Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
№ 6 (2016)
Скачать выпуск PDF

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

3-9 57
Аннотация
В последние годы на российский рынок поступает много сельскохозяйственной техники и оборудования как отечественного, так и зарубежного производства. Однако методикам обоснования техническо-экономического уровня (ТЭУ) применяемых машин и оборудования не уделяется должного внимания. Намечены пути повышения эффективности производства сельскохозяйственной продукции с использованием системы технико-экономических показателей, направленных на совершенствование техники. Отмечено, что под технико-экономическим уровнем понимается относительная количественная характеристика машин и степень совершенствования их технико-эксплуатационных и экономических показателей по сравнению с базовым вариантом. При проведении исследований применен программно-целевой принцип, а также байесовский подход в условиях использования выборок малого объема. Разработана и теоретически обоснована методика оценки технического уровня машин и оборудования для сельскохозяйственного производства. Установлено, что при отсутствии параметрической характеристики для разрабатываемых машин и оборудования показателем технико-экономического уровня служит коэффициент полноты информации. Его определяют исходя из перечня показателей, их значимости (весомости), интерпретации и анализа ТЭУ, что необходимо для рекомендаций для принятия решений. Использование методики предполагает, что значимость единичных показателей относительно одной характеристики одинакова и равна единице. Поскольку показатели носят вероятностный характер, исследователь должен учитывать значения, полученные в различных условиях. Теоретически установлено, что ТЭУ представляет обобщенный показатель степени совершенствования оцениваемой машины или оборудования и вычисляется по соответствующим формулам и критериям. Методика позволяет объективно определить ТЭУ выпускаемых и разрабатываемых машин и оборудования, а анализ составляющих дает возможность выявить резервы повышения эффективности различных технологических средств.
10-15 72
Аннотация
Водоудерживающие неровности (лунки, прерывистые борозды, микролиманы), созданные на поверхности поля при его обработке, предотвращают сток, проявления эрозии на склоновых землях и улучшают влагообеспеченность почвы. Однако в последние десятилетия такие приемы почвообработки не применяют и технику для них не производят. Предложили новый способ обработки почвы с чередованием полос (безотвально разрыхленных и с заделанными в почву растительными остатками), в которых сферическими дисками с вырезом формируют водоудерживающие прерывистые борозды. Для выполнения этого способа разработали бороны с двухдисковыми и трехдисковыми секциями. Двухдисковые секции переднего ряда содержат игольчатые диски и один сферический, а заднего - игольчатый и сферический с вырезом, формирующий перемычку в борозде. Трехдисковые секции переднего ряда содержат игольчатые диски, а заднего ряда - два игольчатых и сферический с вырезом. Участок борозды, ограниченный ее перемычками, в 4-5 раз длиннее перемычки. Безотвально разрыхленная полоса шире полосы с заделанными растительными остатками и прерывистой бороздой. Однако общая ширина не превышает 0,4 м. При противоэрозионной обработке бороной с двухдисковыми секциями с интервалами между дисками 180 и 250 мм и заглублением сферических дисков на 10 см прерывистые борозды могут накопить 216 и 155 куб. м воды на 1 га, а с трехдисковыми при таких же интервалах - 144 и 103,7 куб. м соответственно. При угле атаки 20 градусов и заглублении дисков на 14 см вместимость борозд увеличивается в 1,6 раза.
