CC BY
49
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Buber Alina Aleksandrovna, researcher at the All-Russian Scientific Research Institute of Hydrotechnics and Land Reclamation named after A.N. Kostyakova "(Russian Federation, 125550, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya St., 44 Building 2). E-mail: buberalina@gmail.com ORCID: orcid.org/0000-0003-0962-2722 Menshikova Snezhana Aleksandrovna, Senior Researcher, All-Russian Scientific Research Institute of Hydrotechnics and Land Reclamation named after A.N. Kostyakova "(Russian Federation, 125550, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya St., 44 Building 2). ). E-mail: men.s.a@mail.ru ORCID: orcid.org/0000-0001-6216-6805
Информация об авторах Бородычев Виктор Владимирович, директор Волгоградского филиала «Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова» (РФ, 400002, г. Волгоград, ул. им. Тимирязева, 9). E-mail: vkovniigim@yandex.ru Добрачев Юрий Павлович, главный научный сотрудник «Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова» (РФ, 125550, г. Москва, ул. Большая Академическая, д. 44 строение 2). E-mail: dobrachev@yandex.ru ORCID: orcid.org/0000-0002-2186-3652
Бубер Алина Александровна, научный сотрудник «Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова» (РФ, 125550, г. Москва, ул. Большая Академическая, д. 44 строение 2). E-mail: buberalina@gmail.com ORCID: orcid.org/0000-0003-0962-2722
Меньшикова Снежана Александровна, старший научный сотрудник «Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова» (РФ, 125550, г. Москва, ул. Большая Академическая, д. 44 строение 2). E-mail: men.s.a@mail.ru ORCID : orcid. org/0000-0001-6216-6805
DOI: 10.32786/2071-9485-2020-02-41 DEVELOPMENT OF POTATO HARVESTING TECHNIQUE AND ITS MODERN PROSPECTS
V. Luchkova, S. N. Borychev
Ryazan State Agrotechnological University, Ryazan, Russia Received 26.03.2020 Submitted 25.05.2020
Summary
The article provides an overview and a brief analysis of potato harvesting technology in historical terms. The latest trends in the development of potato harvesters are considered. The current prospects of trailed combines are substantiated.
Abstract
Introduction. Potato growing is a sub-branch of crop production, which is one of the most laborintensive and energy-intensive ones. Increasing the efficiency of potato production is possible by improving the most cost components of production technology and technical means for its implementation, which include harvesting. Studying the historical development of the technical features of machine potato harvesting makes possible to identify ways to improve and modernize potato harvesters. The aim of the research is to study the technical parameters of potato harvesting machines, dividing into periods the stages of development of potato harvesting machines and determine current prospects. Object. The object of the research are potato harvesters, their technical characteristics at different periods of time. Materials and methods. The research is based on archive materials and the work of modern scientists involved in this area of study, as well as technical documentation. When studying the object, the following research methods were used: analysis, synthesis, comparison, ranking, generalization, abstraction, concretization, systematization and formalization. Results and conclusion. One can divide the development of potato harvesters into 5 main stages and 4 transition periods. The allocation of the main stages is associated with the use of fundamentally new means of harvesting potatoes: the stage of manual labor, the horse-drawn stage, the tractor stage, the stage of self-propelled combines and the stage of robotization. It should be noted that the achievements of the previous stages are the starting point for the subsequent ones. In this regard, it is necessary to identify transitional periods that have the signs of the previous and subsequent stages and they are as follows: a plow period,
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
a period of elementary mechanization, a period of trailed harvesters and a period of combines with intelligent on-board systems. The formation and improvement of the used tools and means of potato harvesting is associated with periods of their development in terms of technical characteristics, which are evaluative criteria, such as labor costs, energy costs, productivity, loss of tubers, damage to tubers, reliability of agricultural machines and unit cost. In modern conditions, both trailed combines and self-propelled machinery are used. The active implementation of intelligent systems is gaining pace, but trailed potato harvesters remain the most used ones. The reason for this is the optimal ratio: cost of machines, productivity and product quality.
Key words: potato growing, potato harvesting equipment, stages of development, trailed combines, self-propelled combines, combines with technological process robotization.
