2588-0209 6ac9016df4b84494d111f422 10.55186/25880209_2026_10_5_50 gagzul 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) 4.1.5. Land reclamation, water management and agrophysics (agricultural sciences) 4.1.5. Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика (сельскохозяйственные науки) ANALYSIS OF THE DESIGN AND OPERATING CHARACTERISTICS OF THE SIGMATIC PS WIDE‑WIDTH IRRIGATION MACHINE WITH A SWIVEL PIVOT SHAFT Анализ конструкции и эксплуатационных характеристик широкозахватной дождевальной машины с поворотной цапфой Sigmatic PS https://orcid.org/0000-0002-9829-8196 Рязанцев Анатолий Иванович Ryazantsev Anatoly Ivanovich ryazantsev.41@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Евсеев Евгений Юрьевич Evseev Evgeniy Yur'evich evseev.evgeniy.1995@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-4374-163X Антипов Алексей Олегович Antipov Aleksey Olegovich Antipov.aleksei2010@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Малько Игорь Валерьевич Mal'ko Igor' Valer'evich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Россия Federal State Budgetary Scientific Institution "All-Russian Research Institute of Irrigation and Agricultural Water Supply "Raduga" Kolomna Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт орошения и сельскохозяйственного водоснабжения «Радуга» Kolomna RU Federal state budgetary scientific institution "All-Russian Scientific-Research Institute "Rainbow" Kolomna RU ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Россия ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Russian Federation ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» Коломна Россия Raduga All-Russian Scientific Research Institute of Irrigation Systems and Agricultural Water Supply Kolomna Russian Federation 08 10 2026 08 10 2026 9 5 126 149 23 08 2026 07 10 2026 © 2026 Рязанцев А.И., Евсеев Е.Ю., Антипов А.О., Малько И.В. © 2026 Ryazantsev A.I., Evseev E.Y., Antipov A.O., Mal'ko I.V. 2026 Рязанцев Анатолий Иванович, Евсеев Евгений Юрьевич, Антипов Алексей Олегович, Малько Игорь Валерьевич Ryazantsev Anatoly Ivanovich, Evseev Evgeniy Yur'evich, Antipov Aleksey Olegovich, Mal'ko Igor' Valer'evich https://qje.su/en/nauka/publications/6ac9016df4b84494d111f422/view

В статье, на основе технического описания, заводских руководств по эксплуатации и архивных материалов концерна VHJ Sigma Olomouc (сегодня Sigma Group a.s.) проведён историко-технический анализ широкозахватной дождевальной машины кругового действия Sigmatic PS с поворотной цапфой, запущенной в серийное производство в 1986 году. Рассмотрены предпосылки создания машины, обусловленные недостаточной производительностью и высокой трудоёмкостью ленточных оросительных систем, а также потребностью в автоматизации полива крупных сельскохозяйственных массивов в оптимальные агротехнические сроки. Реконструирована конструктивная схема, включающая универсально-сборную модульную ферму из мостов длиной 6 м с шарнирными соединениями, опорные тележки с индивидуальным электрическим приводом мощностью 1 кВт, систему подвода воды через поворотную цапфу от подземного трубопровода и узлы фильтрации. Приведены количественные параметры: орошаемая площадь от 3 до 50 га, производительность полива 20…50 л/с, рабочий диапазон давлений 350…750 кПа, возможность регулирования поливных норм в интервале 4…70 мм в зависимости от типа шин. Показана адаптивность машины к различным условиям эксплуатации, включая работу на склоновых землях с уклоном до 15° (в зависимости от длины пролёта и глубины борозд), полив высокостебельных культур (кукуруза, зерновые), а также возможность подачи жидких удобрений и механически очищенных сточных вод. Описана система автоматического управления, которая обеспечивает реверсирование движения, регулирование перекрытия от 10 до 100 %, местное и дистанционное управление, а также комплексную аварийную защиту при обрыве рукава, перегрузке двигателей, падении давления или температуры воды ниже +5 °C, с автоматической остановкой и световой сигнализацией. Приведены диагностические функции, облегчающие поиск неисправностей, и защитные мероприятия для безопасности персонала (изоляция токоведущих частей, защита от молнии, кожухи на вращающихся элементах). Показано, что Sigmatic PS представляет собой показательный пример этапа развития широкозахватной дождевальной техники, связанного с переходом от гидравлических систем к электрифицированным, автоматизированным и модульным машинам кругового действия, что позволило существенно повысить производительность труда и эффективность использования водных ресурсов.

