Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск
Том 13, № 2 (2019)
Скачать выпуск PDF

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ

4-9 85
Аннотация

Реферат. Для создания универсальной системы контроля высева семян различных культур необходимы унифицированные датчики. (Цель исследования) Разработать датчик высева емкостного типа, теоретически обосновав его конструктивные параметры и место установки датчика на сеялке. (Материалы и методы). Провели теоретические расчеты траекторий полета семян для механического и пневматического высевающих аппаратов с помощью программных комплексов Mathcad и MicrosoftExel при скорости вращения диска высевающего аппарата 11,5; 17,5 и 26,0 оборотов в минуту. Выполнили расчет электрических параметров разрабатываемого датчика высева. Изучили траектории с помощью высокоскоростной съемки высева на экспериментальной установке c последующей обработкой полученных видеоматериалов. Разработали программное обеспечение для лабораторных исследований оптимального угла установки датчика, чтобы минимизировать время пролета семян через чувствительную зону датчика, и как следствие – повысить разрешающую способность датчика. Изучили несколько вариантов установки датчика под различными углами в диапазоне от 0 до 67,5 градуса, с шагом 22,5 градуса. (Результаты и обсуждение) Получили геометрические и электрические параметры разрабатываемого датчика высева. Определили оптимальные место и положение установки датчика. (Выводы) Выявили, что длина чувствительной зоны датчика составит не менее 55 миллиметров. В ходе лабораторных исследований получили данные, схожие с результатами расчетов. Относительное значение коэффициента сходимости между полученными экспериментально и теоретическими показателями не превышает 0,55 при условии, что данные значения получены на расстоянии, которое меньше радиуса семян. Рассчитали электрические параметры датчика и минимальное расстояние между обкладками датчика, составляющее 20 миллиметров. Установили, что для надежной регистрации отдельных семян высота чувствительной зоны должна быть не менее 5 миллиметров. Создали экспериментальный датчик высева, с помощью которого определили оптимальный угол и место установки датчика. Заключили, что для минимизации времени пролета семян в чувствительной зоне датчика необходимо устанавливать его перпендикулярно траектории полета семян.

10-14 73
Аннотация

Реферат. Показали, что энергоемкость процессов тепловой обработки зерна после уборки зависит как от стоимости энергоносителей, так и от связи влаги в зерне. Выявили, что снизить себестоимость указанных процессов можно, используя электротехнологии, в частности электромагнитные поля. При разработке режимов обработки необходимо учитывать виды применяемых электротехнологий, таких как инфракрасные поля, поля сверхвысокой частоты. (Цель исследования) Определить зависимость коэффициента диэлектрических потерь зерновоздушной смеси от влажности пшеницы (в диапазоне 11-30 процентов) при плотности слоя 220-660 килограммов на кубический метр. (Материалы и методы) Привели схему лабораторной установки. Выполнили экспериментальные исследования по определению фактора диэлектрических потерь псевдоожиженного слоя зерна пшеницы. (Результаты и обсуждение) Провели двухфакторный эксперимент по определению влияния влажности и плотности зерновой насыпи на фактор диэлектрических потерь, который позволяет установить поглощаемую от микроволнового источника мощность. Получили искомые зависимости. (Выводы) Выявили, что коэффициент диэлектрических потерь при влажности зерна 11-30 процентов находится в диапазоне 0,18-0,42 для плотного зернового слоя 660 килограммов на кубический метр; 0,06-0,15 – для псевдоожиженного слоя (440 килограммов на кубический метр); 0,1-0,3 – для взвешенного (220 килограммов на кубический метр). Установили зависимость коэффициента диэлектрических потерь зерно-воздушного слоя пшеницы от влажности зерна и плотности слоя, описали ее полиномиальной моделью второй степени. Показали, что псевдоожижение зернового слоя повышает эффективность воздействия микроволнового поля, так как вследствие снижения коэффициента диэлектрических потерь увеличивается глубина проникновения поля в слой. Рекомендовали применять микроволновое поле в плотном слое зерна при досушивании пшеницы, уменьшая влажность с 16 до 14 процентов.

