agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2021.22.1.119-127agronauka-688Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATIONЛабораторные исследования ударных воздействий роликовой сортировальной машины на клубни картофеляLaboratory studies of the impact of a roller sorting machine on potato tubershttps://orcid.org/0000-0002-4758-3843ДороховА. С.DorokhovA. S.

Дорохов Алексей Семенович, доктор техн. наук, член-корреспондент РАН, зам. директора по научно-организационной работе

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428, e-mail: vim@vim.ru

Alexey S. Dorokhov, DSc in Engineering, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Deputy Director for scientific and organizational work

https://orcid.org/0000-0002-9442-2276СибирёвА. В.SibirеvA. V.

Сибирёв Алексей Викторович, доктор техн. наук, ст. научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428, e-mail: vim@vim.ru

Alexey V. Sibirеv, DSc in Engineering, senior researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

sibirev2011@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9546-7695АксеновА. Г.AksenovA. G.

Аксенов Александр Геннадьевич, кандидат техн. наук, вед. научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428, e-mail: vim@vim.ru

Alexander G. Aksenov, PhD in Engineering, leading researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

https://orcid.org/0000-0002-4899-9197СазоновН. В.SazonovN V.

Сазонов Николай Викторович, мл. научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428, e-mail: vim@vim.ru

Sazonov Nikolay Viktorovich, junior researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»РоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation202117022021221119127Copyright © Дорохов А.С., Сибирёв А.В., Аксенов А.Г., Сазонов Н.В., 20212021Дорохов А.С., Сибирёв А.В., Аксенов А.Г., Сазонов Н.В.Dorokhov A.S., Sibirеv A.V., Aksenov A.G., Sazonov N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/688

Существующие машины для сортирования картофеля повреждают товарную продукцию в результате взаимодействия клубней картофеля между собой, с рабочими органами и комками почвы. Наибольший процент повреждений клубней картофеля происходит в результате их взаимодействия с рабочими органами машин для сортирования. С целью определения места наибольшего силового воздействия рабочих органов сортирующих машин на клубень картофеля и проведения последующих мероприятий по устранению негативных воздействий в конструкции данных машин проведены лабораторные исследования с использованием программного инструмента «Электронный картофель Tuber Log». Представлены результаты сравнительных исследований силового воздействия сортирующей поверхности на электронный клубень картофеля при различных значениях поступательной скорости движения и времени взаимодействия рабочей поверхности машины для сортирования клубней картофеля роликового типа. Анализ графических зависимостей показал, что наибольшее силовое воздействие (до 22 Н) на клубень картофеля приходится на временной интервал значений от 8,5 до 9,5 с при этом среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации составляют σ = 5,7 и ν = 24,8 % соответственно. Анализ экспериментальных данных показал, что наиболее «щадящим» силовым воздействием рабочих органов машины для сортирования при поступательной скорости движения роликового полотна 1,4 м/с, на протяжении всего технологического процесса сортирования является минимальное силовое воздействие на сортируемую продукцию в диапазоне от 3 до 6,5 Н, что составляет 28-31 % от максимального силового воздействия рабочих органов при скоростях движения 1,8 и 2,2 м/с.

Existing machines for sorting potatoes damage marketable products as a result of the interaction of potato tubers with each other, with working organs and soil clods. The greatest percentage of damage to potato tubers occurs as a result of their interaction with the working bodies of the machines for sorting. In order to determine the place of the greatest force impact of the working bodies of the sorting machines on the potato tuber and to carry out subsequent measures to eliminate negative effects in the design of these machines, laboratory studies were carried out using the "The TuberLog Electronic Potato" software tool. The article provides the results of comparative studies of the force impact of the sorting surface on the electronic potato tuber at various values of the forward speed of movement and interaction time of the working surface of roller-type machine for sorting potato tubers. Analysis of graphical dependencies showed that the greatest force impact (up to 22 N) on a potato tuber falls on the time interval of values from 8.5 to 9.5 s, while the standard deviation and coefficient of variation are σ = 5.7 and ν = 24.8 %, respectively. The analysis of the experimental data showed that the most "gentle" force impact of the working bodies of the sorting machine at the forward speed of the roller belt of 1.4 m / s throughout the entire technological process of sorting is the minimum force impact on the sorted products in the range from 3 to 6.5 N, which is 28-31% of the maximum force impact of working bodies at speeds of 1.8 and 2.2 m/s.