16-20 66
Аннотация
Основная задача предпосевной обработки почвы - обеспечение высокой стабильности глубины хода рабочего органа, мелкокомковатой структуры верхнего слоя и выровненной поверхности с отсутствием бороздок и выноса влажной почвы. Необходимы рабочие органы, позволяющие машине работать на повышенных скоростях, чтобы увеличить ее производительность на 30-40 процентов. Требует решения система копирования, упрощающая конструкцию и снижающая вариабельность глубины обработки. Применяемые для предпосевной обработки культиваторы типа КПС-4 оснащены стрельчатыми лапами шириной захвата 270-330 мм. Они имеют угол крошения 18 градусов. Глубина обработки поддерживается копирующими колесами. Однако ввиду того, что они отдалены от рабочих органов, добиться высокой стабильности их хода невозможно. Наличие угла крошения и стоек, разрезающих верхний слой почвы, приводит к раздвиганию, выносу влажной почвы за стойками, образованию бороздок. Глубина и ширина их увеличивается с ростом скорости движения культиватора. Создается нетехнологичный фон для посева. Поставлена задача - исключить эти негативные явления при работе современных культиваторов типа КПС-4. Ее можно решить, установив на культиваторе двухъярусные стрельчатые лапы, которые включают нижний и верхний лемехи, закрепленные на одной стойке. Оба лемеха заточены. Они позволяют отказаться от копирующих колес и повысить скорость рабочего движения культиватора до 16-18 км в час. Верхний лемех служит копирующим элементом. Стабильность глубины обработки определяется тем, что верхний лемех как копирующий элемент и нижний, подрезающий сорняки, перемещаются в одной плоскости. Установленный над верхним лемехом наральник обеспечивает сход подрезанных верхним лемехом сорняков. Этому способствует его форма в виде поверхности Мёбиуса. Инновационная стрельчатая лапа качественно выполняет технологический процесс. В ходе полевых испытаний установлено, что степень крошения почвы достигла 87-91 процентов. Если коэффициент технологичности для стандартных лап равен 0,4, то для предложенной он достигает 1,0. Исключается применение зубовых борон в агрегате с культиватором, не требуются отдельные копирующие элементы, что существенно упрощает конструкцию культиватора.
21-26 88
Аннотация
Исследования изнашивания рабочих органов сельхозмашин, особенно почворежущих деталей, в полевых условиях усложнены из-за непостоянства свойств почвенной массы. Разработали метод исследования изнашивания материалов, включающий использование двух стендов. На стенде ИМ-01 испытывали плоские шлифованные образцы, где износ определяли по массе взвешиванием на аналитических весах. Второй стенд (КПС) представлял собой круговой почвенный канал, в который помещали абразивную массу, состоящую из частиц глины, песка и других компонентов, входящих в реальные почвы. Разработали приближенную оценку коэффициента относительной износостойкости для двухслойных фрагментов почворежущих лезвий. Отметили, что этот коэффициент на круговом почвенном стенде может быть определен напрямую только при сравнении монометаллических фрагментов изделий (по их линейному износу). На стенде ИМ-01 коэффициент рассчитали по сравнительным данным весовых износов практически для любых материалов. Установили, что «перенос» результатов лабораторных испытаний на реальные условия изнашивания возможен лишь с некоторым приближением: на практике разница в сравниваемых результатах составляет 30-35 процентов. Лабораторные испытания на стенде ИМ-01 проводили при нагрузке 4,85 Н в течение 0,5 ч для каждого образца. В качестве эталона использовали сталь 65Г твердостью 40±2 HRC, абразивный материал - корунд фракции 0,2-0,4 мм. Испытания на круговом почвенном стенде проводили при скорости вращения приводного механизма 40 оборотов в минуту, что соответствовало скорости движения образцов 2,2 метра в секунду. Угол резания установки ко дну борозды аналогичен этому показателю для плужного лемеха и равен 30 градусам. Показали, что из выбранных материалов и твердых сплавов лучшие результаты имеет взятая за основу сталь 50ХФА с твердым сплавом ПР-ФБЮ-1-4. По сравнению с эталонным образцом, износостойкость увеличилась в 2,9 раза по массе и в 3,5 раза по линейному размеру. Установили, что использование в производстве новых материалов с улучшенными характеристиками по износостойкости может повысить ресурс рабочих деталей, в частности плужных лемехов, в 2,5-3 раза, при этом эффективность по принципу «цена - качество» увеличится в 2,1 раза.
27-32 34
Аннотация
Высокие производственные издержки, с которыми сталкиваются сельскохозяйственные предприятия, стали одной из основных проблем аграрной отрасли. Отметили необходимость проведения исследований с целью минимизации затрат при внедрении информационной автоматизированной системы управления основными объектами сельскохозяйственного предприятия. Проанализировали результаты работы предприятий, которые внедряют новейшие технологии. Установили, что в новых экономических условиях увеличение производительности труда, сокращение времени простоя технических средств, повышение урожайности и качества выращиваемой продукции напрямую зависят от оперативного контроля производственной деятельности и принятия управленческих решений на основе комплексного анализа ситуаций, с использованием достоверной информации, поступающей в реальном времени. Определили содержание программно-технологического комплекса системы мониторинга работы мобильных и стационарных объектов сельскохозяйственного предприятия. Показали основные функции программного обеспечения интеграционной платформы системы. Предложен алгоритм создания централизованной автоматизированной информационной системы мониторинга технологических процессов сельхозпроизводства. Доказана возможность использования спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS для работы во всех технологических операциях сельскохозяйственного производства. Выяснили, что практическое использование синтезируемой системы минимизирует влияние человеческого фактора на управление сельхозпредприятием, способствует росту производства, повышает качество выполнения технологических процессов.
