Статьи журнала - Вестник аграрной науки Дона
Все статьи: 817
Статья научная
Выполнен анализ процесса сепарации зерна в аэродинамическом потоке, обоснованы параметры контроля и регулирования, определены показатели надежности схемы для автоматизированного управления установки сепарации зерна.
Бесплатно
Обоснование устройства для электрогидравлической обработки водных растворов
Статья научная
Одним из основных факторов, определяющих рост и развитие растений в условиях защищенного грунта, является их полив питательными водными растворами для обеспечения необходимыми и достаточными микроэлементами. Авторами предлагается способ повышения эффективности процесса полива за счет активации водных растворов путем электрогидравлической обработки, что позволяет как увеличивать растворимые полезные вещества в них, так и стимулировать ихусваиваемость растениями. Для реализации электрогидравлической обработки водных растворов авторами разработанотехническое средство для электрогидравлической обработки водных растворов, что заявлено в качестве цели работы. Для устранения недостатков применяемых аналогичных приспособлений разработано устройство, которое является одной из составляющих установки электрогидравлического разрядника. Область применения устройства для электрогидравлической обработки водных растворов относится к растениеводству в сельском хозяйстве. Установка, кроме цилиндрического резервуара, содержит источник напряжения, трансформатор высоковольтный, автотрансформатор, емкостные накопители энергии, выпрямительные элементы, пускорегулирующую аппаратуру и средства контроля и измерений...
Бесплатно
Обработка семян ячменя перед посевом в переменном электрическом поле
Статья научная
Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур позволяет получать более равномерные всходы и сформировать посевы с заданной густотой стояния растений. Применение для данной цели обработки семян в переменном электрическом поле (ПЭП) является экологически безопасным способом такой предпосевной обработки. В связи с этим целью исследования явилось изучение влияния предпосевной обработки семян ячменя в ПЭП напряженностью 5 кВ/см на их посевные качества и мощность проростков. Объектом исследования служили семена трех коммерческих сортов ярового ячменя местной (ростовской) селекции. Семена были получены в питомнике размножения Агротехнологического центра Азово-Черноморского инженерного института. В процессе исследования определяли всхожесть семян и энергию прорастания, а также число корешков, длину самого длинного корешка и длину ростка. Контрольные семена имели высокую всхожесть, поэтому обработка их в ПЭП не оказала влияния на всхожесть, но существенно повысила энергию прорастания - на 25-37%...
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время существует проблема в растениеводстве, заключающаяся в отставании роста урожайности возделываемых культур от роста затрат на их производство, что ограничивает эффективность данной отрасли. Отечественное сельское хозяйство находится в условиях необходимости технологического рывка, способствующего переходу от нынешних, преимущественно третьего и четвертого уровней, минуя пятый, сразу к шестому технологическому укладу. Шестой уровень технологического уклада в растениеводстве предусматривает создание таких технологий, которые в полной мере обеспечивают реализацию потенциала продуктивности возделываемых растений. Технические средства обеспечения технологий растениеводства данного уклада должны отвечать самым жестким технико-экономическим требованиям, параметры и режимы работы машинно-тракторных агрегатов должны быть оптимизированы по целому ряду показателей. Технологической операцией, ответственной за создание условий жизнедеятельности растений, является механизированный сев. Однако в настоящее время существует противоречие между требованиями растений к условиям производства урожая и параметрами, режимами работы посевных машин. Целью исследования явилось обоснование и экспериментальное доказательство перспектив повышения эффективности отрасли растениеводства через управление процессами реализации потенциала продуктивности зерновых колосовых и пропашных культур при их посеве усовершенствованными посевными машинами за счет формирования оптимальной для данной культуры величины и формы площади питания растений. Объектами исследований являлись посевные машины, технологии посева и сорта озимой пшеницы и подсолнечника. Посев проводили усовершенствованными сеялками для создания оптимальных размера и формы площади питания растений. Прибавка урожайности зерновых колосовых и пропашных культур колебалась в широких пределах (от 10 до 61%), и чем лучше были гидротермические условия года возделывания, тем выше прибавка. Проведенные эксперименты показали принципиальную возможность управления процессами реализации потенциала продуктивности через влияние на механизмы донорно-акцепторных отношений между вегетативными и репродуктивными органами растений путем задания соответствующих параметров и режимов работы посевной машины.
