Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Автоматизация процесса укладки мешков с картофелем на поддоны
Статья научная
Автоматизация процесса упаковки и перемещения тары является одним из главных вопросов производства. Реализация автоматизированного процесса упаковки на предприятиях позволяет повысить количество реализуемой продукции с минимальными затратами и заключается в расширении функциональных возможностей малых ферм, возделывающих картофель, используя роботизированную линию упаковки и транспортировки урожая. (Цель исследования) Разработать конструкцию робота для укладки мешков с картофелем на поддоны. (Материалы и методы) В качестве примеров были рассмотрены существующие конструкции роботов укладчиков. Исследовали прочностные свойства конструкции робота на предполагаемую нагрузку, подобраны необходимые материалы и комплектующие для изготовления рамы робота. (Результаты и обсуждение) Произведены необходимые расчеты и смоделирована конструкция робота укладчика. (Выводы) Установлено, что за счет внедрения автоматизированного робота на линии упаковки картофеля годовая экономия денежных средств составит 80% от исходно рассматриваемой технологии.
Бесплатно
Анализ конструкций сепарирующих устройств
Статья научная
Развитие сельского хозяйства является главной задачей в обеспечении продовольственной безопасности страны. При этом важное место занимает переработка продуктов в заготовке кормов, где требуются высокотехнологичные и надёжные машины, оборудования. Цель исследования: улучшение дробления крупных комков почвы посредством модернизации сепаратора. Задачи: провести патентный поиск существующих конструкций сепараторов, а также подобных сельхозмашин для обработки почвы. Сделать выводы и на их основе спроектировать опытную модель сепарирующего устройства для испытаний в полевых условиях. В дальнейшем на основе этих данных можно было изготовить новые или модифицировать старые сепарирующие устройства для увеличения производительности, надежности, а также уменьшение их себе стоимости и сокращение процента неисправностей. Все данные процедуры проводятся на базе сельскохозяйственной академии.
Бесплатно
Анализ режимов работы роботизированного устройства с помощью компьютерного моделирования
Статья научная
Качественное использование средств защиты растений в большей степени зависит от правильной технологической настройки опрыскивающего оборудования. Неправильная настройка приводит к избыточному расходу рабочей жидкости, а соответственно повышению затрат и загрязнению окружающей среды [1, 2, 3].В данной исследовании проведен анализ режимов работы роботизированного устройства дифференцированного внесения средств защиты растений. Для выбора оптимальных режимов проводилось сравнение со сплошной технологией. Для выполнения задачи была разработана компьютерная модель, позволяющая смоделировать широкий спектр различных параметров опрыскивания, а также учесть большинство внешних факторов.В режиме отдельной обработки растений наблюдается более низкий коэффициент вариации (25-28%), чем при сплошной технологии (46%). Результаты также показывают, что режим обработки рядов приводит к снижению коэффициента вариации (33-40% против 46%). Кроме того, данные свидетельствуют о том, что на всех уровнях варьирования факторов при отдельной обработке растений коэффициент вариации ниже, чем при обработке рядов. Важно отметить, что в данном эксперименте значение функции отклика основано на учете всех капель, попадающих на разные части растения, что позволяет получить более полные данные о равномерности распределения капель относительно экспериментальных методов.
Бесплатно
Анализ рекуператоров для систем вентиляции в птицеводстве
Статья научная
Отрасль птицеводства является одной из наиболее энергоемких отраслей сельского хозяйства. Значительное количество энергии затрачивается на обеспечения комфортного микроклимата для сохранения здоровья птиц и получения максимальной продуктивности. Для снижения затрат энергии при обеспечении оптимального микроклимата, необходимо использовать энергосберегающее оборудование. Рассмотрено одно из возможных решений по экономии энергии - использование установок рекуперации тепла. В работе описан принцип работы рекуператоров и их основные виды. Определены компании, занимающиеся производством рекуператоров для систем вентиляции в птичниках. Проведен анализ рекуператоров по следующим техническим характеристикам: тип конструкции, схема движения теплоносителей, расположение рекуператора, наличие системы автоматической промывки, минимальная наружная температура работы, КПД рекуперации, материал рекуператора, объемный расход воздуха.
