Статьи журнала - Вестник аграрной науки Дона
Все статьи: 834
Статья научная
При уходе за посевами пропашных культур наряду с химической широко применяется механическая обработка почвы. При этом, несмотря на очевидные преимущества, для механической междурядной культивации характерен ряд недостатков, в том числе и провокация возникновения водной эрозии, особенно на склоновых землях. Целью представленного исследования является обоснование параметров рабочего органа к культиваторам-растениепитателям для формирования противоэрозионного рельефа в междурядьях посевов пропашных культур. Для этого авторами предложено использовать лункообразователи ротационного типа, содержащие крыльчатки со ступицами, несущими лопасти. Причем лопасти выполнены в виде полудисков и расположены под углом 55-600 к оси вращения ступицы. При движении орудия по полю такие крыльчатки вращаются за счет сцепления лопастей с почвой, при этом лопасти, работая как часть плоского диска, формируют на поверхности поля лунки переменной ширины и глубины. Получаемый рельеф поверхности поля способствует замедлению потока воды, снижению вероятности смыва почвы. Кроме того, вода, накопленная в образованных лунках, впитывается в почву и используется растениями при формировании урожая, что особенно важно в зонах засушливого земледелия. Теоретические расчеты позволили установить, что для повышения эффективности водосдерживания рационально использовать крыльчатки максимально возможного радиуса в рамках конструкции применяемого орудия. С учетом размеров обрабатываемых междурядий в работе принято R ≈ 0,12 м. При заданных параметрах лопасти предложенного приспособления формируют лунки средним объемом 0,81 дм3. При этом суммарный объем лунок на одном гектаре поля составляет около 31 м3.
Бесплатно
Обоснование параметров устройства для смешивания компонентов компоста
Статья научная
Рассмотрены теоретические зависимости показателей производительности по соломе, полужидкому навозу и их смеси мобильным смесителем при производстве компостов в полевых условиях. Получены теоретические зависимости для определения технологических и режимных параметров процесса смешивания при производстве компостов с заданными физико-химическими свойствами на основе полужидкого навоза, соломы и минеральных удобрений в полевых условиях с использованием мобильного смесителя компонентов компоста.
Бесплатно
Краткое сообщение
При проектировании техники для производства сельскохозяйственных культур и получения высокого урожая необходимо свести к минимуму потери семян на всех этапах производства. Одним из способов сокращения потерь является снижение травмирования семян рабочими органами сельскохозяйственных машин. Предпосевная обработка семян - это неотъемлемый и важный процесс агротехнолологии подготовки семян к посеву. Исключение разрушения легко травмируемых семян зерновых, зернобобовых и других сельскохозяйственных культур при предпосевной обработке позволит сократить потери урожая, ускорить введение системы органического земледелия в Ростовской области и других регионах России, повысить качество посевного материала, уменьшить расход семян и препаратов-протравителей, полноценно и без потерь использовать биопрепараты при обработке семян. Исследование посвящено теоретическому обоснованию условий «ударопоглощения» - явления, исключающего разрушение семян и снижающего риск их травмирования при соударении с поверхностями рабочих органов сельскохозяйственных машин, в частности машин для предпосевной обработки семян. Анализ зависимости для определения потенциальной энергии деформации рабочей поверхности, полученной при теоретическом исследовании ударного взаимодействия семян и рабочей поверхности, показывает, что снижение коэффициента восстановления при ударе позволит увеличить потенциальную энергию деформации, что приведет к снижению риска повреждения семян. Экспериментальные исследования показали, что количество потенциальной энергии при падении на высокоэластичную поверхность увеличится в 2,5 раза по сравнению с ударом семян о стальную поверхность и позволит интенсифицировать процесс покрытия семян препаратом-протравителем. Результаты выполненного исследования позволят интенсифицировать процесс обработки семенного материала перед посевом и разрабатывать машины, исключающие дробление семян рабочими органами.
