Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
Том 12, № 1 (2018)
Скачать выпуск PDF

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

4-9 323
Аннотация

Высококачественные семена – самый низкозатратный фактор увеличения производства сельскохозяйственной продукции. Один из важнейших этапов в селекции и семеноводстве – уборочно-транспортный процесс. Установили, что, согласно действующей инструкции, семена высших репродукций хранят и перевозят в затаренном виде. В качестве тары обычно используют тканевые мешки. При этом операции заполнения и опоражнивания мешков выполняются исключительно вручную. Отметили, что затраты, связанные с упаковкой и складированием готовых семян в мешкотаре, достигают (без учета стоимости мешков) 15-20 процентов от общих затрат на подготовку семян к посеву. С целью механизации ручного труда на III и IV этапах селекционных работ мешкотару заменяют контейнерами. Разработали контейнерный способ уборки и послеуборочной переработки семян зерновых культур на предпоследней стадии внутреннего селекционного оборота с объемами выхода урожая в одном питомнике 1,5-3,0 т и валовым сбором со всех питомников до 15 т. Показали, что энергозатраты в контейнерной технологии меньше, чем в базовой, в 6,7 раза, эксплуатационные затраты – в 4,79, трудовые – в 2,59, расход топлива – в 4,84 раза.

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАТИКА

9-15 160
Аннотация

Современные предприятия АПК характеризуются высоким уровнем автоматизации технологических процессов и относятся по уровню технологического развития к 5 и 6 технологическим укладам. В растениеводстве и животноводстве применяют автоматические и автоматизированные технологии, использующие данные интернет-технологий, аэрокосмических съeмок и наблюдений, автоматизированного вождения машинотракторных агрегатов. На основе систематизации потоков информации сформировано ядро моделей и создан ряд информационных моделей сельскохозяйственных объектов. Анализ результатов моделирования биологических объектов, ценозов, экосистем, агроценозов и агроэкосистем показал, что наиболее приемлемым типом модели является системно детерминированная динамическая модель потенциально эффективного типа. Разработана интернет ориентированная база данных инновационных разработок институтов аграрного профиля. В ней размещена информация о сортах, машинах, средствах механизации, электрификации и технологиях в растениеводстве, животноводстве, кормопроизводстве, кормоприготовлении, защите растений, биотехнологиях, механизации, ветеринарии и переработке сельскохозяйственной продукции. База данных позиционируется как предметно-ориентированная, поисковая база данных в интернет-пространстве. Определен перечень показателей, которым соответствует созданная архитектура базы данных. Сформировано более 20 различных баз данных сельскохозяйственного назначения. Установлено, что эти базы данных полезны для сельхозтоваропроизводителей, а также организаторов сельскохозяйственного производства, учeных, преподавателей и студентов. В базах представлена информация об основных показателях инновационных продуктов и институтах – разработчиках инновационных решений.

 

16-21 188
Аннотация

В современном сельском хозяйстве большое внимание уделяется экологически чистому производству продукции. Одной из альтернатив применению генетически модифицированных организмов и использованию в производстве химических препаратов является электрофизическое воздействие на биологические объекты. В статье представлена 3D-модель системы автоматизированного проектирования «КОМПАС-3D» разрабатываемого автоматизированного агрегата для магнитно-импульсной обработки растений. Его применение позволит повысить урожайность и экологическую безопасность садовых культур при различных технологиях производства. В качестве привода рабочих органов агрегата (индукторов) подобраны электронно-управляемые электроцилиндры (актуаторы), предназначенные для автоматической подстройки рабочих органов агрегата под агротехнологические параметры растений, для подъема/опускания и выдвижения стрел в вертикальной плоскости, а также наклона индукторов на углы до 90 градусов в горизонтальной плоскости. Электроцилиндры предпочтительнее других типов навесных подъемных устройств, так как они обладают высокими показателями точности перемещения, а также гибкостью управления. В результате проведенного исследования подобраны актуаторы c питанием 12 В, мощностью 50 Вт, ходом штока 200-600 мм, скоростью 10-45 мм/с, нагрузкой 200-900 H. Такие электроцилиндры обеспечивают изменение ширины захвата агрегата до 3,6 м, подъем/опускание рабочих органов весом 50 Н на 300 мм, изменение угла наклона индукторов в горизонтальной плоскости до 75 градусов, что позволяет автоматизировать процесс облучения. Приведен принцип работы мобильного агрегата магнитно-импульсной обработки растений. Представлена схема автоматизированной системы изменения ширины захвата агрегата, поддержания заданного расстояния и угла наклона между индукторами и растениями, обрабатываемыми низкочастотным магнитным полем. Разработаны блок-схема, описывающая алгоритм работы системы, и программный код расчета требуемого перемещения штока актуатора в текстовом редакторе Sublime Text. После установки требуемого значения расстояния до объекта облучения запускается цикл, включающий в себя определение текущего расстояния до объекта, расчет изменения дистанции до объекта и перемещение штока на требуемое расстояние.

