agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2023-3-57-64agroengineering-601Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESКлассификация ротационных рабочих органов сельскохозяйственных машин и их траектории движенияClassification of rotary cultivation tools of agricultural machines and their motion trajectorieshttps://orcid.org/0000-0003-0572-2080ПервушинВ. Ф.PervushinV. F.

Владимир Федорович Первушин, д-р техн. наук, профессор

Удмуртская Республика, 426059, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

Vladimir F. Pervushin, DSc (Eng), Professor

Udmurt Republic, 426059, Izhevsk, Studencheskaya Str., 11

pervushin54@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8010-4448ЛевшинА. Г.LevshinA. G.

Александр Григорьевич Левшин, д-р техн. наук, профессор

127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Aleksandr G. Levshin, DSc (Eng), Professor

49, Timiryazevskaya Str., Moscow 127434

alev200151@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0877-4372СалимзяновМ. З.SalimzyanovM. Z.

Марат Зуфарович Салимзянов, канд. техн. наук, доцент

Удмуртская Республика, 426059, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

Marat Z. Salimzyanov, СSc (Eng), Associate Professor

Udmurt Republic, 426059, Izhevsk, Studencheskaya Str., 11

salimmar@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2637-4214ИпатовА. Г.IpatovA. G.

Алексей Геннадьевич Ипатов, канд. техн. наук, доцент

Удмуртская Республика, 426059, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

Aleksei G. Ipatov, СSc (Eng), Associate Professor

Udmurt Republic, 426059, Izhevsk, Studencheskaya Str., 11

Ipatow.al@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5091-1190ШиробоковВ. И.ShirobokovV. I.

Владимир Иванович Широбоков, канд. техн. наук, доцент

Удмуртская Республика, 426059, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

Vladimir I. Shirobokov, СSc (Eng), Associate Professor

Udmurt Republic, 426059, Izhevsk, Studencheskaya Str., 11

vlh150@yandex.ruУдмуртский государственный аграрный университетРоссияUdmurt State Agrarian UniversityRussian FederationРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation2023070720232535764Copyright © Первушин В.Ф., Левшин А.Г., Салимзянов М.З., Ипатов А.Г., Широбоков В.И., 20232023Первушин В.Ф., Левшин А.Г., Салимзянов М.З., Ипатов А.Г., Широбоков В.И.Pervushin V.F., Levshin A.G., Salimzyanov M.Z., Ipatov A.G., Shirobokov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/601

Применяемые ротационные машины и орудия для возделывания сельскохозяйственных культур не в полной мере отвечают агротехническим требованиям. Для обоснования параметров рабочих органов выполнены исследования абсолютной траектории их движения и предложена классификация ротационных рабочих органов сельскохозяйственных машин по расположению оси вращения в пространстве, распределяющая их на 4 группы и 7 подгрупп: А – первая группа роторов с горизонтально-поперечной осью вращения; Б – вторая группа роторов с вертикальной осью вращения; В – третья группа роторов с продольной осью вращения; Г, Д, Е, Ж – четвертая группа роторов с расположением оси вращения в пространстве относительно системы координат ОXYZ под углами α, β и γ. Представлены результаты кинематического анализа ротационных рабочих органов для классов Г, Д, Е, Ж, имеющих сложное расположение оси вращения в пространстве. В результате анализа расчетов координат траектории движения ротационных рабочих органов установлено, что в группе роторов класса Г, Д, Е траектория движения соответствует сжатой циклоиде, а для ротора класса Ж траектория представляет собой геликоиду. Полученные траектории движения материальных точек ротационных рабочих органов позволяют оценить процесс взаимодействия рабочих органов с почвой и растительным материалом, обосновать геометрические параметры рабочих органов, частоту вращения ротора, поступательную скорость сельскохозяйственной машины.

The rotary machines and implements used for the cultivation of agricultural crops do not fully meet the agrotechnical requirements. To determine the parameters of the working tools, the authors studied the absolute trajectory of their movement and classified rotary working tools of agricultural machines according to the special location of their rotation axis, dividing them into four groups and seven subgroups: A – the first group of rotors with a horizontal-transverse axis of rotation; B – the second group of rotors with a vertical axis of rotation; C – the third group of rotors with a longitudinal axis of rotation; D, D, E and F are the fourth group of rotors with the axis of rotation located in space relative to the coordinate system XYZ at angles α, β, and γ. The article presents kinematic analysis results for rotary working tools of classes G, D, E, W having a complex location of the axis of rotation in the space. The analysis of calculating the coordinates of the motion trajectory of rotary working tools showed that for the group of rotors of class G, D, E, the motion trajectory corresponds to a compressed cycloid, and for a rotor of class G, the trajectory represents a helicoid. The obtained motion trajectories of material points of rotary working tools can be used to evaluate the process of interaction of working tools with the soil and plant material, to determine the geometric parameters of working tools, the rotor speed, and the translational speed of an agricultural machine.

