Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки Дона

Публикации в рубрике (29): Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
все рубрики
Автоматизация проектирования маршрутных технологий технического обслуживания сельскохозяйственной техники

Автоматизация проектирования маршрутных технологий технического обслуживания сельскохозяйственной техники

Никитченко Сергей Леонидович, Липкович Игорь Эдуардович, Мирошников Артем Михайлович, Должиков Валерий Викторович

Статья научная

В отечественном сельхозмашиностроении наблюдается низкий уровень применения программных продуктов для управления жизненным циклом изделий - PLM (Product lifecycle management). Это замечание справедливо к этапу эксплуатации сельскохозяйственной техники и особенно к её техническому обслуживанию (ТО). Эксплуатационная документация отечественных тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин поставляется потребителям в твёрдой копии вместе с машиной. Технические регламенты на проведение ТО размещаются также на сайтах фирм-производителей, при этом в них доминирует текстовое представление информации, сопровождаемое графическими изображениями, отсутствует 3D-визуализация операций, а весь информационный контент технологии ТО не имеет общей ссылочной целостности. Это не позволяет планировать ресурсы сервисных баз эксплуатирующих предприятий и приводит к потерям времени исполнителей работ на поиск информации относительно содержания ТО, очерёдности операций, необходимого оборудования и инструментов, а также сведений по охране труда и экологии. В данной статье рассмотрены применяемые технологические документы, исследования по информационной поддержке сервисных работ. Установлена необходимость создания программного обеспечения (ПО) для автоматизированной разработки технологической документации по ТО машин. Авторы предлагают методический подход к созданию автоматизированного рабочего места (АРМ) инженера, занимающегося разработкой технологических документов для процессов ТО сельскохозяйственной техники. В качестве основных документов рассматриваются маршрутно-технологический график вида ТО и операционная карта отдельной операции ТО. Кроме технологической информации в эти документы предлагается включать информацию по охране труда и экологии. Разработана концептуальная модель данных информационной системы АРМ инженера-технолога, предлагаются решения автоматизации поиска и визуализации справочно-технологической информации. Целевыми пользователями автоматизированной системы могут являться ИТР фирменных сервисных центров изготовителей машин и дилерских предприятий, а также ИТР ремонтно-технических предприятий и эксплуатирующих технику организаций - сельскохозяйственных предприятий и машинно-технологических станций.

Бесплатно

Анализ применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

Анализ применения беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве

Салаев Бадма Катинович, Сергин Александр Анатольевич, Эвиев Валерий Андреевич, Мучаев Алдар Батырович, Глечикова Наталья Александровна, Юдаев Игорь Викторович

Статья научная

В статье рассмотрены виды беспилотных летательных аппаратов и возможность применения в сельском хозяйстве, проведен анализ их отличительных конструктивных особенностей. Описаны преимущества и недостатки. Осуществлена попытка классифицировать производственные процессы, которые выполняются с помощью беспилотных летательных аппаратов при производстве продукции растениеводства и животноводства. Выполнен анализ технологических операций, в которых использование беспилотников позволяет аграриям существенно повысить эффективность производства сельскохозяйственной продукции. Рассмотрена возможность использования беспилотных летательных аппаратов для совместной работы машинно-тракторных агрегатов и сельскохозяйственных машин с целью повышения их эффективности и повышения производительности труда при выполнении технологических операций, таких как вспашка, культивация, дискование, посев и прикатывание и т.п. Описан один из видов основной обработки почвы и проанализированы исследования в области влияния влажности на удельное сопротивление почвы и тяговое усилие при вспашке. Также выполнен анализ влияния влажности почвы на удельный расход топлива. Приведены расчетные зависимости, доказывающие, что агрофизические условия поверхностного слоя почвы влияют на энергетические затраты при выполнении механизированных работ машинно-тракторным агрегатом при глубокой обработке почвы. Установлено, что повышение эффективности функционирования машинно-тракторного агрегата за счет снижения энергетических затрат в процессе выполнения сельскохозяйственных работ по основной обработке почвы обеспечивается при влажности почвы в диапазоне 15-23%. Мониторинг агрофизических условий поверхностного слоя почвы в части определения её влажности предложено проводить с помощью беспилотных летательных аппаратов. Обозначены возможные факторы, сдерживающие их использование для повышения эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов.

Бесплатно

Аналитическое обоснование параметров внутреннего строения шин движителей мобильных энергетических средств тягового класса 1,4

Аналитическое обоснование параметров внутреннего строения шин движителей мобильных энергетических средств тягового класса 1,4