Citation. Luchkova I. V., Borychev S. N. The development of potato harvesting technology and its current prospects. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2020. 2(58). 419-428. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2020-02-41.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.356.4
РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНОЙ ТЕХНИКИ И ЕЕ СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ
И. В. Лучкова, аспирант С. Н. Борычев, доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «Рязанский государственный агротехнологический университет»,
г. Рязань
Дата поступления в редакцию 26.03.2020 Дата принятия к печати 25.05.2020
Актуальность. Картофелеводство - подотрасль растениеводства, являющаяся одной из самых трудо- и энергозатратных. Повышение эффективности производства картофеля возможно путем совершенствования наиболее затратных составляющих технологии производства и технических средств по ее реализации, к которым относится уборка урожая. Изучение исторического развития технических особенностей машинной уборки картофеля позволяет определить пути совершенствования и модернизация картофелеуборочных машин. Целью исследования является изучение технических параметров картофелеуборочных машин, периодизация на их основе этапов развития картофелеуборочной техники и определение современных перспектив. Объект. Объектом исследования выступают средства уборки картофеля, их технические характеристики в разные периоды времени. Материалы и методы. В основе исследования лежат архивные материалы и работы современных ученых, занимающихся данным направлением исследований, а также техническая документация. При изучении объекта были использованы такие методы исследования, как общий анализ, сравнение элементов и показателей, обобщение, конкретизация, систематизация и частичная формализация. Результаты и выводы. В развитии средств уборки картофеля можно выделить 5 основных этапов и 4 переходных периода. Выделение основных этапов связано с использованием принципиально новых средств уборки картофеля: этап ручного труда; гужевой этап; тракторный этап; этап самоходных комбайнов; этап роботизации. При этом следует отметить, что достижения предыдущих этапов являются стартовой основой последующих. В связи с этим, необходимо выделение переходных периодов, которые обладают признаками предыдущего и последующего этапов: плужный период; период элементарной механизации; период прицепных комбайнов; период комбайнов с интеллектуальными бортовыми системами. Формирование и совершенствование применяемых орудий и средств уборки картофеля связано с периодами их развития в разрезе технических характеристик, выступающих оценочными критериями, такими как трудозатраты, энергозатраты, производительность, потери клубней, повреждение клубней, надежность с.-х. машины, себе-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
стоимость единицы продукции. В современных условиях имеет место применение и прицепных комбайнов, и самоходной техники. Набирает темп активное внедрение интеллектуальных систем, однако наиболее востребованными остаются прицепные картофелеуборочные комбайны, причиной тому являются оптимальные соотношения: стоимость машин, производительность, качество получаемой продукции.
Ключевые слова: картофелеводство, картофелеуборочная техника, этапы развития картофеля, прицепные комбайны, самоходные комбайны, машинная уборка картофеля.
Цитирование. Лучкова И. В., Борычев С. Н. Развитие картофелеуборочной техники и ее современные перспективы. Известия НВ АУК. 2020. 2 (58). 419-428. DOI: 10.32786/2071-94852020-02-41.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Картофелеводство - это перспективная отрасль развития сельского хозяйства, особенно для России, так как есть факторы, указывающие на это: во-первых - различие природных условий возделывания картофеля на территории РФ представляет широкий выбор регионов для расширения картофелеводства в различных географических и природных зонах, во-вторых, картофель имеет традиционно весомый вес в питании населения нашей страны. В этой связи в Федеральной научно-технической программе развития сельского хозяйства на 2017 - 2025 годы появились изменения. Подготовлена подпрограмма «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации». Процесс активного семеноводства неотъемлемо ведет за собой и развитие средств и технологий возделывания и уборки картофеля. Последний этап является самым трудоемким, поэтому актуально остановится именно на нем. Исчерпывающую информацию по данному вопросу можно получить, лишь рассмотрев его историческое развитие.
Целью исследования является изучение технических параметров картофелеуборочных машин, периодизация на их основе этапов развития картофелеуборочной техники и определение современных перспектив.
Материалы и методы. Объектом исследования выступают средства уборки картофеля и их технические характеристики в разные периоды времени. В основе исследования лежат архивные материалы и работы современных ученых, занимающихся данным направлением исследований, в том числе Н. В. Бышов, М. Ю. Костенко, В. М. Переведенцев и др., а также техническая документация (руководство по эксплуатации) [3, 5, 8, 11-13]. При изучении объекта были использованы следующие методы исследования: общий анализ, сравнение элементов и показателей, обобщение, конкретизация, систематизация и частичная формализация.
