Статьи журнала - Вестник аграрной науки Дона
Все статьи: 808
Моделирование электрического поля в грунте, созданного системой заряженных металлических штырей
Статья научная
Моделирование стационарного электрического поля, создаваемого при помощи системы электродов, взаимодействующего с семенами и корневой системой растений, является теоретической основой для развития электротехнологий, предназначенных для выращивания овощных культур защищенного грунта. Статья посвящена теоретическому обоснованию ряда утверждений: рациональная система расположения металлических штырей, которые играют роль электродов; величина напряжения, приложенного к электродам; смещение растений от оси между металлическими штырями.
Бесплатно
Моделирование электромагнитного поля в зерновом слое различной плотности
Статья научная
Тепловая обработка применяется к зерну различных культур на этапах сушки, обеззараживания, подготовки к скармливанию и т.д. Высокая стоимость этих процессов обуславливается как стоимостью энергоносителей, так и энергоемкостью самих процессов. Разработка режимов обработки с применением электротехнологий в общем и электромагнитных полей в частности позволит снизить себестоимость указанных процессов. При их разработке необходимо учитывать виды применяемых электротехнологий, таких как, например, инфракрасные (ИК) поля, поля сверхвысокой частоты (СВЧ) и т.д. Исследование комбинированных способов воздействия на сельскохозяйственные материалы во многом сопряжено с разработкой промышленного оборудования на основе математических и компьютерных моделей. Таким образом данная работа направлена на разработку представления зернового слоя в компьютерных моделях электромагнитного взаимодействия. В статье описаны результаты численного эксперимента по определению напряженности электромагнитного поля в слое зернового материала, подвергающегося СВЧ-обработке. В процессе численного эксперимента зерновой слой был представлен различными способами замещения. Представлены вид замещаемого слоя, распределение напряженности электрического поля в указанном материале. Данные численного эксперимента, представленные в работе, получены для ячменя и пшеницы влажностью 16-24%. Полученные данные могут быть применены как для определения конструктивных параметров зон СВЧ-воздействия, так и для разработки систем управления оборудованием. При разработке оборудования, применяющего данные технологии, необходимо учитывать глубину проникновения слоя в материал. Глубина проникновения, в свою очередь, зависит от материала и его свойств, а также от параметров электромагнитного поля. Широкие возможности для разработки подобного оборудования дает применение специализированных программных средств. В итоге применение СВЧ-полей позволяет снизить затраты на тепловую обработку на 15-20%, в зависимости от процесса и вида обрабатываемого материала.
Бесплатно
Статья научная
Значительная доля потребностей в горячей воде, формируемая сельскими децентрализованными потребителями, может быть обеспеченна за счет использования солнечных водонагревательных установок. Произведено определение влияния фазопереходного вещества на динамику процессов нагрева и охлаждения. Результаты исследований показывают, что фазопереходный процесс увеличивает время остывания трубки с парафином до 30 0С с 14 минут до 47 минут, до 20 0С с 22 минут до 66 минут, что характеризует высокие теплоаккумулирующие свойства устройства.
Бесплатно
Модернизация здания коровника как фактор ресурсосбережения
Статья научная
Рассматриваются направления модернизации вновь строящихся и реконструируемых животноводческих объектов (коровников) на стадии разработки технологических планировочных решений, технико-технологического обеспечения отдельных технологических процессов обслуживания крупного рогатого скота. На основании анализа технологических планировочных решений животноводческих объектов КРС, заложенных в проектных разработках, а также технологических планировочных решений на действующих животноводческих объектах раскрываются их недостатки, влияющие на фактор ресурсосбережения. Предлагаются технологические планировочные решения животноводческого объекта (коровника), обеспечивающие рациональное использование площади пола помещения. Рекомендуется аналитическая зависимость по обоснованию вместимости помещения животноводческого объекта (коровника). Раскрывается структура дополнительных оценочных критериев (использования стойловой площади; вместимости помещения; оплаты общей площади помещения) по обоснованию эффективности разрабатываемых (внедренных на животноводческих объектах) технологических планировочных решений, методика их расчета...