Кравченко Владимир Алексеевич, Кравченко Людмила Владимировна

Статья научная

Для любого колёсного мобильного энергетического средства сельскохозяйственного назначения получение требуемых тяговых показателей, плавности его хода, уровня уплотнения почвы и характеристик траекторного движения зависит от свойств оболочки пневматической шины движителей. Обоснование внутренних параметров пневматического движителя невозможно без комплекса теоретических и экспериментальных исследований, опирающихся на математическое моделирование процессов в движителе и последующие натурные испытания. В соответствии с этим целью исследований является обоснование параметров внутреннего строения шин движителей мобильных энергетических средств класса тяги 1,4 методом физического подобия. При обосновании параметров внутреннего строения шин, предназначенных для мобильных энергетических средств класса тяги 1,4, при исследовании был принят теоретико-экспериментальный метод. Определено, что для шин типоразмера 18,4R-38 число слоёв брекера и каркаса должно быть равно четырём и трём соответственно, углы наклона нитей в брекере и каркасе - 70° и 5° соответственно. Доказано, что для достижения максимальных показателей функционирования машинно-тракторного агрегата на базе мобильного энергетического средства класса тяги 1,4 необходимо, чтобы шины движителей имели нормальную жёсткость 278 кН/м, тангенциальную жёсткость - 323 кН∙м/рад. Такие упругие свойства имеет экспериментальная шина модели VL-32. При установке на ведущие мосты мобильного энергетического средства класса тяги 1,4 шин модели VL-32 наблюдаются максимальные значения спектральных плотностей крутящего момента на ведущей оси движителя, частоты вращения коленвала двигателя, вертикальных ускорений заднего моста ниже соответственно на 26,9%, 28,0% и 23,8% по сравнению с шиной серийного исполнения модели 206Б. С увеличением жёсткостей исследуемых шин типоразмера 18,4R-38 максимальные значения спектральных плотностей тех же параметров имеют место при более высокой частоте, что препятствует возникновению резонансных частот исследуемых параметров при движении машинно-тракторного агрегата.

Бесплатно

Аэромобильные устройства в технологиях пастбищного животноводства

Аэромобильные устройства в технологиях пастбищного животноводства

Башилов Алексей Михайлович, Королев Владимир Александрович

Статья научная

Для отрасли пастбищного, стойлово-пастбищного (лагерного) животноводства характерно непосредственное взаимодействие с самоорганизующимися мобильными объектами природного происхождения - животными, перемещающимися по территории обитания или пастбищ. Реализуемые здесь различные по характеру, месту и времени выполнения технологические процессы требуют оперативной адаптации к постоянно меняющимся условиям, оценки состояния животных, управления их характеристиками. Для систем содержания животных, независимо от внутриотраслевой специализации и специфики завершения производственных стадий, весьма важна проблема дистанционного обнаружения и контроля перемещения животного, оценки и контроля его поведения, диагностирования состояния, лечения и т.п. Выполнение некоторых технологических операций и воздействий может являться причиной стресса, испуга, непредсказуемых реакций и поведения животных. Представляют интерес детальная проработка таких операций, специальная настройка и доводка устройств их выполнения. В большинстве случаев задачи технологий управления стадом эффективно решает группа роботов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и вспомогательное оборудование, дислоцируемые в зоне пастбища. В статье рассмотрены специфичные агротехнологические операции пастбищного и отгонного животноводства на больших территориях. К таким операциям следует отнести наблюдение за поведением животных в стаде, обездвиживание, диагностирование здоровья, лечение животных и т.п. При мониторинге территории выпаса система сетецентрического управления БПЛА формирует актуальную карту контролируемой местности, распознаёт вид животного, оценивает его биометрические характеристики, вычисляет координаты заболевших особей. При необходимости конкретизируют процедуру лечения и с помощью БПЛА реализуют её. Рассмотренные методологические и алгоритмические особенности выполнения операций могут быть использованы в других технологических процессах животноводства.

Бесплатно

Влияние влагозащитной обработки насыщенных водой семян на рост и развитие ячменя

Влияние влагозащитной обработки насыщенных водой семян на рост и развитие ячменя

Краснов Иван Николаевич, Кравченко Иван Андреевич, Касьяненко Анна Владимировна, Хронюк Василий Борисович

Статья научная

В настоящей работе в посевах ячменя использован предложенный нами способ предпосевной подготовки семян к посеву, основными операциями в котором являются насыщение их влагой, наружная сушка увлажнённых семян и последующее покрытие их влагозащитной микроплёнкой. В качестве контроля использована известная технология посева его без предварительного увлажнения. Учитывая, что посев и возделывание зерновых культур в последнее время сопровождаются жаркой, сухой погодой из-за резкого изменения климата во многих регионах страны, активизированы поиски методов и приемов повышения урожайности и улучшения качества продукции сельскохозяйственных культур, к которым относится и обильное увлажнение или технология предпосевной активации семян (праймирование). Основным недостатком их является потеря значительной части влаги из семени после посева в иссушённую почву. Установлена возможность устранения его использованием предложенного способа обработки семян ячменя перед посевом, существенного повышения показателей всхожести и дальнейшего развития растений после посева в почву с недостаточным увлажнением. Дан анализ основных фаз роста и развития ячменя: всходов, кущения, выхода в трубку, колошения, цветения, налива и созревания. Наблюдения проведены в течение всего вегетационного периода, особое внимание уделено наиболее значимым фазам онтогенеза. Показано, что в варианте с обработкой семян ярового ячменя насыщением водой растения были более высокими, но устойчивыми к полеганию. Масса корневой системы растений опытного участка была на 50% выше, чем на контроле. Наибольшее количество продуктивных стеблей на 1 м2 (854 шт./м2) и продуктивная кустистость (2,8) были установлены в варианте с предпосевным насыщением семян водой и дальнейшим нанесением на них защитного покрытия, что свидетельствует о большой отзывчивости ярового ячменя на такую обработку.