уборкасиловое воздействиекартофельрабочие органымашина для сортированияharvestingforce impactpotatoworking bodiessorting machineРабота выполнена при государственной поддержке молодых российских ученых (стипендия Президента РФ СП-1004.2021.1). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The work was carried out under the state support of young Russian scientists (scholarship of the Pres- ident of the Russian Federation SP-1004.2021.1). The authors thank the reviewers for their contributions to the peer review of this work.ReferencesПротасов А. А. Функциональной подход к созданию лукоуборочной машины. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина». 2011;(2 (47)):37-43. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20231280Protasov A. A. Funktsional'noy podkhod k sozdaniyu lukouborochnoy mashiny. [Functional approach to onion harvester designing]. Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya «Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet im. V. P. Goryachkina» = Vestnik of Federal State Educational Establishment of Higher Professional Education «Moscow State Agroengineering University named after V. P. Goryachkin». 2011;(2 (47)):37-43. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20231280Dorokhov A. S., Sibirev A. V., Aksenov A. G. Dynamic systems modeling using artificial neural networks for agricultural machines. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019;58(2):63-75. URL: http://oaji.net/articles/2019/1672-1567792772.pdfDorokhov A. S., Sibirev A. V., Aksenov A. G. Dynamic systems modeling using artificial neural networks for agricultural machines. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019;58(2):63-75. URL: http://oaji.net/articles/2019/1672-1567792772.pdfСорокин А. А. Теория и расчет картофелеуборочных машин: монография. М.: ВИМ, 2006. 159 с. Режим доступа: http://vniiesh.ru/results/katalog/2342/16135.htmlSorokin A. A. Teoriya i raschet kartofeleuborochnykh mashin: monografiya. [Theory and calculation of potato harvesting machines: monograph]. Moscow: VIM, 2006. 159 p. URL: http://vniiesh.ru/results/katalog/2342/16135.htmlКостенко М. Ю., Костенко Н. А. Вероятностная оценка сепарирующей способности элеватора картофелеуборочной машины. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2009;(12):4.Kostenko M. Yu., Kostenko N. A. Veroyatnostnaya otsenka separiruyushchey sposobnosti elevatora kartofeleuborochnoy mashiny. [Probabilistic assessment of the separating capacity of the potato harvester elevator]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo khozyaystva. 2009;(12):4. (In Russ.).Сибирёв А. В., Аксенов А. Г., Дорохов А. С. Уточненный расчет сепарирующей поверхности машины для уборки лука. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018;12(3):28-31. DOI: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-12-3-28-31Sibirev A. V., Aksenov A. G., Dorokhov A. S. Utochnennyy raschet separiruyushchey poverkhnosti mashiny dlya uborki luka. [Proximate Design of Onion Harvester Separating Surface]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii = Agricultural Machinery and Technologies. 2018;12(3):28-31. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2018-12-3-28-31Сибирёв А. В., Аксенов А. Г., Мосяков М. А. Обоснование конструктивных и технологических параметров сепарирующего пруткового транспортера с ассиметричным расположением эллиптического встряхивателя и поддерживающего ролика. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». 2018;(4):15–20. DOI: https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-4-15-20Sibirev A. V., Aksenov A. G., Mosyakov M. A. Obosnovanie konstruktivnykh i tekhnologicheskikh parametrov separiruyushchego prutkovogo transportera s assimetrichnym raspolozheniem ellipticheskogo vstryakhivatelya i podderzhivayushchego rolika. [Determiningdesign and technological parameters of the separating rod conveyor with assymetrical shakers]. Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya «Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet imeni V. P. Goryachkina» = Vestnik of Federal State Educational Establishment of Higher Professional Education «Moscow State Agroengineering University named after V. P. Goryachkin». 2018;(4):15–20. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-4-15-20Краснощеков Н. В. Агроинженерная стратегия: от механизации сельского хозяйства к его интеллектуализации. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2010;(8):5-8.Krasnoshchekov N. V. Agroinzhenernaya strategiya: ot mekhanizatsii sel'-skogo khozyaystva k ego intellektualizatsii. [Agroengineering strategy: from mechanization of agriculture to its intellectualization!]