Статьи журнала - Агротехника и энергообеспечение
Все статьи: 788
Применение УФ излучения для обработки семян перед проращиванием
Статья научная
Обработка семян перед посевом и проращиванием широко применяется для повышения их посевных качеств. Для этого используют обработку семян химическими и биологическими препаратами, а также и различные виды физических и электрофизических воздействий: СВЧ поля, ИК излучение, электрический ток и ультразвук и т.д. Одним из направлений по использованию ультрафиолетового (УФ) излучения также является обработка семян перед проращиванием, в т.ч. для возможности круглогодичного получения зеленых витаминных кормовых добавок для животных. В работе приведены результаты исследований по повышению эффективности обработки семян перед посевом и проращиванием с использованием ультрафиолетового излучения. Представлена конструкция установки для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием и результаты экспериментальных исследований ультрафиолетового облучения семян сои перед проращиванием на витаминный корм. Конструкция установки позволяет повысить производительность процесса и равномерность облучения объема семян. По результатам экспериментальных исследований получены регрессионные уравнения для оценки влияния удельной мощности УФ облучения (Вт/м2) и продолжительности УФ облучения (с) на эффективность поверхностного обеззараживания семян и их развитие при проращивании. Согласно полученным данным для производства можно рекомендовать режимы с удельной мощностью УФ облучения 9 Вт/м2 и минимальной продолжительность УФ облучения 30 с. Удельные энергозатраты при этом составляют 270 Дж/м2.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме обеспечения стабильности рабочего вакуума в доильных установках. Показано, что динамические колебания вакуума, вызванные непредсказуемым изменением технологической нагрузки, являются основной причиной травматизма вымени и неэффективности классических ПИД-регуляторов. Целью работы является разработка и обоснование прогностической системы управления частотой асинхронного электропривода на базе нейросетевого контроллера LSTM. В отличие от реактивных ПИД-регуляторов, разработанный метод использует LSTM-модуль для упреждающего прогнозирования динамики вакуума и формирования корректирующего управляющего сигнала. Моделирование проводилось в среде MATLAB/Simulink при критическом ступенчатом сбросе нагрузки. Численные результаты подтвердили высокую эффективность прогностического подхода: максимальное отклонение вакуума 𝛥𝑃𝑚𝑎𝑥 было снижено на 81,5% (с 6,5 кПа до 1,2 кПа), а среднеквадратическое отклонение (𝜎𝑝) уменьшено на 77,3%. Время регулирования сократилось почти в три раза. Реализация прогностического управления гарантирует поддержание вакуума в безопасном технологическом коридоре (50±2 кПа), исключая травматизм вымени, и демонстрирует снижение энергопотребления электропривода до 4,5% в динамических режимах работы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено практическое применение аналитического программирования и имитационного моделирования системы электроснабжения, которая заключается в определении наиболее надежных схем электроснабжения. Результаты исследования позволяют: прогнозировать показатели надежности электрооборудования СЭС; установить «узкие места» в обеспечении надежности; разработать меры по повышению эффективности электрооборудования. Применение методов имитационного моделирования и аналитического программирования позволяет учитывать зависимые отказы, произвольные законы распределения случайных величин и другие факторы, влияющие на надёжность. При создании имитационной могут быть учтены: структура исследуемой системы и возможности её модификации; различные режимы функционирования системы и их характеристики; условия, накладываемые на зависимость отказов элементов. В имитационной модели могут быть реализованы произвольные вероятностные закономерности надежностных свойств элементов и воздействий на систему. Поэтому стандарты определяют имитационное моделирование в качестве наиболее универсального метода исследования надежности систем электроснабжения.