 

РАСТЕНИЕВОДСТВО

22-26 119
Аннотация

При выборе режима безопасной сушки зерновой массы необходимо учитывать ее неоднородность по влажности. Это нежелательный фактор, от которого необходимо избавиться. С увеличением невыравненности зерновой массы по влажности снижается устойчивость ее при хранении, появляется опасность возникновения очагов самосогревания, уменьшается эффективность работы сушильных установок и других машин по обработке, возрастают затраты энергии на производство семян. Для устранения этого недостатка на отдельных участках зернового слоя или зернового потока высушенный продукт следует тщательно перемешивать, чтобы достичь наилучшей выравненности. Однако невыравненность по индивидуальной влажности отдельных зерен останется. Для ее снижения используют отлежку в сочетании с перемешиванием материала. Исследования проводили в лабораторной установке периодического действия. Продували увлажненные семена сахарной свеклы со скоростью агента сушки 0,5 м/с и температуре 45 градусов Цельсия. Влагосъем между перемешиваниями не превышал 2,5 процента для селекционных и 3,0 процента для рядовых семян. Длительность периодов между перемешиваниями можно определить аналитическим путем. Толщина слоя семян, допускающая сушку без перемешивания, убывает по квадратичной зависимости от повышения влажности. В перемешанных семенах происходит контактный влагообмен между влажными и подсушенными зерновками, что при суммарной длительности контакта не менее 30 мин позволяет дополнительно снизить неравномерность сушки до 0,5 процента.

 

ИННОВАЦИИ

27-30 125
Аннотация

They are described two blend fuels with a high hydrotreated vegetable oil (HVO) share and two sustainable biofuels of the fatty acid methyl ester and HVO types of the ZETOR 9540 tractor in the framework of a long-term operational test. Compared to standard fossil diesel, the results of measuring performance parameters and characteristics for the assessment of the use of these fuels tractors and other agricultural machinery are mentioned. It was specified the quality, manufacturer, emission factors and greenhouse gas savings of clean certified biofuels and their high percentages of fossil diesel. For samples from all tested fuels, comprehensive fuel analysis was performed in accordance with the technical standards.

 

31-36 152
Аннотация

Применение энергонасыщенных тракторов, входящих в состав машинно-тракторных агрегатов (МТА), ограничивается высоким воздействием их движителей (деформаторов) на почву. Увеличение массы тракторов, многочисленные проходы МТА по полю приводят к чрезмерному уплотнению почвы, что сопровождается изменением ее физико-механических свойств. Разрушенная структура почвы не восстанавливается полностью, в результате чего интенсивно обрабатываемая почва с течением времени деградирует, и в конечном итоге все это нарушает эко- логию агроландшафтов. Для расчета показателей уплотнения почвы применен энергетический метод, основанный на закономерностях поглощения энергии различными слоями почвы. Получены закономерности уплотнения почв с плотным основанием при различных режимах нагружения. Проведенные исследования показывают, что при давлении 150 кПа на дерново-подзолистую легкосуглинистую почву влажностью 19,2% плотность увеличилась с 970 до 1260 кг/м3 . Показали, что увеличение количества осей ходовой системы при сохранении общей нагрузки снижает уплотнение верхнего слоя почвы и высоту уплотняемого слоя. При увеличении количества осей свыше четырех интенсивность убывания уплотнения заметно снижается. Установили, что при сохранении давления на почву постоянным (размеры колес увеличиваются при уменьшении количества осей) для сильно упрочняющихся почв глубина следа снижается с увеличением количества осей ходовой системы. На слабоупрочняющихся почвах эффект уменьшения глубины следа и уплотнения почвы при увеличении количества осей ниже по сравнению со следообразованием на сильноупрочняющихся почвах. Показали, что на увлажненных слабоупрочняющихся почвах для снижения глубины следа эффективно увеличение количества осей и размеров колес. На переувлажненных почвах лучше увеличить размеры опорной поверхности ходовой системы. При повышении количества осей свыше четырех интенсивность убывания плотности сильноупрочняющихся почв снижается.