Бесплатно
Анализ технологии выращивания микрозелени в гидропонной установке
Статья научная
В настоящее время все больше и больше людей стараются придерживаться здорового образа жизни, неотъемлемым компонентом которого является правильное питание. При этом для изготовления этих продуктов нередко применяют искусственные добавки. Существуют способы, которые позволяют в домашних условиях производить продукты питания, отличающиеся высоким содержанием полезных веществ и улучшающие самочувствие человека. К этим способам можно отнести выращивание микрозелени. Это съедобные маленькие растения, которым дают дорасти до пары настоящих листьев из различных семян, их можно добавлять в различные блюда. Микрозелень содержит огромное количество витаминов, макро- и микроэлементов, которые легко усваиваются и влияют на нормальную работу организма. В то же время она является малокалорийным продуктом.
Бесплатно
Арочная поликарбонатная теплица с выдвижными кровельными листами
Статья научная
Сезонные арочные теплицы с поликарбонатными ограждающими конструкциями широко распространены в малых формах хозяйствования. В основном используются сооружения с неподвижно закреплёнными кровельными поликарбонатными листами, также применяются поликарбонатные теплицы с частично открывающейся кровлей. Общим недостатком приведенных видов теплиц является стационарное крепление сотовых поликарбонатных листов к элементам стального каркаса или кровли. Сезонные теплицы примерно треть срока эксплуатации не используются, а их ограждающие конструкции в зимний период дополнительно подвергаются неблагоприятным метеорологическим воздействиям, снижающим долговечность поликарбонатных листов: УФ-излучению, механическому истиранию осадками, снеговым нагрузкам, что обусловливает более частую замену кровли. Цель исследования предусматривала повышение долговечности кровельных листов. Разработано конструктивное решение арочной теплицы с несложным демонтажом кровли на зимний период и образованием ленточного вентиляционного проёма в коньке теплицы в тёплый период года посредством приспускания кровельных листов.
Бесплатно
Беспилотный летательный аппарат для ухода за сельскохозяйственными растениями
Статья научная
Рассмотрен усовершенствованный беспилотный летательный аппарат сельскохозяйственного назначения, предназначенный для ухода за сельскохозяйственными растениями. Главной особенностью данного беспилотного летательного аппарата является то, что электроприводы соединены с валами, установленными в подшипниковых узлах и имеющими свободные концы, вынесенные на равные расстояния от боковой поверхности корпуса. На свободных концах валов установлены катушки, за которые закреплены гибкие рукава, причем по бокам гибких рукавов на равном удалении друг от друга установлены соединительные штуцеры, а распределительные трубки спирально навиты на валы и проложены в гибких рукавах. Практическое применение рассмотренного беспилотного летательного аппарата позволит уменьшить расход материальных ресурсов на выполнение комплекса работ по уходу за растениями авиационным способом.
Бесплатно
Возможные пути совершенствования агропромышленного комплекса с использованием сквозных технологий
Статья научная
В настоящее время особую актуальность приобретает вопрос о цифровизации производства агропромышленного комплекса, оптимизации времени путем оперативного обмена информацией, осуществление быстрого получения информации о дефектах для возможности их быстрого устранения. В области цифрового производства развиваются такие направления как «облачные технологии хранения и переработки информации», «искусственный интеллект», «роботизированное производство», «применение микроконтроллеров в программируемых системах». В статье рассматривается вопрос о применении сквозных технологий на предприятиях агропромышленного комплекса. Цель данного исследования заключается в разработке программного обеспечения на языке программирования Python с использованием библиотеки OpenCV, которое направлено на решение сельскохозяйственных задач посредством «машинного зрения». Проведен экономический расчет себестоимости программного обеспечения, показывающий выгоду внедрения подобных технологий. Предложены другие варианты модернизации производства АПК.