Бесплатно
Применение гибридных интеллектуальных систем в энергетике
Статья научная
Очередной импульс разработки в области автоматизации проектирования и мониторинга параметров электрических сетей дали достижения в создании систем искусственного интеллекта и, в первую очередь, теории экспертных систем и баз знаний, а также искусственных нейронных сетей (ИНС). Объясняется это тем обстоятельством, что экспертные системы и ИНС позволяют работать с недостаточно формализованными методами и моделями, какими является основная часть методов структурного и параметрического синтеза энергосистем. Одним из классов экспертных систем в настоящее время являются гибридные экспертные системы (ГЭС), позволяющие не только объединять разные модели представления знаний в базах знаний, но и использовать несколько технологий их обработки, что делает этот вид систем достаточно гибкими при настройке на конкретную предметную область. В процессе проектирования и эксплуатации городских электрических сетей возникает множество проблем, связанных с решением плохо формализуемых задач и хранением большого объема инженерных данных и знаний. Одна из таких задач - задача прогнозирования электрических нагрузок на определенный временной период, обусловленная технологическими и экономическими причинами. С другой стороны развитие технологии «Индустрия 4» требует от инженеров-энергетиков владения навыками применения интеллектуальных систем и систем, основанных на знаниях. В работе представлен подход к решению задачи прогнозирования электрических нагрузок городской электросети на основе гибридных интеллектуальных систем. В состав таких систем входят как экспертные системы, так и искусственные нейронные сети. Рассмотрены основные направления применения методологии нейронных сетей в энергетике. Разработаны функциональная и инфологическая модели системы автоматизации проектирования энергосистем, содержащей банк инженерных знаний в этой предметной области и основанной на методах и алгоритмах гибридных интеллектуальных систем, адаптированных к таким плохо формализуемым процессам, как функциональный и параметрический синтез.
Бесплатно
Применение глины как модификатора в ремонтном производстве
Статья научная
Представлены результаты исследования применения порошков глины для повышения стойкости восстановительных покрытий рабочих органов почвообрабатывающих машин - культиваторных лап. Установлено, что порошок глины как модификатор изменяет структуру наплавленного покрытия и его микротвердость. Средняя микротвёрдость покрытий повышается до 30% по сравнению с исходным металлом и на 20% по сравнению с наплавленным без модифицирования. Предложена технология подготовки глины к использованию в качестве модификатора, а также способ её ввода в жидкую ванну.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы применения датчиков параметров режимов работы электрических сетей для анализа надёжности электроснабжения потребителей и качества поставляемой им электроэнергии. Приведена структурная схема разработанного датчика, результаты его применения для исследования параметров режимов работы электрических сетей различных объектов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются конструктивные особенности устройства для получения мезги из сахарной свеклы до отправки проб на сахаристость. При изучении процесса получения образцов мезги из сахарной свеклы выявлены конструктивные ограничения, которые можно существенно улучшить только применением добавочного дорогостоящего оборудования в системе электропривода. В качестве альтернативы электроприводам с двигателями вращения предлагается применение функционального безредукторного электропривода, в котором комбинация из трубчатой и дугостаторной линейных асинхронных машин (ТЛАМ и ДЛАМ) заменяют электропривод данных устройств. Вышеуказанные электрические машины при довольно небольших затратах позволяют добиться как возвратно-поступательного движения, так и плавного регулирования скорости вращения и крутящего момента во вторичных цепях без применения дополнительного оборудования, что обеспечивает многофункциональность и энергетическую эффективность рассматриваемых устройств.
Бесплатно
Статья научная
Процесс обработки почвы относится к высоко затратным операциям при возделывании зерновых культур Выбор оптимального состава почвообрабатывающего агрегата для работы в конкретном хозяйстве очень затруднителен из-за многих детерминированных и случайных факторов. Предлагается использовать имитационное моделирование Монте-Карло. В результате анализа моделей установлено, что при пахоте все агрегаты можно разделить на 4 группы эффективности. Установлено, что совершенствование орудий почвообработки приведет к повышению эффективности данных агрегатов. Полученные имитационные модели могут успешно использоваться в программном обеспечении бортовых компьютеров тракторов.