. Traktory i sel'skokhozyaystvennye mashiny. 2010;(8):5-8. (In Russ.).Камалетдинов Р. Р. Объектно-ориентированное имитационное моделирование в среде теории информации (информационное моделирование). Известия Международной академии аграрного образования. 2012;(14-1):186a-194.Kamaletdinov R. R. Ob"ektno-orientirovannoe imitatsionnoe modelirovanie v srede teorii informatsii (informatsionnoe modelirovanie). [Object-oriented imitating modeling in the environment of the information theory (information modeling)]. Izvestiya Mezhdunarodnoy akademii agrarnogo obrazovaniya = Izvestia MAAO. 2012;(14-1):186a-194.Рейнгарт Э. С., Сорокин А. А., Пономарев А. Г. Унифицированные картофелеуборочные машины нового поколения. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2006;(10):3-5. Режим доступа: http://www.avtomash.ru/gur/2006/200610.htmReyngart E. S., Sorokin A. A., Ponomarev A. G. Unifitsirovannye kartofeleuborochnye mashiny novogo pokoleniya. [Unified potato harvesters of the new generation]. Traktory i sel'skokhozyaystvennye mashiny. 2006;(10):3-5. (In Russ.). Режим доступа: http://www.avtomash.ru/gur/2006/200610.htmСорокин А. А. Методика расчета параметров колеблющегося лемеха. Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002;(7):25-26.Sorokin A. A. Metodika rascheta parametrov koleblyushchegosya lemekha. [Method of calculating the parameters of the oscillating ploughshare]. Traktory i sel'skokhozyaystvennye mashiny. 2002;(7):25-26. (In Russ.).Hevko R. B., Tkachenko I. G., Synii S. V. Development of design and investigation of operation processes of small-sclale root crop and potato harvesters. INMATEH-agricultural engineering. 2016;49(2):53-60. URL: https://www.researchgate.net/publication/316672786_Development_of_design_and_investigation_of_operation_processes_of_small-sclale_root_crop_and_potato_harvestersHevko R. B., Tkachenko I. G., Synii S. V. Development of design and investigation of operation processes of small-sclale root crop and potato harvesters. INMATEH-agricultural engineering. 2016;49(2):53-60. URL: https://www.researchgate.net/publication/316672786_Development_of_design_and_investigation_of_operation_processes_of_small-sclale_root_crop_and_potato_harvestersFarhadi R., Sakenian N., Azizi P. Design and construction of rotary potato grader, Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2012;8(2):304-314. URL: https://www.researchgate.net/publication/266550697_Design_and_construction_of_rotary_potato_grader_part_IFarhadi R., Sakenian N., Azizi P. Design and construction of rotary potato grader, Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2012;8(2):304-314. URL: https://www.researchgate.net/publication/266550697_Design_and_construction_of_rotary_potato_grader_part_INatenadze N. The design and theoretical justification of a vibratory digger shovel. Scientific technical union of mechanical engineering Bulgarian association of mechanization in agriculture. 2016;62(1):9-11. URL: https://stumejournals.com/journals/am/2016/1/9Natenadze N. The design and theoretical justification of a vibratory digger shovel. Scientific technical union of mechanical engineering Bulgarian association of mechanization in agriculture. 2016;62(1):9-11. URL: https://stumejournals.com/journals/am/2016/1/9Aniket U. Dongre, Rahul Battase, Sarthak Dudhale, Vipul R. Patil, Deepak Chavan. Development of Potato Harvesting Model, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017;10(4):1567-1570. URL: https://www.irjet.net/archives/V4/i10/IRJET-V4I10288.pdfAniket U. Dongre, Rahul Battase, Sarthak Dudhale, Vipul R. Patil, Deepak Chavan. Development of Potato Harvesting Model, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017;10(4):1567-1570. URL: https://www.irjet.net/archives/V4/i10/IRJET-V4I10288.pdfBangar V. T., Jadhav S. R., Patil K. D., Biradar V. U., Ostwal R. S. Design and development of potato harvester. International Journal of Advance Research and Innovative Ideas in Education. 2016;2(3):3343-3347 URL: http://www.ijariie.com/AdminUploadPdf/DESIGN_AND_DEVELOPMENT_OF_POTATO_HARVESTER_ijariie2586.pdfBangar V. T., Jadhav S. R., Patil K. D., Biradar V. U., Ostwal R. S. Design and development of potato harvester. International Journal of Advance Research and Innovative Ideas in Education. 2016;2(3):3343-3347. URL: http://www.ijariie.com/AdminUploadPdf/DESIGN_AND_DEVELOPMENT_OF_POTATO_HARVESTER_ijariie2586.pdf

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