Результаты и обсуждение. За все время применения средств уборки картофеля произошло много изменений, новаций, конструкторско-инженерных ноу-хау, однако до сих пор ручной труд полностью не ушел из этого процесса.
В развитии средств уборки картофеля можно выделить 5 основных этапа и 4 переходных периода. Выделение основных этапов связано с использованием принципиально новых средств уборки картофеля:
1. Этап ручного труда.
2. Гужевой этап.
3. Тракторный этап.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
4. Этап самоходных комбайнов.
5. Этап роботизации.
При этом следует отметить, что достижения предыдущих этапов являются стартовой основой последующих. В связи с этим необходимо выделение переходных периодов, которые обладают признаками предыдущего этапа и последующего:
1. Плужный период.
2. Период элементарной механизации.
3. Период прицепных комбайнов.
4. Период комбайнов с интеллектуальными бортовыми системами.
Рисунок 1 - Этапы развития средств уборки картофеля Figure 1 - Stages of development of potato harvesters
Временные рамки смены этапов развития средств уборки картофеля сильно размыты и не имеют четких границ. Это обусловлено множеством факторов, основными из которых являются:
- объемы и направления производства картофеля (так уборка картофеля для личных нужд до сих пор, как правило, осуществляется традиционно ручным способом);
- промышленная революция и научно-технический прогресс (способствует созданию множества экспериментальных образцов картофелекопателей и иной картофелеуборочной техники, которые не получили распространения);
- образование новых форм хозяйствования (ведет к развитию конкуренции и, как следствие, возрастает потребность в современных средствах уборки картофеля);
- уровень социально-экономического развития (влечет структурные и качественные изменения в развитии производительных сил, при этом способствует развитию техники при наличии сдерживающего стоимостного фактора).
На первом этапе, когда применялся ручной труд, возделывались небольшие площади не более 0,25-0,35 га. Из инструментария были сохи, мотыги, лопаты, вилы. Эту стадию можно назвать огородным периодом, и она продлилась до середины XIX века.
С увеличением убираемых площадей ручные орудия труда менялись на плуги, развитие которых отмечается на плужном периоде. Использование живой тягловой силы в уборке картофеля характерно для гужевого этапа. Этот этап ознаменован появлением конной тяги и специальных приспособлений для раскапывания картофеля, но человеческий труд оставался в большом объеме неизменно. Этот период уже можно назвать полевым, потому что площади возделывания картофеля значительно выросли. Эта стадия длилась до конца 20-х годов ХХ столетия. Стали появляться картофелекопатели, их усовершенствование определяет период элементарной механизации. Например, во 2-й Рязанской Губернской Сельско-Хозяйственной Кустарно-Промышленной выставке 1923 года среди экспонатов Губсельсклада числился картофелекопатель Пределя.
422
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В энциклопедическом словаре Ф. А. Брокгауза и И. А. Ефрона (том 14 - 1895 год) подробно описываются картофелекопатели того времени. В литературном источнике указывается, что «назначение картофелекопателей заключается не в ускорении самой работы, но в возможно полной очистке клубней от обыкновенно пристающей к ним земли».
Авторами предлагается все картофелекопатели исходя из их строения разделить на три группы. Копатели первой группы имеют самое простое строение, они похожи на окучник, у которого отвалы заменены рядом из 5-7 расположенных веером железных спиц. Технология уборки представляла собой процесс, при котором поднятая лемехом земля с гнездами картофеля разрыхляется спицами и проваливается в промежутки между ними, а клубни разбрасываются в стороны от орудия и позднее подбираются рабочими. К этой группе отнесены картофелекопатели Говарда, Сакка и др.
Вторая группа представлена картофелекопателями-швырялками. Рабочее устройство обычно состоит из железной рамы, находящейся на двух колесах крупного диаметра. От них в движение приводится вал с прикрепленными на него металлическими стержнями. Данный механизм похож на колесо со спицами, но без обода, который вращается либо параллельно оси машины, следовательно, поперек картофельных борозд, либо по направлению ее движения вдоль борозд. Когда такой копатель приступает к работе, то механизм начинает быстро вращаться, подхватывая поднятую лемехом землю и разбрасывая ее. Справа или слева машины иногда прикрепляют железную планку или проволочную решетку. Эти дополнительные элементы не дают клубням возможности разлетаться далеко в сторону.