Бесплатно
Диагностические параметры, используемые для уменьшения числа отказов техники АПК
Статья научная
Цель - уточнить диагностические параметры техники АПК. Методы. Проведен анализ науки и практики техсервиса МТП с 1925 г. Результаты. Наиболее применяемый показатель состояния элементов и агрегатов МТП в АПК - допускаемое значение диагностического параметра, а предельное - вторично. И уточнение их ранга актуально. Главный оптимум для нормативов техсервиса - минимум суммарных удельных издержек, известный в АПК с 30-х гг. и развитый Михлиным В.М. Но им обоснованы только допускаемые параметры. Оно абстрактно, трудоемко, не корректно, практически не реализовано, дано лишь к постепенным параметрическим отказам, а реальные отказы - вне внимания. Влияние допускаемых параметров на надежность, ресурс техники завышено. Органолептическое диагностирование, актуальное при отсутствии диагностических средств - вне внимания. Выводы. Ресурсными диагностическими параметрами уточнены: номинальное, текущее, предельное значения, а допускаемое - вторично, актуальное лишь для регулируемых параметров. К обоснованию предельных значений ресурсных параметров пригодно условие равенства затрат на техсервис со стоимостью нового или отремонтированного аналога. А нормативы регулируемых параметров - задавать конструктивно.
Бесплатно
Статья научная
Нахождение путей по снижению потребления энергии в сельском хозяйстве приводит к развитию новых энергосберегающих технологий. Один из вариантов снижения энергозатрат - сокращение потребления энергии на создание оптимального микроклимата при содержании животных и птиц. Использование приточно-вытяжных рекуператоров - одно из перспективных направлений в энергосбережении. Однако эффективность работы рекуператоров ограничивается климатическими условиями региона. В данной работе представлено исследование максимальных, минимальных и средних значений температур наружного воздуха в Костромской области по месяцам в период с 2015 по 2021 гг. Исходя их полученных данных были определены месяцы наиболее эффективной работы теплообменного аппарата, температуры для расчетов теплового баланса помещения и дальнейших конструктивных расчетов теплообменного аппарата. Полученные данные минимальных значений температуры будут использованы для технических расчетов дополнительного сектора теплообменного аппарата.
Бесплатно
Статья научная
В работе проводится исследование мер и приемов, обеспечивающих относительно высокую сохранность картофеля. Важнейшими для сохранности картофеля являются активная вентиляция и создание оптимального температурного режима, но технологическое оборудование дорогостоящее [4]. Анализ современных литературных данных, а также результаты рекогносцировочных экспериментов позволили сделать вывод, что существенное повышение сохранности картофеля при одновременном снижении энергозатрат может быть достигнуто посредством предварительной обработкой семенных клубней парами хлорпрофама при помощи аппарата AIROFOG [2] . Для решения задач исследования применяются методы литературного и статистического анализа, математического моделирования, инженерного эксперимента, методы технико-экономического обоснования. Целью исследования является повышение сохранности клубней картофеля при их хранении за счёт обработки клубней картофеля парами хлорпрофама и разработка установки для его осуществления в картофелехранилище. Практической значимостью эксперимента является повышение безопасности сотрудников, качество сохранности картофеля и дозревания в клубнях.
Бесплатно
К вопросу анализа технических средств подготовки корнеклубнеплодов к скармливанию
Статья научная
Повышение эффективности функционирования агропромышленного комплекса представляет собой важную народно-хозяйственную задачу. Значительная помощь для её решения осуществляется посредством использования результатов исследований в области аграрной науки. Включение в рацион кормления сельскохозяйственных животных корнеклубнеплодов позволяет существенно повысить их продуктивность, а качественная подготовка кормов к поеданию - увеличить отдачу каждой кормовой единицы. Измельчение корнеклубнеплодов - это один из действенных способов подготовки кормов к скармливанию. Выполненный обзор и анализ современных конструкций измельчителей корнеклубнеплодов позволил установить их принцип функционирования. Также выявлены положительные, а главное, отрицательные стороны рассмотренных технических устройств. Определена задача по созданию нового аппарата для подготовки плодов к скармливанию сельскохозяйственных животных, лишенного указанных недостатков.