Based on the technical description, factory operating manuals, and archival materials of the VHJ Sigma Olomouc concern (now Sigma Group a.s.), the article provides a comprehensive historical and technical analysis of the Sigmatic PS wide‑area circular sprinkler machine with a swivel trunnion, which was put into mass production in 1986. The article examines the prerequisites for the machine’s development, which were driven by the insufficient productivity and high labour intensity of belt irrigation systems, as well as the objective need to automate the irrigation of large agricultural areas within the optimal agrotechnical timeframe. A structural scheme has been reconstructed, including a universal prefabricated modular truss made of bridges 6 m long with hinged joints, support trolleys with an individual electric drive of 1 kW, a water supply system via a swivel trunnion from an underground pipeline, and filtration units. The following quantitative parameters are provided: irrigated area from 5 to 50 hectares, irrigation capacity of 20–50 L/s, operating pressure range of 350…750 kPa, and the ability to adjust irrigation rates within the range of 4…70 mm, depending on the type of tires. The machine demonstrates adaptability to various operating conditions, including operation on sloped land with a gradient of up to 15° (depending on the span length and furrow depth), irrigation of tall‑stemmed crops (corn, cereals), and the ability to apply liquid fertilizers and mechanically treated wastewater. The system of automatic control is described, which provides motion reversal, regulation of the overlap from 10 to 100 %, local and remote control, as well as comprehensive emergency protection in case of hose breakage, motor overload, pressure drop, or water temperature below +5 °C, with automatic shutdown and light signaling. Diagnostic functions are provided to facilitate fault detection, and protective measures for personnel safety are described (insulation of live parts, lightning protection, casings on rotating elements). It has been demonstrated that the Sigmatic PS represents a representative example of the stage in the development of wide‑spanning sprinkler irrigation equipment associated with the transition from hydraulic systems to electrified, automated, and modular circular machines, which has significantly increased labor productivity and the efficiency of water resource use.

 широкозахватная дождевальная машина поворотная цапфа Sigmatic PS электрический привод модульная конструкция автоматическое управление производительность полива поливная норма аварийная защита орошение высокостебельных культур склоновые земли wide‑spreading sprinkler machine swivel trunnion Sigmatic PS electric drive modular design automatic control irrigation capacity irrigation rate emergency protection irrigation of high‑stem crops sloping lands

Бакиров, С. М. Оценка повышения энергетической эффективности дождевальной машины с аккумуляторным источником питания / С. М. Бакиров, С. С. Елисеев, Е. В. Рыжова // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. – 2021. – Т. 68, № 1(42). – С. 29-33. – DOI 10.22314/2658-4859-2021-68-1-29-33. – EDN GJIHZM. Bakirov, S. M. Ocenka povysheniya energeticheskoy effektivnosti dozhdeval'noy mashiny s akkumulyatornym istochnikom pitaniya / S. M. Bakirov, S. S. Eliseev, E. V. Ryzhova // Elektrotehnologii i elektrooborudovanie v APK. – 2021. – T. 68, № 1(42). – S. 29-33. – DOI 10.22314/2658-4859-2021-68-1-29-33. – EDN GJIHZM. Евсеев, Е. Ю. К усовершенствованию регулятора расхода дождевальных аппаратов многоопорных дождевальных машин / Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов, А. И. Рязанцев // Вестник мелиоративной науки. – 2020. – № 3. – С. 36-39. – EDN JTPDPM. Evseev, E. Yu. K usovershenstvovaniyu regulyatora rashoda dozhdeval'nyh apparatov mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin / E. Yu. Evseev, A. O. Antipov, A. I. Ryazancev // Vestnik meliorativnoy nauki. – 2020. – № 3. – S. 36-39. – EDN JTPDPM. Евсеев, Е. Ю. Регулирование водоотдачи ДМ "Кубань – ЛК1" на склоновых участках / Е. Ю. Евсеев, А. И. Рязанцев, А. О. Антипов // Материалы Всероссийской национальной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию со дня рождения профессора Анатолия Михайловича Лопатина, Рязань, 12–13 ноября 2019 года / ФГБОУ ВО Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, Совет молодых ученых. – Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2020. – С. 83-88. – EDN MMHRUL. Evseev, E. Yu. Regulirovanie vodootdachi DM "Kuban' – LK1" na sklonovyh uchastkah / E. Yu. Evseev, A. I. Ryazancev, A. O. Antipov // Materialy Vserossiyskoy nacional'noy nauchno-prakticheskoy konferencii, posvyaschennoy 80-letiyu so dnya rozhdeniya professora Anatoliya Mihaylovicha Lopatina, Ryazan', 12–13 noyabrya 2019 goda / FGBOU VO Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet im. P.A. Kostycheva, Sovet molodyh uchenyh. – Ryazan': Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet im. P.A. Kostycheva, 2020. – S. 83-88. – EDN MMHRUL. Журавлева, Л. А. Особенности конструирования широкозахватных дождевальных машин / Л. А. Журавлева // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2024. – № 1. – С. 61-69. – DOI 10.31857/S0235711924010071. – EDN SMYBSK. Zhuravleva, L. A. Osobennosti konstruirovaniya shirokozahvatnyh dozhdeval'nyh mashin / L. A. Zhuravleva // Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin. – 2024. – № 1. – S. 61-69. – DOI 10.31857/S0235711924010071. – EDN SMYBSK. Журавлева, Л. А. Совершенствование широкозахватных дождевальных машин кругового действия / Л. А. Журавлева, Б. Хеирбеик, М. С. Магомедов // Инновационная наука. – 2022. – № 7-2. – С. 24-27. – EDN IKMFJC. Zhuravleva, L. A. Sovershenstvovanie shirokozahvatnyh dozhdeval'nyh mashin krugovogo deystviya / L. A. Zhuravleva, B. Heirbeik, M. S. Magomedov // Innovacionnaya nauka. – 2022. – № 7-2. – S. 24-27. – EDN IKMFJC. Журавлева, Л. А. Экспериментально-теоретические исследования системы "норма полива - почва - дождевальная машина" / Л. А. Журавлева, И. А. Попков, М. С. Магомедов // Аграрный научный журнал. – 2022. – № 9. – С. 96-103. – DOI 10.28983/asj.y2022i9pp96-103. – EDN BCPLDG. Zhuravleva, L. A. Eksperimental'no-teoreticheskie issledovaniya sistemy "norma poliva - pochva - dozhdeval'naya mashina" / L. A. Zhuravleva, I. A. Popkov, M. S. Magomedov // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. – 2022. – № 9. – S. 96-103. – DOI 10.28983/asj.y2022i9pp96-103. – EDN BCPLDG. Направления совершенствования регулирующих устройств для многоопорных дождевальных машин кругового действия типа "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, Е. Ю. Евсеев, А. И. Смирнов // Современное состояние, приоритетные задачи и перспективы развития аграрной науки на мелиорированных землях : Материалы международной научно-практической конференции, Тверь, 25 сентября 2020 года. Том Часть 2. – Тверь: Тверской государственный университет, 2020. – С. 155-159. – EDN FTKPLE. Napravleniya sovershenstvovaniya reguliruyuschih ustroystv dlya mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin krugovogo deystviya tipa "Kuban'-LK1" / A. I. Ryazancev, A. O. Antipov, E. Yu. Evseev, A. I. Smirnov // Sovremennoe sostoyanie, prioritetnye zadachi i perspektivy razvitiya agrarnoy nauki na meliorirovannyh zemlyah : Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, Tver', 25 sentyabrya 2020 goda. Tom Chast' 2. – Tver': Tverskoy gosudarstvennyy universitet, 2020. – S. 155-159. – EDN FTKPLE. Обоснование параметров по совершенствованию регулятора расхода дождевальных аппаратов машины "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, М. Ю. Костенко, А. О. Антипов [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. – 2020. – № 