Определение динамических нагрузок машин для подготовки почвы под посадку картофеля

Подготовка почвы перед посадкой составляет ключевой этап возделывания картофеля. Применение рыхлительного барабана машины-сепаратора приводит к снижению повреждения клубней при уборке. Рассмотрен экспериметальный подход к изучению характера собственных частот колебаний рыхлительного барабана на примере машины-сепаратора в эксплуатационных условиях. (Цель исследования) Исследовать закономерности изменения динамических нагрузок рабочих органов почвообрабатывающих машин методом тензометрирования и осциллографирования колебательных процессов вращающих звеньев сепаратора-отделителя комков почвы. (Материалы и методы) Для определения частот собственных колебаний комкоразрущающих рабочих органов машины-сепаратора использовали метод инерционного возбуждения. В лабораторных условиях был изготовлен специальный стенд, состоящий из электродвигателя постянного тока типа МГП-35, выпрямителя с реостатом и тензометрической балки. Во время эксперимента для определения собственной частоты рыхлительного барабана на жестко закрепленном на валу барабана кронштейну был установлен вибратор. Приведенная схема тензометрирования вращающихся узлов сепаратора-отделителя комков почвы позволяет проводить измерения с минимальной погрешностью. Колебания узла регистрировались с использованием тензометрической балки в виде консольной пластинки из пружинистой стали, на боковые поверхности которой наклеены два тензорезистора с базой 20 миллиметров и сопротивлением каждого 200 Ом. (Результаты и обсуждение) При определении частоты собственных колебаний рыхлительного барабана вибратор крепился к звездочке z = 40 привода барабана. А при определении частоты собственных колебаний первого и второго валов сепарирующего транспортера вибратор крепился к звездочке z = 13 привода транспортеров. Тензорезисторы воспринимали деформацию изгиба пластинки, электрические сигналы поступали к усилителю и гальванометру осциллографа с непрерывной записью осциллограмм, возбуждаемых электродвигателем крутильных колебаний. (Выводы) Экспериментально установлено, что графики крутильных колебаний на узле ведущего и ведомого вала элеватора и рыхлительного барабана представляют синусоиду с периодом Т = 0,053 секунды.

1. Чаткин М.Н., Федоров С.Е., Бычков М.В., Жалнин А.А. Экспериментальное исследование рабочего органа глубокорыхлителя // Сельский механизатор. 2022. N2. С. 12-14. EDN: FXEUJH.

2. Байбобоев Н.Г., Рахманов Д.О., Хамзаев А.А. Обоснование влияния параметров машины-сепаратора на эффективность сепарации почвы // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. N5-1(12). С. 93-96.

3. Байбобоев А.Н., Кодиров С.Т., Акбаров Ш.Б. и др. Расчет технологического процесса сепарации почвы с рыхлительным барабаном // Научно-техническое обес­печение сельского хозяйства. 2019. С. 60-64. EDN: BBLEMP.

4. Байбобоев Н.Г., Рамазанова Г.Г., Гойипов У.Г. и др. Оптимизация параметров сепарирующих рабочих органов картофелеуборочной машины // Universum: технические науки. 2023. N5-3(110). С. 28-32. DOI: 10.32743/UniTech.2023.110.5.15475.

5. Алдошин Н.В., Маматов Ф.М., Исмаилов И.И. Средства механизации для обработки почвы в бахчеводстве // Техника и оборудование для села. 2021. N2 (284). С. 12-15. DOI: 10.33267/2072-9642-2021-2-12-15.

6. Гаджиев П.И., Рамазанова Г.Г., Гаджиев И.П. Разработка ресурсосберегающей технологии и технических средств для возделывания картофеля // Наука в Цент­ральной России. 2024. N1(67). С. 110-117. DOI: 10.35887/2305-2538-2024-1-110-117.

7. Белоусов С.В., Камбулов С.И., Рыков В.Б., Туровский Б.В. Кинематика ротационных почвообрабатывающих машин // Известия Нижневолжского агро­университетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2023. N1(69). С. 509-519. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-56.

8. Гаджиев П.И., Рамазанова Г.Г., Байбобоев Н.Г. и др. Анализ работ в области динамической нагруженности комкоразрушающих барабанов от взаимодействия с почвой // Техника и оборудование для села. 2025. N3(333). С. 22-28. DOI: 10.33267/2072-9642-2025-3-22-28.

9. Дорохов А.С., Ерохин М.Н., Сибирев А.В., Мосяков М.А. Энергия разрушения почвенных комков сепарирующим рабочим органом в зависимости от физико-­механических свойств почвы // Агроинженерия. 2024. Т. 26. N4. С. 4-12. DOI: 10.26897/2687-1149-2024-4-4-12.

10. Мехеда В.А. Моделирование упруго-пластического деформирования приповерхностных слоев материалов // Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2024. Т. 30. N3. С. 25-34. DOI: 10.18287/2541-7525-2024-30-3-25-34.

11. Ямпольский Д.З. О возможности определения энергии ударного импульса методом индикаторных диаграмм // Вестник научно-технического развития. 2024. N2(173). С. 9-15. DOI: 10.18411/vntr2024-173-2.

12. Lü J., Shang Q., Yang Y. et al. Design Optimization and experiment on potato haulm cutter. Transactions of the CSAM. 2016. N47(5). 106-114. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.05.015.

13. Измайлов А.Ю., Колчин Н.Н., Лобачевский Я.П., Кынев Н.Г. Современные технологии и специальная техника для картофелеводства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. N2. C. 45-48. EDN: TTLVUJ.

14. Тетерин В.С., Панферов Н.С., Хортов А.В. и др. Эволюция картофелеуборочной техники // Технический сервис машин. 2025. Т. 63. N3. С. 119-126. DOI: 10.22314/2618-8287-2025-63-3-119-126.

15. Zhou J.G., Gao Z.N., Chen J. et al. Design and experiment of a self-propelled crawler-potato harvester for hilly and mountainous areas. INMATEH Agricultural Enginee­ring. 2021. N2. 151-158. DOI: 10.35633/inmateh-64-14.

16. Ахалая Б.Х. , Старовойтов С.И., Ценч Ю.С. и др. Комбинированный агрегат с универсальным рабочим органом для поверхностной обработки почвы // Техника и оборудование для села. 2020. N8 (278). С. 8-11. DOI: 10.33267/2072-9642-2020-8-8-11.

17. Лобовский М.О., Туккия А.Л., Пяткин П.А. Сравнение метода измерений деформаций и усилий с применением микрометра и тензорезистивного метода контроля напряженно-деформированного состояния // Вестник гражданских инженеров. 2021. N3(86). С. 71-75. DOI: 10.23968/1999-5571-2021-18-3-71-75.

18. Адеянов И.Е. Александрова М.Ю. Применение тензодатчиков в расчете напряженно-деформированного состояния нежесткого стержня при внецентренном растяжении // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2024. Т. 26. N4-2(120). С. 244-250. DOI: 10.37313/1990-5378-2024-26-4(2)-244-250.

19. Веремейчик А.И., Мартынов А.В., Добрияник Ю.А. Оптимизация материала для изготовления балок под тензометрические датчики // Механики XXI веку. 2024. N23. С. 416-423. EDN: DCWWEV.

20. Попов А.М., Мехдиев Р.В.О. Исследования износа и вибраций зубчатых передач в сельскохозяйственном оборудовании // Механики XXI веку. 2023. N22. С.182-186. EDN: PAZRIM.