Научно-техническое обеспечение процессов и производств в АПК и промышленности. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Статья научная
Одним из значимых факторов ускорения процесса гумификации растительных остатков и снижения требований к качеству технологического процесса измельчения соломы, при использовании ее как органического удобрения, является степень разрушения стеблей. В данной работе предложена методика оценки степени продольного расщепления стеблей соломы при измельчении, как одного из требований к агротехническим показателям работы соломоизмельчительных аппаратов зерноуборочных машин. Методика устанавливает сравнительное определение степени расщепления стеблей по количеству впитанной влаги навеской измельченной соломы определенной длины. Результаты предварительного методического эксперимента по степени достоверности и практичности использования предложенного способа определения степени расщепления стеблей соломы методом влагонасыщения показали положительные результаты. Предложенная методика отличается простотой, точностью, отсутствием требований к специальному оборудованию. С использованием коэффициента влагонасыщения установлено, что степень измельчения стеблей, сошедших с измельчителей зерноуборочных комбайнов Дон-1500, Acros 550 и John Deere W650, составляет 34,2…57,8% для различных сельскохозяйственных культур. Сформулировано требование к качеству выполнения технологической операции по измельчению и распределению соломы по поверхности поля, заключающееся в том, что величина продольного расщепления стеблей должна составлять не менее 30%.
Бесплатно
Перспективные машины для приготовления льняной тресты
Статья научная
Рассмотрены особенности приготовления льняной тресты при комбайновой уборке льна-долгунца. Эта технология необходима для получения льнотресты, перерабатываемой в дальнейшем с целью получения льняного волокна. Проанализированы существующие конструкции технических средств для выполнения основных операций, проводимых при полевой вылежке льна в лентах. Выявлено несовершенство образцов отдельных отечественных машин. Некоторые из них проходили государственные испытания, были признаны перспективными, однако не получили рекомендаций для применения в производстве. Другие машины, применялись на производстве длительное время, однако морально устарели и требуют модернизации в соответствии с требованиями, применяемыми к современным условиям работы и новым стандартами качества производимой продукции. Третья разновидность техники, несмотря на эффективность выполнения операций, является дорогостоящей с достаточно длительным сроком окупаемости. Как правило, это доработанные импортные аналоги льноуборочных машин. Все эти проблемы требуют решения, поскольку льняная продукция в настоящее время широко востребована на мировом рынке. Обоснована перспективность дальнейшей работы по модернизации существующих машин для приготовления льняной тресты. Особенно востребовано производство новых низкоэнергоемких, высокопроизводительных и надежных технических средств.
Бесплатно
Перспективы развития дисковых высевающих аппаратов
Статья научная
На основе анализа научно-технической и патентно-лицензионной литературы в статье отражены перспективы развития конструкций пневматических дисковых высевающих аппаратов. Для определения оптимальных параметров работы высевающих аппаратов представлена лабораторная установка, созданная на кафедре «Технологические и транспортные машины и комплексы» ФГБОУ ВПО Тверская ГСХА.
Бесплатно
Повышение качества работы льнокомбайна при использовании молотильно-сепарирующего устройства
Статья научная
Приведена конструктивно-технологическая схема нового молотильно-сепарирующего устройства для льнокомбайна, применение которого сокращает затраты на получение семян благодаря устранению комплекта оборудования для переработки льновороха и обеспечивает возможность сокращения затрат труда. Разработанное молотильно-сепарирующее устройство обеспечивает его быстрый монтаж и демонтаж с льнокомбайна, в зависимости от выбранной технологии уборки: получения высококачественного волокна или высококачественных семян. Установка такого молотильно-сепарирующего устройства на льнокомбайн позволит повысить его производительность за счет уменьшения времени на технологические простои, за счет более полного наполнения прицепа, поскольку в него не будет поступать путанина. Также его преимуществом является то, что в процессе уборки льна на выходе сразу же получаются обмолоченные семена, что исключает из дальнейшей цепочки переработки семян стационарные обмолачивающие устройства, что позволит сократить затраты труда на обработку льновороха.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены материалы, применяемые при изготовлении боеприпасов и их применимость для упрочнения деталей сельскохозяйственной техники. Предложена технология утилизации боеприпасов и разделение детонационной шихты на магнитную и немагнитную фракции, которые рекомендуется использовать для модифицирования и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники при восстановлении наплавкой.