4(48). – С. 107-113. – DOI 10.36508/RSATU.2020.48.4.015. – EDN JECIZH. Obosnovanie parametrov po sovershenstvovaniyu regulyatora rashoda dozhdeval'nyh apparatov mashiny "Kuban'-LK1" / A. I. Ryazancev, M. Yu. Kostenko, A. O. Antipov [i dr.] // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotehnologicheskogo universiteta im. P.A. Kostycheva. – 2020. – № 4(48). – S. 107-113. – DOI 10.36508/RSATU.2020.48.4.015. – EDN JECIZH. Обоснование регулирования расхода дождевальных аппаратов широкозахватных машин кругового действия / А. И. Рязанцев, С. С. Турапин, Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2022. – № 3. – С. 6-9. – DOI 10.32962/0235-2524-2022-3-6-10. – EDN DJWYGY. Obosnovanie regulirovaniya rashoda dozhdeval'nyh apparatov shirokozahvatnyh mashin krugovogo deystviya / A. I. Ryazancev, S. S. Turapin, E. Yu. Evseev, A. O. Antipov // Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2022. – № 3. – S. 6-9. – DOI 10.32962/0235-2524-2022-3-6-10. – EDN DJWYGY. Оценка энергетических показателей усовершенствованного привода многоопорных дождевальных машин, типа «Кубань-ЛК1» / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов // Наука в центральной России. – 2023. – № 6(66). – С. 62-70. – DOI 10.35887/2305-2538-2023-6-62-70. – EDN WXSNDX. Ocenka energeticheskih pokazateley usovershenstvovannogo privoda mnogoopornyh dozhdeval'nyh mashin, tipa «Kuban'-LK1» / A. I. Ryazancev, A. N. Zazulya, E. Yu. Evseev, A. O. Antipov // Nauka v central'noy Rossii. – 2023. – № 6(66). – S. 62-70. – DOI 10.35887/2305-2538-2023-6-62-70. – EDN WXSNDX. Патент № 2770811 C1 Российская Федерация, МПК A01G 25/09. Многоопорная дождевальная машина кругового действия : № 2020144291 : заявл. 29.12.2020 : опубл. 22.04.2022 / А. И. Рязанцев, Е. Ю. Евсеев, А. О. Антипов [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева". – EDN TGXCWZ. Patent № 2770811 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01G 25/09. Mnogoopornaya dozhdeval'naya mashina krugovogo deystviya : № 2020144291 : zayavl. 29.12.2020 : opubl. 22.04.2022 / A. I. Ryazancev, E. Yu. Evseev, A. O. Antipov [i dr.] ; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya "Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet imeni P.A. Kostycheva". – EDN TGXCWZ. Патент на полезную модель № 183135 U1 Российская Федерация, МПК A01G 25/09. Многоопорная дождевальная машина кругового действия : № 2018116248 : заявл. 28.04.2018 : опубл. 12.09.2018 / А. И. Рязанцев, Г. К. Рембалович, А. О. Антипов [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева" (ФГБОУ ВО РГАТУ). – EDN OOCXTS. Patent na poleznuyu model' № 183135 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A01G 25/09. Mnogoopornaya dozhdeval'naya mashina krugovogo deystviya : № 2018116248 : zayavl. 28.04.2018 : opubl. 12.09.2018 / A. I. Ryazancev, G. K. Rembalovich, A. O. Antipov [i dr.] ; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya "Ryazanskiy gosudarstvennyy agrotehnologicheskiy universitet imeni P.A. Kostycheva" (FGBOU VO RGATU). – EDN OOCXTS. Повышение опорных свойств многоопорной машины "Кубань-ЛК1" / А. И. Рязанцев, А. Н. Зазуля, Е. Ю. Евсеев [и др.] // Наука в центральной России. – 2022. – № 6(60). – С. 35-41. – DOI 10.35887/2305-2538-2022-6-35-41. – EDN AFIZJD. Povyshenie opornyh svoystv mnogoopornoy mashiny "Kuban'-LK1" / A. I. Ryazancev, A. N. Zazulya, E. Yu. Evseev [i dr.] // Nauka v central'noy Rossii. – 2022. – № 6(60). – S. 35-41. – DOI 10.35887/2305-2538-2022-6-35-41. – EDN AFIZJD. Рыжко, Н. В. Перспективы развития орошаемых земель на основе совершенствования дождевальных машин вантовой конструкции / Н. В. Рыжко, Е. С. Смирнов // Проблемы и перспективы развития сельского хозяйства и сельских территорий : Сборник статей VII Международной научно-практической конференции, Саратов, 17 мая 2018 года. – Саратов: Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, 2018. – С. 