<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Melioration and Water Management</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Melioration and Water Management</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Мелиорация и водное хозяйство</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">0235-2524</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">117361</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.32962/0235-2524-2025-5-20-22</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕЛИОРАЦИИ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>SCIENTIFIC ENSURING MELIORATION</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕЛИОРАЦИИ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Theoretical calculation of the drive mechanism of the automated irrigation system for growing host</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Теоретический расчет механизма привода автоматизированной системы орошения рассадных теплиц</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Грушин</surname>
       <given-names>Алексей Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Grushin</surname>
       <given-names>Alexey Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гжибовский</surname>
       <given-names>Сергей Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>gZhIBOVSKIY</surname>
       <given-names>S A</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Коломеец</surname>
       <given-names>Анастасия Валерьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kolomeec</surname>
       <given-names>Anastasiya Valer'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»</institution>
     <city>Коломна</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">All-Russian Research Institute of Irrigation Systems and Agricultural Water Supply “Raduga”</institution>
     <city>Коломна</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ВНИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">ВНИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ВНИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">ВНИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-23T17:03:24+03:00">
    <day>23</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-23T17:03:24+03:00">
    <day>23</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>5</issue>
   <fpage>20</fpage>
   <lpage>22</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-03-18T00:00:00+03:00">
     <day>18</day>
     <month>03</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://mivh.editorum.ru/en/nauka/article/117361/view">https://mivh.editorum.ru/en/nauka/article/117361/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье рассматриваются способы расчета основных показателей приводного механизма автоматизированной установки микродождевания рассадных культур, выращиваемых по кассетной&#13;
технологии в теплицах. Показывается актуальность предварительного расчета показателей на стадии проектирования, с целью правильного подбора оборудования для конструирования изделия. С помощью&#13;
теоретического метода расчета определено, что мощность двигателя привода механизма передвижения тележек дождевальной установки должна быть не менее 0,5 кВт. Число оборотов двигателя должно&#13;
быть в пределах 993 об/мин. Для обеспечения равномерного движения тележек установки необходимо, чтобы работа движущих сил была равна работе сил сопротивления. Для надежности эксплуатации при перемещении исполнительных тележек дождевальной установки из ряда предлагаемых мотор-редукторов выбран одноступенчатый червячный мотор-редуктор серии 7МЧ-М60. Приведенные расчетные данные позволяют обеспечить уверенность надежности работы привода тележек на стадии проектирования конструкции установки автоматизированного микродождевания кассетной рассады в теплицах</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>This article examines methods for calculating the key performance indicators of an automated micro-sprinkler irrigation system for seedlings grown using cassette technology in greenhouses. It also demonstrates the importance of preliminary calculations at the design stage to ensure proper equipment selection for product construction. Using a theoretical calculation method, it was determined that the motor power of the sprinkler trolley drive mechanism should be at least 0.5 kW. The motor speed should be within 993 rpm. To ensure uniform movement of the trolleys, the work done by the driving forces must be equal to the work done by the resistance forces. To ensure reliable operation when moving the sprinkler trolleys, a single-stage worm geared motor of the 7MCh-M60 series was selected from a range of available geared motors. The presented calculation data allows us to confidently confirm the reliability of the trolley drive during the design stage of the automated micro-sprinkler irrigation system for cassette seedlings in greenhouses</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>механизм привода</kwd>
    <kwd>вычисления</kwd>
    <kwd>расчет показателей</kwd>
    <kwd>автоматизация</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>drive mechanism</kwd>
    <kwd>calculations</kwd>
    <kwd>performance calculation</kwd>
