ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2026.258.281-296isplta-756Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОКTECHNOLOGY AND EQUIPMENT OF LOGGING INDUSTRIESИсследование кинематики фрезерного рабочего органа орудия для ухода за насаждениями в рядах деревьевKinematic analysis of the milling working part of an implement for tending tree rows in plantationsДручининД. Ю.DruchininD. Yu.

ДРУЧИНИН Денис Юрьевич – заведующий кафедрой механизации лесного хозяйства и проектирования машин, кандидат технических наук, доцент 

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

DRUCHININ Denis Yu. – PhD (Technical), Head of the Department of Mechanization and Machine Design, Associate Professor

394087. Timiryazeva str. 8. Voronezh

druchinin.denis@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7428-0821БухтояровЛ. Д.BukhtoyarovL. D.

БУХТОЯРОВ Леонид Дмитриевич – доцент кафедры лесной промышленности, метрологии, стандартизации и сертификации, кандидат технических наук

WoS Researcher ID: AAO-5129-2020

Scopus Author ID: 57207453672

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

BUKHTOYAROV Leonid D. – PhD (Technical), Associate Professor, Department of Forest Industry, Metrology, Standardization and Certification

WoS Researcher ID: AAO-5129-2020

Scopus Author ID: 57207453672

394087. Timiryazeva str. 8. Voronezh

vgltamlx@yandex.ruГнусовМ. А.GnusovM. A.

ГНУСОВ Максим Александрович – доцент кафедры безопасности жизнедеятельности и правовых отношений, доктор технических наук

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

GNUSOV Maksim A. – DSc (Technical), Associate Professor, Department of Life Safety and Legal Relations

394087. Timiryazeva str. 8. Voronezh

mgnusov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3764-3873ЛысычМ. Н.LysychM. N.

ЛЫСЫЧ Михаил Николаевич – доцент кафедры лесной промышленности, метрологии, стандартизации и сертификации, кандидат технических наук

WoS Researcher ID: N-3089-2016

Scopus Author ID: 57207472657

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

LYSYCH Mikhail N. – PhD (Technical), Associate Professor, Department of Forest Industry, Metrology, Standardization and Certification

394087. Timiryazeva str. 8. Voronezh

miklynea@yandex.ruФатхулинВ. Р.FatkhulinV. R.

ФАТХУЛИН Вадим Русланович – аспирант кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин

394087, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж

FATKHULIN Vadim R. – PhD student, Department of Forestry Mechanization and Machine Design

394087. Timiryazeva str. 8. Voronezh

injener25776@mail.ruВоронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. МорозоваРоссияVoronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. MorozovRussian Federation2026080720260258281296Copyright © Дручинин Д.Ю., Бухтояров Л.Д., Гнусов М.А., Лысыч М.Н., Фатхулин В.Р., 20262026Дручинин Д.Ю., Бухтояров Л.Д., Гнусов М.А., Лысыч М.Н., Фатхулин В.Р.Druchinin D.Y., Bukhtoyarov L.D., Gnusov M.A., Lysych M.N., Fatkhulin V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/756

При выращивании насаждений немаловажным фактором их успешного роста и развития является дополнительная обработка почвы, заключающаяся в ее рыхлении и удалении сорной растительности. В лесном хозяйстве данная технологическая операция выполняется в основном в междурядьях насаждений пропашными культиваторами или методом седлания рядка с оставлением защитной зоны специальными лесными орудиями. Непосредственно в ряду лесные культуры осветляются вручную при помощи мотокусторезов и триммеров, что непроизводительно. По аналогии с садовыми орудиями авторами разработана конструкция орудия для обработки почвы в рядах древесных насаждений, оснащенного фрезерным рабочим органом. Целью работы является составление математической модели движения вертикально вращающейся фрезы с дугообразным уводом из ряда в процессе обработки почвы орудием многолетних насаждений для оценки кинематических параметров рабочего процесса. В разработанной модели учтено, что орудие движется поступательно, а кривошип, на котором установлена фреза, работает как кулиса, то есть движется по полудуге. Определение положения обрабатываемых растений увязано с рабочим органом, так как при выводе из ряда фреза не должна задевать стволики. В качестве примера использования модели показан результат моделирования фрагментов рабочей зоны для двух разных шагов посадки растений – 1 м и 2 м. Представленное математическое описание кинематики рабочего процесса почвообрабатывающего орудия с фрезерным рабочим органом может быть использовано для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований работы данного вида техники и сокращает время разработки серийных технических образцов.

When growing plantings, an important factor in their successful growth and development is additional tillage, which consists in loosening and removing weedage. In forestry, this technological operation is performed mainly in the spacing of plantations by inter-row cultivators or by saddling a row with leaving a protective zone with special forest tools. Directly in the row, the forest crops are clarified manually with the help of motorcycle cutters and trimmers, which is not productive. By analogy with garden tools, the authors have designed a machine for cultivating the soil in rows of tree plantation, equipped with a milling working part. The purpose of the work is to compile a mathematical model of the movement of a vertically rotating milling cutter with an arcuate withdrawal from a row during tillage with a perennial plantings tool to evaluate the kinematic parameters of the work process. The developed model takes into account that the gun moves progressively, and the crank on which the milling cutter is mounted works like a curtain rod, that is, it moves in a half-arc. The determination of the position of the treated plants is linked to the working part, as when moving out of the row, the milling cutter should not touch the stipes. As an example of using the model, the result of modeling fragments of a work area for two different plant spacing is shown – 1 m and 2 m. The presented mathematical formulation of the kinematics of a tillage tool with a milling working part work process of can be used for further theoretical and experimental studies of the operation of this type of equipment and reduces the development time of serial technical samples.