Бесплатно

Влияние компоновки решет в четырехрешетных станах зерноочистительных машин на эффективность работы сепаратора

Влияние компоновки решет в четырехрешетных станах зерноочистительных машин на эффективность работы сепаратора

Чернышов Алексей Викторович, Оробинский Владимир Иванович, Гиевский Алексей Михайлович, Баскаков Иван Васильевич

Статья научная

Послеуборочная обработка является обязательным приёмом при заготовке семян зерновых культур. От своевременности и качества очистки зависят сохранность зерна и сроки его последующего хранения. На эффективность работы воздушно-решетных сепараторов влияет компоновка решетных станов. С целью определения наиболее рациональной схемы размещения решетных полотен были исследованы три различных варианта их установки. В схемах № 1 и № 3 в верхнем ярусе размещали разделительные и колосовые решета. В нижнем ярусе в первом случае были смонтированы два подсевных решетных полотна. В третьем варианте внизу устанавливали два сортировальных решета, причем между ярусами размещали скатную поверхность, которая имела уклон в противоположную сторону относительно направления движения зернового вороха. В схеме № 2 в верхнем ярусе были установлены сортировальное и колосовое решётные полотна, при этом внизу были последовательно смонтированы подсевное и сортировальное решета. Исследуемые схемы используют при предварительной, первичной и вторичной очистке зернового материала. В результате экспериментальных исследований установили влияние различных компоновок решетного стана на качественные показатели зернового вороха озимой пшеницы. Наилучшие результаты зафиксированы при работе экспериментальной установки по третьей схеме. Так, данная компоновка обеспечивала необходимые требования к семенной очистке при подаче до 0,38 кг/(с·м), товарной - при подаче от 0,38 до 1,05 кг/(с·м) и предварительной - при подаче от 1,05 кг/(с·м) до 3,94 кг/(с·м). При этом масса 1000 зерен составила 39,29 г при производительности 2 т/ч, что выше, чем при использовании схем № 1 и № 2. Следовательно, в воздушно-решетных сепараторах наиболее перспективно в верхнем ярусе устанавливать разделительные и колосовые решета, затем монтировать скатную поверхность в противоположном направлении относительно движения вороха, а внизу следует размещать два сортировальных решета, что позволит получить более качественное зерно.

Бесплатно

Влияние расстояния между рабочими органами плоскореза-щелевателя на тяговое сопротивление сельскохозяйственного орудия

Влияние расстояния между рабочими органами плоскореза-щелевателя на тяговое сопротивление сельскохозяйственного орудия

Капов Султан Нануович, Хаустов Павел Александрович

Статья научная

Рассматриваются вопросы выбора расстояния между стойками комбинированного сельскохозяйственного орудия, а именно между плоскорезной лапой и щелерезом, а также влияние данного выбора на конечную величину тягового сопротивления, что отражается и на технико-экономическом состоянии обработки почвы. Причиной интереса к поставленному вопросу является усиление эрозионных процессов на территории РФ и, в частности, Ставропольского края, как ветрового, так и водного характера, причем нередки их совместные проявления на участках поля. Для противостояния данным процессам рекомендуется применять комбинированные орудия безотвального рыхления почв с оставлением пожнивных остатков, одним из примеров которых являются культиваторы плоскорезно-щелевательного типа. Приведены теоретическое обоснование схемы расстановки рабочих органов на раме комбинированного орудия и расчет расстояния L между стойками рабочих органов, показано изменение L при расчете в зависимости от глубины щелевания а2, угла постановки ко дну борозды α0, длины ld и ширины Bd долота щелереза. Проведен полевой эксперимент на территории ООО «КХ «Русь-1» Будённовского района Ставропольского края с 21 по 24 ноября 2022 года, который подтвердил теоретические выкладки и показал взаимосвязь длины L между стойками плоскореза и глубокорыхлителем, и изменением тягового сопротивления. Обработанные данные говорят о том, что существует Lmin, при котором происходит уменьшение тягового сопротивления на 15% и более. Причем при слишком большой длине сельскохозяйственного орудия происходит ухудшение навесоспособности агрегата и агротехнических показателей, что существенно влияет на технико-экономические показатели безотвального рыхления.