33-39 47
Аннотация
Дана оценка технической эффективности использования сельскохозяйственных ресурсов в России. В качестве методологии для расчетов использовали Data envelopment analysis (DEA) - непараметрический метод, основанный на линейном программировании. Показали, что суть метода DEA состоит в оценке эффективности гомогенных единиц принятия решений исходя из построения на основе реальных данных (объемов ресурсов и объемов видов выпуска) общей границы производственных возможностей. В качестве конкретной разновидности модели DEA предложили так называемую CCR-I модель, то есть радиальную модель DEA с постоянной отдачей от масштаба и ориентацией на ресурсы. Группа включенных в исследование 54 стран состояла из государств СНГ, БРИК, ЕС, ОЭСР. Установили временные интервалы расчета: 1992-2007 гг. и 2008-2012 гг. (в силу отсутствия единообразных данных за весь временной промежуток). В качестве выпуска использовали объем сельскохозяйственной продукции. Сельскохозяйственные угодья, экономически активное население в области сельского хозяйства, сельскохозяйственные машины и оборудование, домашний скот, удобрения использовались в виде ресурсов. Основной источник статистических данных - FAOSTAT. Из 54 рассматриваемых стран лидерами по технической эффективности сельского хозяйства в 1992-2007 гг. стали Бельгия, Греция, Израиль, Мальта и Нидерланды. В результате проведенного исследования установили неэффективное использование в России сельскохозяйственных ресурсов, особенно земли. Расчеты показали, что в среднем эффективность использования сельскохозяйственных угодий в нашей стране можно повысить в 8 раз, труда - в 2-2,5 раза, машин - в 2-3 раза, домашнего скота и удобрений - в 1,5-2 раза. Установлено, что в 2008-2012 гг. наметились хорошие тенденции к росту эффективности сельскохозяйственного производства.
40-44 68
Аннотация
Качественная уборка урожая семян подсолнечника зависит от многих факторов, в том числе от сортовых признаков растений. Несоответствие технических средств этим признакам сопряжено с потерями урожая. Целью исследования стало совершенствование жатки для селекционного комбайна, обеспечивающей полную выборку длины стебля подсолнечника независимо от его исходной длины, а также уборку ветвистых многокорзиночных форм, благодаря чему можно снизить потери в виде свободных семян и корзинок. Проанализировали различные конструкции подающих рабочих органов селекционного комбайна. Выявили, что наиболее надежным в работе и простым по устройству является шнековый (винтовой) подаватель. Разработали экспериментальный образец двухрядковой жатки к селекционному комбайну для уборки растений подсолнечника. Представили конструкцию жатки. Привели основные значения регулируемых параметров в зависимости от биометрической характеристики убираемых растений. Величина отрезка стебля у стандартных форм равна 5-10 см, у ветвистых - 15-25 см. Установлено, что разработанная универсальная жатка обеспечивает уборку однокорзиночных и ветвистых многокорзиночных форм с минимальными потерями. Доказали, что при использовании новой жатки потери свободными семенами не превышают 0,15 процента, потери корзинками у многокорзиночных форм - не более 3,3 процента.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

45-48 33
Аннотация
Официально утвержденная машинная технология уборки урожая хлопка-сырца в современных условиях сельхозпроизводства Республики Узбекистан не позволяет максимально механизировать этот процесс с получением качественного хлопка в сжатые сроки. Показали эффективность технологии уборки, осуществляемой при раскрытии 85 и более процентов хлопковых коробочек за два заезда хлопкоуборочной машины. При этом второй заезд осуществляется сразу вслед за первым, но в противоположном направлении. Представили результаты полевых опытов, сделали практические выводы. Разработанная технология уборки, в основу которой положен патент РУз, учитывает новые формы хозяйствования. Фермерские хозяйства получили практические рекомендации по сбору выращенного урожая необходимого качества в сжатые сроки. В целом они будут приемлемы и для других, соседних с Узбекистаном, хлопкосеющих республик (Казахстана, Туркменистана, Таджикистана, Азербайджана).


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7599 (Print)
ISSN 2618-6748 (Online)