 

РОБОТОТЕХНИКА

37-41 194
Аннотация

Изложены основные результаты анализа уровня автоматизации сельского хозяйства в России и мире. Приведены результаты исследования иностранного рынка беспилотных мобильных энергосредств (МЭС), а также данные по структуре и составу МЭС иностранного производства. Отмечено, что ведущим направлением разработок иностранных компаний стала аппаратура для навигации и ориентации сельхозмашин в ходе реализации автономного управления движением и целевым оборудованием. Автоматизация техники возможна путем дооснащения уже существующих образцов специализированным навесным оборудованием. Согласно проведенному анализу, зарубежное сельхозмашиностроение значительно опережает отечественных производителей по выпуску экипажно-безэкипажных средств механизации сельхозсектора, а материалоемкость существующего в России сельхозпроизводства в 3-4 раза выше, чем в других странах. Необходимость такого анализа объясняется итогами сравнения производительности труда в сельском хозяйстве: в России она в среднем в 2,4 раза ниже, чем в Европе, и в 3,5 раза ниже, чем в США. Отставание в развитии сельского хозяйства РФ можно преодолеть, используя современные достижения в области робототехнических комплексов (РТК) специального назначения. Обоснована возможность двойного применения технологий ввиду схожести схем и состава РТК для решения специализированных задач по обоим направлениям. Беспилотные МЭС могут быть задействованы в технологиях последовательного и параллельного автономного вождения.

 

ПОЧВООБРАБОТКА

42-47 162
Аннотация

Почвенно-климатические условия засушливых регионов России имеют большой потенциал для получения высоких урожаев различных сельскохозяйственных культур, но постоянный дефицит почвенной влаги сдерживает увеличение объемов их производства. Однако он обусловлен не только недостатком атмосферных осадков, но и неэффективным их сбережением. Установлено, что потери влаги на непродуктивное испарение достигают 40-70 процентов выпадающих осадков. Для эффективного накопления и сбережения почвенной влаги применяют осеннюю мелкую мульчирующую обработку, при которой создается разрыхленный верхний слой почвы с замульчированной поверхностью. От обработки верхнего слоя почвы зависит накопление и сохранение влаги не только в верхних, но и в более глубоких почвенных горизонтах. Для реализации такой обработки разработано и изготовлено новое комбинированное почвообрабатывающее орудие. Оно оснащено двумя батареями ножевых дисков, установленных в 2 ряда друг за другом, плоскорежущими лапами, установленными в 2 ряда в шахматном порядке, и катком с укрепленными по его рабочей поверхности штифтовыми элементами. Определили, что при обработке почвы предлагаемым орудием создается качественно разрыхленный слой с замульчированной поверхностью. Улучшенная водопроницаемость и увеличенная влагоемкость повышают проникновение атмосферных осадков в почву и снижают потери влаги на испарение. Проведенные исследования по определению потерь влаги на испарение в зависимости от вида и качества обработки почвы подтвердили преимущество предлагаемого вида обработки. Выявили, что запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы повысились на 31,8; 25,8 и 16,8 мм по сравнению с агрофонами без обработки, дискованием дисковым мульчировщиком ДМ-5,2 и мелкой плоскорезной обработкой культиватором КПИР-3,6 соответственно. Установили, что урожайность ячменя сорта Волгарь на участке, обработанном экспериментальным орудием, составила 2,24 т/га, на участке, обработанном КПИР-3,6, – 2,12 т/га, ДМ-5,2 – 2,02 т/га, без обработки – 1,46 т/га.

 



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


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