Бесплатно
Определение высоты сканирования сельскохозяйственных угодий тепловизионными сканерами
Статья научная
Рассмотрены принципы работы и применение тепловизионных сканеров, устанавливаемых на летательные аппараты. Кратко описаны возможности их использования для контроля сельскохозяйственных угодий. Представлена схема работы перспективного тепловизора с адаптивным сканированием. Приведена методика расчета высоты полета исходя из требований максимальной дальности обнаружения тепловизионного излучения объектов.
Бесплатно
Краткое сообщение
Широкое применение концентрированных органических удобрений сдерживается отсутствием технических средств для их поверхностного внесения с дозами от 1 до 4 т/га. Существующие технические средства для внесения минеральных удобрений не обеспечивает требуемую равномерность распределения концентрированных органических удобрений по ширине внесения и ходу движения агрегата. Это связано со специфичными физико-механическими свойствами удобрения: пылевидная структура (более 72% частиц имеет размер менее одного миллиметра), плотность от 0,5 до 0,9 т/м3, влажность 45-55%.Эффективным является применение на машинах типа РУМ (МВУ) распределяющих рабочих органов пневмоцентробежного типа. Для улучшения качества распределения концентрированных органических удобрений необходимо определение рациональных параметров пневматического выброса частиц из закрытого канала прямоугольной формы, обеспечивающих заданную дальность полета и требуемые дозы их внесения. Принцип действия пневматического распределения удобрений заключается в сочетании комбинаций распределяющих органов: пневматического выброса из закрытого канал в левую и правую стороны движения агрегата; центробежного распределения удобрений в средней зоне (по ширине технологической машины). Получены математические зависимости, описывающие процесс выброса части из закрытого канала с учетом изменения его угла наклона от 15º до 45º. Определены траектории метания частиц в безвоздушном пространстве и с учетом сопротивления воздуха. Установлено, что с учетом парусности частиц и сопротивления воздушной среды дальность их полета составляет от 16,2 до 26,4 м. Для объективной оценки показатель эффективности технологической машины в сочетании механического и пневматического воздействия на частицу удобрений при внесении даст желаемый результат, т.е. качественное распределение удобрений независимо от их гранулометрического состава и характеристик.
Бесплатно
Статья научная
Изложены теоретические предпосылки определения допустимых и предельных состояний контролируемых параметров деталей и узлов стригальной машинки на примере эксцентрикового механизма. Изложена методика определения предельного износа головки центра вращения. Даны рекомендации по снижению износа центра вращения.
Бесплатно
Статья научная
Воздушно-решётная очистка - одна из важнейших систем зерноуборочного комбайна. Установлено, что повысить эффективность технологического процесса сепарации в воздушно-решётной очистке можно за счёт его лучшей организации на пальцевой решётке стрясной доски. Существенными недостатками применяемых в настоящее время пальцевых решёток являются низкое качество технологического процесса сепарации вследствие его низкой организации, а также сложность конструкции. Это обуславливает необходимость проведения исследований и создания пальцевой решётки, обеспечивающей повышение эффективности технологического процесса сепарации. Применение математической теории планирования эксперимента предусматривает нормальный закон распределения параметров, характеризующих качество функционирования пальцевой решётки. Одним из наиболее существенных параметров, характеризующих качество функционирования пальцевой решётки, является коэффициент засорённости зерна. В статье обоснована актуальность определения закона распределения плотности вероятностей значений коэффициента засорённости зерна при его использовании в качестве критерия, характеризующего качество функционирования экспериментальной пальцевой решётки стрясной доски зерноуборочного комбайна. Приведены характеристики условий экспериментального исследования. Обоснованы и описаны состав и свойства приведенного вороха. Приведены значения конструктивных параметров и режимов работы экспериментальной пальцевой решётки. Приведены основные результаты исследований и выполнен их анализ. Сделано заключение о нормальном законе распределения плотности вероятностей значений коэффициента засорённости зерна на экспериментальной пальцевой решётке стрясной доски зерноуборочного комбайна, что позволяет в дальнейших исследованиях использовать математическую теорию планирования экспериментов при использовании этого параметра для характеристики процесса сепарации и других технологических процессов в зерноуборочном комбайне.
