ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МАНИПУЛЯТОРА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УДАЛЕНИЯ РАСТЕНИЙ В СЕМЕНОВОДСТВЕ
DOI 10.12737/2073-0462-2025-1-54-62 УДК 635.1:631.316.45
Ключевые слова:
удаление, автоматизация, заражение, картофель, овощные культуры, теоретические исследования, обоснование параметров.Аннотация
Для селекции картофеля актуальным являются вопросы разработки машин и оборудования для лабораторных и полевых работ. Это связано с тем, что методикой проведения селекционных работ и первых этапов семеноводства предусмотрено сравнение многочисленных растений различного происхождения, отбор лучших для дальнейшего размножения и дальнейшей работы вплоть до выведения нового сорта или передачи семян на размножение в производственных условиях. Целью исследования является разработка манипулятора автоматизированной машины для удаления из почвы зараженных растений картофеля и овощных культур, обеспечивающее исключение заражения семян при выведении новых сортов и гибридов. Научная новизна – закономерности обоснования манипулятора для автоматизированного удаления зараженных растений в семеноводстве. Выполнено теоретическое обоснование системы управления привода исполнительных электроцилиндров манипулятора автоматизированной машины для удаления из почвы зараженных растений картофеля и овощных культур. При проведении теоретических исследований установлено, что основным возмущающим воздействием, вызывающим изменение подачи зараженного растения, является изменение урожайности растений картофеля на поле G, имеющее статистический характер. Разработана функциональная схема системы управления привода исполнительных электроцилиндров манипулятора автоматизированной машины для удаления из почвы зараженных растений картофеля и овощных культур и установлено, что амплитуда полезного сигнала контроллера управления положением манипулятора φmax=10° а частота ωφ=10²c¹ амплитуда помехи γmax=5°, частота сигнала ωγ=8 c¹. Определено, что для получения заданной точности воспроизведения полезного сигнала привода исполнительных электроцилиндров манипулятора необходимо иметь значения постоянных времени датчика и исполнительного механизма, при которых ошибка воспроизведения полезного сигнала ∆φ не превосходила бы 1,5°, а сигнал помехи ослаблялся не менее чем в 20 раз. Разработан манипулятор автоматизированной машины для удаления из почвы зараженных растений картофеля и овощных культур, обеспечивающий извлечение зараженных растений с подкапыванием пласта почвы.
Литература
1. Калинин А. Б., Теплинский И. З., Кудрявцев П. П. Почвенное состояние в интенсивной технологии // Картофель и овощи. 2016. № 2. С. 35–36.
2. Современные технологии и специальная техника для картофелеводства / А. Ю. Измайлов, Н. Н. Колчин, Я. П. Лобачевский, Н. Г. Кынев // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 3. С. 43 – 47.
3. Наумов А. В. Дыхание почвы: составляющие, экологические функции, географические закономерности. Новосибирск: Издательство Сибирского отделения РАН. 2009. 208 с.
4. Гаспарян И. Н. Защита картофеля от ризоктониоза. Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». 2014;(3). С. 22-24.
5. Овэс Е. В., Гаитова Н. А., Шишкина О. А. Индуцирование микроклубнеобразования новых перспективных сортов картофеля в асептической культуре. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020;15(4(60)):48-54. DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-48-54
6. Современные автоматизированные и роботизированные машины для междурядной обработки почвы / А. Р. Валиев, Н. А. Васьков, Р. Ф. Сабиров и др. // Техника и оборудование для села. 2020. № 4. С. 2-7.
7. Сабиров, Р. Ф., Валиев А. Р., Мухамадьяров Ф. Ф. Обоснование конструктивно-технологических параметров устройства для обработки семян биопрепаратами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2021. – Т. 16. – № 3(63). – С. 84-89. – DOI 10.12737/2073-0462-2021-84-89.
8. Особенности взаимодействия винтового рыхлителя с почвой / И.С. Мухаметшин, А. Р. Валиев, А. В. Алешкин и др. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4. С. 50-57.
9. Метод расчета траектории движения зерна в пневмомеханическом шелушителе / Ю. Ф. Лачуга, Р. И. Ибятов, Б. Г. Зиганшин и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. Т.6. С. 64-67.
10. Design optimization and experiment on potato haulm cutter / J. Q. Lü, Q. Q. Shang, Y. Yang, et al. // Transactions of the CSAM. 2016. Vol. 47. No. 5. Р.106–114.
