Статьи журнала - Агротехника и энергообеспечение
Все статьи: 775
Статья научная
Разработаны рекомендации по составлению графиков работы двухтрансформаторных подстанций энергосистемы, позволяющих снизить расход электроэнергии на её трансформацию.
Бесплатно
Обоснование использования световых электротехнологий для отлова насекомых
Статья научная
Одной из главных задач является сохранение урожая, т. к. из-за насекомых-вредителей, болезней и сорняков сельское хозяйство ежегодно теряет до 30 % урожая. Существуют агротехнический, биологический, химический, физико - механический и электрофизический методы борьбы с насекомыми-вредителями. Достоинством агрономического метода является его экономичность и экологическая безопасность, а недостатком - невысокая эффективность. Биологический метод экологически безопасен, но имеет ограниченное использование и существенные экономические затраты, т. к. необходимо разводить естественных врагов насекомых вредителей. Достоинством химического метода является возможность использования его на больших площадях, высокая эффективность, невысокая стоимость, быстродействие, но при этом получается экологически опасная продукция в виду накопления канцерогенов в продукте. Доказано, что пестициды, так же как радиация, относятся к химическим мутагенам, вызывают генные мутации, способные передаваться последующим поколениям. При физико - механическом методе продукт получается экологически чистым, но этот метод имеет большие трудозатраты и возникают ряд трудностей при использования его на больших площадях. Электрофизический метод (оптические световые ловушки) является перспективным направлением, позволяющий получать полную информацию о количестве и видах полезных и вредных насекомых в защищаемых сельскохозяйственных угодьях. Используя синих и УФ светодиодов можно создать энергоэффективные световые ловушки для насекомых. При этом появляется возможность не только отслеживать развитие и популяцию насекомых, но и готовить из отловленных насекомых дополнительный прикорм в птицеводческих и рыболовных хозяйствах, т. к. калорийность 100 г сухой массы насекомых составляет 600-700 ккал и в ней содержится 60-70% белка.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены конструкционные особенности робота- манипулятора, имеющего несложное исполнение грузонесущего органа, представленного в виде силовых линейных приводов и балки. Базируясь на литературные источники, приведена характеристика имеющихся манипуляторов и роботов-манипуляторов, которые используются при выполнении погрузочно-разгрузочных работ на производстве. Цель работы состоит в обосновании конструктивных особенностей предложенного робота- манипулятора и его области применения. Предметом исследования являлись конструктивные составляющие предложенного робота-манипулятора, оригинальность которого подтверждена заявкой на изобретение и разработанная для него система управления. Конструктивные составляющие предложенного робота-манипулятора просты в изготовлении. Система управления, предложенной конструкции робота-манипулятора, предполагает использование существующих доступных систем компьютерного зрения. Рассмотрена система технического зрения применительно к разработанному роботу- манипулятору, направленная на решение задач позиционирования робота-манипулятора в заданном положении. С этой целью приводится описание блочной системы компьютерного зрения. Компьютерное зрение необходимо для того, чтобы вести захват изображений и анализ. Установлено, что система управления предложенного нами конструктивного исполнения робота-манипулятора решает задачу позиционирования робота-манипулятора в заданном положении, а конструкция, отличающаяся своей простотой в изготовлении, позволит сэкономить материальные ресурсы. Цель искомого управления заключается в одновременной реализации двух задач, а именно, привести робот-манипулятор в заданное положение и погасить скорости в конечном положении. Определено, что использование разработки робота-манипулятора позволит снизить материальные затраты на его изготовление, а так же свести к минимуму возможность ошибок при выполнении работ. Приведены доводы, о целесообразности использования предложенной конструктивной разработки робота-манипулятора с техническим зрением на производстве, с указанием конкретных регионов России.
Бесплатно
Обоснование критериев антропогенной и экологической безопасности воздушной линии электропередачи
Статья научная
В статье представлено теоретическое обоснование критериев антропогенной и экологической безопасности воздушной линии электропередачи.