Бесплатно
Обоснование процесса гравитационной сепарации зерна методом моделирования
Статья научная
В статье предложено для увеличения пропускной способности сепаратора и интенсификации процесса проводить гравитационное сепарирование с помощью щелевого отверстия, расположенного перпендикулярно направлению движения смеси, с длиной, ограничивающейся только габаритами разделяющей поверхности, выполненной в форме кривой брахистохронного свойства. Такая сепарация зерна с помощью поверхностей брахистохронного свойства с щелевыми отверстиями обеспечивает выделение зерна, начиная с крупных до мелких и подачу отдельно каждой фракции на отдельную часть сита для окончательного просеивания, что увеличивает производительность и снижает энергоемкость процесса за счет гравитационного сепарирования и не требует дополнительных затрат энергии. Цель представленного исследования заключалась в выполнении математического моделирования и обосновании конструктивных параметров: щелевого отверстия, расположенного перпендикулярно направлению движения смеси с шириной, ограничивающейся только габаритами разделяющей поверхности, выполненной в форме кривой брахистохронного свойства, и кинематических параметров движения частиц по разделяющей поверхности для обеспечения эффективной их сепарации. Для выделения частицы с эквивалентным радиусом re = 2,0-3,0 мм в щелевое отверстие сепарирующих поверхностей при длине разгонного участка S0 = 0,15-0,20 м её начальная скорость должна быть в пределах v0 = 0,5-0,72 м/с, а критическая скорость - в пределах vк = 0,70-0,88 м/с, и необходимо иметь ширину щели между противоположными кромками сепарирующих поверхностей в пределах L = 14-20 мм, а разность по высоте между кромками сепарирующих поверхностей - Н = 1-2 мм.
Бесплатно
Статья научная
Повышение качества семян сельскохозяйственных культур с помощью электротехнологий, в частности, их предпосевной обработки электромагнитным полем, является экологически «чистым», ресурсо- и энергосберегающим способом повышения урожайности. Однако эффект отзывчивости семян различных культур и даже сортов одной и той же культуры на обработку может существенно разниться. В связи с этим целью исследования явилось изучение механизма увеличения всхожести семян ярового ячменя в результате предпосевной обработки их переменным электромагнитным полем промышленной частоты (ПЭМП ПЧ) на основе регистрации наступления микрофенологических фаз прорастания семян (МФФ ПС) для дальнейшего использования выявленных закономерностей в настройке режимов стимуляции семян в электротехнологиях. Показано, что обработка семян приводит к ускорению прорастания в лабораторных условиях на одни сутки за счет появления фракции быстро прорастающих и исчезновения фракции самых медленно прорастающих семян. Это происходит за счет ускорения наступления каждой очередной МФФ ПС и сокращения их продолжительности...
Бесплатно
Статья научная
Показана связь производительности агрегата с тяговым КПД трактора. Предложена зависимость тягового КПД от показателя энергонасыщенности как отношения мощности двигателя к массе трактора. Установлены оптимальные значения этого показателя в заданном интервале рабочих скоростей агрегата.
Бесплатно
Обоснование способа адаптивного управления процессом доения коров
Статья научная
Получено математическое описание процесса молоковыделения доильным аппаратом отсасывающего типа. По результатам моделирования предложен способ адаптивного управления процессом доения.
Бесплатно
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 статье представлена модель поведения работников, основанная на когнитивно-психологическом подходе и анализе производственного травматизма на примере сельскохозяйственной организации. Рассмотрена система подготовки работников в области охраны труда с применением эффективных практико-ориентированных тренингов, направленных на отработку навыков персонала в условиях потенциальных и реализованных опасностей на стадиях транспортировки, приема, очистки, сушки и отгрузки масленичных семян (подсолнечник, соя). Разработанная модель выходит за рамки традиционных подходов с учётом не только объективных факторов риска, но и когнитивных искажений, влияющих на принятие решений в условиях опасности. Исследование делит профессиональную деятельность на три стадии, каждая из которых характеризуется особыми профилями рисков: начальная стадия, отмеченная высоким уровнем риска вследствие недостатка опыта и тенденции к переоценке собственных способностей; средняя стадия, на которой происходит постепенное снижение уровня риска благодаря накоплению профессионального опыта; и заключительная стадия, когда риск возрастает из-за самоуверенности в компетенциях, снижения уровня концентрации внимания и профессионального выгорания. В исследовании применена методика сопоставления самооценок сотрудников и объективных данных, полученных в ходе профессиональных тренингов, что позволило выявить проявление эффекта Даннинга-Крюгера среди молодых специалистов. Для работников с опытом работы от 20 до 27 лет характерна точность самооценки, однако высокий уровень риска травматизма объяснен влиянием психологических факторов. Предложена пятифакторная матрица оценки риска, учитывающая как психологические аспекты, так и уровень знаний работников в области охраны труда. Полученные результаты подчеркивают важность разработки и внедрения более дифференцированных подходов к управлению профессиональными рисками, которые должны учитывать когнитивные и психологические особенности сотрудников на различных этапах их карьерного пути.
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