Бесплатно
Модульные зерноуборочные агрегаты на базе универсальных энергетических средств
Статья научная
Применение универсальных мобильных энергетических средств, реализующих блочно-модульный принцип агрегатирования с технологическими модулями-адаптерами (уборочными и другого назначения) в силу их большей годовой загрузки позволит снизить затраты на выполнение механизированных работ и производство продукции. Этапы развития этого направления показаны на примере фирм «Карл Хюрт» и «Claas» (Германия), ОАО «Гомсельмаш» (Беларусь), Таганрогский комбайновый завод - (Советский Союз). Способ накатывания уборочных модулей на примере фирмы «Claas» на шасси «Хукепак» G-85-BM и на шасси СШ-75 Таганрогского комбайнового завода реализован с применением ручного труда. Шасси универсального энергетического средства (УЭС) «Полесье» оборудовано передней и задней навесными гидросистемами, используемыми при агрегатировании с блоками уборочного модуля. Схема агрегатирования весьма эффективна, на ее базе налажен серийный выпуск зерноуборочных агрегатов КЗР-10. Недостатки: принятая схема соединения с шасси жатвенной части и молотильного устройства, приводит к перегрузке несущего моста, а система транспортирования материала от молотильного устройства к прицепному зерноочистителю, ухудшает качество его работы. Применение в компоновке шасси одной оси с колесами малого диаметра снижает его несущую способность. Дальнейший этап развития уборочных агрегатов на базе универсальных энергетических средств, представлен решениями, изложенными в патентах фирмы «Claas» (Германия), СКНИИМЭСХ (Россия), и ОАО «Гомсельмаш» (Беларусь). Общие достоинства предложенных решений: применение шасси с колесами одинакового диаметра; возможность установки одного из блоков уборочного модуля на раму шасси. Недостатки решений в патентах фирмы «Claas»: навешивание жатвенного, молотильного и транспортирующего модулей на переднюю навесную систему шасси, отсутствие на нем собственного погрузочного механизма. Преимуществом, предложенных в российско-белорусских патентах решений является наличие погрузочных устройств замены уборочных модулей, в сочетании с изменением места расположения кабины управления, обеспечивающих прямоточную подачу обрабатываемого материала.
Бесплатно
Модульный принцип повышения надежности зерноуборочных комбайнов
Статья научная
Рассмотрен принцип повышения надёжности зерноуборочных комбайнов, основанный на принудительном восстановлении элементов с низкой наработкой на отказ. Данный принцип направлен на проведение упреждающих замен узлов с истекающим ресурсом, что позволяет повышать эксплуатационную надежность комбайнов как систем с последовательным соединением элементов.
Бесплатно
Мониторинг результатов применения стимуляторов роста на сортах озимого ячменя
Статья научная
Проведен анализ результатов применения стимуляторов роста на сортах озимого ячменя Кондрат и Агродеум. Рассмотрены показатели элементов структуры урожая, приведены сравнительные данные продуктивности сортов в зависимости от применяемого препарата.
Бесплатно
Краткое сообщение
Целью работы является разработка способа определения состояния утомления операторов технических систем, занятых в агропромышленном комплексе. На современном этапе развития науки происходит автоматизация производств, что положительно влияет на повышение безопасности производственной деятельности человека. Однако оператор технических систем подвергается воздействию психологических факторов, что в первую очередь обусловлено огромным количеством получаемой информации, а также необходимостью принятия объективных и верных решений при изменении эксплуатационных и технологических параметров технической системы. В этих условиях труд оператора технических систем характеризуется повышенной психологической нагрузкой на центральную нервную систему, в результате чего он может совершить ошибки в своей производственной деятельности, которые могут привести к нарушению функционирования технической системы в виде аварии, отказов и т.д. и, как следствие, к травмированию работника. Одним из результатов повышенной психологической нагрузки является утомление. Исходя из этого, разработка способа определения степени утомления, как фактора, позволяющего повысить травмобезопасность технологического процесса, является актуальной. В результате проведенных исследований проводилось изучение изменения работоспособности операторов технических систем в период рабочей смены. Полученные данные свидетельствует о том, что работоспособность оператора в течение смены проходит 6 фаз, от максимальной работоспособности (в начале смены) до ускоренного снижения работоспособности под воздействием утомления, переходящего в усталость (конец смены). Построена аппроксимированная кривая работоспособности по линейному уравнению первой степени со степенью корреляции, равной 0,66. На основе активности ПЛБАТ установлена корреляция между уровнем биопотенциала и состоянием утомления работника. На основе полученных результатов предложен способ определения состояния утомления работника. Предложенный способ может быть использован при определении степени утомления не только операторов технических систем, но и работников, выполняющих виды работ, требующих повышенной концентрации внимания.