Бесплатно
Статья научная
В современном промышленном мясном животноводстве одной из нерешенных проблем остается создание оптимальных условий содержания животных. При высокой концентрации поголовья на единицу площади состояние и состав воздуха ухудшаются. В результате увеличивается падёж, снижается прирост массы и сохранность животных, возрастает риск распространения аэрогенных инфекций. В процессе жизнедеятельности животных в ограниченных помещения, воздух загрязняется аммиаком, сероводородом, углекислым газом, органическими соединениями и пылью. Создание оптимальных условий для содержания животных остается актуальной проблемой для работы производителей сельскохозяйственной продукции и ученых работающих в сфере сельского хозяйства. Воздушная среда в животноводческих помещениях создаться различными системами вентиляции, совмещенными с отоплением и химическими способами обработки, направленными на очистку от газовой и бактериальной загрязненности. Данные системы не обеспечивают требуемого качества по бактериальному и газовому составу воздуха. Химические соединения попадают в продукты питания, их находят в содержании яйца, в мясе, в молоке коров и т. д. Плохой микроклимат в животноводческих помещениях приносят ежегодный ущерб: по яйценоскости кур-несушек 25 %, снижение молочной продуктивности коров на 15 %, среднесуточные привесы на 10 %. Для решения этой проблемы существует несколько способов - это использование современных установок для поддержания микроклимата, а также использование ионизации и озонирования воздушной среды. Использование ионизации и озонирования для очистки воздушной среды в животноводческих и птицеводческих помещениях, благодаря которым повышается свежесть воздуха, снижается газовая и микробная загрязненность, повышается продуктивность животных и птицы, снижаются требования к энергоемкому оборудованию по поддержанию микроклимата. Таким образом, целью дальнейших исследований является разработка мероприятий по усовершенствованию и созданию нового высокоэффективного способа и устройства по очистке воздуха от пыли, микроорганизмов и аммиака, а также насыщению помещений для содержания КРС - аэроионами.
Бесплатно
Обоснование необходимости разработки систем удаленного мониторинга состояния зерновой насыпи
Статья научная
Временное хранение зерновых культур на удаленных не электрифицированных складах зачастую приводит к порче урожая и унижению его качества. Снижение данного вида потерь может быть обеспечено за счет внедрения систем удаленного мониторинга и раннего предупреждения о возможных аварийных ситуациях. Электропитание такого вида оборудования целесообразно производить за счет применения возобновляемых источников энергии и местной генерации. Целью данной работы является обзор различных методов послеуборочного хранения зерна, применяемых мелкими сельскохозяйственными производителями, систем мониторинга состояния зернового слоя и возможности его автономного энергоснабжения. В исследовании обсуждаются различные потери зерна, возникающие на различных этапах послеуборочной обработки и хранения зерна. На основании проведенной работы сформулированы выводы о необходимости разработки и внедрения систем мониторинга зерновой насыпи, хранящейся на складах, удаленных от систем централизованного электроснабжения.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведён комплексный анализ научных трудов, нормативных документов и практических исследований, посвящённых эксплуатации, оптимизации работы и критериям замены силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ в электросетевом комплексе Российской Федерации. В ходе анализа выявлены ключевые факторы, оказывающие влияние на эффективность работы трансформаторов: технологические нарушения при эксплуатации, режимы перегрузок и недогрузок, а также физический и моральный износ оборудования. На примере Орловского района электрических сетей филиала ПАО «Россети Центр» — «Орелэнерго» проведена оценка эксплуатационного состояния трансформаторного парка, показавшая, что 74% обследованных трансформаторов работают с коэффициентом загрузки не выше 20%, что приводит к росту потерь электроэнергии и снижению надёжности электроснабжения. Дополнительно рассмотрено влияние схем соединения обмоток на эксплуатационные параметры трансформаторов 6– 10/0,4 кВ, а также проанализирована разработанная стратегия технического перевооружения, предусматривающая ежегодную замену оборудования. Установлено, что наибольший технико-экономический эффект достигается при замене трансформаторов номинальной мощности 63, 400 и 630 кВА. Также особое внимание уделено вопросам внедрения энергоэффективных трансформаторов новых классов и цифровых систем мониторинга, обеспечивающих повышение эффективности и управляемости сетевого оборудования. Проведённый анализ показал, что существующие исследования и предложенные решения охватывают отдельные аспекты повышения энергоэффективности — оптимизацию загрузки, совершенствование схем соединения обмоток, применение энергоэффективных классов трансформаторов, цифровизацию процессов контроля и учёта. Однако отсутствует единая стратегия, в связи с этим обоснована необходимость разработки комплексной стратегии модернизации и замены силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ, которая станет основой для долгосрочного развития электросетевого комплекса, обеспечивая баланс между надёжностью, экономичностью и энергоэффективностью.