Бесплатно

Влияние типа модели шин типоразмера 18,4R-38 на энергетические и динамические показатели МЭС тягового класса 1,4 в составе МТА

Влияние типа модели шин типоразмера 18,4R-38 на энергетические и динамические показатели МЭС тягового класса 1,4 в составе МТА

Кравченко Владимир Алексеевич, Кравченко Людмила Владимировна, Журба Виктор Викторович

Статья научная

Повышение показателей эффективности функционирования любого машинно-тракторного агрегата зависит во многом от его рабочей скорости и ширины захвата, что предполагает использование при агрегатировании мобильных энергетических средств, имеющих высокие тягово-энергетические показатели при наименьшем уровне динамических процессов в звеньях машинно-тракторного агрегата. Для колёсного мобильного энергосредства достижение высоких тягово-энергетических показателей определяется свойствами шин ведущих колёс. Цель исследований: определение энергетических и динамических показателей культиваторного агрегата на базе колёсного мобильного энергосредства класса тяги 1,4 при комплектации его ведущих колёс шинами типоразмера 18,4R-38 различных производителей. В результате полевых испытаний культиваторных агрегатов на базе колёсного мобильного энергосредства класса тяги 1,4 установлено, что при комплектации движителей трактора шинами модели VL-32 (при внутришинном давлении 0,11 МПа) были получены по сравнению с шинами TM300S и 206Б на 1,50% и 3,30% большая загрузка силовой установки, увеличение на 2,65% и 8,30% производительности агрегата при меньшем на 2,7% и 6,8% расходе топлива на обработку одного гектара соответственно. При снижении давления в шине модели VL-32 до 0,08 МПа, что не рекомендуется заводами-изготовителями для других моделей, агрегат показал ещё более высокие тягово-энергетические показатели. Проведённый статистический анализ полученных данных полевых испытаний культиваторного агрегата показал, что при установке на движители трактора класса тяги 1,4 шин модели VL-32 технологический процесс сплошной культивации выполнялся с самым малым размахом колебаний исследуемых параметров. При внутришинном давлении в шинах VL-32 величиной 0,08 МПа динамические нагрузки в звеньях МТА снижаются, что влияет на качество производства работ, а уменьшение вертикальных и горизонтальных ускорений остова трактора будет способствовать улучшению условий работы операторов.

Бесплатно

Имитационное моделирование процесса очистки в зерноочистительной машине горизонтального типа ВСГ-1

Имитационное моделирование процесса очистки в зерноочистительной машине горизонтального типа ВСГ-1

Кольцов Александр Федорович

Статья научная

Представлены результаты имитационного моделирования зерноочистительной машины горизонтального типа ВСГ-1, зависимости распределения скорости воздушного потока и динамического давления относительно геометрических размеров поверхностей входа и выхода, определены граничные условия, а также представлено выражение движения частицы результирующей силы. Аналитические исследования показывают, что когда скорость движения частицы близка к скорости воздушного потока, её траектория постепенно снижается. Но по мере того, как скорость движения частицы становится выше скорости воздушного потока, её траектория начинает меняться, и она движется по нисходящей траектории к горизонтальной части аспирационного канала. Это происходит, даже если скорость подачи частиц увеличивается. Зависимость скорости воздушного потока от геометрических размеров воздушной зерноочистительной машины может быть описана законом сохранения энергии. Так, при движении воздуха через узкий канал (воздушный поток) происходит ускорение скорости в соответствии с уравнением Бернулли. Согласно этому закону, скорость потока воздуха обратно пропорциональна квадрату площади поперечного сечения канала. Также скорость потока воздуха напрямую пропорциональна разности давлений, то есть, если разность давлений уменьшается, то скорость потока воздуха увеличивается. Скорость воздушного потока на входе канала исследуемой машины горизонтального типа ВСГ-1 составляет 10 м/с, а на выходе аспирационного канала (область очистки) - 8 м/с, при этом динамическое давление на выходе аспирационного канала относительно центра входа имеет максимальное значение 50 Па, а на входе по всей поверхности - 63 Па, что обеспечивает подъёмную силу лёгких примесей.

Бесплатно

Исследование влияния массовой производительности на качество работы центробежного сепаратора продуктов биоконверсии

Исследование влияния массовой производительности на качество работы центробежного сепаратора продуктов биоконверсии

Токарев Павел Викторович

Статья научная

Приоритетным направлением развития агропромышленного комплекса является создание нового и усовершенствование существующего технологического оборудования и технологий биоконверсии. Отделение выращенной биомассы от сопутствующих материалов является одной из основных технологических операций получения готового продукта. Поэтому разработка сепаратора продуктов биоконверсии является актуальной задачей. Одним из перспективных направлений повышения эффективности центробежных сепараторов является поведение дисперсного потока. Поведение дисперсного потока в сепараторах определяется множеством конструктивных и технологических параметров, таких как траектория движения частицы жидкости, осевая мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере, радиальная мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере, тангенциальная мгновенная скорость частицы жидкости в рабочей камере. В работе исследовано следующее: кинематика потока частиц твёрдой фракции технологического материала в центробежном сепараторе при тангенциальном расположении входного патрубка; влияние массовой производительности на качество работы сепаратора продуктов биоконверсии. При физико-математическом описании гидродинамики потока в качестве модели технологического материала была применена лагранжева модель Discrete Phase Model (модель дискретной фазы DPM) с использованием математической модели на основе системы уравнений Навье-Стокса, осредненной по Рейнольдсу. В процессе исследования кинематики потока использовался пакет универсальной программной системы метода конечно-элементного анализа ANSYS Fluent. Получены траектории движения и изолинии осевой, радиальной и тангенциальной составляющих скоростей потока частиц твёрдой фракции технологического материала центробежного сепаратора продуктов биоконверсии при разной массовой производительности центробежного сепаратора. Обоснован выбор величины массовой производительности центробежного сепаратора для заданных условий исследования.

