Архив статей

ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ И КИНЕМАТИКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА НА УСИЛИЕ ОБРЕЗКИ САДОВ И ВИНОГРАДНИКОВ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ (2026)

В статье представлено исследование влияния геометрии и кинематики режущего инструмента на процесс обрезки садов и виноградников. Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения энергопотребления и повышения качества среза при обработке многолетних насаждений. Цель исследования заключалась в установлении количественных зависимостей между параметрами режущего инструмента и усилием резания для разработки энергоэффективных решений. Для достижения этой цели были решены задачи по созданию математической модели процесса резания, анализу силового взаимодействия и определению оптимальных геометрических параметров. Методология исследования включала теоретический анализ силового взаимодействия в системе «нож–ветка» с разработкой соответствующих математических моделей. Численное моделирование выполнялось в среде Mathcad для трех типов режущих кромок: прямолинейной при перпендикулярном и косом врезании, а также криволинейной конфигурации. Основные результаты показали, что применение скользящего движения с углом 60° позволяет снизить усилие резания на 60–70 % по сравнению с традиционным перпендикулярным врезанием. Максимальное усилие уменьшается с 132,81 Н при угле 0° до 30,57 Н при угле 80°. Криволинейный профиль лезвия обеспечивает наиболее стабильные условия резания при углах 70–75°. Оптимальными параметрами признаны: угол скольжения не менее 60°, угол заточки 30–40° и криволинейная форма режущей кромки. Выводы исследования подтверждают эффективность предложенных решений для снижения энергозатрат при обрезке. Разработанная модель может быть использована для проектирования новых и модернизации существующих обрезочных машин, а также для создания систем автоматического управления процессом резания. Полученные результаты открывают перспективы для дальнейших исследований в области совершенствования сельскохозяйственных технологий.