Бесплатно
Определение запаса усталостной прочности в конструкции стрясной доски комбайна КЗС-1119Р
Статья научная
Одним из высокоэффективных и точных методов расчетных исследований нагруженности несущих конструкций является метод конечных элементов - в настоящее время основной инструмент решения задач строительной механики, механики деформируемого твердого тела. Метод конечных элементов позволяет значительно уменьшить затраты при разработке новых конструкций, изделий, так как дает возможность существенно снизить объемы или даже полностью отказаться от дорогих стендовых испытаний. Кроме того, с помощью метода конечных элементов можно в сравнительно короткие сроки оценить характеристики разных конструкций, изделий и выбрать наиболее подходящий вариант заданным условиям. Необходимым условием обеспечения достаточной точности расчета запасов усталостной прочности конструкций является подробный анализ режимов нагружения с определением параметров циклов перемены напряжений в наиболее нагруженных зонах. В данной статье приведен расчет запасов усталостной прочности стрясной доски зерноуборочного комбайна КЗС-1119Р, совершающей возвратно-поступательное плоскопараллельное движение, с определением циклов перемены главных напряжений и коэффициентов концентрации нормальных напряжений от технологических факторов...
Бесплатно
Определение накопленной потенциальной энергии при импульсном воздействии на семена
Статья научная
В статье приводится методика определения накопленной потенциальной энергии при импульсном физическом воздействии на семена. Анализ исследований, описывающих влияние импульсных воздействий, вызванных действием ударной волны на всхожесть семян различных культур, показал, что с увеличением ударного воздействия всхожесть семян вначале возрастает, достигая максимума, а затем снижается. При этом максимальная всхожесть наблюдается при различных значениях ударных нагрузок и зависит от размеров семян, сорта, материала ударяемой поверхности и других факторов. Несмотря на различные значения ударных нагрузок, характер протекания кривых всхожести имеет общую особенность. Сначала с ростом ударной нагрузки до некоторого определенного значения всхожесть семян возрастает, достигая максимума, а затем она убывает. При этом характер кривых всхожести имеет одинаковый вид. Это позволяет предположить, что на всхожесть семян и на другие жизненно важные процессы оказывает влияние энергия, накопленная семенами, при импульсном воздействии. На основании проведенных исследований сделан вывод о том, что на всхожесть и на другие жизненно важные процессы семян оказывает влияние накопленная семенами энергия, и существуют определенные режимы внешних импульсных воздействий различной природы (механические, магнитные и т.д.), способствующие увеличению биоэнергетического потенциала семян. В результате проведенных исследований определена накопленная потенциальная энергия и выявлены факторы, влияющие на всхожесть семян при импульсном воздействии. Полученная зависимость для определения накопленной потенциальной энергии при ударном действии внешней нагрузки позволяет рассчитать оптимальные режимы ударного воздействия на семена, способствующие увеличению биоэнергетического потенциала семян.
Бесплатно
Определение параметров глубокорыхлителей для обработки почвы в засушливых условиях
Статья научная
Раскрываются особенности глубокой обработки почвы в южных регионах России в условиях сухого климата. С учётом этих особенностей проанализированы недостатки существующих и разработана новая методика определения параметров глубокорыхлителей, осуществляющих качественную обработку почвы с наименьшими затратами энергии.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможности использования системы лучистого отопления на примере цеха по ремонту сельскохозйственной техники ООО «Южный ветер» Зерноградского района Ростовской области. Дымовые газы проходят через теплоутилизатор, где нагревают воздух, который при помощи вентилятора циркулирует по воздуховодам системы лучистого отопления. Тепловая мощность регулируется изменением количества дымовых газов, проходящих через теплоутилизатор при помощи датчика расхода и электромагнитных дроссельных клапанов. При использовании такой схемы одновременно решаются две важные теплоэнергетические проблемы: происходит экономия природных ресурсов за счёт утилизации теплоты и снижение температуры отработавших дымовых газов. В результате калорического расчета было установлено, что тепловая мощность системы лучистого отопления должна составлять 322780 Вт. Система отопления состоит из семи трубок диаметром 125 мм. Площадь теплоизлучающей поверхности составляет 251 м 2. Для данной системы были определены функциональные зависимости изменения тепловой мощности, массового расхода теплоносителя (воздуха) и конечной температуры дымовых газов от температуры дымовых газов. Проведенный корреляционный и регрессионный анализ полученных линейных уравнений показал, что данные зависимости можно использовать для расчета энергетических затрат и технико-экономических показателей использования предлагаемой системы.