15-19 55
Аннотация

Реферат. Показали, что современные технологии не всегда соответствуют ожиданиям фермеров, а это отрицательно сказывается не темпах внедрения инноваций. Подтвердили, что разработчики сельхозтехники недостаточно четко понимают контекст использования продуктов. Выявили необходимость использования многофакторного подхода: партнерам, обладающим специальными знаниями в разных областях, следует объединять усилия в проектной деятельности на всех этапах внедрения инноваций. (Цель исследования) Доказать, что ориентированная на пользователя конструкция и многофакторный подход при разработке сельскохозяйственных машин повышают их эффективность и ускоряют внедрение инноваций. (Материалы и методы) Показали, что в финских исследованиях и разработках конструкции сельскохозяйственных машин в процесс были включены многочисленные участники и конечные пользователи. Например, комбинированную сеялку Junkkari W700 с шириной захвата 7 метров финский производитель Junkkari разработал в тесном сотрудничестве инженеров и фермеров. (Результаты и осуждение) Подтвердили, что такой подход помогает реализовать несколько преимуществ, прежде всего простоту и удобство в эксплуатации и обслуживании сеялки, а также умеренную стоимость по сравнению с пневматическими аналога-ми. Потребность в гидравлике сведена к минимуму, а междурядное расстояние и конструкция сошников оптимизированы, что позволяет использовать экономичные тракторы с умеренной тягой. При агрегатировании с трак-торами предусмотрены как система ISOBUS, так и дополнительный комплект кабелей и выводов. Установили, что фермеры могут легко интегрировать сеялку в существующие типы машин, используя современные или старые тракторы, без дополнительных затрат на новые тракторы. Подтвердили качество конструкции, например, индивидуальные дозаторы для каждого сошника обеспечивают точную дозировку семян и удобрений. (Выводы) Доказали, что ориентированная на пользователя конструкция и многофакторный подход имеют преимущества как для фермеров, так и для машиностроителей. Определили, что сокращение количества этапов внедрения инноваций ускорит инновационный процесс и сэкономит ресурсы.

20-26 93
Аннотация

Реферат. Из-за растущей нехватки ископаемого топлива использование альтернативных источников энергии становится все более популярным. В Латвии кукуруза является доминирующей культурой, используемой для производства биогаза, однако ведутся также исследования по использованию других энергокультур. (Цель исследования) Изучить продуктивность сортов промышленной конопли (Cannabis sativa L.) и возжности получения из нее биогаза. (Материалы и методы) Полевые опыты по изучению продуктивности конопли проводили в 2012- 2014 гг. на плодородных дерново-карбонатных, среднетяжелых почвах. Десять промышленных сортов конопли – Bialobrzeskie, Futura 75, Fedora 17, Santhica 27, Beniko, Ferimon, Epsilon 68, Tygra, Wojko и Uso 31 высевали с нормой высева семян 50 килограммов на гектар на фоне удобрений: азота – 120, оксида фосфора – 90, оксида калия – 150 килограммов на гектар. Коноплю сеяли в середине мая, на учетных делянках площадью 10 квадратных метров, в трехкратной повторности. Урожай убирали в начале фазы созревания семян. Всю зеленую массу пересчитали на абсолютно сухое вещество. Процесс брожения для производства биогаза, средний выход метана и другие параметры изучали в лаборатории биоэенеретики Латвийского университета естественных наук и технологий, используя малогабаритные биореакторы. (Результаты и обсуждение) Урожайность сухого вещества конопли, полученного в агроклиматических условиях Латвии, в среднем составила 13,32-17,78 тонны с гектара. В среднем за три года (2012-2014 гг.) более высокие урожаи сухого вещества получили от сортов Futura 75 – 17,76 тонны с гектара и Tygra – 16,31 тонны с гектара. Среднее количество метана, полученного из листьев Uso 31 составило 0,365 литра на грамм сухого органического вещества. Хороший результат по сравнению с другими энергетическими культурами, например кукурузным силосом, показатель которого в Латвии равен 0,319-0,330 литра на грамм сухого органического вещества. (Выводы) Результаты исследований показали, что коноплю, особенно ее листья, с успехом можно использовать для производства биогаза.

