Плужные лемехи составных конструкций все чаще приходят на смену цельным долотообразным. Во Всероссийском научно-исследовательском институте механизации сельского хозяйства освоили производство лемехов с накладным выдвигающимся долотом. В качестве основного материала использовали кремне-марганцовистую хромистую сталь, имеющую в термообработанном состоянии предел прочности более 1580 МПа. Ресурс и надежность лемеха повышены вследствие увеличения числа крепежных отверстий для долота с 2 до 4. Долото можно выдвигать вперед по мере износа, переставляя болты с верхних на нижние отверстия в носке. Криволинейная поверхность лицевой части лемеха снижает угол резания в направлении от полевого к бороздному обрезу. Спроектировали и создали специальный штамп, матрица и пуансон которого имели поверхности заданной кривизны. Нагретую до температуры 900-920 градусов Цельсия деталь укладывали на матрицу, а пуансон прижимали с помощью гидравлического пресса. Лезвия на остове лемеха и долота упрочняли наплавкой твердым сплавом. Провели цикл полевых испытаний в почвенно-климатических условиях, наиболее характерных для центральных регионов Российской Федерации. Результаты испытаний показали, что на почвах, наиболее благоприятных для вспашки, где твердость почвы не превышала 2,5-3 МПа и количество каменистых включений было минимальным, ресурс опытных лемехов в 2,5-2,8 раза превысил ресурс серийных и составил 80-110 га на лемех. На тяжелых глинистых и суглинистых почвах, твердостью до 4 МПа и выше, ресурс опытных лемехов достигал 25-33 га на лемех, что также выше серийных в 2,7-3,2 раза, ресурс которых не превышал 12-18 га. Провели испытания и на почвах с большим содержанием кварцевых частиц и каменистых включений, где основной причиной отказов стали поломки и деформация лемехов. Средняя наработка у опытных образцов составила 8-10 га на лемех, у серийных - не превышала 2,5 га. Испытания показали значительное превосходство лемехов с накладным долотом как по ресурсу, так и по надежности.

Для самовосстановления в годовом цикле работ таких ресурсов, как парк тракторов, пашня и трудовой потенциал, необходимо определить оптимальный количественно-возрастной состав тракторного парка. Если сельхозпредприятия закупают тракторов меньше, чем списывают, то их общее количество в парке сокращается. К тому же используют технику, срок амортизации которой давно истек. Решение этой проблемы возможно при методологическом подходе. Показали, что минимизация совокупных затрат связана с уменьшением количества тракторов, работающих сверх срока амортизации, поскольку эксплуатация такой техники сопряжена с дополнительными расходами и потерей урожая. Кроме того, возрастает значение упущенной выгоды в результате потерь от выбытия производственных ресурсов, сокращения общей численности тракторного парка, площади пашни, недобора урожая, нарушения агросроков и севооборотов. Разработали методику определения оптимального количественно-возрастного состава тракторного парка. Установили влияние основных ресурсов механизированного сельскохозяйственного производства на стоимость продукции. Выявили, что критерием оптимизации является минимум совокупных затрат. Оценили сумму перерасхода денежных средств на использование тракторов, работающих сверх срока амортизации, и упущенную выгоду. Определили оптимальный количественно-возрастной состав тракторного парка в количестве 310,3 тыс. тракторов не старше 18 лет.

Показана роль информационных технологий как межотраслевого направления науки. Сформулирована гипотеза о возможности единого их информационного описания на основе закона о круговороте вещества в природе и диалектической взаимосвязи объектов сельскохозяйственного производства: земли, растений, животных, машин, окружающей среды и социума. Взаимосвязь этих ресурсов и ее оптимальность (рациональность) возможна на основе использования информационных технологий, что во многом определяет эффективность аграрного производства. Эти положения объединяются парадигмой информационного обеспечения технологических процессов сельскохозяйственного производства. Она представлена совокупностью объективной информации (приборы, измерительно-вычислительные комплексы, информационно-измерительные системы, базы данных и знаний) и субъективной, используемой при создании приборов, информационных, экспертных систем и систем искусственного интеллекта. Представлены разработанные авторами блоки информационных моделей. Приведены расчет и обоснование величины обменного слова и размер информационного потока универсального блока информационных моделей. Предложена методика создания «виртуальной лаборатории» исследования двигателя 4Ч10,5/12 (Д-144) с использованием устройства сбора данных NI PCI-6251. Для этого разработан специальный программный комплекс, позволяющим вести интерполирование данных 4-факторного эксперимента при исследовании двигателя внутреннего сгорания. Ключевые слова: диалектическая общность, парадигма информационного обеспечения, информационные модели, потоки информации, интерполирование данных, «виртуальная лаборатория».