Бесплатно

Исследование параметров внутренней среды автономной теплицы в осенне-зимний период

Исследование параметров внутренней среды автономной теплицы в осенне-зимний период

Попов Максим Юрьевич, Сергин Александр Анатольевич, Юдаев Игорь Викторович

Статья научная

Теплицы 5-го поколения представляют собой современный автоматизированный комплекс, который обеспечивает поддержание в них оптимального микроклимата в любое время года. Цель исследования заключается в определении средних значений основных микроклиматических показателей автономной теплицы с обогревом почвы солнечной энергией, обеспечивающей круглогодичное производство овощной продукции и снижение потребления электроэнергии на функционирование энергетического оборудования. В статье приведена методика проведения экспериментальных исследований по определению температурного режима и влажности в теплице, функционирующей в осенне-зимний период автономно, без подключения к сетевым энергетическим ресурсам в южной зоне Ростовской области. Представлены результаты термометрии внутренней среды теплицы с октября 2020 года по март 2021 года, а также влажности внутри сооружения закрытого грунта в данный период. Построены графики изменения физических факторов внутренней среды автономной теплицы в сравнении с климатическими условиями в данной зоне. Определено, что средняя температура воздуха в теплице в течение ноября-января 2020-2021 годов составляет утром 10 ºС, а вечером - 15 ºС. Средняя влажность в автономной теплице в течение светового дня колеблется в незначительных пределах и составляет 70-75% с небольшими отклонениями в дни с высокой температурой окружающего воздуха. Полученные результаты показали, что температурные и влажностные показатели в автономной теплице, снабженной обогревом почвенного массива солнечной энергией, соответствуют нормальному росту и развитию растений в осенне-зимний период. Исследования показали, что использование обогрева почвы солнечной энергией закрытого пространства позволяет снизить затраты на электроснабжение энергетического оборудования тепличного хозяйства и выращивать овощную продукцию круглогодично с минимальной себестоимостью.

Бесплатно

Исследование поэтапного обмолота как элемента технологии послеуборочной обработки початков семенной кукурузы

Исследование поэтапного обмолота как элемента технологии послеуборочной обработки початков семенной кукурузы

Пастухов Александр Геннадиевич, Бахарев Дмитрий Николаевич

Статья научная

Увеличение объемов производства зерна кукурузы требует совершенствования механизированных технологий для отечественной системы семеноводства, обеспечивающих высокую культуру производства. Это достигается путем применения контейнерного способа перемещения початков, их сушки малыми объемами в защитных вентилируемых контейнерах и поэтапного обмолота многоканальными комплектами технических средств, оснащенных адаптивными рабочими органами, способными дифференцировать интенсивность силового воздействия на зерно. В Российской Федерации кукурузу возделывают в 27 регионах, здесь должны эффективно работать отечественные семенные заводы, способные за один сезон перерабатывать не менее 5500 тонн початков российской селекции. В этом случае полностью исчезает потребность в семенах без закупок из-за рубежа. Семенные заводы необходимо укомплектовать восьмимодульными сушилками початков в контейнерах, где каждый модуль должен вмещать не менее 64 контейнеров по 300-350 кг початков в каждом. Конструкция контейнеров должна позволять их легко перемещать в пределах технологических линий посредством малогабаритных транспортно-погрузочных средств. Обмолот початков с забором из контейнеров необходимо проводить трехканальными комплектами технических средств поэтапного обмолота при интенсивности входного потока до 22 контейнеров в час и пропускной способности каждого канала не менее 10 контейнеров в час, при этом вероятность того, что все три канала недогружены или перегружены, будет менее 10%, длина очереди из контейнеров не превысит 3 штук, а вероятность отказа системы в приеме контейнеров на обработку будет не более 6%. В результате будет обеспечена непрерывная работа применяемого оборудования, исключено смешивание гибридных линий и сведено к минимуму количество макро- и микроповреждений зерна.

Бесплатно

Исследование холодильной установки коровьего молока для условий горных пастбищ Северного Кавказа

Исследование холодильной установки коровьего молока для условий горных пастбищ Северного Кавказа