Картофелекопатели третьей группы оборудованы решеткой, предназначенной для очищения клубней от земли. В копателе Кобылинского земля, двигаясь через ось колеса, падает на решетку, где картофель и обтрясается, а потом попадает в специальный ящик сзади. Наибольшим спросом пользовались копатели первой группы, но отличительным по качеству уборки признано орудие Кобылинского.
Огромную роль в развитии картофелеуборочных средств сыграл Рязанский завод сельскохозяйственных машин («Рязсельмаш»). С 20-х годов ХХ века он полностью перешел на производство тракторных машин по возделыванию картофеля и почвообрабатывающих орудий. С 1931 г. «Рязсельмаш» выпускает первые отечественные машины для механизации возделывания картофеля, конный окучник для возделывания картофеля. Выпускался также картофелекопатель В-9 с шириной захвата 1,5 м. Он состоит из рамы, опирающейся на 2 ходовых колеса, сиденья для рабочего, рычага включения, дышла с двумя вальками и двустороннего подкапывающего рабочего органа в виде изменённого корпуса окучника. Рабочий орган посредством стойки прикрепляется к раме орудия. При движении картофелекопателя подрезанный слой земли вместе с картофелем разваливается по обеим сторонам, вследствие чего достигается более полный вынос клубней на поверхность почвы, чем при выкопке картофеля плугом. Испытания картофелекопателя В-9 показали, что затрата рабочей силы снижается на 10-15 %, а чистота выкапывания клубней повышается по сравнению с выкапыванием плугом. Среднедневная производительность картофелекопателя В-9 около 1,5 га при одном обслуживающем рабочем. Потребная тяга - 2 лошади [3].
Отсчет тракторного этапа условно можно начать с 1936 года, когда завод «Рязсельмаш» приступил к выпуску сельхозмашин тракторной тяги. Также производством выпускались:
- конный однорядный картофелекопатель марки «К» швыряльного типа (1937 г.);
- тракторный 2-рядный картофелекопатель ТЭК-2 элеваторного типа (1940 г.);
- картофелеуборочный комбайна ИКХ.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В послевоенные годы на заводе было создано специальное конструкторское бюро по механизации возделывания и уборки картофеля. Для полной механизации процесса уборки урожая пытались сконструировать несколько образцов картофелеуборочной техники. В результате коллективной работы «Рязсельмаша» и Тульского комбайнового завода были освоены и выпущены первые серии картофелеуборочных комбайнов КОК и ККР-2 [3].
Опытная партия картофелеуборочных комбайнов К-3 выпускается в 1960 году. В них реализованы новейшие по тому времени достижения и конструктивные решения. Машины оправдали и зарекомендовали себя, особенно на легких и средних почвах.
В 1967 г. в Рязани появилось еще одно машиностроительное предприятие - Рязанский комбайновый завод. Он был выделен на базе «Рязсельмаша». Именно на комбайновом заводе производился серийный выпуск картофелеуборочного комбайна ККУ-2 «Дружба» ряда модификаций. Выпущены десятки тысяч этих комбайнов. Также с конвейера этого завода вышли такие востребованные отечественные модели, как картофелеуборочный комбайн КПК-2-01, ККУ-2А, КПК-3, Е-686, Е-684; копатель картофеля КТН-2В 3-х эл., КТН-2В 2-х эл., ККЭ-2М.
Использование самоходных комбайнов выводит на новый уровень развития картофелеуборочную технику, не требующую дополнительного транспорта для перемещения. Комбайн передвигается на колесах самостоятельно, что обеспечивает его маневренность. Этап появления полноценных картофелеуборочных комбайнов - это уже полная механизация технологического процесса уборки урожая.
В современном мире наибольший спрос имеет следующая картофелеуборочная техника: Grimme Ventor 530, Dewulf Kwatro Xtreme, Ploeger AR 4BX, AVR Puma 3, Lockwood 673 Airharvester и др. [10].
Данный этап является перспективным, так как именно на нем заложена основа автоматизации комбайнов бортовыми системами. Одним из современных элементов внедрения интеллектуальных технологий является оснащение комбайнов самыми разнообразными и сложными бортовыми компьютерами и оборудованием. На мониторе, расположенном в кабине комбайнера, отражается актуальная цифровая и графическая информация: об урожайности убираемого картофеля, производительности техники, скорости движения, уровне заполнения бункера, потерях, повреждениях и др. В то же время современные модернизированные комбайны могут быть оснащены, как минимум, системой картирования урожая и технологиями машинного зрения.