Бесплатно
Морфотипы зародыша семян твердых озимых пшениц как основа оценки эффективности агротехнологий
Статья научная
Семена озимой твердой пшеницы (ОТП) различаются по морфологии зародышевой части; всего выделено восемь различных морфотипов зародыша семени (МТЗ), которым присвоены номера 1а, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7. Семена с различными МТЗ разнятся по массе, всхожести, сохранности посевных качеств после длительного хранения, по продуктивности в полевых условиях. Целью работы явилось определение количества семян с различными МТЗ в партии очищенных промышленным способом семян озимой твердой пшеницы сорта Лазурит, а также установление мест их формирования в колосе и каждом колоске главного и боковых побегов после ручного обмолота. Показано, что семена с основными МТЗ 2, 3, 4 и 5 составляют до 94% в партии очищенных семян, а остальные семена с МТЗ 1а, 1, 6 и 7 входят в группу минорных. Главные и боковые побеги разнятся по соотношению семян с различными МТЗ. Установлено, что семена со всеми основными и минорными МТЗ могут формироваться во всех колосках колоса, а также в любой позиции зерновки внутри колоска. Высказано предположение, что по числу и соотношению зерновок с различными МТЗ можно оценивать качество семян и эффективность агротехнологий.
Бесплатно
Мотивация оператора и производительность человеко-машинных систем
Статья научная
Представлен новый подход к изучению человеко-машинных систем. Рассмотрены взаимодействие человека-оператора с технической подсистемой на основе проявляемых психофизиологических и психотехнологических свойств в составе ЧМС; особое развитие и трансформация мотивации оператора в процессе освоения профессии, в ходе обучения и трудовой деятельности. Сделаны выводы о повышении производительности ЧМС и МТА в целом на основе дифференцированного подхода к управлению мотивационными свойствами различных групп операторов ЧМС.
Бесплатно
Мясная продуктивность индюшат при использовании в рационах бентонитовой глины
Статья научная
Изучено влияние разных доз бентонитовой глины (1,2 и 3% от сухого вещества рациона) на интенсивность роста и мясную продуктивность индюшат кросса BIG-6. Установлено, что живая масса индюшат за 17 недель выращивания достигла в контрольной группе 15298 г, во 2-й - 15790 г (103,2%), в 3-й - 16364 (107,0%), в 4-й - 15650 г (102,3%), сохранность - в опытных группах 100%, в контрольной - 93,3%. Более высокой была переваримость питательных веществ в 3-й группе (Р
Бесплатно
Наземные и воздушные агротехнологические агрегаты с бесконтактным электропитанием и управлением
Статья научная
В статье описаны возможности и способы управления крупным аграрным бизнес-производством, технологические процессы в котором выполняются на больших территориях. Анализ тенденций развития подобных агрокомплексов свидетельствует о перспективах использования здесь мобильных подвижных агрегатов и систем (МАС) наземного и воздушного базирования, в том числе, беспилотных. Функционирование МАС в условиях агропроизводства имеет ряд особенностей: значительные территории и их удалённость нестабильность условий функционирования: непрерывные трансформации характеристик внешней среды, параметров технологических процессов, состояния самоорганизующегося объекта аграрного производства, связанное с этим возникновение новых задач, коррекция реализуемых операций, траекторий движения объекта и др. Эти особенности вызывают необходимость использования специальных устройств поддержки технологической готовности, эффективного энергообеспечения и обслуживания МАС, адаптивного управления процессами. Затраты и сроки ввода в действие этих служб могут быть существенно уменьшены при использовании расположенной на территориях функционирования МАС инфраструктуры объектов различного назначения: линий централизованного электроснабжения, мобильных операторов связи, центров контроля и управления территориями и т.