Барагунов Альберт Баширович

Статья научная

В статье рассматривается вопрос охлаждения коровьего молока в условиях горных пастбищ Северного Кавказа. Способ охлаждения основан на использовании в процессе охлаждения в качестве рабочей жидкости воды горной реки, прилегающей к пастбищному угодью животноводческого центра. Разработана охлаждающая установка, входящая в технологическое оборудование доильного центра для горных пастбищ. Проведена оптимизация основных параметров охладительной установки молока в лабораторных и производственных условиях. Подобрано оборудование для проведения лабораторного эксперимента с имитацией рабочей жидкости - вода горной реки. Выявлено, что на конечную температуру молока влияют следующие параметры: скорость охлаждающей воды Vов; отношение диаметра к длине цистерны холодильной установки Кс=D/L и продолжительность охлаждения молока Tом. Для проведения многофакторных экспериментов составлена матрица трехуровневого плана Бокса-Бенкина. Для определения оптимальных конструктивных параметров и режимов работы холодильной установки, создающей необходимую температуру молока, осуществлен многофакторный эксперимент. Апробирование воспроизводимости эксперимента проверено критерием Кохрена. Анализ результатов проведенного многофакторного эксперимента выявил следующее: минимальная величина критерия оптимизации - температура охлаждённого молока 5 °С - достигается определенными значениями варьируемых факторов: скорости охлаждающей воды VОВ = 0,48 м/с; отношения диаметра к длине резервуара КС=0,5; продолжительности охлаждения молока TОМ = 1214 с. Подсчеты процесса охлаждения свежевыдоенного молока до температуры длительного хранения удовлетворяют общим требованиям хранения питьевого высокосортного молока. Изготовленный опытный образец холодильной установки молока с применением энергии горной реки успешно эксплуатировался на горном пастбище Зольского района Кабардино-Балкарской Республики.

Бесплатно

К вопросу обоснования эколого-реабилитационных технологий сельскохозяйственного природопользования в Калмыкии

К вопросу обоснования эколого-реабилитационных технологий сельскохозяйственного природопользования в Калмыкии

Курепина Наталья Леонидовна, Болаев Баатр Канурович, Оконов Мутул Максимович, Салаев Бадма Катинович, Сергин Александр Анатольевич, Глечикова Наталья Александровна

Статья научная

В статье представлен анализ динамики и тенденций развития процессов деградации земельных ресурсов Республики Калмыкия. Приведены аналитические данные использования земель и определены риски экологической безопасности. Особое внимание уделено зоне экологической катастрофы - Черным землям. Определены деструктивные факторы, оказывающие негативное влияние на состояние земельных ресурсов, степень антропогенного воздействия на сельскохозяйственные угодья данного региона. Исследованы причины возникновения деструктивных процессов и сокращения продуктивных угодий. Эмпирической базой исследования явились данные государственной статистики, материалов почвенных и геоботанических обследований, экспертные оценки и др. Проведенный анализ развития процессов деградации земель республики позволил сделать вывод о необходимости рационального природопользования и применения эколого-реабилитационных технологий в целях нейтрализации деструктивных процессов при использовании земельных ресурсов в Республике Калмыкия. Приведены данные по использованию пахотных и кормовых угодий. Выявлено, что посевные площади Калмыкии уменьшились с 726,6 тыс. га в 1990 году до 297,8 тыс. га в 2020 году и составляют около 36,0%. Высказано предположение о возможности применения эколого-реабилитационных технологий для предупреждения развития деструктивных процессов при использовании земель сельскохозяйственного назначения. Обоснована необходимость проведения комплексных мер по рациональному использованию природных ресурсов региона и применения эколого-реабилитационных технологий, включающих агротехнические, гидротехнические и биологические технологии восстановления утраченных свойств земельных ресурсов. Представлена классификация эколого-реабилитационных технологий. Подробно освещены основные направления реабилитации сельскохозяйственных угодий Калмыкии, в частности стабилизация агроландшафта и ресурсосберагающие технологии. Выполнено обоснование необходимости применения механизированных эколого-реабилитационных технологий и технических средств для восстановления деградированных почв Калмыкии, обеспечивающих повышение плодородия почвы и увеличение количества пахотных угодий.

Бесплатно

Критерий рабочего процесса и конструкция измельчителя растительных материалов

Критерий рабочего процесса и конструкция измельчителя растительных материалов

Ульянов Вячеслав Михайлович, Утолин Владимир Валентинович, Тугеев Даниил Эдикович, Ефремов Дмитрий Николаевич

Статья научная

Приведен анализ существующих показателей оценки рабочего процесса измельчителей и предложен обобщенный критерий, учитывающий как количественные и энергетические показатели измельчителей, так и качественные характеристики измельченных растительных кормов. Представлены результаты сравнения применяемых на практике в кормопроизводстве измельчителей с различными типами рабочих органов с использованием приведенного критерия. На основе обобщенного критерия выявлено перспективное направление совершенствования универсальных измельчителей кормов. Этим направлением могут быть измельчители с ножевым рабочим органом с поярусным расположением ножей на валу. Предложен измельчитель растительных материалов ножевого типа. Измельчитель кормов включает вертикальную цилиндрическую камеру с противорежущими элементами на ее внутренней поверхности. Внутри камеры установлен вал с закрепленными на нем ножами и диском. На диске диаметрально расположены радиальные пазы, в которых размещены трехгранные прямоугольные призмы. Призмы установлены прямыми углами вниз и с возможностью вертикального перемещения. Верхние наклонные стороны пазов диска имеют режущие кромки. Вал выполнен с аксиальной полостью для размещения в ней винтового механизма вертикального перемещения призм. При измельчении грубых кормов призмы устанавливаются в верхнее положение, образуя выступы на поверхности диска. При измельчении корнеклубнеплодов - в нижнее положение, образуя окна между диском и призмами. Измельчитель позволяет измельчать как грубые, так и сочные растительные корма. Универсальный измельчитель обеспечивает оперативный перевод машины на измельчение как грубых, так и сочных кормов с получением измельченного продукта до размеров частиц, соответствующих зоотехническим требованиям.