лесное хозяйстводополнительная обработка почвыпочвообрабатывающая фрезакинематикатраекторияприствольная зонашаг посадкиforestryaftertreatment tillagerotary cultivatorkinematicstrajectorytrunk areaplant spacingИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-19-00876, https://rscf.ru/project/25-19- 00876/.ReferencesАндержанова Н.Н. Конструктивные особенности сегментной фрезы для малогабаритной почвообрабатывающей техники // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: мат. межд. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола, 2023. С. 835-839.Anderzhanova N.N. Design features of a segment milling cutter for small-sized tillage machinery. Current issues of improving the technology of production and processing of agricultural products: mat. of int. sci.-pract. conf. Yoshkar-Ola, 2023, pp. 835-839. (In Russ.)Белоусов С.В., Камбулов С.И., Рыков В.Б., Туровский Б.В. Кинематика ротационных почвообрабатывающих машин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2023. №1 (69). С. 509-519.Belousov S.V., Kambulov S.I., Rykov V.B., Turovsky B.V. Kinematics of rotary tillage machines. Proceedings of the Nizhnevolzhsky agrouniversity complex: Science and higher professional education, 2023, no. 1 (69), pp. 509-519. (In Russ.)Блохин В.Н., Случевский А.М., Орехова Г.В., Бритоусов А.В. К вопросу об оптимизации конструкции активных рабочих органов почвофрез с вертикальной осью вращения // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. №6 (64). С. 39-42.Blokhin V.N., Sluchevsky A.M., Orekhova G.V., Britousov A.V. To the question of optimizing the design of dynamic tillage tool with a vertical axis of rotation. Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy, 2017, no. 6 (64), pp. 39-42. (In Russ.)Бычков В.В., Кадыкало Г.И., Шевкун В.А. Тенденции развития машин для обработки почвы в садах и ягодниках // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2011. №2 (10). С. 59-63.Bychkov V.V., Kadykalo G.I., Shevkun V.A. Tendencies of development of machines for soil tillage in the gardens and berry- fields. Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev, 2011, no. 2 (10), pp. 59-63. (In Russ.)Винокуров В.Н., Силаев Г.В., Золотаревский А.А. Машины и механизмы лесного хозяйства и садово-паркового строительства. М.: Академия, 2004. 400 с.Druchinin D.Yu., Gnusov M.A., Usikov A.V., Medvedev D.Yu. Analysis of the design and technological features of tools for trunk tillage. Actual problems of the development of the forest complex: mat. of the XXI int. sci.-tech. conf.. Vologda, 2023, pp. 173-178. (In Russ.)Гладков А.Е. Анализ функциональных параметров ротационного рабочего органа почвообрабатывающей машины // Инженерные технологии в сельском и лесном хозяйстве: мат. Всерос. нац. науч.-практ. конф. Тюмень, 2020. С. 23-27.Filippov R.A., Khort D.O., Smirnov I.G. Remote milling unit for the soil cultivation in the neartree-trunk zone of fruit plants. Tavrichesky Bulletin of Agrarian Science, 2018a, no. 4 (16), pp. 166-175. (In Russ.)Дручинин Д.Ю., Гнусов М.А., Усиков А.В., Медведев Д.Ю. Анализ конструктивных и технологических особенностей орудий для приствольной обработки почвы // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: мат. XXI межд. науч.-тех. конф. Вологда, 2023. С. 173-178.Filippov R.A., Khort D.O., Shevkun V.A. Justification parameters of portable milling section for soil processing in the areas fruit plants. Energy and automation, 2018b, no. 2 (36), pp. 66-78. (In Russ.)Филиппов Р.А., Хорт Д.О., Смирнов И.Г. Отклоняемая фрезерная секция для обработки почвы в приствольных зонах многолетних наcаждений // Таврический вестник аграрной науки. 2018a. №4 (16). С. 166-175.Gladkov A.E. Analysis of functional parameters of the rotary working body of a tillage machine. Engineering technologies in agriculture and forestry: mat. of the AllRuss. nat. sci.-pract. conf. Tyumen, 2020, pp. 23-27. (In Russ.)Филиппов Р.А., Хорт Д.О., Шевкун В.А. Обоснование параметров выносной фрезерной секции для обработки почвы в приствольных зонах плодовых насаждений // Енергетика і автоматика. 2018b. №2 (36). С. 66-78. DOI: 10.31548/energiya2018.02.066.Guglev D. Defining the Critical Kinematic Parameters of Rotary Harrow with Vertical Axis of Rotation. Agricultural science and technology, 2011, vol. 3, no. 3, pp. 237–239.Guglev D. Defining the Critical Kinematic Parameters of Rotary Harrow with Vertical Axis of Rotation // Agricultural science and technology. 2011. Vol. 3, no. 3. P. 237–239.Tolvaly-Rosca F., Pásztor J., Forgó Z. Kinematic and Dynamic Modeling of the Rotary Harrow. Acta Universitatis Sapientiae, Electrical and Mechanical Engineering, 2021, vol. 13, iss. 1, pp. 25–38. DOI: 10.2478/auseme-2021-0003.Tolvaly-Rosca F., Pásztor J., Forgó Z. Kinematic and Dynamic Modeling of the Rotary Harrow // Acta Universitatis Sapientiae, Electrical and Mechanical Engineering. 2021. Vol. 13, iss. 1. P. 25–38. DOI: 10.2478/auseme-2021-0003.Vinokurov V.N., Silaev G.V., Zolotarevsky A.A. Machines and mechanisms of forestry and garden and park construction. Moscow: Akademiya, 2004. 400 p. (In Russ.)

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