Бесплатно
Определение пределов силы предварительного осевого сжатия в подшипниках конических редукторов
Статья научная
Предложена методика для определения пределов силы предварительного натяга в дуплексах конических подшипников. Представлены выражения для определения осевых сил и величины осевого зазора в подшипниковом узле, собранном без предварительного натяга, с анализом последствий такой установки. Показан метод определения пределов силы преднатяга при установке подшипников в конических редукторах ведущих мостов.
Бесплатно
Статья научная
Приведенные зависимости позволяют определить скорости частиц твердых органических удобрений, находящихся в любой точке рабочей поверхности сферического ротора, и могут быть использованы при обосновании параметров и схемы расположения сферических рабочих органов разбрасывателей удобрений.
Бесплатно
Краткое сообщение
Большинство сельских электрических сетей 6-10 кВ на сегодняшний день выполнены кольцевыми, работающими в нормально разомкнутом режиме и секционируемыми с помощью разъединителей, что не позволяет осуществлять автоматическое управление конфигурацией таких сетей при изменении ситуации в них, например, при появлении короткого замыкания на одном из участков сети. Это приводит к неоправданно большим, от 1,5 до 10 часов и более, перерывам в электроснабжении потребителей, что при электроснабжении сельскохозяйственных потребителей вызывает нарушение технологических процессов, снижение продуктивности животных и птицы, недовыпуск и порчу сельскохозяйственной продукции. Реализация принципов автоматического управления конфигурацией сельских распределительных электрических сетей позволяет сократить количество и время перерывов в электроснабжении, но требует внедрения в электрические сети «интеллектуальных» коммутационных аппаратов, например, всё более часто применяемых в сельских электрических сетях реклоузеров. Одним из принципов управления конфигурацией является наблюдаемость сети, которая обеспечивается техническими средствами мониторинга, контроля и учёта параметров режимов работы электрических сетей. Обеспечение наблюдаемости сети требует знания параметров режимов её работы, знания численных значений токов и напряжений, характеризующих тот или иной режим работы сети. Знание, в частности, значений токов коротких замыканий в сети позволяет дистанционно определять участок, на котором произошло короткое замыкание, правильно настроить средства релейной защиты и автоматики, применяемые в сети. Существует ряд способов, позволяющих, зная значения токов коротких замыканий в различных точках сети и последовательность их появления и исчезновения, дистанционно, без использования специальных каналов связи, определять результаты работы коммутационных аппаратов, установленных в сети. Это позволяет реализовывать принцип наблюдаемости сети даже при отсутствии средств связи или при их отказе, отключении по какой-либо причине. В статье рассмотрена реальная распределительная электрическая сеть, для которой выполнен расчет токов двухфазных и трехфазных коротких замыканий в заданных точках и заданных ситуациях.