Бесплатно
Статья научная
Общество оказывает на окружающую среду как положительное, так и отрицательное влияние. Примерами отрицательного влияния человека на окружающую среду являются вырубка лесов, связанные со строительством дорог и расширением городов; загрязнение почвы связанное с использованием удобрений и химикатов; сокращение численности популяций животных из-за расширения площадей для полей, дорог и городов с помощью вырубки лесов вследствие этого животные, лишаются нормальной среды обитания и погибают. Сильное изменение человеком окружающей среды, вызванное уничтожением животных и растений приводит к сложности адаптации биологических объектов к новой жизни. Все это вызывает необходимость разработки и применения специальных мер для сохранения биологических ресурсов Земли. В Российской Федерации приняты в программы «Биологическое разнообразие лесов России» (1995) и «Леса России» (1997). Для реализации этих программ в Российской Федерации в 2006 г. был принят Лесной кодекс, где отмечается, что для воспроизводства лесов, должны использоваться сортовые семена. УФ oблучение сeмян перeд пoсeвом имеет положительное воздействие, аключающееся в повышении их всхожести. Это обeспeчиваeт устoйчивые урoжаи декоративных культур, используемых для озеленения городов и других населенных пунктов. В отношении семян древесных культур влияние УФ излучения изучено мало. Поэтому исследование влияния УФ излучения для предпосевной обработки семян хвойных культур, в т.ч. туи западной является актуальной задачей.
Бесплатно
Полевые исследования технологических свойств кочек
Статья научная
Большинство машин для обработки закочкаренных кормовых угодий разработаны в результате экспериментально-теоретических методов исследований. Однако на качество выполнения технологического процесса значительное влияние оказывают физико-механические и технологические свойства обрабатываемого материала, зависящие от внешних факторов. Целью исследований являлось установление действительных значений технологических свойств кочек и почвы в полевых условиях. При проведении исследований использовались разработанные методики определения прочностных свойств кочек. В результате установлены геометрические характеристики кочек, сопротивление сдвигу, деформацию при сжатии. На основании анализа полученных данных подтверждена правильность выбранной математической модели кочки.
Бесплатно
Получение линеаризованных математических моделей работы вакуум-аппаратов для АСУ ТП сахарного завода
Статья научная
В статье рассмотрена работа отделения кристаллизации сахарного завода. На основе уравнений теплового баланса, получены линеаризованные математические модели работы вакуум-аппаратов, необходимые для использования в автоматизированных системах управления технологическими процессами кристаллизационного отделения. Рассмотрены общие подходы для получения адекватных математических моделей сложных динамических объектов сахарного производства.
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
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 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
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
Статья научная
В статье выделены ключевые направления инновационного развития и сформулированы механизмы повышения инновационной активности в рамках выделенных направлений. Обозначена роль государства в процессе инновационного развития сельского хозяйства.