п. Такой подход в дальнейшем сократит затраты на обслуживание и эксплуатацию МАС, их систем электроснабжения и в общем снизит стоимость реализации агропроцессов. На специально оборудованных площадках также располагают базы дислокации мобильных технологических агрегатов с системами подзарядки аккумуляторов этих агрегатов, а на мачтах и опорах - системы подзарядки агрегатов воздушного функционирования. Исходя из требований экономичности, энергосбережения и автоматизации технологических процессов МАС перспективно применение электрифицированных агрегатов с бесконтактным электроснабжением при перемещении в рабочей зоне. Рассмотрено применение бесконтактной системы электрической зарядки с использованием однопроводниковой резонансной системы передачи электроэнергии.
Бесплатно
Наноразмерные покрытия для повышения энергетической эффективности гелиоустановок
Статья научная
Исследовалась возможность применения наноразмерных покрытий (10 нм≤h≤1100 нм) на основе α-C:H, α-SiC:H и CTO для повышения энергетической эффективности CM и гелиоколлекторов. Для получения покрытий использовались методы плазмохимического осаждения и магнетронного распыления. Показана возможность применения: 1) просветляющих покрытий на основе α-C:H для повышения максимальной мощности и КПД солнечных модулей; 2) покрытий на основе СТО - для повышения энергетической эффективности гелиоколлекторов и теплиц. 3) р-слоёв на основе α-SiC:H для улучшения характеристик солнечных батарей.
Бесплатно
Наплавная мини-ГЭС барабанного типа: технологическое решение, классификация
Статья научная
Наряду с ВЭУ, дизель-генераторами, солнечными установками, и др. - мини-ГЭС, в общем случае, являются равноправной генерирующей составляющей локальных энергетических систем (ЛоЭС). Предложенная наплавная мини-ГЭС барабанного типа (НБ мини-ГЭС) для работы в составе ЛоЭС является альтернативой существующим реализациям. По ряду причин строительство плотинных ГЭС с годовым регулированием стока и даже деривационных ГЭС для удаленных территорий представляется во многих случаях затруднительным: расположение их на территории заповедников, заиленные аллювиальные устьевые участки основных рек (поселки часто расположены на побережье); малое потребление энергии; инвестиционные ограничения. Поэтому внимание было обращено на горные притоки рек, имеющие большой уклон каменистых русел с индикаторной паводковой скоростью потока до 4 м/с и наличием микроводопадов. Для преодоления недостатков, присущих как плотинным, так и деривационным ГЭС, в статье предлагается и исследуется наплавная мини-ГЭС барабанного типа для работы в составе локальных энергетических систем (ЛоЭС). В представленном технологическом решении для НБ мини-ГЭС рассматриваются русловой барабанный модуль (РБМ) и береговой щитовой модуль (БЩМ). Приводится классификация гидроагрегата (РБМ) с оценкой его характеристик и скоростных качеств. Целесообразность установки НБ мини-ГЭС рассматривается на основании расчета эффективной мощности водяного потока на примере реки Бикин (с. Красный Яр, Приморский край). Полученное значение мощности при положении нижнего края РБМ на уровне поверхности воды говорит о вероятной целесообразности установки НБ мини-ГЭС в рассматриваемом и подобных местах.