Бесплатно
Определение циклических нагрузок на ветроколесе ветроэнергетической установки в условиях рысканья
Статья научная
Работа направлена на математическое описание циклической аэродинамики сил и моментов, возникающих на ветроколесе горизонтально-осевой ветроэнергетической установки в условиях рысканья. Сохраняя в качестве основы классические математические модели, сформулированы коррекции, позволяющие моделировать условия нестационарного ветрового потока. Учтены такие факторы, как косая обдувка, вызванная ошибкой системы рысканья, градиенты скорости ветра в приземном слое атмосферы и вблизи мачты ВЭУ, а также наложение индуктивных скоростей вблизи ветроколеса. Выполнено моделирование условий рысканья для установок малого и мегаваттного классов. В результате моделирования распределения углов атаки в плоскости вращения ветроколеса на задаваемых углах косой обдувки выявлена тенденция к смещению вертикальной и горизонтальной симметрии распределения. Опираясь на фактические данные углов косой обдувки, полученные экспериментально, была спрогнозирована реалистичная картина распределения углов атаки в плоскости вращения. Полученная картина отражает циклическую неравномерность аэродинамических нагрузок, возникающих на лопастях. На элементе лопасти с локальным радиусом 0,175 м угол атаки достигает значения 15,7° при её верхнем положении и снижается до 2,89° в нижнем, в то время как на локальном радиусе 0,875 м величина колеблется от 4,52º до 3,64º соответственно. Сравнительный анализа установок двух классов позволяет в дальнейшем разработать комплексный алгоритм определения циклических нагрузок на ветроколесо. Представленная в работе математическая модель может быть применена при создании системы управления в режиме реального времени.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы является создание принципиально нового научно-технического решения для автоматизации определения экономически и технологически наилучших моментов времени перехода от кормления птицы вволю к её ограниченному кормлению в технологическом процессе кормления поголовья в животноводстве и птицеводстве по хозяйственному критерию результативности производства продукции. Автоматически определённый технологически оптимальный момент времени, в который вторая производная коэффициента конверсии кормов по времени меняет свой знак, когда необходима коррекция режима кормления для исключения бессмысленного перерасхода кормов, даёт информацию специалистам - животноводам и птицеводам - для совершенствования технологий животноводства и птицеводства. Начиная с автоматически определённого экономически оптимального момента времени, на производстве мясной продукции следует ввести режим ограниченного кормления, то есть скорректировать технологию кормления животных и птицы, что напрямую связано с повышением технико-экономической эффективности производственного процесса. Формирование сигналов экономически оптимальных моментов времени замены режима кормления вволю на режим дозированного ограниченного кормления является хозяйственной (экономической) необходимостью, поскольку существенно повышает точность управления сельскохозяйственным технологическим процессом кормления животных или птицы, причём новое техническое решение предполагает использование только технических средств автоматического управления сельскохозяйственным производством. Новизной предложенных разработок является введение в перечень традиционных математических моделей при управлении процессом новых понятий в виде соответствующих экономико-математических моделей и вычислительных действий, например, величины экономического коэффициента конверсии кормов его второй производной по времени. Применение новых методов и технических решений позволяет автоматически отследить наивысшую технологическую или экономическую результативность процессов кормления в отраслях животноводства и птицеводства. В их основе лежат новые экономико-математические модели сельскохозяйственных технологических процессов, реализуемые посредством вычислительной техники в целях автоматизированного управления этими процессами по экономическому критерию. Автор обсуждает информатизацию и автоматизацию технологий в животноводстве и птицеводстве. Производство осуществляется в автоматизированном режиме по технико-экономическому критерию.
Бесплатно
Статья научная
Приёмно-распределительные устройства (ПРУ) являются важной составной частью зерноочистительных агрегатов. Они используются для равномерного распределения зерна по устройствам очистки (решёта, аспирационные каналы и т.д.) и улучшения эффективности очистки, что позволяет выравнивать поток зерна, распределять его по всей ширине устройства очистки и управлять его направлением. ПРУ также позволяет увеличить производительность зерноочистительных агрегатов, ускорить процесс очистки, а также улучшить качество конечного продукта. Это особенно важно в условиях современного рынка, когда требования к качеству и количеству продукции постоянно растут. Таким образом, использование приёмно-распределительных устройств в зерноочистительных агрегатах является актуальным и необходимым условием для эффективной и качественной очистки зерновых культур. Целью представленного исследования является определение оптимальных геометрических параметров приёмно-распределительного устройства в зависимости от скорости ввода материала в зерноочистительную машину. Анализ полученных данных показывает, что важным параметром распределительного устройства является длина лопаток и скорость движения частиц из приёмно-распределительного устройства. Оптимальная длина лопаток распределительного устройства - 0,288 м, максимальная скорость ввода материала распределительным устройством составляет 4,5 м/с, при которой достигается критическая ударная скорость материала, которая составляет 9,98 м/с. На базе проведённых исследований после определения длины лопаток распределительного устройства были определены прочие геометрические параметры приёмно-распределительного устройства: толщина оргстекла 4 мм; полезный объём бункера 20 л; размер отсека загрузки сыпучего материала 284 мм × 296 мм; размер отсека распределительного устройства 149 мм × 296 мм; размер окна для выхода сыпучего материала 191 мм × 298 мм.