Бесплатно
Статья научная
Процесс производства продукции растениеводства характеризуется большим объёмом разнообразных информационных потоков с различными способами получения, передачи и обработки информации, необходимой при выборе технологий для определения всего комплекса работ, начиная от подготовки почвы и семян и заканчивая уборкой урожая. Применение цифровых технологий для обработки и анализа таких объемов информации существенно повышает эффективность производства за счет принятия результативных управленческих решений. Предложена информационная модель процесса автоматизированного выбора технологий на основе анализа основных научно-методических составляющих технологий возделывания зерновых культур и информационного моделирования для целостного и формализованного описания функционирования данной предметной области. Обосновано включение в состав модели блоков исходной информации, подбора технологий и техники, а также энергообеспечения полевых работ на основе мониторинга энергетических параметров машинно-тракторных агрегатов. Разрабатываемый на основе предложенной информационной модели программный комплекс позволит автоматизировать процесс формирования годового планирования работ, предложить научно-обоснованные альтернативные варианты агротехнологий и рационального использования МТП сельхозпредприятия; обеспечить повышение эффективности и конкурентоспособности растениеводческого сельхозпредприятия.
Бесплатно
Применение манипуляторов с гидравлическим приводом в машинах различного технологического назначения
Статья научная
В статье рассматривается применение манипуляторов с гидравлическим приводом в машинах различного технологического назначения. Манипуляторы с гидравлическим приводом - одно из передовых технических решений, позволяющее увеличить эффективность применения техники для транспортировки грузов и значительно уменьшить применение ручного труда при погрузке-разгрузке, сократив при этом число занятых людей и единиц техники.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен перспективный метод карбовибродугового упрочнения (КВДУ) рабочих органов почвообрабатывающих машин, работающих в условиях прямого воздействия абразивных частиц. При его использовании на режущую кромку рабочего органа наносится металлокерамическая паста, которая после высыхания расплавляется электрической дугой с образованием металлокерамического покрытия. Одновременно происходит термодиффузионное насыщение металла рабочего органа легирующими элементами (азотом и алюминием), входящими в состав пасты, а также углеродом. Проведенные исследования упрочненных образцов с использованием паст различного состава позволили установить, что твердость упрочненного основного металла изменяется в интервале 51…56 HRC, а наплавленного покрытия - от 67 до 72 HRC, тогда как твердость закаленной стали 65Г находится в интервале 44…48 HRC. Для оценки эффективности метода КВДУ проведены эксплуатационные испытания упрочненных деталей. Установлено, что упрочненные стрельчатые лапы культиваторов имеют в среднем в 1,5…1,9 раза более высокую износостойкость, чем серийные неупрочненные лапы.
Бесплатно
Применение неразрушающего контроля для оценки качества отливок из серого чугуна
Статья научная
Показано, что контролем качества литья корпусных деталей из серого чугуна на основании показателей коэрцитивной силы возможно выявление зон, склонных к трещинообразованию. После заварки дефектов в прилегающей зоне происходит снятие напряжений.
Бесплатно
Применение низкозатратных технических устройств для улучшения условий труда работников АПК
Статья научная
Разработаны инновационные технические устройства - лицевая панель и дефлектор, требующие незначительных затрат на изготовление и позволяющие улучшить условия труда работников АПК.
Бесплатно
Применение озона в молочной промышленности
Статья научная
В статье произведен анализ традиционных методов бактерицидной обработки молочной продукции, рассмотрены преимущества и недостатки и представлен экологически чистый метод, основанный на использовании озона.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема вибрационных нагрузок как ключевого фактора износа и снижения надежности сельскохозяйственной техники. Описывается применение программно-аппаратного комплекса «Виброметр» (Zetlab) для измерения и анализа параметров вибрации (виброскорости, виброперемещения, виброускорения) в реальных условиях эксплуатации. Рассмотрены принципы работы комплекса, включая сбор данных с помощью акселерометров, обработку сигналов и визуализацию результатов. Показано, что использование «Виброметра» позволяет перейти к предиктивному обслуживанию, повысить готовность техники, сократить затраты на ремонты и обеспечить соответствие условий труда требованиям вибрационной безопасности.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается требования предприятий агропромышленного комплекса к обеспечению качества электроэнергии. Описаны причины отклонения напряжения при питании от электрических сетей единой энергетической системы. В качестве технического решение предложена установка Пункта регулирования напряжения 10 кВ для обеспечения требуемого уровня напряжения в автоматическом режиме. Приведены примеры установки на конкретных предприятиях, представлены строительные решения и технические решения по организация дистанционного контроля и телеуправления. Показан результат применения устройства с приведением графика регулирования напряжения в течение суток.