130-134. – EDN YKGPLF. Ryzhko, N. V. Perspektivy razvitiya oroshaemyh zemel' na osnove sovershenstvovaniya dozhdeval'nyh mashin vantovoy konstrukcii / N. V. Ryzhko, E. S. Smirnov // Problemy i perspektivy razvitiya sel'skogo hozyaystva i sel'skih territoriy : Sbornik statey VII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, Saratov, 17 maya 2018 goda. – Saratov: Saratovskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet im. N.I. Vavilova, 2018. – S. 130-134. – EDN YKGPLF. Совершенствование технологий и техники орошения в современных условиях землепользования : Сборник научных трудов по материалам международного научно-практического семинара "Опыт и перспективы использования поливной техники на орошаемых землях", Новочеркасск, 15–16 декабря 2005 года. – Новочеркасск: Геликон, 2005. – 281 с. – ISBN 5-93542-009-0. – EDN QKXXRP. Sovershenstvovanie tehnologiy i tehniki orosheniya v sovremennyh usloviyah zemlepol'zovaniya : Sbornik nauchnyh trudov po materialam mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo seminara "Opyt i perspektivy ispol'zovaniya polivnoy tehniki na oroshaemyh zemlyah", Novocherkassk, 15–16 dekabrya 2005 goda. – Novocherkassk: Gelikon, 2005. – 281 s. – ISBN 5-93542-009-0. – EDN QKXXRP. Современные проблемы мелиорации земель, пути и методы их решения. – Новочеркасск : ООО "Геликон", 2005. – 168 с. – ISBN 5-93542-005-8. – EDN UXCVBX. Sovremennye problemy melioracii zemel', puti i metody ih resheniya. – Novocherkassk : OOO "Gelikon", 2005. – 168 s. – ISBN 5-93542-005-8. – EDN UXCVBX. Фокин, Б. П. Повышение эффективности полива многоопорными дождевальными машинами : специальность 06.01.02 "Мелиорация, рекультивация и охрана земель" : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Фокин Борис Павлович. – Ставрополь, 2002. – 313 с. – EDN QDPSHF. Fokin, B. P. Povyshenie effektivnosti poliva mnogoopornymi dozhdeval'nymi mashinami : special'nost' 06.01.02 "Melioraciya, rekul'tivaciya i ohrana zemel'" : dissertaciya na soiskanie uchenoy stepeni doktora tehnicheskih nauk / Fokin Boris Pavlovich. – Stavropol', 2002. – 313 s. – EDN QDPSHF. Энергосбережение при поливе многоопорными дождевальными машинами кругового действия / А. И. Рязанцев, А. О. Антипов, А. А. Ахтямов, Е. Ю. Евсеев // Эффективное использование мелиорированных земель: проблемы и решения : Материалы Международной научно-практической конференции ФГБНУ ВНИИМЗ, Тверь, 28 сентября 2018 года. – Тверь: Тверской государственный университет, 2018. – С. 276-279. – EDN VQHAAC. Energosberezhenie pri polive mnogoopornymi dozhdeval'nymi mashinami krugovogo deystviya / A. I. Ryazancev, A. O. Antipov, A. A. Ahtyamov, E. Yu. Evseev // Effektivnoe ispol'zovanie meliorirovannyh zemel': problemy i resheniya : Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii FGBNU VNIIMZ, Tver', 28 sentyabrya 2018 goda. – Tver': Tverskoy gosudarstvennyy universitet, 2018. – S. 276-279. – EDN VQHAAC. Энергосбережение при поливе многоопорными дождевальными машинами / Н. Ф. Рыжко, С. Н. Рыжко, Е. С. Смирнов, С. А. Хорин // Мелиорация и водное хозяйство. – 2021. – № 6. – С. 25-30. – DOI 10.32962/0235-2524-2021-6-25-30. – EDN CZTQGM. Energosberezhenie pri polive mnogoopornymi dozhdeval'nymi mashinami / N. F. Ryzhko, S. N. Ryzhko, E. S. Smirnov, S. A. Horin // Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2021. – № 6. – S. 25-30. – DOI 10.32962/0235-2524-2021-6-25-30. – EDN CZTQGM. Юлдашев, З. Ш. Энерго- и ресурсосберегающая дождевальная машина фронтального действия с гидроприводом опорных тележек / З. Ш. Юлдашев // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2012. – № 28. – С. 383-386. – EDN PJNDAT. Yuldashev, Z. Sh. Energo- i resursosberegayuschaya dozhdeval'naya mashina frontal'nogo deystviya s gidroprivodom opornyh telezhek / Z. Sh. Yuldashev // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. – 2012. – № 28. – S. 383-386. – EDN PJNDAT.