедеров к зерноуборочным комбайнам различных классов в режиме неполной загрузки молотилки // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. Т. 15. N1. С. 34-40. DOI: 10.22314/2073-7599-2021-15-1-34-40.

18. Козлов С.И., Коцуба В.И., Кузюр В.М., Будко С.И. Повышение производительности и снижение энергоемкости привода режущего аппарата // Вестник Брянс­кой ГСХА. 2023. N3 (97). С. 34-40. DOI: 10.52691/2500-2651-2023-97-3-46-51.

19. Сергованцев В.Т. Аналитический подход к автоматизации сельскохозяйственных технологий на примере комбайна // Вестник МГАУ имени В.П. Горячкина. 2008. N1 (26). С. 19-22. EDN: ISVULB.