Бесплатно
Статья научная
В условиях роста сбора зерновых в России и недостатка мощностей для хранения, возникает необходимость обеспечить сохранность урожая на базе аграрных хозяйств. Цены на зерновые являются сезонными. Многие производители стараются хранить урожай у себя до повышения цены, повышая тем самым рентабельность. Возможность осуществлять послеуборочную обработку и хранение урожая в условиях собственных хозяйств позволяет производителю значительно снизить себестоимость производства. Необходимость проведения сушки зерна в кратчайшие сроки диктуется соблюдением требований сроков безопасного хранения и обеспечением сохранности урожая. Ограничения для производителей при обработке зерна могут обуславливаться ограниченными ресурсами на покупку сушильного оборудования, площадей, для размещения складов промежуточного хранения, энергетических мощностей. В данной работе произведен обзор применяемых технологий хранения зерна; выполнено сравнение установок, используемых для сушки зерна активным вентилированием при напольном хранении; приведены возможные направления для совершенствования рассматриваемых установок; сделаны выводы о целесообразных направлениях дальнейших исследований. Применение электрофизических способов воздействия может позволить сократить удельные затраты при увеличении производительности оборудования. Кроме того, должна быть решена задача рационального размещения установок и режимов их работы с учетом указанных выше ограничений.
Бесплатно
Статья научная
Технико-экономическим сравнением вариантов показано, что наиболее оптимальной для малых населенных пунктов, расположенных на территориях с малыми уклонами местности, неблагоприятными грунтовыми условиями, низкой плотностью застройки и высоким уровнем подземных вод, является вакуумная система канализации.
Бесплатно
Обоснование оптимальных вариантов реконструкции сетей 0,38 кВ сельскохозяйственного назначения
Статья научная
Большой срок эксплуатации оборудования распределительных сетей сельских поселений, несовершенство схем электроснабжения в комплексе с другими причинами, приводит к несоответствию показателей качества электроэнергии нормативным требованиям. При этом многие ЛЭП 0,38 кВ, особенно эксплуатируемые в сельской местности, имеют завышенную по сравнению с рекомендованной длину. Иногда она достигает двух-трех километров. Это, в свою очередь, приводит как к снижению надежности электроснабжения потребителей, подключенных к данным ЛЭП, так и наличию потребителей с необеспеченным качеством электрической энергии. Появлению указанных недостатков также способствовало смещение центра нагрузок в процессе эксплуатации при хаотичной застройке сельских населенных пунктов. В последнее время существенно возросли цены на сооружение ЛЭП, трансформаторных подстанций. Поэтому сейчас, для устранения отмеченных недостатков, капитальные вложения выделяются в первую очередь не на строительство новых, а на проведение реконструкции существующих линий электропередачи. В статье приведены результаты анализа технического состояния электрических сетей 0,38 кВ сельскохозяйственного назначения Орловской области. Показано, что почти 60% из них нуждаются в проведении реконструкции. Намечены варианты возможной реконструкции сетей. Предложен программный продукт, позволяющий обосновать наиболее оптимальный вариант реконструкции.