Бесплатно

Методика оценки качественных показателей опрыскивания на основе анализа тонового изображения объекта в цветовом пространстве файла

Методика оценки качественных показателей опрыскивания на основе анализа тонового изображения объекта в цветовом пространстве файла

Мезникова Марина Викторовна

Статья научная

Разработка новых подходов и инструментов развития в области АПК является важным звеном в планировании мероприятий, направленных на реализацию приоритетных направлений глобальной экологической культуры. При формировании данных мероприятий на первый план выдвигаются технологии в области сельскохозяйственного производства, внедрение которых способствует грамотному восстановлению плодородия почв, снижению загрязнений окружающей среды. В итоге новые производственные технологии смогут улучшать качество жизни всего человечества. Определение качественных показателей применения новых технологий в области сельского хозяйства актуализирует задачи по разработке и внедрению новых методов оценки качественных показателей технологических операций. Целью предлагаемого исследования является разработка технического решения для оценки качественных показателей опрыскивания с применением информационных технологий. Описан порядок обработки индикаторных полосок, используемых для определения густоты покрытия объекта обработки рабочим раствором и размера капель, осаждаемых на контактную поверхность объекта при проведении операций по защите и питанию почвы и растений. Выявлены слабые места традиционных методов оценки качественных показателей и предложен способ с применением программного продукта для ЭВМ, позволяющий проводить обработку полученных данных более эффективно. Применение программного продукта при расчете качественных показателей распыла позволяет быстро и эффективно производить расчеты и проводить оценку дисперсного состава и густоты покрытия на основе графического распределения, а также делать вывод об уровне экологической безопасности технологического процесса распыления пестицидов на основе определения размера капли. Для повышения производительности труда и снижения влияния человеческого фактора на точность оценки покрытия рабочим раствором индикаторных полосок обработка полученных результатов исследований проводится с помощью анализа тонового изображения капель рабочего раствора в цветовом пространстве файла.

Бесплатно

Методика расчета угла бросания удобрений и семян центробежным аппаратом с отклоненными от радиуса лопатками как функции случайных координат точки подачи

Методика расчета угла бросания удобрений и семян центробежным аппаратом с отклоненными от радиуса лопатками как функции случайных координат точки подачи

Черноволов Василий Александрович, Хижняк Владимир Иванович, Несмиян Андрей Юрьевич, Кравченко Людмила Владимировна, Луханин Владимир Александрович

Статья научная

Равномерное распределение семян или удобрений по поверхности поля обеспечивает качественное проведение технологического процесса и в конечном итоге повышает урожайность возделываемой культуры. Струя удобрений или семян, подаваемых на центробежный аппарат, под действием удара лопатками получает разброс по углу и по радиусу подачи. Выявлены характеристики угла бросания лопаткой центробежного разбрасывателя, позволяющие улучшить равномерность распределения семян и удобрений. В данной статье представлен расчет характеристик угла бросания с помощью пакета программ Mathcad. Пакет состоит из четырех программ. Первая программа рассчитывает плотности вероятностей координат точек подачи при допущении о двухмерном нормальном распределении системы, включающей радиус подачи и угловую координату точки подачи. Радиус подачи и угловая координата точки подачи в программе заданы в виде векторов. Результат счета выводится в виде матрицы. Вторая программа вычисляет углы бросания при всех сочетаниях радиуса подачи и угловой координаты точки подачи, заданных в первой программе. Для вычисления угла бросания используются решения уравнений движения частицы по лопатке аппарата при исходных данных: радиусе диска, угловой скорости диска, коэффициенте трения удобрений по лопатке, угле наклона лопатки к радиусу. Третья программа выделяет из матрицы первой программы элементы, соответствующие получению угла бросания, меньше заданного необходимым числом. Четвертая программа суммирует элементы матрицы третьей программы. Умножением полученной суммы на интервалы векторов радиуса подачи и угловой координаты точки подачи получено значение функции распределения угла бросания. Расчетная функция распределения угла бросания аппроксимирована стандартной функцией нормального распределения.

Бесплатно

Оценка влияния противоэрозионного рельефа в междурядьях пропашных культур на смыв почвы

Оценка влияния противоэрозионного рельефа в междурядьях пропашных культур на смыв почвы

Несмиян Андрей Юрьевич, Фоменко Дмитрий Сергеевич, Черемисин Юрий Михайлович, Поляков Алексей Геннадьевич