Бесплатно
К вопросу универсализации инновационных агромелиоративных машин в условиях Туркменистана
Статья научная
В работе освещены вопросы обеспечение энерго-, влаго-, почво- и ресурсосбережения в условиях земледелия Туркменистана, путем создания универсальных агромелиоративных машинных агрегатов нового поколения для внутрипочвенного внесения жидких удобрений и совершенствования их механико-технологических особенностей, а также научных и агротехнических основ повышения плодородия почвы с учетом снижения трудовых, энергетических и материально-денежных затрат, направленных на получение устойчивых и гарантированных урожаев хлопчатника (нарезчик аэрационного дренажа НАД-2-60М и культиватор растениепитатель КР-5-40).Разработана технология глубокого объемного рыхления почв, включающая комплекс механизмов, состоящий из двухстоечного рыхлителя, оборудованного системой пассивной и принудительной подачи жидких компонентов в разрыхляемый слой (НАД-2-60М). Устройство для внесения жидких минеральных удобрений в прикорневую зону посевов предназначено для разрушения плужной подошвы, введению питательных веществ в корневую систему, углубления пахотного горизонта почвы и безотвального рыхления почвы на глубину от 30 до 40 см с целью сохранения влаги (KР-5-40).
Бесплатно
Классификация полетных контроллеров на беспилотных авиационных системах
Статья научная
Беспилотные авиационные системы (БАС) выполняют различные задачи такие как мониторинг, фотограмметрия, съемка местности, доставка посылок, спасательных операций и т.д. Одним из важных компонентов БАС является система управления полетом или полетный контроллер. Существует множество производителей полётных контроллеров, и выбор подходящего под конфигурацию конструкторской базы является сложной задачей. Выбор полетного контроллера -это не тривиальная задача из-за отсутствия стандартизированной информационной базы между производителями. Это может привести к неправильному выбору полетного контроллера с последующим экономическим ущербом. В данной работе рассмотрены различные компоненты полётного контроллера для гармонизации доступной информации.
Бесплатно
Комбинированная предпосевная обработка семян как способ их обеззараживания
Статья научная
Одной из проблем, с которой сталкиваются производители овощной продукции, это борьба с болезнями растений в течение процесса их вегетации. Поиск экономичных и одновременно экологически чистых способов борьбы с заболеваниями растений является актуальной задачей. (Цель исследования) Установить рациональные параметры обеззараживания семян томатов комбинированным способом: монохроматическим излучением и переменным магнитным полем. (Материалы и методы) Проведены экспериментальные исследования по влиянию на обеззараживание семенного материала томата сорта «Мальва» комбинированным способом предпосевной обработки: видимым излучением диапазона от 460 до 625 нм и переменным магнитным полем частотой 0,5 Гц с индукцией от 6,5 до 65 мТл. Экспериментальные исследования проводились в несколько этапов: предпосевная обработка семян, выращивание рассады, получение конечной продукции: томатов. Заключительные экспериментальные исследования проводились в производственных условиях на базе тепличного хозяйства «Иванов А.П.». (Результаты и обсуждение) В результате проведенных экспериментальных исследований было выявлено, что наилучшие результаты комбинированной обработки по обеззараживанию семян и дальнейшей иммунизации растений достигаются при воздействии рациональным комбинированием параметров: дозой оптического излучения 28,6 Дж•с/см² и доза магнитного воздействия 3,86 мТл•с, при которых достигается 100% положительный эффект. (Выводы) Предпосевная обработка семян томата комбинированным способом: оптическое излучение и переменное магнитное поле является эффективным агротехнологическим приемом, который можно рекомендовать к использованию при выращивании овощеводческой продукции.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена математическая модель движения семян льна‑долгунца в семяпроводе, основанная на нечёткой логике и учитывающая стохастичность ключевых факторов посева. Модель позволяет повысить точность дозирования и равномерность распределения семян за счёт использования лингвистических переменных и нечётких правил вывода. В её основе — формализация неопределённостей, присущих реальному процессу: колебаний влажности, неоднородности размеров семян, вариаций скорости воздушного потока. С помощью нечёткой базы знаний описываются взаимосвязи между входными параметрами (диаметр семяпровода, угол наклона, расход воздуха) и выходными показателями (плотность потока, равномерность высева). Модель включает блок фаззификации, механизм нечёткого вывода и дефаззификацию результатов, что обеспечивает адаптивность к изменяющимся условиям. Практическая реализация способствует оптимизации посевных операций и росту урожайности.