Бесплатно
Направление создания новой генерации посевных машин
Статья научная
Проблема развития высокоэффективных и экономичных технологий растениеводства возникла с распадом предыдущего уровня технологического уклада. В настоящее время одновременно реализуются несколько путей развития технологического уклада в растениеводстве - мелкосерийное производство на непрофильных заводах, покрытие дефицита в технике за счет импорта и увеличение эффективности за счет создания новых сортов, гибридов и ГМ-растений. Мелкосерийное производство не может быть достаточно обеспечено научным сопровождением, что исключает появление на рынке надежной и эффективной техники. Применение импортных машин имеет ряд крайне негативных сторон: высокая стоимость техники при низкой технологической эффективности, завышенный расход топлива энергетических средств, дорогое сервисное обслуживание, отсутствие технико-технологических, социальных и экономических условий применения. Движение по пути создания средств механизации мелкими сериями и покрытие потребностей за счет импортных машин может привести к развитию системного кризиса в растениеводстве, утрате страной технологической самостоятельности. Данные направления возникли в условиях пренебрежительного отношения к научному знанию в области механизации технологий растениеводства. Создание новых сортов и гибридов, а также применение генномодифицированных растений повышают биологический потенциал возделываемых растений, но не создают условий для его реализации. Этот путь может быть эффективным только в условиях развитой системы механизации полеводства. Азово-Черноморским инженерным институтом в г. Зернограде на основе теоретических изысканий и результатов эксперимента было установлено, что технико-технологическая часть пути развития возможна через разработку способов увеличения уровня реализации биологического потенциала возделываемых растений, начальный этап реализации которого лежит в плоскости создания посевных машин нового поколения.
Бесплатно
Направления повышения эффективности уборочных работ
Статья научная
Рассмотрена актуальная научная проблема повышения эффективности уборочных работ. Приведены основные направления повышения эффективности уборочных работ и краткий анализ состояния отечественного АПК. Представлены структурная схема ЧМС и сравнительные графики практической реализации производительности в зависимости от применяемого режима работы.
Бесплатно
Настройка параметров излучения волноводов для СВЧ-конвективных установок
Статья научная
При использовании СВЧ-обработки энергоэффективность установок зависит от распределения микроволнового поля в слое обрабатываемого продукта. Распределение поля СВЧ зависит от типа используемого излучателя. В работе представлены рупорные, клиновидные и прямоугольные щелевые излучатели. Отражены сложности обеспечения равномерности распределения поля внутри СВЧ-конвективных зон при использовании рупорных и клиновидных волноводных излучателей. Также значимым является согласование системы магнетрон - волновод, от которого зависят потери электроэнергии. Стандартные методы применения СВЧ-шлейфов не приемлемы, поскольку волноводы располагаются непосредственно в зерновом слое. Целью работы является представление разработанной методики согласования параметров источника СВЧ-излучения с волноводом, чтобы получить максимум общей эффективности и минимум коэффициента стоячей волны. Поставленная цель достигается за счёт определения расстояния между источником излучения и заглушкой волновода, а также изменением угла поворота заглушки. Для этого проводилось моделирование процесса в программе CST Microwave Studio. Для определения данных параметров для конкретного излучателя использовали программу CST Microwave Studio. CST Microwave Studio - это программа для трехмерного электромагнитного моделирования широкого спектра СВЧ-устройств. Это могут быть волноводы, антенны и даже оптические элементы. Для решения задач программа использует несколько методов. При этом достигается высокая точность расчета. Программа наиболее эффективно работает от коротковолнового до нанометрового диапазонов. Промоделировано изменение угла поворота заглушки волновода. Получен максимум общей эффективности излучения и минимум коэффициента стоячей волны при использовании волноводов с щелевыми излучателями. Для повышения общей эффективности излучения и понижения КСВ необходимо изменять местоположение заглушки волновода и угол её поворота.
Бесплатно
Статья научная
Приведены фрагменты базы знаний экспертной системы для диагностирования зерноуборочных комбайнов, в которой содержатся знания об отказах гидравлической системы комбайна «Дон-1500Б», их причинах и методах устранения.