Бесплатно
Обоснование параметров высевающего аппарата
Статья научная
Проведённые патентные исследования позволили разработать конструкцию высевающего аппарата. На основании анализа теоретических предпосылок обоснованы основные параметры высевающего аппарата. Рекогносцировочные исследования разработанной и изготовленной конструкции показали положительные результаты, в сравнении с серийными высевающими аппаратами.
Бесплатно
Обоснование параметров компьютерной модели сельской электрической сети 0,4 кВ в MATLAB Simulink
Статья научная
В настоящее время компьютерное моделирование является одним из наиболее эффективных инструментов исследования режимов работы электрических сетей. В настоящей работе производится обоснование параметров компьютерной модели сельской электрической сети 0,4 кВ в программном комплексе Matlab Simulink. Для обоснования параметров элементов модели используются методы электротехники, расчета электрических сетей и теории переходных процессов в электроэнергетических системах. В работе произведено обоснование параметров следующих основных элементов модели: трехфазного источника питания, трехфазного двухобмоточного трансформатора, фазных и нейтральных проводов электрической сети, а также других элементов. Полученная по итогам обоснования компьютерная модель сельской электрической сети 0,4 кВ позволит провести комплексное исследование режимов работы сельских электрических сетей 0,4 кВ.
Бесплатно
Обоснование параметров прессовальной камеры двухкамерного рулонного пресс-подборщика
Статья
Бесплатно
Обоснование параметров фильтрокомпенсирующего устройства для участка молочно-товарной фермы
Статья научная
В статье рассмотрено влияние высших гармоник на качество электроэнергии. Рассмотрены вопросы возникновения резонанса при использовании компенсирующих устройств на разных частотах. Показано, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) внешнего индуктивного сопротивления Х вн на низких частотах, включая основную, до 250 Гц (ν=5 ) имеет индуктивный характер, который растет с ростом частоты вплоть до резонансной частоты far, на ней резко меняет свой характер на емкостный и снижается с дальнейшим ростом частоты. Приведен расчет фильтрокомпенсирующего устройства для типового сельскохозяйственного предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Изложено обоснование применения комбинированного режима облучения растений, учитывающего особенности процесса фотосинтеза, состоящего из темновых и световых стадий. При включении источников излучения только в световую стадию фотосинтеза происходит существенная экономия электрической энергии на цели освещения. Предлагаемый энергосберегающий комбинированный режим облучения, состоящий из комбинации импульсного и традиционного непрерывного способов облучения растений, позволяет повысить к.п.д. фотосинтеза.
Бесплатно
Статья научная
Суровые дискомфортные природные условия Севера России вызывают у живущего населения отрицательные сдвиги в функциональном состоянии организма в целом, что сказывается на здоровье и работоспособности людей. Зимой солнца становится меньше и наблюдается дефицит витаминов, который можно восполнить зелеными растениями. Зеленые культуры на Севере выращиваются в круглогодичных многофункциональных теплицах. В таких теплицах необходимо применять цифровые автоматизированные системы с элементами искусственного интеллекта для реализации комфортных условий среды индивидуально для выращиваемой культуры. Главным элементом цифровой автоматизированной системы с элементами искусственного интеллекта является микроконтроллер. Предлагается использовать платформу Arduino для автоматизации и мониторинга различных аграрных процессов: мониторинг окружающей среды, автоматизация полива, управление микроклиматом в теплице. Целью работы является обоснование применения цифровой автоматизированной системы с элементами искусственного интеллекта в многофункциональной круглогодичной теплице. Предварительная технико-экономическая оценка эффективности применения цифровой автоматизированной системы с элементами искусственного интеллекта в многофункциональной круглогодичной теплице показала, что экономический эффект составил около 800 тыс. руб. при сроке окупаемости примерно около 2 лет. Экономический эффект получен за счет возможности оперативного выбора искусственным интеллектом наилучших условий среды для конкретной выращиваемой культуры; благодаря своевременным сигналам о неисправности и быстрому реагированию системы, позволяющему в ближайшие сроки исправить неисправность.