Бесплатно
Оптимизация основных параметров гофрощёточного очистителя кормовых корнеплодов
Статья научная
Целью выполненной работы является анализ результатов оптимизации основных параметров гофрощеточного очистителя для механической (безводной) очистки кормовых корнеплодов перед их переработкой или закладкой на хранение. Особенность проведения оптимизации параметров исследуемого объекта состоит в необходимости одновременного рассмотрения трех параметров оптимизации: показателя эффективности очистки Y1, удельной энергоемкости Y2 и потерь корнеплодов Y3 при очистке. В этом случае необходимо решение компромиссной задачи нетрадиционными методами - нетрудоемкими, точными и эффективными. Нами выполнено решение компромиссной задачи с помощью опции «Профили отклика желательности» в прикладной программе для ПК «STATISTICA» версия 6.0. Решение компромиссной задачи в среде «STATISTICA» состоит в нахождении такого сочетания уровней входящих факторов Хi, которые максимизируют функцию общей желательности исхода J. Процедура вычислений в данной программе основана на симплекс-методе оптимизации, позволяющем определять функцию общей желательности исхода J как среднее геометрическое из преобразованных отдельных желательностей показателей оптимизации. Итогом программного решения компромиссной задачи является определение оптимальных значений трех параметров оптимизации, максимизирующих значение функции общей желательности исхода J. Максимальное значение функции общей желательности исхода J = 0,74379 обеспечивается при установке входящих факторов на их оптимальные значения: частоты вращения барабанов гофрощеточного очистителя ω = 16,186 с-1, диаметра барабанов D = 0,42168 м, длины барабанов L = 0,80019 м и высоты утолщений на дисках h = 0,01507 м. Кроме того, анализ кривых на составном графике позволяет выявить наиболее «активные» компоненты, влияющие как на отклики каждого показателя оптимизации, так и на функцию общей желательности исхода J.
Бесплатно
Оптимизация параметров механизма подъёма капота косилки с применением газовых пружин
Статья научная
В работе рассматривается один из методов проектирования и оптимизации механизмов подъема на примере капота косилки самоходной на гусеничном ходу, выпускаемой ОАО «Гомсельмаш». Рассматривается механизм подъема капота с использованием газовых пружин. Такие механизмы, в процессе эксплуатации или обслуживания машин механизатором, позволяют снизить усилие на рукоятке при переводе его из одного положения в другое до комфортной величины. Для этого создана математическая модель рычажного механизма, выполненная с использованием векторного способа описания рычажных механизмов, выполнен силовой анализ и расчет характеристики открывания. При формировании характеристики изменения уравновешивающей силы на рукоятке капота учтена реальная сила на газовой пружине с учетом гистерезиса. Предложены критерии подбора параметров механизма открывания, использование которых обеспечивает оптимальное проектирование. По результатам исследования выявлено, что жесткость самого капота и мест установки пружины на раме оказывает большое влияние на характеристику изменения уравновешивающей силы на рукоятке капота кроме сил трения и гистерезиса самой пружины. В пределах упругой деформации элементов крепления газовых пружин происходит изменение плеча силы действия газовой пружины. В случае установки газовых пружин с использованием малых плеч это приводит к значительному изменению конечной характеристики изменения силы на рукоятке. Увеличение жесткости элементов конструкции не всегда рационально, так как ведет к увеличению материалоемкости изделия. В связи с вышесказанным на этапе проектирования предлагается оценивать влияние жесткости конструкции капота и элементов крепления газовых пружин на расчетную характеристику уравновешивания и при необходимости корректировать расположение газовых пружин с учетом деформаций всей конструкции.
Бесплатно