    <kwd>automation</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Среднедушевое потребление овощей в России составляет 104 кг в год, что на 35% меньше, чем рекомендованная Минздравом России норма потребления. Компенсировать недостачу овощной продукции в межсезонный период необходимо за счёт развития собственного производства овощей защищённого грунта. Данный сегмент активно стремится к полному импортозамещению. По итогам 2024 года валовый сбор в зимних теплицах составил 1,63 млн. тонн овощей при внутренней потребности в 2 млн. тонн. Площадь зимних теплиц, находящихся в собственности сельхозорганизаций, КФХ и ИП, выросла до 3350 га, а средняя урожайность достигла 48,7 кг/кв.м. В целом, по итогам 2024 года, самообеспеченность томатами и огурцами выросла до 79,8% [1]. Прогнозы развития тепличного хозяйства в России следующие: К 2026 году ожидается ввод более 3,4 тыс. га новых теплиц, что увеличит производство до 1,7 млн тонн овощей.  Цифровизация и автоматизация процессов приведут к снижению себестоимости на 15–20% уже к 2030 году. Импортозамещение – доля российских томатов на рынке стабильно растёт, а новые гибриды и технологии позволяют снижать зависимость от зарубежных поставщиков.Тепличные хозяйства наиболее автоматизированы и имеют доступ к современным инновационным технологиям. Уровень импортозамещения во многих сферах тепличного сектора продолжает расти. В последнее время быстрыми темпами развивается сектор тепличного выращивание рассады капусты, салатов и зеленных культур с использованием автоматизированных установок для полива. Механизм их работы мало изучен. Цель. Обеспечение уверенности соответствия реализации требованиям к значениям показателей надёжности привода установки автоматизированного микродождевания кассетной рассады в теплицах, основанных на вычислениях. Результаты и их обсуждение. Объектом исследования являются элементы проектируемого привода автоматизированной установки микродождевания теплиц типа проекта «Импотэк» туннельного типа с прямой стенкой габаритами 50х9,6х4,7 м и промежуточными арками через каждые 2 м, высотой нижнего пояса труб арок 2,7 м с диаметром 32 мм. Установка предназначена для дождевания в автоматическом режиме в движении по подвесной рельсовой системе, по которой посредством тросовой системы с мотор-редуктором перемещаются поливная тележка с дождеобразующими устройствами и тележка петлеобразователя питающего шланга [2].  Для определения способности конструкции привода отвечать поставленным требованиям перемещения технологического оборудования дождевальной установки необходимо провести расчёты к требованиям показателей приводного механизма.  Для взаимосвязанного перемещения тележек используется единая тросовая система, кинематическая схема которой показана на рис. 1. Причём поливная тележка движется по отношению к тележке для поворота шланга в два раза быстрее. Это обусловлено тем, что поливная тележка 4 перемещается по всей длине теплицы, а тележка со шлангом 3 только до половины теплицы.Расчёты определения усилий на перемещение составных частей конструкции, подтверждающие работоспособность и надёжность поливной установки производятся согласно приведённой схеме по аналогу для расчёта крановой тележке и механизма подъёма груза. Исходными данными для расчёта являются:1. Масса перемещаемых тележек:- масса тележки перемещения шланга Р1 – 50 кг,- масса тележки поливной Р2 – 96,5 кг. 2. Масса шланга полиэтиленового ПЭ 40х3 мм L=50 м с водой – Р3 = 63 кг, в т.ч. шланг – 18 кг, вода – 45 кг.3. Масса каната (троса) диаметром 4 мм длиной 200 м – Р4 = 13 кг.4. Диаметр колес тележек D1 – 65 мм.5. Диаметр ролика поддержки троса и шланга D2 – 20 мм.6. Диаметр приводного шкива D3 – 200 мм.7. Передаточное число мотор-редуктора i = 40.8. Скорость перемещения тележки поливной – 0,26 м/с9. Сопротивление образованию петли шланга Fпет – 32 кг (экспериментальные данные).  1 - направляющая; 2 - подвес; 3 - тележка перемещения шланга; 4 - тележка поливная; 5 - шланг; 6 - ролик поворотный; 7 - ролик тросовой системы; 8 - трос; 9 - бобышка или упор для рычага отключения движения; 10 - места крепления троса и шланга.Рисунок 1 – Схема кинематическая функциональная привода системы Модель расчёта базируется на расчётах механизмов крановых машин [3-6] и включает определение необходимой мощности двигателя мотор-редуктора и частоты его вращения. Для этого в первую очередь необходимо установить сумму всех сопротивлений составляющих механизма привода.  Общее сопротивление (F) передвижению тележек, троса и шланга от статических нагрузок равно сумме сопротивлений F = Fтп+ Fс где Fтп – сопротивление тележки поливной; Fс – суммарное сопротивление через полиспаст. Сопротивление трения при движении тележки по прямому рельсовому пути вычисляется по формуле где kр – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление от трения реборд колёс и торцов ступиц колеса, принимаем равным 2,5; Р – масса тележки, кг; g – ускорение свободного падения равное 9,81 м/с; f – коэффициент трения подшипника скольжения, принимаем равным 0,3; dв – диаметр вала колеса – 0,02 м; μ – коэффициент трения качения колес по рельсам - 0,0003 м; D1 – диаметр колеса тележки, м.Сопротивление перемещению тележки шланга Fтш будет равноFтш = 2,5 × 50 × 9,81 × (0,3 × 0,002 + 2 × 0,0003) / 0,065 = 124,51 НСопротивление перемещению тележки поливной Fтп равноFтп = 2,5 × 96,5 × 9,81 × (0,3 × 0,002 + 2 × 0,0003) / 0,065 = 240,31 Н  Сопротивление перемещению троса Fт находим по формуле Fт =Р4 × f × gгде Р4 – масса троса – 13 кг; f - коэффициент трения подшипника скольжения (сухое трение) равный 0,3. Тогда Fт равноFт = 13 × 0,3 × 9,81 = 38,26 НСопротивление перемещения шланга с водой Fш находим по формуле  Fш =Р3 × f × gгде Р3 – масса шланга с водой – 63 кг; f – коэффициент трения подшипника скольжения (сухое трение) равный 0,3.