The combine harvester for cabbage harvesting in small-scale farms

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Currently, cabbage is cultivated in almost all regions of Russia. However, its production volumes are insufficient. A further dynamic increase in the volume of commercial cabbage production is not possible due to the lack of modern cabbage harvesting equipment for vegetable growing.

AIM: Development of the new cabbage harvester taking into account modern conditions of vegetable growing and assessment of the quality of its operation.

METHODS: As part of this aim, a prototype of the small-sized cabbage harvester was developed, the operating mode of its main leaf separating device was justified, and the quality of operation was assessed in production conditions in accordance with the requirements of the AIST 8.7 – 2013.

RESULTS: During the test, a pronounced flow of all operations performed with the cabbage harvester was observed. The performance indicators of the combine harvester compare favorably with the indicators of agrotechnical requirements (ATR), in particular, the operating speed is on average 53% higher than the speed provided for by the ATR, damage to cabbage heads is up to 9%, and there is practically no contamination of the product.

CONCLUSION: Field tests showed a fairly high operability of the developed cabbage harvester, compliance with the quality performance indicators of agrotechnical requirements in modern conditions of vegetable growing.

About the authors

Alexey S. Alatyrev

Chuvash State Agrarian University

Author for correspondence.
Email: Leha.alatyrev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3059-9352
SPIN-code: 8101-2562

Cand. Sci. (Engineering), Head of the Transport and Technological Machines and Facilities Department

Russian Federation, Cheboksary

Nikolay A. Emelyanov

Chuvash State Agrarian University

Email: emelya.kolya19977@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0475-2157
SPIN-code: 1054-1770

Postgraduate of the Transport and Technological Machines and Facilities Department

Russian Federation, Cheboksary

Vadim S. Nikitin

Chuvash State Agrarian University

Email: vadim-nikitin-97@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-2733-1032
SPIN-code: 8878-4407

Postgraduate of the Transport and Technological Machines and Facilities Department

Russian Federation, Cheboksary

Irina S. Kruchinkina

Chuvash State Agrarian University

Email: irinka58.84@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4995-8706
SPIN-code: 1986-5266

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Mathematics, Physics and Information Technology Department

Russian Federation, Cheboksary

Sergey S. Alatyrev

Chuvash State Agrarian University

Email: S_Alatyrev1955@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4694-2381
SPIN-code: 7789-5968

Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Transport and Technological Machines and Facilities Department