Статья научная

Реализация противоэрозионных мероприятий - важная составляющая технологий возделывания пропашных культур, особенно на склоновых землях. В исследовании для борьбы с водной эрозией предложено использовать приспособление к культиваторам-растениепитателям, содержащее горизонтальный вал с двумя зеркально-симметрично закрепленными крыльчатками, применение которого позволит одновременно с культивацией формировать противоэрозионный рельеф в междурядьях. Целью представленного исследования является оценка влияния противоэрозионного рельефа в междурядьях пропашных культур в сочетании с величиной склона поверхности поля и интенсивностью дождя на уровень смыва почвы. Исследование проводилось с применением методик реализации факторных экспериментов на лабораторной установке. Анализ полученных данных показывает, что наиболее значимым из исследованных факторов является величина угла склона, её прирост от 1° до 3° привел к возрастанию смыва почвы с 45 до 150 г, что подтверждает предположение об опасности (с точки зрения развития эрозионных процессов) возделывания пропашных культур на склоновых землях. Интенсивность дождевания является вторым по значимости фактором, прямо влияющим на смыв грунта. Глубина лунок, формируемых разработанным приспособлением, несущественно влияет на интенсивность смыва почвы. Причем при высокой интенсивности дождевания (Q ≥ 5,0 л/мин) её увеличение приводит к незначительному росту интенсивности смыва почвы, а при Q function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Бесплатно

Оценка качественных показателей опрыскивания посевов хлопчатника в полосовой системе земледелия Волгоградского региона

Оценка качественных показателей опрыскивания посевов хлопчатника в полосовой системе земледелия Волгоградского региона

Борисенко Иван Борисович, Мезникова Марина Викторовна, Скрипкин Дмитрий Владимирович, Габуншина Алтана Анатольевна

Статья научная

Возделывание хлопчатника с применением полосовой обработки является инновационной ресурсосберегающей технологией, рекомендованной для применения на посевах пропашных культур, в том числе технических, овощных, бахчевых и картофеля. Предложенный способ опрыскивания позволяет более грамотно и эффективно вносить рабочие растворы на объект обработки в зависимости от фазы роста и развития культурного растения. В статье представлены результаты исследования качественных показателей опрыскивания на посевах хлопчатника, выращиваемого на опытном участке НОДП «Инновационная деревня» Волгоградской области. Для оценки распределения рабочего раствора на объекте и в полосе обработки применялся индикаторный метод. Степень покрытия листовой пластины каплями раствора определяли с помощью запатентованного программного продукта. По результатам полевых исследований выявлены зависимости степени покрытия объекта обработки каплями рабочего раствора от применяемого способа опрыскивания. Сравнение полученных результатов для полосового и сплошного опрыскивания позволяет сделать вывод об эффективности полосового опрыскивания с применением бокового способа распыла на посевах широкорядных культур. В результате оценки качественных показателей было выявлено, что за счет применения полосового опрыскивания образуется более стабильный поток рабочего раствора по ширине обрабатываемой полосы. Применение бокового способа распыла рабочего раствора способствует перераспределению средств защиты растений с межполосного пространства на полосу произрастания культурного растения, таким образом снижая пестицидную нагрузку на окружающую среду. Оценка дисперсного состава и густоты покрытия проводилась с применением программного продукта для расчета качественных показателей распыла на основе графического распределения тонового изображения объекта оценки в цветовом пространстве файла. Данный подход позволяет проводить оценку уровня экологической безопасности технологического процесса распыления пестицидов, повышать производительность труда и снижать влияние человеческого фактора на точность оценки покрытия рабочим раствором индикаторных полосок при обработке полученных результатов исследований.

Бесплатно

Результаты испытаний основных сельскохозяйственных агрегатов с упругодемпфирующим механизмом в силовой передаче мобильного энергетического средства класса 1,4

Результаты испытаний основных сельскохозяйственных агрегатов с упругодемпфирующим механизмом в силовой передаче мобильного энергетического средства класса 1,4

Кравченко Владимир Алексеевич, Кравченко Людмила Владимировна

Статья научная

Стохастический характер внешних и внутренних сил и моментов, воздействующих при работе на мобильные наземные транспортно-технологические средства сельскохозяйственного назначения, способствует существенному снижению их функциональных показателей при выполнении технологических операций. Анализ показал, что выходные показатели машинно-тракторных агрегатов во многом зависят от жёсткостных и демпфирующих показателей силовой передачи мобильных энергетических средств. Нами для обеспечения роста технико-экономических и качественных показателей функционирования агрегатов предложено устанавливать в силовую передачу мобильного энергетического средства упругодемпфирующий механизм с переменной жёсткостью. Целью работы является научное обоснование способа повышения технико-экономических и агротехнологических показателей выполнения машинно-тракторными агрегатами, составленными на базе мобильных энергетических средств тягового класса 1,4, основных технологических операций при возделывании различных сельскохозяйственных культур за счёт снижения уровня динамических процессов в их звеньях. Доказано, что упругодемпфирующий механизм с нелинейной характеристикой, устанавливаемый перед ведущим валом силовой передачи энергетического средства класса тяги 1,4, обеспечивает благоприятные условия для функционирования всех звеньев машинно-тракторных агрегатов сельскохозяйственного назначения при выполнении ими основных технологических операций: пахоты, сплошной культивации и посева зерновых культур. Размещение упругодемпфирующего механизма, имеющего нелинейную характеристику и оптимальные параметры, перед ведущим валом силовой передачи трактора тягового класса 1,4 обеспечивает более чем на 8% повышение производительности с одновременным снижением на 9% и более удельного расхода топлива, а также улучшение качественных показателей работы машинно-тракторных агрегатов при выполнении ими основных технологических операций.

Бесплатно

Журнал