Управление механизированными технологическими процессами возделывания зерновых культур
https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-5-26-32
Аннотация
Показали, что при возделывании зерновых культур в Сибири преимущественно используют экстенсивные технологии на фоне недостаточного технического обеспечения, что делает продукцию неконкурентоспособной. Дальнейшая интенсификация земледелия требует повышения точности выполнения технологических операций. Однако обеспеченность современной техникой остается основным лимитирующим фактором технологической модернизации земледелия. Выявили, что резервом роста эффективности в машинных технологиях возделывания зерновых культур может стать обработка почвы, на которую расходуется 30-40 процентов всех энергозатрат. (Цель исследования) Обосновать методологические принципы автоматического управления энергоемким процессом основной обработки почвы в агротехнологиях возделывания зерновых культур. (Материалы и методы) Использовали методы статистического анализа и синтеза технических средств управления. (Результаты и обсуждение) Подтвердили необходимость интеллектуализации сельскохозяйственного производства. Разработали систему автоматического управления режимами, которая относится к классу автоматических адаптивных систем с программным позиционным управлением на входе и обеспечивает нахождение машинно-тракторного агрегата в оптимальной зоне энергетических режимов. В качестве критерия качества системы позиционного управления приняли минимум динамической ошибки. Для ее измерения применили метрику махалонобисского типа – хемминговым расстоянием. Работу машинно-тракторного агрегата контролировали посредством силового и кинематического управления режимами работы двигателя на тракторах с гидрофицированной коробкой передач, двигатель которых форсирован газотурбонаддувом. Направили воздействие непосредственно на рейку топливного насоса или рычаг управления топливоподачей, на рычаг переключения скоростей коробки передач и на рычаги гидронавесной системы. (Выводы) Выявили случайный характер изменения тягового сопротивления машинно-тракторного агрегата из-за неоднородности почвенного покрова. Определили, что следствием этого стали повышенная энергоемкость, а также недостаточная эффективность применения встроенных информирующих систем о текущих энергетических режимах работы. Для контроля и управления неоднородностью почвы по ее твердости предложили новое техническое решение. Доказали, что разработанные и апробированные теоретические основы и технические средства автоматического управления энергоемкими технологическими процессами обработки почвы обеспечивают требуемые показатели качества.
Об авторах
Г. Л. Утенков
Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий
Россия
Россия
кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
п. Краснообск, Новосибирская область
И. П. Добролюбов
Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий
Россия
Россия
доктор технических наук, профессор
п. Краснообск, Новосибирская область
Список литературы
1. Стадник А.Т., Кабаков В.М., Кабакова О.Г. Техническая оснащенность сельскохозяйственного производства и пути ее решения // Вестник НГАУ. 2018. N1(46). С. 166-173.
2. Утенков Г.Л., Рапопорт Э.О. Метод оценки параметров машинных технологий возделывания зерновых культур // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2017. N6. С. 22-27.
3. Кирюшин В.И. Актуальные проблемы и противоречия развития земледелия // Земледелие. 2019. N3. С. 3-7.
4. Кирюшин В.И. Технологическая модернизация земледелия России: предпосылки и условия // Земледелие. 2015. N6. С. 6-10.
5. Дасковский В. Б., Киселев В. Б. Проблемы интенсификации экономики и экономического роста // Экономика. 2017. N8. С. 28-46.
6. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв. Киев: Феникс. 2008. 266 с.
7. Жалнин Э.В., Годжаев З.А., Флоренцев С.Н. Концептуальные принципы интеллектуальных сельскохозяйственных машин на примере зерноуборочного комбайна // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N6. С. 9-16.
8. Федоренко В.Ю. Цифровизация сельского хозяйства // Техника и оборудование для села. 2018. N6. С. 2-8.
9. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Хорошенков В.К., Гончаров Н.Т., Лонин С.Э., Алексеев И.С. Универсальная автоматизированная система управления машинно-тракторными агрегатами // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2018. N3. С. 10-14.
10. Измайлов А.Ю., Хорошенков В.К., Лужнова Е.С. Управление сельскохозяйственными мобильными агрегатами с использованием навигационной системы ГЛОНАС/GPS // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. N3. С. 15-19.
11. Баутин В.М., Панфилов В.А. Парадигма развития технологий АПК // Экономика сельского хозяйства России. 2017. N6. С.18-31.
12. Миндрин А. Энергетический анализ в сельском хозяйстве // АПК: экономика, управление. 2008. N9. С. 2-9.
13. Измайлов А.Ю., Хорошенков В.К., Лужнова Е.С., Гончаров Н.Т., Афонина И.И., Алексеев И.С., Лонин С.Э. Автоматизированные системы управления для оптимизации работы МТА // Сельский механизатор. 2017. N7. С. 14-16.
14. Медведев В.В. Твердость и твердограммы в исследованиях по обработке почвы // Почвоведение. 2009. N3. С. 325-336.
15. Горохов П.В. Некоторые аспекты понятия «твердость почвы» применительно к исследованию процесса рыхления // Почвоведение. 1990. N2. С. 56-67.
16. Огрызков Е.П. Оценка сопротивления почв по их твердости // Тракторы и сельхозмашины. 2004. N3. С. 14-15.
17. Utenkov G.L., Dobrolyubov I.P. Improvement of technological processes and improving the quality of tillage in Siberia. Journal of natural history. Agricultural sciences. 2016. N4. 4-7.
18. Добролюбов И.П., Утенков Г.Л. Рациональные алгоритмы управления МТА // Тракторы и сельхозмашины. 2007. N10. С. 9-11.
19. Утенков Г.Л., Добролюбов И.П. Моделирование рабочих процессов гибких автоматизированных технологических комплексов почвообработки. Новосибирск: СФНЦА РАН, НГАУ. 2018. 204 с.
Рецензия
Для цитирования:
Утенков Г.Л., Добролюбов И.П. Управление механизированными технологическими процессами возделывания зерновых культур. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019;13(5):26-32. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-5-26-32
For citation:
Utenkov G.L., Dobrolyubov I.P. Controlling Mechanized Technological Processes of Grain Crop Cultivation. Agricultural Machinery and Technologies. 2019;13(5):26-32. (In Russ.) https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-5-26-32
Просмотров: 565
Послать статью по эл. почте 