классификация ротационных рабочих органовскорость машинытраектория движенияроторclassification of rotating toolsmachine speedtrajectoryrotorReferencesИсследование кинематического режима работы ротационного рыхлителя для междурядной обработки почвы / В.Ф. Первушин, М.З. Салимзянов, Н.Г. Касимов и др. // Развитие производства и роль агроинженерной науки в современном мире: Материалы Международной научно-практической конференции, Ижевск, 16-17 декабря 2021 г. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 259-264. EDN: WFDXQLPervushin V.F., Salimzyanov M.Z., Kasimov N.G. et al. Study of the kinematic mode of operation of a rotary ripper for inter-row tillage. Razvitie proizvodstva i rol agroinzhenernoy nauki v sovremennom mire: Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, December 16-17, 2021. Izhevsk, Izhevsk State Agricultural Academy, 2021:259-264. (In Rus.)Ротационный рыхлитель: Патент на полезную модель RU177399 U1, МПК A01B21/00 / В.Ф. Первушин, А.Г. Левшин, М.З. Салимзянов, И.Ю. Лебедев, И.Ш. Фатыхов. № 2017120112: заявл. 07.06.2017: опубл. 21.02.2018. EDN: MKBKTIPervushin V.F., LevshinA.G., Salimzyanov M.Z., Lebedev I. Yu., Fatykhov I.Sh. Rotary ripper: Utility model patent RU177399 U1, IPC A01B21/00. No. 2017120112, 2018. (In Rus.)Левшин А.Г., Алсанкари А. Проверка методики экспресс-анализа буксования // Всероссийская с международным участием научная конференция молодых учёных и специалистов, посвящённая 155-летию со дня рождения Н.Н. Худякова: Материалы Всероссийской с международным участием научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 155-летию со дня рождения Н.Н. Худякова, Москва, 7-9 июня 2021 г. Т. 1. М.: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, 2021. С. 164-168. EDN: QGEQHOLevshin A.G., Alsankari A. Verification of the method of express analysis of slipping. Vserossiyskaya s mezhdunarodnym uchastiem nauchnaya konferentsiya molodykh uchenykh i spetsialistov, posvyashchennaya 155-letiyu so dnya rozhdeniya N.N. Khudyakova: Materialy Vserossiyskoy s mezhdunarodnym uchastiem nauchnoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov, posvyashchennoy 155-letiyu so dnya rozhdeniya N.N. Khudyakova, June 7-9, 2021. Moscow, Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 2021;1:164-168. (In Rus.)Первушин В.Ф., Салимзянов М.З., Касимов Н.Г., Кузнецов А.Н., Калимуллин М.Н. Исследование кинематического режима работы ротационного рыхлителя для междурядной обработки почвы // Развитие производства и роль агроинженерной науки в современном мире: Материалы Международной научно-практической конференции, Ижевск, 16-17 декабря 2021 г. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 259-264. EDN: WFDXQLPervushin V.F., Salimzyanov M.Z., Kasimov N.G., KuznetsovA.N., Kalimullin M.N. Study of the kinematic mode of operation of a rotary cultivator for inter-row tillage. Razvitie proizvodstva i rol agroinzhenernoy nauki v sovremennom mire: Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, December 16-17, 2021. Izhevsk, Izhevsk State Agricultural Academy, 2021:259-264. (In Rus.)Бодалев А.П., Иванов А.Г., Костин А.В., Шкляев К.Л., Шкляев А.Л., Дерюшев И.А. Взаимодействие пружинных рабочих органов тяжелых зубовых борон с почвой // Вестник НГИЭИ. 2020. № 1 (104). С. 16-30. EDN: FKELCUBodalevA.P., IvanovA.G., KostinA.V., Shklyaev K.L., ShklyaevA.L., Deryushev I.A. Interaction of spring operating part of heavy tine harrows with soil. Bulletin NGIEI.2020;1(104):16-30. (In Rus.)Дерюшев И.А., Костев В.В., Луценко Н.А., Васильева О.П. Пути снижения воздействия ходовых систем сельскохозяйственной техники на структуру и свойства почвы // Развитие производства и роль агроинженерной науки в современном мире: Материалы Международной научно-практической конференции, Ижевск, 16-17 декабря 2021 г. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 59-63. EDN: KFJNBNDeryushev I.A., Kostev V.V., Lutsenko N.A., Vasil’eva O.P. Ways to reduce the impact of running systems of agricultural machinery on the structure and properties of the soil. Razvitie proizvodstva i rol agroinzhenernoy nauki v sovremennom mire: Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, December 16-17, 2021. Izhevsk, Izhevsk State Agricultural Academy, 2021:59-63. (In Rus.)