Данный этап не является конечным, так как в процессе уборки картофеля непосредственно участвует человек-комбайнер. В перспективе работать с техникой будет специалист новой формации, владеющий навыками управления роботизированной картофелеуборочной техникой. В условиях цифровизации и развития искусственного интеллекта на смену придут киберкомбайны, и начнется эпоха роботизации.
Наступает эра интеллектуальных технических средства в АПК. Разработчики сельскохозяйственной техники делают попытки применять в своей деятельности результаты агрокибернетики, электроники, интеллектуальные, автоматизированные и роботизированные системы, альтернативные источники энергии. Осуществляются попытки создания умных, самообучаемых машин. Создание роботов, пригодных для работы на картофельном поле, связано с большими трудностями. Однако в некоторых направлениях растениеводства роботы уже применяются [7].
Формирование и совершенствование применяемых орудий и средств уборки картофеля связано с периодами их развития (таблица 1) [1, 2, 4, 9].
Таблица 1 - Периодизация этапов развития картофелеуборочной техники Table 1 - Pcriodization of the stages of development of potato harvesting equipment
и
Основные этапы и переходные периоды/ Main stages and transitions Временные рамки (условно) / Period (conditionally) Виды сельскохозяйственного инструмента и техники уборки картофеля / Types of agricultural tools and potato harvesting techniques Оценочные критерии (усредненные) / Evaluation criteria (averaged)
Трудозатраты / Labor Энергозатраты / Energy Производительность / Output Потери клубней / Tubers loss Повреждение клубней / Damage to tubers Надежность с.-х. машины / Reliability of agricultural machinery Себестоимость единицы продукции / Unit cost
1. Этап ручного труда / 1. Manual labor stage До середины XIX века - по настоящее время в ЛПХ / Up to mid XIX century - up to now in household farms По 20-е года XX века / Up to the 1920s Coxa, мотыга, лопата, вилы / Wooden plow, hack, spade, pitchfork +++ — — - — X ++
Плужный период / Plow period Отвальный плуг / Single-fiirrow plow
2. Гужевой этап / 2. Horse-drawn stage Примитивные картофелекопатели (картофелекопатель Пределя, копатель Паулуса, копатель Кобылинского / Primitive potato diggers (Predel potato digger, Pautus digger, Kobylinsky digger) ++ — - - - - ++
Период элементарной механики / Period of elementary mechanization Картофелекопатель B-9, конный однорядный картофелекопатель марки «К» швыряльного типа / V-9 potato digger, horse-drawn single-row potato digger of brand «К» of the throwing type
3. Тракторный этап / 3. Tractor stage Период прицепных комбайнов / Period of trailed harvesters С 50-х годов XX века- по настоящее время I Since 1950s - to the present Картофелеуборочные комбайны КОК и KKP-2, K-3, ККУ-2 «Дружба» / Potato harvesters КОК and KKR-2, K-3, KKU-2 «Friendship» + + ++ ++ + + +
4. Этап самоходных комбайнов / 4. Self-propelled combines stage С 70-х годов XX века -по настоящее время / Since 1970s - to the present Комбайны бункерного и элеваторного типов фирм AVR и Dewulf (Бельгия), Grimme (Германия), Рязсельмаш (СССР) / Bunker and elevator combines AVR and Dewulf (Belgium), Grimme (Germany), Ryazselmash (USSR) - + +++ - - +++ -
Период комбайнов с интеллектуальными бортовыми системами / Period of combines with intelligent on-board systems Начало XXI века - по настоящее время / The beginning of the XXI century - to the present Grimme Ventor 530, Dewulf Kwatro Xtreme, Ploeger AR 4BX, AVR Puma 3, Lockwood 673 Airharvester / Grimme Ventor 530, Dewulf Kwatro Xtreme, Ploeger AR 4BX, AVR Puma 3, Lockwood 673 Airharvester - ++ +++ - - ++ +
5. Этап роботизации картофелеуборочной техники / 5. Robotization stage 2010 год — по настоящее время / 2010-to the present Комбайны с высокой степенью роботизации технологических процессов / Combines with a high degree of robotization of technological processes -- ++4 +++ -- — + +
Условные обозначения / Values
+++ очень высокое значение ++ высокое значение + невысокое значение - низкое значение - очень низкое значение
+++ very high value ++ high value + low level value - low value - very low value
isj
S
о
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Средства уборки картофеля непрерывно изменяются в сторону уменьшения затрат труда и увеличения элементов роботизации. Однако в современных условиях имеет место применения и прицепных комбайнов, и самоходной техники, и набирает темп активное внедрение интеллектуальных систем (например, машинное зрение) как в первую, так и вторую группу картофелеуборочной техники, поэтому актуальным является определение оптимальности их использования [6]. В таблице 2 представлены некоторые релевантные технические и стоимостные параметры, обосновывающие выбор картофелеуборочной техники. Так как существует достаточно большой выбор средств уборки картофеля с дифференциально разными техническими показателями производительности и стоимостными критериями, то в качестве примера использована техника немецкого производителя Grimme.