Представлена динамика урожайности зерновых культур в основных зернопроизводящих регионах Сибирского федерального округа. Выявлены основные факторы, которые необходимо учитывать при обосновании класса зерноуборочных комбайнов, чтобы их применение было эффективным в различных природно-климатических и производственных условиях. Определена степень загрузки молотилки комбайнов в зависимости от урожайности и ширины захвата валковых жаток и хедеров при раздельной и прямой уборке. Выявлено влияние содержания незерновой части в обмолачиваемой хлебной массе на пропускную способность комбайнов. Показаны изменения паспортной пропускной способности комбайнов класса 5-12 кг/с при допустимом уровне потерь за молотилкой комбайна 1,5 процента в зависимости от содержания незерновой части в составе обмолачиваемой хлебной массы. Согласно рассчетам, при уменьшении соломистости с 1,5 до 0,7 нормативного показателя пропускная способность комбайнов любого класса классической схемы возрастает в 1,45 раза, а при увеличении соломистости до 2,3 нормативного показателя этот параметр снижается в 1,16 раза. Комбайн класса 7 кг/с полностью загружается на обмолоте валков, скошенных жатками с рабочей шириной захвата 20, 16 и 12 м при скорости движения соответственно 7,2; 9,0 и 12,0 км/ч. Комбайн класса 10 кг/с при урожайности 18 ц/га полностью будет загружен при обмолоте валков, скошенных при ширине захвата 20 м и скорости 12 км/ч, а при ширине захвата 16 м скорость должна составлять 13 км/ч. Обосновано содержание технологического паспорта на примере использования комбайнов класса 7 кг/с (GS-07) и 10 кг/с (GS-10). Представлен алгоритм определения скорости движения, обеспечивающей паспортную загрузку молотилки на обмолоте зерновых культур разной урожайности прямым или раздельным способом уборки.

При постоянном теплоподводе в начале процесса сушки интенсивность массоотдачи с поверхности зерновки превышает интенсивность подвода влаги из центра к поверхности. При этом градиент влагосодержания в зерновке увеличивается в большей степени, чем разница между равновесным влагосодержанием и влагосодержанием поверхности. В процессе сушки интенсивность массоотдачи уменьшается из-за подсушивания поверхностных слоев, градиент влагосодержания снижается, непрерывно углубляется фронт испарения, соответственно, уменьшается интенсивность процесса. Переменный теплоподвод при сушке семян и зерна позволяет интенсифицировать процесс при полном сохранении их качественных показателей. Обосновали параметры осциллирующей сушки. Изучили массоперенос в зерновке для трех режимов сушки: без отлежек, с отлежками после периода нагрева и отлежками после периода охлаждения. Сравнили эффективность осциллирующих режимов сушки с режимом сушки при постоянном теплоподводе. Массоперенос изучали в процессе сушки, определяя влажность зерновок и их частей - оболочки и ядра. Выявлены закономерности массопереноса, предложены оптимальные режимы осциллирующей сушки: (соотношение периодов «нагрев - охлаждение» равно 10:10 мин, отлежка в течение 15 мин после периода «нагрев»). Предложены физическая и математическая модели. Получено уравнение для расчета длительности отлежки. Рекомендовано использовать осциллирующий режим сушки с отлежками, продолжительность которых должна быть достаточной для перераспределения влаги в зерновках, что сохраняет качество семян и зерна. Наличие отлежек несколько затягивает (на 5 процентов при отлежке подогретого и на 10 процентов - неподогретого зерна) процесс сушки по сравнению с тем же режимом без отлежек, но позволяет снизить удельные затраты теплоты на 20-25 процентов. Установили, что при осциллирующем режиме целесообразно ограничиться длительностью отлежки, при которой влагосъем возрастает прямо пропорционально времени.

Использование транспортно-технологических средств осуществляется по прямоточной схеме и включает поэтапное выполнение как основных нормообразующих работ (перевозку удобрений, перемещение и распределение их по полю), так и вспомогательных (возвращение средств с поля и погрузку удобрений). Приведен метод сопоставления основных видов работ при внесении удобрений. В качестве оценочных критериев приняты соотношение грузоперемещений по дороге и по полю, коэффициент пропорциональности между перемещением груза по полю и площадью распределения удобрений. Эти показатели зависят от расстояний транспортировки и доз внесения удобрений, а также от технологического фактора - плотности перемещений груза по полю. Последняя характеристика принята за оптимизируемый параметр. Поиск экстремума этого показателя проводили классическим методом. Получены оптимальные значения оценочных показателей с учeтом варьирования соотношения грузовместимости и ширины захвата технических средств. Указаны конкретные сочетания расстояний перевозки и доз внесения удобрений. Определены условия эффективного использования тракторных и перспективных автомобильных транспортно-технологических средств. Рекомендовано использовать автосредства, позволяющие изменять ширину захвата. Реализация изложенного методологического подхода к выбору оптимального соотношения механизированных работ при прямоточном внесении удобрений позволит исключить дополнительные грузоперемещения по полю, снизить расход топлива, повысить производительность. Показали, что производительность транспортно-технологических средств возрастает в 2,0; 1,3 и 1,15 раза соответственно для длины гона 3; 9 и 27 км при внесении удобрений дозой 0,06 кг/кв.м.

Глубина бороздок при посеве кукурузы напрямую связана с глубиной хода лапы бороздообразователя, равномерность которой определяет устойчивость уровня хода сошников сеялки. Эти показатели зависят от микрорельефа поля, состояния почвы, режима обработки и конструктивных параметров машин. Действие первых двух факторов на лапу культиватора с бороздообразователем носит случайный характер и определяется суммой дисперсий от каждой из входящих переменных на выходе динамического звена. Получили математическую модель и определили передаточную функцию. Рассчитали амплитудные частотные характеристики динамической системы. Выявили, что шарнирно-упругое соединение культиваторной лапы с бороздообразователем в виде закрылков или отвальчиков с рамой пропашной сеялки увеличивает амплитуду ее колебаний в продольной и вертикальной плоскостях. Это наблюдали при частотах 1,3-1,6 Гц, соответствующих колебаниям микрорельефа поля, но не входящих в диапазон резонансных. Доказали, что значительное уменьшение колебаний бороздообразователя возможно при его оборудовании пружиной, жесткость которой должна быть не менее 20 кН/м. Рекомендовали на грунтах с удельным сопротивлением до 50 кН/м заменить шарнирно-упругое соединение на жесткое.