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
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 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
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
Обзор и анализ технических средств для сушки зерна
Статья научная
Перспективные разработки аграрной науки оказывают решающее влияние на уровень развития сельскохозяйственного производства. Одним из ключевых направлений развития в этом аспекте являются технические средства и технологии механизации агропромышленного комплекса. При возделывании зерновых культур важное место отводится послеуборочной обработке зерна. Разработка новых методов, а также перспективных технологий в процесс сушки зерна представляет собой ключевое средство улучшения эффективности функционирования зерносушильного оборудования. Выполнен обзор и анализ технических средств для сушки зерновой массы. В связи с распространением в аграрном секторе страны некрупных сельскохозяйственных предприятий становится актуальным использование установок для переработки небольших объёмов зерновых масс. Поэтому предложены наиболее перспективные варианты для развития аппаратов сушки зерна применительно к ним.
Бесплатно
Обзор применения доильных роботов в молочном скотоводстве
Статья научная
Автоматизация процесса доения на крупных молочных фермах позволяет в полной мере использовать генетический потенциал каждой отдельной коровы для получения максимальной выгоды. Динамичные процессы в сельскохозяйственном производстве, такие как доение, управляются специальным программным обеспечением, что позволяет оптимизировать прибыль с каждой коровы. Целью исследования являлось изучение технологических особенностей роботизированных доильных средств в молочном скотоводстве и определение факторов, влияющих на эффективность их применения. Установлено, что использование роботов для доения коров способствует возникновению новой технологии, основная суть которой заключается в самообслуживании животного и которая оставляет корове право на свободу выбора срока и частоты посещений доильного бокса. Частота посещений доильных роботов лактирующими коровами в первую очередь зависит от уровня разового удоя и варьирует от одного до пяти раз в сутки. Применение доильных роботов требует иной организации технологического процесса производства молока с соответствующей планировкой коровника в отличие от традиционных животноводческих помещений. Применение роботов для доения животных снижает эксплуатационные затраты на производство молока, повышает продуктивность коров и исключает ручной труд при доении животных.
Бесплатно
Обзор системы управления микроклиматом автоматизированной теплицы для выращивания микрозелени
Статья научная
Автоматизация микроклимата в теплице позволяет существенно улучшить условия для растений и повысить их урожайность. Для этого можно использовать различные сенсоры, контроллеры и устройства автоматики, которые будут регулировать температуру, влажность, освещение и другие параметры в теплице. Целью работы является обзор систем управления микроклиматом автоматизированной теплицы для выращивания микрозелени. В статье приведены две автоматизированных системы управления- ОВЕН и wirenboard. Рассмотрены реальные примеры использования данных девайсов в России и Белоруссии. Эти устройства позволяют оптимизировать затраты энергии и ресурсов, а также увеличить уровень урожайности и качества продукции. Так же произведен экономический анализ данных систем.
Бесплатно
Определение равномерности хода машины по ширине захвата наземным способом и с помощью БВС
Статья научная
Показали возможность использования технических средств для оценки проведения технологических операций по обработки почвы наземным и дистанционным способом. (Цель исследования) Провести сравнительный анализ наземных и дистанционных измерений с помощью БВС при определении равномерности хода машины по ширине захвата. (Материалы и методы) Изучили инструментарий дистанционных и наземных измерений. Применяли результаты научных исследований по определению равномерности хода машины по ширине захвата, согласно методике ГОСТ 33736-2016. (Результаты и обсуждение) Проанализировали возможность определения равномерности хода машины по ширине захвата наземным и дистанционным способом. Рассчитали коэффициент вариации наземных и воздушных измерений - 12% и 15% соответственно, воздушные измерения являются достовернее. Определили, что воздушные измерения позволит исключить субъективную оценку при выполнения технологической операции. (Выводы) Разработали алгоритм определения равномерности хода машины дистанционным спобосом, учитываюищй параметры наземных измерений.
Бесплатно
Повышение качества уборки гречихи
Статья научная
В статье представлена конструкция модернизированных нижних крышек колосового и зернового элеваторов зерноуборочного комбайна, а также их технические характеристики и результаты испытаний при уборке гречихи. Испытания проходили на полях НОПЦ «Интеграция» Орловского ГАУ. Эксперимент включал в себя замеры чистоты зерна в бункере со стандартными крышками элеваторов (базовый вариант) и после установки модернизированных крышек (новый вариант). В ходе испытаний выявлено увеличение чистоты «бункерного зерна» в среднем на 0,8%, это в дальнейшем должно благоприятно сказаться на послеуборочной очистке и сушке полученного урожая, а также позволит поддерживать плодородие почвы на большем уровне чем при базовом варианте. Результаты испытаний подтверждают целесообразность применения предложенных нами конструкций.
Бесплатно
Статья научная
На предприятиях сельскохозяйственного машиностроения в условиях санкций на многочисленные материалы специалисты вынуждены решать задачи по импортозамещению и восстановлению изношенных деталей на производстве с помощью внедрения новых технологий изготовления деталей. В частности, приходится осуществлять подбор антикоррозионных покрытий для ответственных деталей, которые непосредственно оказывают влияние на их долговечность, а также конечную стоимость изготавливаемой продукции, ее качество и, как следствие, производительность процесса обработки. В статье рассмотрены виды изделий, подлежащих оксикарбонитрации, необходимое оборудования для проведения данной операции, график типового технологического процесса. Проведен анализ образцов из различных видов сталей на коррозионную стойкость после оксикарбонитрации в климатической камере, установлена экспериментальная зависимость потери массы образцов от продолжительности времени нахождения их в климатической камере. Данные результаты могут быть использованы на производстве, для оценки качества карбонитрируемого слоя и определения срока эксплуатации деталей.
Бесплатно
Повышение производительности труда на сборочных участках
Статья научная
Для большинства современных сельскохозяйственных предприятий в условиях рынка и существующих санкций остро стоит вопрос по рационализации производства с целью снижения издержек и повышения его производительности. Одним из основных рабочих органов сельскохозяйственной техники являются пневмоцилиндры, которые представляют собой механические устройства, использующие мощность сжатого газа для создания силы при возвратно-поступательном линейном движении. В статье изложены основные принципы организации технологического процесса сборки пневмоцилиндров, направленные на повышение производительности труда. Описывается влияние каждого принципа на результат технологической сборки изделий: испытательного стенда, который повышает точность позиционирования собираемых деталей для сельскохозяйственной техники с минимизацией влияние человеческого фактора на результат; повышения эргономичности рабочего места снижает утомляемость рабочего и исключает его ненужное перемещение; снижения расхода смазочного материала во время выполнения сборочной операции за счет внедрения специального приспособления; повышения долговечности ответственных деталей сельскохозяйственной техники за счет улучшения их качества смазывания. Рассмотренные принципы повышения производительности труда на участке сборки не являются узкоспециализированными, возможна адаптация принципов под номенклатуру изделий другого предприятия.
Бесплатно
Приближенный метод расчета температуры воздуха при выходе из аккумулятора тепла в гелиотеплицах
Статья научная
Солнечная энергетика относится к быстроразвивающимся отраслям науки, техники и технологии. Основу такого развития составляет создание и совершенствование высокоэффективных энергоустановок для преобразования солнечной энергии в тепловой и электрической энергии. Сегодняшние солнечные системы уже рентабельны, надежны и просты в эксплуатации. Их использование набирает популярность в развитых странах. Это становится не только экономно, но и престижно. По литературным данным[1,2] солнечные системы может составлять экономии топливно-энергетических ресурсов до 60-70 % и более.
Бесплатно