Russian Federation, Cheboksary

References

  1. Onezhkina ON. Funktsionirovaniya i razvitie rynka ovoshchnoy produktsii [dissertation] Stavropol; 2020. (In Russ.)
  2. Atyrev SS, Kruchinkina IS, Atyrev AS. Equipment and technologies for harvesting cabbage (review, theory, technological calculation, development). Cheboksary: ChGU; 2020. (In Russ.)
  3. Alatyrev SS, Savelichev KA, Alatyreva IS, Grigoriev AO. New technologies and technical means for harvesting cabbage. Tractors and agricultural machinery. 2008;7:16–17. (In Russ.) EDN: JUXOCV
  4. Zhou C, Luan F, Fang X, Chen H. Design of cabbage pulling-out test bed and parameter optimization test. CET. 2017;62:1267–1272. doi: 10.3303/CET1762212
  5. Alatyrev SS, Kruchinkina IS, Alatyrev AS, et al. Technology and parameters of cabbage machine harvesting by careful stacking of heads in containers. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2020;433:012005. doi: 10.1088/1755-1315/433/1/012005
  6. Gao TH, Wang TB, Zhou ZC. Optimization experiment of influence factors on greenhouse vegetable harvest cutting. Transactions of the CSAE. 2015;31(19):15–21. doi: 10.5424/sjar/2023211-19979
  7. Song KS, Hwang H, Hong JT. Automatic cabbage feeding, piling, and unloading system for tractor implement Chinese cabbage harvester. IFAC Proceedings. 2000;33(29):259.
  8. Patent USA 3497013 / February 24, 1970. Baker WM. Cabbage and lettuce harvesters. Accessed: 29.09.2023. Available from: https://patentimages.storage.googleapis.com/98/e5/6d/e5560688caf08d/US3497013.pdf
  9. Chagnon R, Eng P, Charles MT, et al. Development of a Cabbage Harvester. ASABE. 2004;41025. doi: 10.13031/2013.17892
  10. Murakami N, Otsuka K, Inoue K, Sugimoto M. Agricultural Machinery. 1999;61(5):93. doi: 10.11357 / jsam 1937.61.5_93
  11. Hachiya M, Amano T, Yamagata M, Kojima M. Development and Utilization of a New Mechanized Cabbage Harvesting System for Large Fields. Japan Agricultural Research Quarterly. 2004;38(2):97–103.
  12. Kanamitsu M, Yamamoto K. Development of Chinese cabbage harvester. JARQ. 1996;30(1):35.
  13. Du DD, Fei GQ, Wang J. Development and experiment of self-propelled cabbage harvester. Transactions of the Chinese Society of Agricultural. Engineering. 2015;31(14):16. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.14.003
  14. Geng DY, Zhand TZ, Luo H. Analysis of agricultural machinery development trend in our country. Transactions of Chinese Society for Agricultural Machinery. 2004;4:208.
  15. Tikhonov NI. Obosnovanie tekhnologiy i tekhnicheskikh sredstv dlya uborki kapusty [dissertation] Moscow; 1996. (In Russ.)
  16. Avtorskoe svidetelstvo USSR №1175389 / 30.08.85. Byul. №32. Alatyrev SS, Romanovskiy NN, Gorodkov VP. Rabochiy organ kapustouborochnoy mashiny. (In Russ.) EDN: LORYMD
  17. Patent RUS № 2365086 / 27.08.2009. Byul. № 24. Savelichev KA, Alatyreva IS, Grigoryev AO, et al. Kapustouborochnaya mashina. (In Russ.) EDN: MQSYZX
  18. Patent RUS № 2527025 / 27.08.2014. Byul. № 24. Alatyrev AS, Grigoryev AO, Voronin VV, Alatyrev SS. Otgruzochnoe ustroystvo kapustouborochnoy. (In Russ.) EDN: ZFQZOH
  19. Patent RUS № 2743189 / 16.02.2021. Byul. №5. Kruchinkina IS, Alatyrev AS, Alatyrev SS. Kapustouborochnaya mashina. (In Russ.) EDN: XYVWGA
  20. Patent RUS № 2769128 / 28.03.2022, Byul. №10. Alatyrev AS, Kruchinkina IS, Alatyrev SS. Kapustouborochnyy kombayn. (In Russ.) EDN: EBLDWW
  21. Kruchinkina IS, Alatyrev AS, Alatyrev SS, Grigoryev AO. Proizvodstvennaya proverka mnogovariantnogo kapustouborochnogo kombayna. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021;14(1(68)):27–40. (In Russ.)
  22. Romanovskiy N.N., Alatyrev S.S. Osnovnye parametry srezayushchego apparata kapusto-uborochnykh mashin. NIPTIMESKh NZ RSFSR Otdelenie VASKhNIL po Nechernozemnoy zone RSFSR. L., 1986. Dep. Vo VNIITEI agroprom 31.07.86, №291VS-86Dep. (In Russ.)
  23. Alatyrev SS, Savelichev KA. Novoe ustroystvo dlya tovarnoy obrabotki kochanov kapusty. Tekhnika v selskom khozyaystve. 2009;6:50–51. (In Russ.)
  24. Alatyrev SS, Grigoriev AO, Alatyrev AS. Justification of device parameters for loading heads of cabbage into the body of a vehicle. Tractors and agricultural machinery. 2015;9:11–14. (In Russ.) EDN: SKDTJA
  25. Alatyrev SS, Alatyrev AS, Kruchinkina IS. Improving the conditions for separating heaps of cabbage in a cabbage harvester. In: Science, technology, personnel — the basis for achieving breakthrough results in the agro-industrial complex: Collection of scientific and practical materials of the International Scientific and Practical Conference, Kazan, May 26–27, 2021. Vol. XV. Part 2. Kazan: TIPKA; 2021:558–566. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Layout diagram of the cabbage harvester: а — the general view; b — the A-A section of the roller, c — the view B.

Download (245KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The design and technological diagram of the cutter of the new cabbage harvester.

Download (201KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The drum operation area.

Download (42KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diagram of rolling friction of a cabbage head on the conveyor-cutter belt.

Download (39KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. View of a cabbage field where the cabbage harvester research was carried out.

Download (179KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Scheme of motion of the units during the combine harvester research.

Download (35KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Production testing of the combine in the field conditions: a — the front view; b — the rear view.

Download (514KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. The cabbage harvester in transport mode.

Download (135KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Type of products obtained by combine harvesting.

Download (197KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. A fragment of the harvested part of the field with the general plantation on the background.

Download (254KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».