Бесплатно
Программное обеспечение модуля передачи данных для цифровых технологий сельхозпроизводства
Статья научная
Во введении отмечается, что широкое распространение сверхинтенсивного роботизированного растениеводства, позволит выйти на самообеспечение продовольствием за счет локальных многоэтажных агрокомплексов, использующих специально приготовленные минеральные питательные растворы вместо почвы мегаполисы, поселения на Крайнем Севере и в пустынях и, то есть использовать Городское сельское хозяйство (ГСХ). Определены три основные составляющие ГСХ: вертикальные фермы, внегрунтовое выращивание растений и роботизированные растениеводческие комплексы. Все эти составляющие строятся на основе цифровых технологий. Одна из таких технологий - интеллектуальная система управления роботом гидромелиорирования растений в искусственных экосистемах (ИСУРГ) «Гидробот 1,0» это цифровая технология выращивания продукции растениеводства, ориентированная на применении в ГСХ. Эта технология, как и все другие цифровые требуют беспроводную передачу данных на значительные расстояния. Определена цель исследований - выбрать и адаптировать применительно к условиям сельхозпроизводства один из известных стандартов связи. В разделе результаты и их обсуждение, отмечается что в качестве стандарта передачи данных от ботов и датчиков выбран стандарт LoRa на частоте 433МГц. Отмечено, что LoRa имеет значительные преимущества перед сотовыми сетями и WiFi благодаря возможности развертывания межмашинных (M2M) коммуникаций на расстояниях до 20 км. и скоростях до 50 Кбит/с., при минимальном потреблении электроэнергии, обеспечивающем несколько лет автономной работы на одном аккумуляторе типа АА. Кроме того, отмечается, что для целей сбора данных о растении данный стандарт подходит как нельзя лучше: объемы данных небольшие, а, следовательно, нет потребности в больших скоростях передачи данных, и расстояния передачи данных при сильно разветвленной сети могут обеспечить наличие одного ретранслятора на весь комплекс (теплиц или всего здания при использовании в ГСХ). Также в сети могут быть использованы и другие устройства, передающие данные о растении на ретранслятор, например, листовые мини-датчики, измеряющие транспирацию с листа растения. Ретранслятор осуществляет сбор данных со всех устройств и передает данные в облачное хранилище или любую БД в сети интернет. Приводятся Выводы: выбран и адаптирован применительно к условиям сельхозпроизводства - разработана структура пакетов передаваемых данных стандарт передачи данных от ботов и датчиков: LoRa на частоте 433МГц.
Бесплатно
Статья научная
Во введении дан краткий очерк систем ориентации мобильного робота для мониторинга и полива каждого, отдельно взятого растения в искусственной экосистеме и сформулирована цель исследований - создать систему ориентации и перемещения робота гидромелиорирования растений в искусственных экосистемах «Гидробот 1,0» у каждого растения для его монитринга и подачи питательного раствора. В разделе результаты и их обсуждение отмечается, что модуль управления передвижением Гидробота реализован на процессоре ATMega. Для привода передвижения использованы шаговые двигатели. Для ориентации используется приемник RFID/NFC, работающий на частоте 13,56 МГц. Приемник NFC считывает специальные метки стандарта ISO 14443, размещенные около каждого из растений. Метки имеют уникальный идентификатор, который используется для идентификации растения для внесения данных в БД. Приводится описание работы программного обеспечения передвижением робота. Приводятся выводы: разработан алгоритм и программное обеспечение передвижения робота гидромелиорирования Гидробот 1.0. Создана система ориентации и перемещения робота гидромелиорирования растений в искусственных экосистемах «Гидробот 1,0» у каждого растения для его мониторинга и подачи питательного раствора. Для ориентации используется приемник RFID/NFC, работающий на частоте 13,56 МГц.
Бесплатно
Статья научная
Производство продукции растениеводство во многом сопряжено с рядом внешних факторов, влияющих на продуктивность, качественные показатели и себестоимость продукции. При этом существенная часть затрат (20-40%) приходится на послеуборочную переработку, хранение и подготовку к скармливанию. К этим таким процессам относятся сушка, обеззараживание, подготовка к скармливанию (запаривание, микронизация и т.д.). Производительность сушильных агрегатов, в том числе и установок активного вентилирования, можно повысить как увеличением количества и геометрических размеров аппаратов, так и более рациональным использованием времени их работы (сокращение подготовительно-заключительных операций), а также интенсификацией, путем сокращения экспозиции сушки. Применение этих двух способов повышения производительности, как правило, приводит к увеличению капитальных или эксплуатационных затрат, так как это связано с дополнительными затратами на увеличение емкостей аппаратов, дополнительного расходования топлива, электроэнергии, агента сушки и прочее. Данная работа направлена на разработку лабораторной установки для исследования применения электротехнологических воздействий в процессах переработки зерна. В работе приведены примеры существующего лабораторного оборудования для осуществления электрофизических воздействий на зерно. Сформулированы требования, которым должна отвечать разрабатываемая установка. В итоге сделаны выводы о применимости разработанной установки и том, какие исследования могут быть проведены.