Дерюшев И.А., Галицын Д.А., Костев В.В. Перспективные способы посева овощных культур в открытом грунте // Вклад молодых ученых в реализацию приоритетных направлений развития аграрной науки: Материалы Национальной научно-практической конференции молодых ученых, Ижевск, 17-19 ноября 2021 г. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 8-11. EDN: IMZIDCDeryushev I.A., Galitsyn D.A., Kostev V.V. Promising methods of sowing vegetable crops in open ground. Vklad molodykh uchenykh v realizatsiyu prioritetnykh napravleniy razvitiya agrarnoy nauki: Materialy Natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh, Izhevsk, November 17-19, 2021. Izhevsk, Izhevsk State Agricultural Academy, 2021:8-11. (In Rus.)Шкляев К.Л., Шкляев А.Л., Михеева Е.А. Комплекс машин для возделывания и уборки корнеплодов // Современные достижения селекции растений – производству: Материалы Национальной научно-практической конференции, Ижевск, 15 июля 2021 г. Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 311-316. EDN: YTEKMYShklyaev K.L., Shklyaev A.L., Mikheeva E.A. A complex of machines for cultivating and harvesting root crops. Sovremennye dostizheniya selektsii rasteniy – proizvodstvu: Materialy Natsionalnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, Izhevsk, July 15, 2021. Izhevsk, Izhevsk State Agricultural Academy, 2021:311-316. (In Rus.)Первушин В.Ф., Салимзянов М.З., Касимов Н.Г., Шакиров Р.Р., Марков Д.А. Экспериментальная установка для удаления ботвы картофеля // Сельский механизатор. 2022. № 5. С. 6-7. EDN: WSTGGFPervushin V.F., Salimzyanov M.Z., Kasimov N.G., Shakirov R.R., Markov D.A. Justification of the design of the rotary harrow for the care of potato plantings. Selskiy mekhanizator. 2022;5:6-7. (In Rus.)Первушин В.Ф., Салимзянов М.З., Лебедев И.Ю. и др. Обоснование конструкции ротационной бороны для ухода за посадками картофеля // Сельский механизатор. 2020. № 10. С. 14-15. EDN: BNEJQJPervushin V.F., Salimzyanov M.Z., Lebedev I.Yu., FedotovA.A., Dubovtsev S.A Justification of the design of the rotary harrow for the care of potato plantings. Selskiy mekhanizator. 2020;10:14-15. (In Rus.)Kalimullin M.N., Salimzyanov M.Z., Pervushin V.F., Latypov R.M., Ayugin N.P., Shakirov R.R. Development and theoretical study of the impact of the working body on the soil. BIO Web of Conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”. 2022;52:00056. EDN: UDWMKXKalimullin M.N., Salimzyanov M.Z., Pervushin V.F., Latypov R.M., Ayugin N.P., Shakirov R.R. Development and theoretical study of the impact of the working body on the soil. BIO Web of Conferences: International Scientific-Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources». 2022;52:00056.Salimzyanov M., Pervushin V., Kasimov N., Kalimullin M. Substantiation of design and parameters of rotary harrow for preemployment processing ridge planting of potatoes. Engineering for Rural Development: 19, Jelgava, 2020. Pр. 1431-1436. https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF359Salimzyanov M., Pervushin V., Kasimov N., Kalimullin M. Substantiation of design and parameters of rotary harrow for preemployment processing ridge planting of potatoes. Engineering for Rural Development: 19, Jelgava, 2020. Pр. 1431-1436. https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF359Salimzyanov M., Pervushin V., Shakirov R., Kalimullin M. Improvement of technology and machines for growing potatoes in agriculture. Engineering for Rural Development: 19, Jelgava, 2020. Pр. 1423-1430. https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF356Salimzyanov M., Pervushin V., Shakirov R., Kalimullin M. Improvement of technology and machines for growing potatoes in agriculture. Engineering for Rural Development: 19, Jelgava, 2020. Pр. 1423-1430. https://doi.org/10.22616/ERDev.2020.19.TF356

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