11. Root Carbon Dioxide Fixation by Phosphorus-Deficient Lupinus albus (Contribution to Organic Acid Exudation by Proteoid Roots) / J. F. Johnson, D. L. Allan, C. P. Vance, et al. // Plant Physiology. 1996. Vol. 112(1). P.19-30. DOI: 10.1104/pp.112.1.19
12. Выбор и обоснование параметров экологического состояния агроэкосистемы для мониторинга технологических процессов возделывания сельскохозяйственных культур / А. Б. Калинин, В. А. Смелик, И. З. Теплинский и др. // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2015. № 39. С. 315–319.
13. Zhu F., Zhou Y., Zhu S. Experimental study on heat transfer in soil during heat storage and release processes. Heat. Mass. Transfer. 2021. 57, P. 1485–1497. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00231-02103045-6 (дата обращения 11.10.2024).
14. Актуальные проблемы и приоритетные направления развития картофелеводства / А. В. Коршунов, Е. А. Симаков, Ю. Н. Лысенко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 3. С. 12-20. DOI: 10.24411/ 0235-2451-2018-10303.
1. Kalinin AB, Teplinskiy IZ, Kudryavtsev PP. [Soil condition in intensive technology]. Kartofel i ovoshchi. 2016; 2. 35-36 p.
2. Izmaylov AYu, Kolchin NN, Lobachevskiy YaP, Kynev NG. [Modern technologies and special equipment for potato growing]. Selskokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2015; 3. 43-47 p.
3. Naumov AV. Dykhanie pochvy: sostavlyayushchie, ekologicheskie funktsii, geograficheskie zakonomernosti. [Soil respiration: components, ecological functions, geographical patterns]. Novosibirsk: Izdatelstvo Sibirskogo otdeleniya RAN. 2009; 208 p.
4. Gasparyan IN. [Potato protection from rhizoctonia]. Vestnik Federalnogo gosudarstvennogo obrazovatelnogo uchrezhdeniya vysshego professionalnogo obrazovaniya “Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet imeni V.P. Goryachkina”. 2014; (3). 22-24 p.
5. Oves EV, Gaitova NA, Shishkina OA. [Induction of microtuber formation of new promising potato varieties in aseptic culture]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 15(4(60)). 48-54 p. DOI: https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-48-54
6. Valiev AR, Vaskov NA, Sabirov RF. [Modern automated and robotic machines for inter-row soil cultivation]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2020; 4. 2-7 p.
7. Sabirov RF, Valiev AR, Mukhamadyarov FF. [Justification of the design and technological parameters of the device for treating seeds with biopreparations]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; Vol.16. 3 (63). 84-89 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2021-84-89.
8. Mukhametshin IS, Valiev AR, Aleshkin AV. [Features of the interaction of a screw ripper with soil]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2018; 4. 50-57 p.
9. Lachuga YuF, Ibyatov RI, Ziganshin BG. [Method for calculating the trajectory of grain movement in a pneumatic-mechanical sheller]. Rossiyskaya selskokhozyaystvennaya nauka. 2021; Vol.6. 64-67 p.
10. Lu JQ, Shang QQ, Yang Y. Design optimization and experiment on potato haulm cutter. Transactions of the CSAM. 2016; Vol.47. 5. 106-114 p.
11. Johnson JF, Allan DL, Vance CP. Root carbon dioxide fixation by phosphorus-deficient lupinus albus (Contribution to Organic Acid Exudation by Proteoid Roots). Plant Physiology. 1996; Vol.112(1). 19-30 p. DOI: 10.1104/pp.112.1.19
12. Kalinin AB, Smelik VA, Teplinskiy IZ. [Selection and justification of parameters of the ecological state of the agroecosystem for monitoring technological processes of agricultural crop cultivation]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015; 39. 315-319 p.
13. Zhu F, Zhou Y, Zhu S. Experimental study on heat transfer in soil during heat storage and release processes. [Internet]. Heat. Mass. Transfer. 2021; 57. 1485-1497 p. [cited 2024, October 11]. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s00231-02103045-6.
14. Korshunov AV, Simakov EA, Lysenko YuN. [Actual problems and priority directions of potato growing development]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018; Vol.32. 3. 12-20 p. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10303.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