Бесплатно
Результаты исследований процесса сушки растительной массы в камере коническо-цилиндрической формы
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований процесса низкотемпературной сушки измельченного растительного материала исходной влажностью 70-77 % во взвешенном слое в сушильной камере коническо-цилиндрической формы с механическим побуждением высушиваемого материала. В качестве сушильного агента в лабораторной установке применяется нагретый электрокалорифером воздух.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено влияние УФ излучения на семена зерновых культур, из которых выращивается зеленый корм на гидропонике, себестоимость которых существенно ниже силоса и сенажа. Была определена наиболее эффективная доза ультрафиолетового облучения, которая позволяет получить больше зеленой массы в осенне-зимний период года. Для поддержания необходимой дозы УФ облучения целесообразно использовать программируемый логический контроллер.
Бесплатно
Результаты полевого опыта выравнивателя почвы при возделывании льна - долгунца
Статья научная
Тенденцией развития сельскохозяйственной техники в растениеводстве предусмотрена разработка технических средств, обеспечивающих выполнение точных технологий. В комплексе мероприятий по предпосевной обработке почвы при возделывании таких мелкосеменных культур, как лён - долгунец, особенное внимание уделяется качеству подготовки поверхностного горизонта почвы. Одним из технологических процессов предпосевной обработки почвы является выравнивание, обеспечивающее не только снижение гребнистости, но и создание необходимой плотности на уровне семенного ложа почвы. Определение технологических режимов рабочих органов, применяемых для предпосевной подготовки почвы под посев льна - долгунца, является основной целью проводимого полевого опыта на дерново - подзолистых почвах. На основании теоретических исследований, результатов патентного поиска и рекогносцировочных экспериментов разработана конструкция инновационного выравнивателя почвы полозовидного типа.Предложена методика проведения полевого опыта и математической обработки результатов полученных данных исследования влияния факторов предпосевной обработки почвы на изменение её свойств при возделывании льна - долгунца. По результатам анализа полученных данных, при выполнении многофакторного полевого опыта, подтверждены результаты теоретических и лабораторных исследований инновационного выравнивателя почвы. Установлены оптимальные технологические режимы работы и конструктивные параметры выравнивателя при предпосевной обработке почвы под посев льна - долгунца.
Бесплатно
Статья научная
Исходя из технологии возделывания зерновых, для посева необходимо применять трактора с трансмиссиями, способными поглощать колебания и повышающими устойчивость работы сошниковой группы сеялки. Так как это улучшает качество выполняемой операции, снижает расход затраченного посевного материала, топлива и повышает экологическую составляющую процесса. Экспериментально доказать то, что эффективность функционирования посевного машинно-тракторного агрегата можно повысить за счет установки в трансмиссию трактора гидропневматическое демпфирующее устройство с переменным моментом инерции. Были проведены исследования на экспериментальном образце трактора, которые показали, что повысить эффективность технологической операции - посев, можно за счет повышения эффективности функционирования посевного машинно-тракторного агрегата на базе трактора класса 1,4, путем введения в трансмиссию гидропневматического демпфера. Так как гидропневматический демпфирующий механизм позволяет сглаживает колебания, в результате этого происходит, улучшение работы сошниковой группы сеялки. Проведенный анализ свидетельствует о том, применение гидропневматического демпфирующего устройства в трансмиссии трактора малого класса тяги является эффективным конструктивным мероприятием, улучшающим выходные показатели агрегата и улучшая операцию посева зерновых культур.
Бесплатно