Таблица 2 - Сравнительная характеристика технических параметров картофелеуборочных машин
Table 2 - Comparative characteristics of the technical parameters of potato harvesters
Типы картофелеуборочных машин / Types of potato harvesters
Прицепные комбайны Самоходные комбайны Комбайны с высокой степенью роботизации техно-
Техническая характеристика комбайна / Harvester specifications (Grimme SE 150-60) / Trailed harvesters (Grimme SE150-60) (Grimme SF 150-60) / Self-propelled harvesters (Grimme SF 150-60) логических процессов (На примере Grimme) / Combines with a high degree of robotization of technological processes (For example Grimme)
Производительность за час ос-
новного времени, га/час / Productivity per hour of the main time, ha/hour 0,2-0,4 0,4 0,5
Количество убираемых рядков, шт. / The number of rows to be har- 2 2 2
vested, pcs.
Количество обслуживающего персонала, чел. / The number of staff, persons 2-4 2-4 1
Вместимость бункера, т / Hopper capacity, t 6 6 6
Ходовый механизм / Travelling gear Колесный / Wheeled Колесный / Wheeled Колесный / Wheeled
Стоимость агрегата, млн. руб./ Unit cost, million rubles 9,6 13,1 26,5
Себестоимость, тыс. руб./т /Cost 10,5 11,3 12,1
of sales, thousand rubles/t
Потери клубней, % / Tubers loss, % 4,1 4,2 3,4
Повреждение клубней, % / Damage to tubers, % 9,1 7,4 6,2
В целях визуального анализа данных таблицы 2, построим диаграмму по заданным показателям, которые имеют усредненное значение (рисунок 2).
Представленная диаграмма акцентирует внимание на том, что прицепные картофелеуборочные комбайны при более низкой ценовой категории обладают техническими параметрами, ненамного уступающими самоходные машины. При оценке предпочтение отдается критериям соотношения стоимости машины, производительности и качеству получаемой продукции.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
я Комбайны с высокой степенью роботизации технологических процессов
(На примере Grimme))/Combines with a high degree of robotization of technological processes (For example Grimme)
■ Самоходные комбайны (Grimme SF 150-60)/Self-propelled harvesters (Grimme SF 150-60)
■ Прицепные комбайны (Grimme
SE 150-60)/Trailed harvesters
(Grimme
SE 150-60)
0 5 10 15 20 25 30
Рисунок 2 - Основные параметры картофелеуборочных машин Figure 2 - The main parameters of potato harvesters
Выводы. Результаты исследований технических параметров картофелеуборочных машин позволили выделить 5 основных этапов развития картофелеуборочной техники, отличающихся использованием принципиально новых средств уборки картофеля. При этом определены 4 переходных периода, которые обладают признаками предыдущего этапа и последующего. Каждый исторический этап и период представлен типичными для того времени видами сельскохозяйственного инструмента и техники уборки картофеля. Сравнительная характеристика технических параметров установила непрерывные изменения в сторону уменьшения затрат труда и увеличения элементов роботизации. На современном этапе наиболее востребованными по соотношению стоимости машины, производительности и качеству получаемой продукции являются прицепные картофелеуборочные комбайны. Таким образом, в настоящее время приоритетные перспективы развития и совершенствования имеет прицепная картофелеуборочная техника (комбайны).
Библиографический список
1. Актуальные вопросы совершенствования картофелеуборочной техники / А. А. Сим-дянкин, М. Ю. Костенко, Г. К. Рембалович, А. С. Колотов, И. Н. Кирюшин, А. М. Кравченко, В. А. Ксендзов, М. Б. Угланов, И. А. Успенский, А. В. Шемякин, Н. А. Костенко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 114. С. 985-1000.