Бесплатно
Применение робототехнических средств в АПК
Статья научная
В статье рассмотрены тенденции применения новых технологий в отдельных отраслях сельского хозяйства, особое внимание уделено развитию робототехнических средств, позволяющих сокращать себестоимость продукции. Отмечается, что тематика научных институтов и вузов России должна отражать мировой опыт исследований, включая такие направления, как разработка технологий с применением роботов и “умных” машин, совершенствование технологий точного сельского хозяйства, разработка технологий с применением альтернативных источников энергии в АПК.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследовательской работы, проведенной в статье, является подбор более эффективного способа обработки полей. Задача, решению которой посвящена статья, заключается в замене традиционного способа обработки посевов на альтернативный, более экономичный и простой способ обработки сельскохозяйственных культур. В основе теоретического материала лежит исследование преимуществ беспилотных летательных аппаратов над традиционной авиацией и иными способами обработки сельскохозяйственных культур, а также использование практического многолетнего опыта обработки посевов. Для повышения эффективности хозяйства необходимо использовать сельскохозяйственные беспилотные летательные аппараты, которые помогают решить следующие задачи: создание электронных карт полей, обработка земель химическими жидкостями, мониторинг посевов. Используя беспилотный летательный аппарат в обработке полей, можно увеличить эффективность обработки. Преимущество обработки полей с помощью сельскохозяйственного беспилотного летательного аппарата заключается в: экономии используемой химической жидкости, экономии топлива и экономии времени на обработку посевов. В статье приведен новый способ обработки деревьев и высоких кустарников с помощью сельскохозяйственного беспилотного летательного аппарата путём изменения положения рычага и отклонение его на необходимый угол для обработки всех необходимых поверхностей. По результатам исследований, самым эффективным способом обработки полей является обработка с помощью сельскохозяйственного беспилотного летательного аппарата.
Бесплатно
Применение термосифонов для осушения воздуха
Статья научная
В статье рассмотрен способ осушения влажного воздуха с помощью термосифонов, который позволяет снизить затраты электроэнергии и объем заправки холодильной установки, применяемой для конденсации влаги из воздуха. Предложена принципиальная схема установки по осушению воздуха с помощью термосифонов. Представлен метод расчета термического сопротивления термосифонов, заправленных дистиллированной водой и этиловым спиртом. Сопоставлены результаты экспериментов с результатами расчетов пародинамического термосифона и термосифона без внутренних циркуляционных вставок.
Бесплатно
Применение технологии интернет вещей в «точном земледелии»
Статья научная
Технология Интернета вещей является одной из ключевых на современном этапе развития человечества – 4-ой промышленной революции. В статье анализируются сценарии применения этой технологии в одном из секторов сельскохозяйственного производства – «точном земледелии». Для успешного ведения «точного земледелия» необходим постоянный контроль многих параметров: питательного состава почвы, влажности, кислотности и некоторых других, также необходимо отслеживать состояние всходов после посева, их развитие, засоренность, подверженность действию вредителей. Одновременно должны отслеживаться параметры окружающей среды: температура воздуха, его влажность и т.д. После обработки массива данных от измерительных преобразователей и базы данных о плодородии почв полей, можно более обоснованно принимать управленческие решения по срокам посадки, внесения удобрений, применения гербицидов, инсектицидов и т.д. Наиболее подготовленным сектором «точного земледелия» для применения IoT является выращивание овощей в защищенном грунте. «Умная теплица» рассматривается как киберфизическая система, архитектура которой может быть представлена в виде следующих уровней: периферийного (уровня датчиков); сетевого (уровня передачи данных); уровня платформы и аналитики (облачного уровня) и уровня исполнительных механизмов. Внедрение IoT-решений позволяет оптимизировать ключевые производственные процессы в теплице: управление микроклиматом; системой прецизионной фертигации; фитосанитарным мониторингом. Кроме этого в такой системе можно автоматизировать процесс уборки урожая с применением роботов, если не для всех выращиваемых культур, то для некоторых, например, томатов, огурцов, перцев и некоторых других.
Бесплатно