Бесплатно
Метод и технология непрерывной предиктивной диагностики автотракторных и комбайновых двигателей
Статья научная
Современные тракторы, автомобили и мобильная сельскохозяйственная техника обычно оснащены навигационным и бортовым оборудованием, а также имеют доступ в интернет. Навигационное оборудование предоставляет информацию о местоположении, направлении и скорости движения автотракторных агрегатов, в то время как электронная бортовая система управляет такими компонентами, как двигатель, трансмиссия, рабочее оборудование, а также осуществляет самодиагностику и контролирует качество выполнения технологических операций и другие параметры. В данной работе предложена инновационная методика системного использования всех электронных устройств для осуществления непрерывного предиктивного мониторинга технического состояния сельскохозяйственной машины в целом, позволяющая сократить время простоя техники и снизить эксплуатационные расходы до 14%. Это достигается посредством применения усовершенствованного устройства и метода прогнозируемой диагностики технического состояния агрегатов двигателя и сельскохозяйственной машины в реальном времени.
Бесплатно
Методика бесконтактной оценки массы коров с использованием ИНС
Статья научная
В статье приведена методика получения экспериментальных данных дистанционного измерения массы коров черно-пестрой проды на молочнотоварной ферме. Предоставлен вариант расположения камер оптико-электронной системы для получения геометрических размеров животного и использование искусственных нейронных сетей для сегментации изображений заранее обученной модели DeepLab при выделении контура животного. Последовательность действия для определения геометрических размеров животного с изображения, используя значимые линии и расчет пиксельного размера с дальнейшим переводом в систему СИ для определения массы животного по зоотехнических таблицам, расчетам или уравнению регрессии. По результатам исследований при индивидуальном определении массы, абсолютная погрешность измерений составила до 38 кг, а относительная до 6%. Для группы животных абсолютная составил 2 кг, а относительная менее 0.04%.
Бесплатно
Некоторые вопросы функционирования машин и технологий мойки корнеклубнеплодов
Статья научная
Разработка перспективных технических средств и технологий механизации сельского хозяйства имеет решающее значение для его поступательного развития. Известно, что подготовка кормов позволяет повысить эффективность их использования, а также продуктивность животноводческой отрасли аграрного производства. Одним из ключевых аспектов при подготовке кормов к скармливанию животным является их мойка, в частности корнеклубнеплодов. Операции, направленные на очистку плодов, предназначенных для поедания сельскохозяйственными животными, интегрированы в технологическую линию по подготовке их к скармливанию. Исходя из осуществленного обзора информации по рассматриваемой теме и анализа способов очистки корнеклубнеплодов, в том числе используемых при этом передовых технических средств, формируется задача по созданию новой машины, отличающейся лучшим конструкторским решением на уровне патентопригодности.
Бесплатно
Некоторые факторы снижения износа поршневых двигателей внутреннего сгорания
Статья научная
Развитие агропромышленного комплекса России на качественно новый уровень предполагает применение результатов научно-технического прогресса в области сельскохозяйственной науки Ключевым источником энергии при выполнении производственных процессов на селе являются поршневые двигатели внутреннего сгорания. Повышению ресурса ДВС во многом способствуют инновационные научные разработки. Проведение исследований осуществлялось методом обзора и анализа литературных источников. Также применялись аналитические способы рассмотрения изучаемых процессов. Выявлено, что функционирование силового агрегата в его сопряжениях образуется электрический ток, величина которого коррелирует со свойствами трущихся материалов, а также температуры в сопряжении. В данной работе приведены исследования факторов снижения износа поршневых двигателей внутреннего сгорания, как основного источника энергии автотракторной техники. На основе полученных результатов определены перспективные направления научного поиска.
Бесплатно