2. Влияние конструктивно-технологической схемы на показатели работы ртофелеубо-рочной машины / Н. В. Бышов, С. Н. Борычев, М. Ю. Костенко, Г. К. Рембалович, Н. Г. Байбо-боев, Н. С. Жбанов // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. 2019. № 1 (41). С. 108-114.
3. История развития техники для уборки картофеля / И. А. Успенский, С. Н. Борычев, И. Н. Кирюшин, А. С. Колотов // Сельский механизатор. 2013. № 5. С. 4-5.
4. К вопросу надежности картофелеуборочных машин / Н. Н. Новиков, Г. К. Рембало-вич, М. Ю. Костенко, Д. Н. Бышов, Д. А. Лапин, Н. А. Костенко // Техника и оборудование для села. 2018. № 9. С. 25-28.
5. Мушинский A. A., Аминова Е. В., Саудабаева А. Ж. Подбор сортов картофеля для почвенно-климатических условий в Оренбургской области на орошении // Известия НВ АУК. 2019. № 2(54). С. 105-112.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Основы снижения энергозатрат в сельскохозяйственном производстве (на примере картофеля): монография / И. А. Успенский [и др.]. Рязань, 2010. 276 с.
7. Оценка перспективной технологической схемы картофелеуборочного комбайна / И.
A. Успенский, Г. К. Рембалович, М. Ю. Костенко, Р. В. Безносюк // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 1 (49). С. 262-269.
8. Прогнозирование качества работы картофелеуборочной машины / М. Ю. Костенко, В.
B. Терентьев, А. В. Шемякин, Н. А. Костенко // Сельский механизатор. 2013. № 5 (51). С. 6-7.
9. Снижение повреждаемости сельскохозяйственной продукции (на примере картофеля) при использовании пневмоконтейнера / И. А. Успенский, И. А. Юхин, А. В. Шемякин [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костыче-ва. 2018. №1 (37). С. 104-108.
10. 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.
11. Biologically active nanomaterials in production and storage of arable crops / S. D. Polischuk, G. I. Churilov, D. G. Churilov, S. N. Borychev, N. V. Byshov, D. V. Koloshein, O. V. Cherkasov // International Journal of Nanotechnology. 2019. №16 (1/2/3). P. 133-146.
12. Features of applying biological preparations in the technology of potato growing on gray forest soils / D. V. Vinogradov, O. N. Terekhina, N. V. Byshov, M. M. Kryuchkov, N. I. Morozova, O. A. Zakha-rova // International Journal of Engineering and Technology. 2018. №7 (4.36). P. 242-246.
13. Validating the parameters of the rotary device for potato haulm removal / N. V. Byshov, S. N. Borychev, Yu. N. Abramov, M. B. Uglanov, M. Yu. Kostenko, G. K. Rembalovich // Bioscience Biotechnology Research Communications. 2019. V. 12. № S5. P. 312-322.
Conclusions. The results of studies of the technical parameters of potato harvesters made it possible to distinguish 5 main stages in the development of potato harvesting machines, which differ in using fundamentally new potato harvesters. At the same time, 4 transitional periods having features of the previous stage and the next one were determined. Each historical stage and period is represented by typical for that time types of agricultural tools and potato harvesting techniques. A comparative characteristic of technical parameters has established continuous changes in reducing labor costs and increasing robotization. At the present stage, trailed potato harvesters are the most demanded in terms of the ratio of the cost of the machine, productivity and quality of the products obtained. Thus, at present trailed potato harvesting equipment (harvesters) is the priority prospects for development and improvement.
Authors Information
Luchkova Inna Vasilyevna, Graduate Student of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev" (390044, Ryazan, Kostychev Str., 1), e-mail: innaluchkova@mail.ru.
Borychev Sergey Nikolaevich, First Vice-Rector, Head of Department "Construction of Engineering Structures and Mechanics" of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev" (390044, Ryazan, Kostychev Str., 1), Doctor of Technical Science, Full Professor, e-mail: 89066486088@mail.ru.
Информация об авторах Лучкова Инна Васильевна, аспирант Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева» (390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1), e-mail: innaluchkova@mail.ru., тел.: +79209506458.
Борычев Сергей Николаевич, первый проректор, заведующий кафедрой «Строительство инженерных сооружений и механика» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева» (390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1), доктор технических наук, профессор, e-mail: 89066486088@mail.ru.