Тогда сопротивление шланга с водой будет равноFш = 63 × 0,3 × 9,81 = 185,41 НСопротивление образованию петли (изгиба) шланга Fизг  Fизг = Fпет × gFизг = 32 × 9,81 = 313,92 НУсилие в канате, набегающим на приводной шкив от сопротивления передвижению тележки поливной равно Fтп = 240,31 НПоскольку в конструкции имеется полиспаст и обводные блоки суммарное усилие от перемещения тележки шланга, троса, шланга с водой и сопротивления образованию петли рассчитывается по формуле  где Zп – число полиспастов в системе – 1; Uп – кратность полиспаста – 2; η – кпд общий равен h = hп × hобв, где hп – кпд полиспаста – 0,94; hобв – кпд обводных блоков – 0,74.h = 0,94 × 0,74 = 0,7 Тогда         Fс = (124,51 + 38,26 + 185,41 + 313,92)/(1 × 2 × 0,7) = 472,93 Н Общее сопротивление равно   F = 240,31 + 472,93 = 713,24 HСтатическая мощность двигателя привода равна  кВт где η – кпд редуктора - 0,74.     Pc = (713,24 × 0,26) / (1000× 0,74) = 0,25 кВт Так как в момент пуска двигателя потребляемая мощность из-за нагрузки страгивания тележек возрастает в двое, то необходимо предусмотреть двигатель для комплекта мощностью не менее 0,5 кВт. Определяем число оборотов двигателя при перемещении тележек с максимальной заданной скоростью  п V L = i 60  , об/мингде Vпер – 0,26 м/с; Lшк – длина окружности шкива равна  Lшк = Dшк × π  = 0,2 × 3,14 = 0,628 мПри передаточном числе редуктора i = 40 необходимое число оборотов двигателя будет равно nдв = (0,26 × 60) / 0,628 × 40= 993 об/мин.Выводы и рекомендации. 1. Расчётным методом было определено, что мощность двигателя привода механизма передвижения тележек дождевальной установки должна быть равна ≥ 0,5 кВт. 2. Число оборотов двигателя должно быть в пределах 993 об/мин. 3. Для равномерного движения тележек установки необходимо, чтобы работа движущих сил была равна работе сил сопротивления.    4. Для надёжного выполнения работы по перемещению исполнительных тележек дождевальной установки из ряда предлагаемых мотор-редукторов был отобран одноступенчатый червячный мотор-редуктор серии 7МЧ-М60.  5. Расчётные данные позволяют обеспечить уверенность надёжности работы привода тележек на стадии проектирования конструкции установки автоматизированного микродождевания кассетной рассады в теплицах.6. Автоматизированное устройство микродождевания в теплице позволяет повысить процесс механизации выращивания рассады, сократить до минимума использование ручного труда и привести к снижению себестоимости продукции.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Новые возможности для тепличной отрасли. / Сельскохозяйственные вести. №2. 2025. С. 50-52.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Novye vozmozhnosti dlya teplichnoy otrasli. / Sel'skohozyaystvennye vesti. №2. 2025. S. 50-52.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Грушин А.В., Гжибовский С.А., Коломеец А.В. Актуальность развития тепличного комплекса. / Вестник мелиоративной науки. 2024. № 1.– С. 62-66.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Grushin A.V., Gzhibovskiy S.A., Kolomeec A.V. Aktual'nost' razvitiya teplichnogo kompleksa. / Vestnik meliorativnoy nauki. 2024. № 1.– S. 62-66.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчётам механизмов подъёмно-транспортных машин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высш. шк., 1983. – 350 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuz'min A.V., Maron F.L. Spravochnik po raschetam mehanizmov pod'emno-transportnyh mashin. – 2-e izd., pererab. i dop. – Mn.: Vyssh. shk., 1983. – 350 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Курсовое проектирование грузоподъёмных машин: Учеб. Пособие для студентов маши-ностр. спец. вузов/С.А. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и др.; Под ред. С.А. Казака. – М.: Высш. шк., 1989. – 319 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kursovoe proektirovanie gruzopod'emnyh mashin: Ucheb. Posobie dlya studentov mashi-nostr. spec. vuzov/S.A. Kazak, V.E. Dus'e, E.S. Kuznecov i dr.; Pod red. S.A. Kazaka. – M.: Vyssh. shk., 1989. – 319 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Расчёты механических передач : учебное пособие к курсовому и дипломному проекти-рованию / С.Г. Карнаух – Краматорск : ДГМА, 2016. – 253 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Raschety mehanicheskih peredach : uchebnoe posobie k kursovomu i diplomnomu proekti-rovaniyu / S.G. Karnauh – Kramatorsk : DGMA, 2016. – 253 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Расчёт крановых механизмов. Курсовой проект [Электронный ресурс]: учебное пособие /В.В. Каржавин, С.Ф. Каменских, И.В. Душанин. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2017. 115 с. Режим доступа: http://elar.rsvpu.ru/978-5-8050-0634-1.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Raschet kranovyh mehanizmov. Kursovoy proekt [Elektronnyy resurs]: uchebnoe posobie /V.V. Karzhavin, S.F. Kamenskih, I.V. Dushanin. Ekaterinburg: Izd-vo Ros. gos. prof.-ped. un-ta, 2017. 115 s. Rezhim dostupa: http://elar.rsvpu.ru/978-5-8050-0634-1.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