Бесплатно
Обоснование профиля рыхлительной лапы культиватора методом вариационного исчисления
Статья научная
С применением метода вариационного исчисления поставлена задача определения кривой, описывающей профиль рыхлительной культиваторной лапы минимального тягового сопротивления. На основании приведенного функционала составлено дифференциальное уравнение Эйлера позволяющее находить кривые на которых функционал может достичь экстремума, в результате решения которого получили выражение описывающее искомый профиль рабочего органа. Основной идеей нахождения экстремума функционала является определение семейства кривых, обладающих таким свойством, что при вариации функционала для любой из них сохраняются лишь члены, зависящие от вариации концов кривой. Для задач с фиксированными концами это требование выполнено при обращении в нуль первой вариации функционала. Дифференциальное уравнение Эйлера позволяет определить семейство экстремалей для заданного функционала: искомая кривая принадлежит этому семейству и удовлетворяет граничным условиям поставленной задачи. Определено, что геометрическая форма профиля рыхлительной лапы с минимальным тяговым сопротивлением при сохранениии координат ее граничных точек будет иметь место при форме профиля полученной с использованием численных методов решения дифференциальных уравнений. Такие профили имеют серийные универсальные культиваторные лапы, лапы культиваторов-плоскорезов и других орудий.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ статистики трансформаторного парка в Кромском филиале ОАО «Орелоблэнерго». На основании анализа статистических данных показано, что трансформаторы с длительным сроком эксплуатации, а также прошедшие капитальный ремонт, имеют повышенные потери холостого хода. Проведен обзор способов снижения потерь холостого хода в силовых трансформаторах и обосновано создание мобильного измерительного комплекса по оценке потерь электроэнергии в трансформаторах.
Бесплатно
Обоснование способа заделки пожнивных остатков по технологическим показателям агрегатов
Статья научная
Одной из проблем сельхозпроизводителей, занимающихся выращиванием зерновых культур - это пожнивные остатки самой производимой культуры и сопутствующие ей остатки сорной растительности. Суть проблемы заключается в том, что остатки затрудняют проведение качественной обработки почвы, являются носителями и субстратом патогенных микроорганизмов, солома зерновых имеет длительный период разложения, для чего требуется дополнительный азот [3, 4, 9, 12]. Такие способы удаления соломы, как ее сжигание являются неприемлемыми, подбор и упаковка пресс-подборщиками не подходит предприятиям не занимающихся животноводством, а убранную солому уже нельзя будет использоваться как удобрение. С целью решения указанной проблемы предлагается заделку пожнивных остатков проводить комбинированным агрегатом, который совмещает выполнение операций по опрыскиванию и поверхностной обработке почвы. Предварительные исследования показали, что, не смотря на снижение общей сменной производительности экспериментального агрегата по сравнению с базовым на 23,44 %, удалось снизить значения общего расхода топлива агрегатами - на 25,88 %; общих сменных трудозатрат по основным работам - на 33,33 %; количества занятых в работе тракторных агрегатов на 1 единицу.
Бесплатно
Обоснование схемы и параметров газораспределительной сети производственной базы
Статья научная
Наиболее эффективным мероприятием по повышению эффективности газораспределительной сети низкого давления является разработка оптимальной схемы расположения газопроводов. Для предприятия, где в качестве энергоносителя используется несколько видов голубого топлива с различной теплотой сгорания, методом последовательного исключения была определена рациональная схема сети и параметров газопроводов. При использовании данной схемы потери давления при работе газораспределительной сети в аварийном режиме не превышают предельно допустимые значения. В результате корреляционного анализа получены зависимости изменения давления от теплоты сгорания и контура движения газов. Данные математические модели позволяют спрогнозировать величину потерь давления при использовании газообразного топлива с любой температурой сгорания .
Бесплатно