Бесплатно
Некоторые особенности задачи регулировки параметров зернокомбайна аксиально-роторного типа
Статья научная
Целью работы является разработка подхода для создания интеллектуальной информационной системы (экспертной системы) для решения задачи корректировки технологических регулировок зерноуборочного комбайна роторного типа. Предметом исследования является идентификация взаимосвязей внешних признаков нарушения технологического процесса уборки и параметров машины. В качестве методологии проведения работ использовались методы инженерии знаний. В результате исследований создана база знаний экспертной системы, которая основана на эмпирических знаниях экспертов, имеющих большой производственный опыт управления комбайнами такого типа. В качестве модели знаний выбрана продукционная модель. Введены понятия параметров, причин и методов устранения нарушений технологического процесса. В результате экспертного анализа сформированы деревья решений, на основе которых формулируются правила базы знаний. Приведен пример построения дерева решений при поиске причины появления одного из внешних признаков низкого качества работы комбайна. Представлен фрагмент базы знаний продукционного типа для решения задачи корректировки регулировок с помощью экспертной системы. Областью применения результатов работы является использование созданной базы знаний как в качестве системы подсказки оператору при проведении уборочных работ, так и для создания электронной системы управления комбайном. Предложенная модель предметной области в виде системы продукционных правил служит основой создания экспертной системы для технологической регулировки комбайна роторного типа. Применение подобной интеллектуальной информационной системы позволит значительно снизить затраты времени на устранение нарушений технологического процесса уборки и, как следствие, повысить сменную производительность зерноуборочного комбайна.
Бесплатно
Некоторые проблемы мониторинга продовольственного обеспечения Российской Федерации
Статья научная
Продовольственные проблемы возникали во всех государствах мира, в разные исторические периоды, имеют место они и в настоящее время. С появлением проблем, или в связи с угрозами, они вынуждены обращаться к импорту продовольственного сырья и готовых пищевых продуктов. В России проблемы стали обостряться после начала реформ. В первые пять лет для возмещения возникшего недостатка продовольствия из-за рубежа завозилось огромное количество сырья и продовольствия. В очередных пятилетиях положение постепенно улучшалось. Но возник новый проблемный период в этой сфере, который наступил после объявления США и западными странами санкций на продажу России определенных видов продукции. Произошло уменьшение зарубежных поставок. Несмотря на это, следует отметить главное - в результате принятых мер потребление четырех (из семи) основных продуктов питания в Российской Федерации на душу населения (в кг) выровнялось с рациональными нормами. С тем, чтобы и далее эффективно влиять на решение проблем, необходимо знать состояние и тенденции изменений продовольственного обеспечения. Ничего нового в этом посыле нет, но важность его реализации исключительна. Инструментом приобретения знаний и контроля происходящих процессов является мониторинг. В его организации, методологии и методиках имеют место, к сожалению, достаточно много вопросов и нестыковок, которые приводят к заведомо неправильным, часто с отрицательным вектором, управленческим решениям с последующими негативными результатами. По некоторым вопросам в статье делаются обобщения, представлены предложения по совершенствованию понятийного аппарата, алгоритмов определения критериев и показателей продовольственной безопасности и продовольственной независимости, формированию их системы, пригодной для использования в мониторинге состояния и динамики процесса продовольственного обеспечения страны. В статье сделана попытка отдельного определения критериев продовольственной независимости - самообеспечения и полного обеспечения населения, которые, безусловно, входят составными элементами в общие критерии продовольственной безопасности, имеющие те же названия, но отличающиеся составом и самими показателями - это та же самообеспеченность и полное обеспечение продовольственным сырьем пищевой промышленности и пищевыми продуктами всех потребностей государства независимо от источников их поступления. На формирование авторских обобщений оказали влияние опубликованные в ряде отечественных научных, общеполитических и экономических периодических изданий материалы известных ученых и политиков, крупных менеджеров, работников сфер производства и доведения до потребителей продовольственных товаров, освещающих в своих статьях проблемы обозначенной тематики.
Бесплатно
