Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/321142| Заглавие документа: | Передние голени жука-носорога обыкновенного (Oryctes nasicornis (Linnaeus, 1758) как бионический прототип для моделирования стрельчатых лап культиваторов |
| Другое заглавие: | The front tibia of the european rhinoceros beetle (Oryctes nasicornis (Linnaeus, 1758) as a bionic prototype for modeling the row orop cultivator sweep / A. V. Sinchuk, D. G. Zhorov |
| Авторы: | Синчук, О. В. Жоров, Д. Г. |
| Тема: | ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Сельское и лесное хозяйство ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Машиностроение ЭБ БГУ::МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ::Охрана окружающей среды. Экология человека ЭБ БГУ::ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ НАУКИ. ОТРАСЛИ ЭКОНОМИКИ::Биотехнология |
| Дата публикации: | 2024 |
| Издатель: | Минск : БГУ |
| Библиографическое описание источника: | Журнал Белорусского государственного университета. Экология = Journal of the Belarusian State University. Ecology. – 2024. – № 2. – С.15-23 |
| Аннотация: | Рассмотрены основные принципы бионического моделирования и проектирования как важной части экологического знания. Указана важность использования бионического дизайна в качестве регенеративного подхода в проектировании деталей и их отдельных элементов. Подчеркивается значимость использования природных объектов для создания принципиально новых технических решений и адаптации отдельных элементов в уже созданные технологии в сельском хозяйстве. Приводятся сведения о возможности использования голеней жука-носорога обыкновенного (O ryctes nasicornis (Linnaeus, 1758) для бионического моделирования стрельчатых лап культиваторов. С этой целью рассмотрены части насекомого - передние голени, которые испытывают наибольшую нагрузку при движении в органическом субстрате растительного происхождения или формирующейся почвенной среде. Выбор бионического аналога обусловлен подобием выполняемых функций и износостойкостью. При этом приведены сведения о механике перемещения насекомого и некоторых особенностях биологии. Рассмотрены уникальные морфологические особенности голени жука-носорога, в частности их адаптированная форма и функциональные характеристики. Указывается наличие у рабочей части голеней закругленных к вершине зубцов. В пространстве между зубцами имеются округлые, уплощенные к краю выемки. Электронная сканирующая микроскопия позволила установить скульптуру поверхности зубчатого края голеней. Морфология поверхности рабочей части голени имеет пористое строение. Отдельные линии формируют извитые канальцы различной глубины. Анализ элементного состава позволил выявить наличие алюминия в структуре внешнего скелета зубчатого края голеней. Для объективной оценки и разработки наиболее эффективных технологических решений предлагается проанализировать аналогичные части ног представителей семейства Scarabaeidae. По результатам исследований выдвигается гипотеза по использованию зубчатого края голеней жука-носорога при проектировании стрельчатых лап культиваторов, путем создания наплавки или накладок из износостойких материалов на рабочую поверхность. При этом общая структура голени может служить объектом для адаптации и создания принципиально новых решений в земледельческой механике, характеризуясь при этом высокой эффективностью, износостойкостью и экологичностью. |
| Аннотация (на другом языке): | The basic principles of bionic modeling and design as an important part of ecological knowledge are considered. The importance of using bionic design as a regenerative approach in the design of parts and their individual elements is pointed out. The importance of using natural objects to create fundamentally new technical solutions and adaptation of individual elements into already created technologies in agriculture is emphasized. Information is given about the possibility of using the tibiae of the european rhinoceros beetle (Oryctes nasicornis (Linnaeus, 1758) for bionic modeling of lancet legs of cultivators. For this purpose, the parts of the insect - the anterior tibiae, which experience the greatest load during movement in organic substrate of plant origin or forming soil environment, were considered. A bionic analog was chosen due to the similarity of the functions performed and wear resistance. Information on the mechanics of insect movement and some peculiarities of biology is given. The unique morphological features of rhinoceros beetle tibiae are considered, in particular, their adapted form and functional characteristics. The presence of teeth rounded to the apex at the working part of the tibia is indicated. In the space between the teeth there are rounded, flattened to the edge notches. Electron scanning microscopy allowed to establish the sculpture of the surface of the serrated edge of the tibiae. The morphology of the surface of the working part of the tibiae has a porous structure. Individual lines form tortuous tubules of different depth. The analysis of elemental composition allowed to reveal the presence of aluminum in the structure of the external skeleton of the dentary edge of the tibiae. For an objective assessment and development of the most effective technological solutions, it is proposed to analyze similar parts of the legs of representatives of the family Scarabaeidae. Based on the results of the research, a hypothesis is put forward to use the serrated edge of the tibiae of the rhinoceros beetle in the design of lancet feet of cultivators, by creating cladding or overlays of wear- resistant materials on the working surface. In this case, the general structure of the tibia can serve as an object for adaptation and creation of fundamentally new solutions in agricultural mechanics, characterized by high efficiency, wear resistance and environmental friendliness. |
| Доп. сведения: | Авторы приносят благодарность Центру коллективного пользования уникальным научным оборудованием «Белорусский межвузовский центр обслуживания научных исследований» физического факультета БГУ и лично ведущему инженеру радиационной и вакуумной аппаратуры сектора обслуживания научных исследований С. В. Гусаковой за оказанную помощь в проведении исследований методами электронной микроскопии. = The authors are grateful to the Center for Collective Use of Unique Scientific Equipment «Belarusian Interuniversity Research Service Center» of the BSU Faculty of Physics and personally to the leading engineer of radiation and vacuum equipment of the research service sector S. V. Gusakova for her assistance in conducting research by electron microscopy methods. |
| URI документа: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/321142 |
| ISSN: | 2521-683X |
| DOI документа: | 10.46646/2521-683X/2024-2-15-23 |
| Финансовая поддержка: | Исследования проводились в рамках выполнения НИР «Исследование износостойких биоинспирированных рабочих поверхностей стрельчатых лап культиваторов для ухода за посадками овощных культур» ГПНИ «Сельскохозяйственные технологии и продовольственная безопасность». = The research was carried out within the framework of the research work «Study of wear-resistant bioinspired working surfaces of the row crop cultivator sweep for planting vegetable crops» State Research Program «Agricultural Technologies and Food Security». |
| Лицензия: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Располагается в коллекциях: | 2024, №2 |
Все документы в Электронной библиотеке защищены авторским правом, все права сохранены.