ЭКОЛОГИЯ

27-30 82
Аннотация

Реферат. Неприятный запах от сельскохозяйственных животноводческих предприятий доставляет определенные неудобства расположенным поблизости жилым и производственным объектам. Чтобы уменьшить проблему с запахом, в животноводческих помещениях и при хранении навоза могут быть использованы для укрытия различные материалы, включая подстилочные. (Цель исследования) Изучить возможность использования смеси биоугля и торфа в качестве присыпки для навоза, чтобы снизить интенсивность запаха на звероводческих фермах. (Материалы и методы) В лабораторных условиях исследовали свойства смеси биоугля и торфа для нейтрализации запаха. Свежий навоз от норок слоем 10 сантиметров поместили на дно 5-литрового тестового резервуара. Покрыли его смесью биоугля и торфа (в соотношении 50/50 по объему). Использовали 5 вариантов толщины покрытия. Непокрытый смесью навоз приняли за контрольный образец. Интенсивность запаха определяли обонятельным методом. Описали характер запаха. (Результаты и обсуждение) Выявили, что покрытие навоза смесью биоугля и торфа толщиной не менее 3 сантиметров способно значительно уменьшить запах. Характер запаха был сначала торфоподобным во всех покрытых смесью резервуарах, но при тонком покрытии через 2 дня он становился более похожим на запах навоза. Запах от резервуаров с покрытием большей толщины оставался торфоподобным в течение всего периода исследования. (Выводы) Рекомендовали применять присыпку из биоугля и торфа для нейтрализации аммиака и неприятного запаха от навоза на зверофермах. Показали, что частота применения и толщина слоя смеси зависят от температуры окружающей среды, зимой присыпать навоз не требуется.

31-39 59
Аннотация

Реферат. Баланс содержания азота в верхнем слое почвы, рассчитанный как разница между количеством внесенного и остаточного азота, считается основным агроэкологическим показателем, который предоставляет информацию о возможном выносе азота с поверхностными или грунтовыми водами. (Цель исследования) Определить модели зависимости урожайности зеленой массы от количества внесенного азотного удобрения, которые могут быть использованы для минимизации баланса азота и одновременного поддержания высокого урожая трав. (Материалы и методы) На основе мета-анализа осуществили количественную оценку результатов 40 опытов по азотной подкормке многолетних травяных угодий в Финляндии. Изучили влияние неорганического азотного удобрения на урожай трав и баланс азота, а также перспективы снижения потребления азота и баланса азота. Для оценки использовали сопряженную модель тепломассопереноса для систем «почва – растение – атмосфера». Осуществили 12 экспериментов по выщелачиванию азота в северных широтах. Провели лизиметрические исследования. Изучили осушенные участки лугов и пастбищ. (Результаты и обсуждение) Установили, что оптимальное содержание азота в минеральных почвах составляет 230 килограммов на гектар, в органических – 190. В первом случае экономический эффект от внесения азота равен 206 евро на гектар, во втором – 62. (Выводы) Разработали модели влияния на урожайность трав, которые сельхозпроизводители могут использовать в качестве динамического инструмента для регулирования нормы внесения азота, чтобы получить максимальный экономический эффект. Показали, что значения, прогнозируемые с помощью сопряженной модели тепломассопереноса для оценки потерь азота вследствие выщелачивания после внесения минерального азотного удобрения на многолетние травяные угодья, соответствовали низким фактическим показателям, полученным в ходе исследования, которые варьировались от 1,2 до 10-15 килограммов на гектар в год в Финляндии и в северных балтийских странах. Выявили, что возможный риск потерь азота вследствие выщелачивания при использовании только неорганического удобрения представляется менее критичным из-за низкого уровня этого элемента и его слабой связи с балансом азота.

40-47 67
Аннотация

Реферат. Интенсификация производства, рост парка машин с двигателями внутреннего сгорания, а также увеличение эксплуатационной массы транспортно-технологических средств с каждым годом все больше обостряют экологическую ситуацию в мире. (Цель исследования) Выявить основные факторы воздействия транспортно-технологических средств на окружающую среду и проблемы, связанные с их утилизацией, а также с утилизацией автомобильных и тракторных шин. (Материалы и методы) Обобщили материалы, опубликованные в периодической печати, а также результаты испытаний транспортно-технологических средств – стендовых, полигонных и эксплуатационных. (Результаты и обсуждение) Выявили проблему разрушающего воздействия колесного движителя на опорную поверхность дороги, почвы и почвенный покров. Провели замеры под пятном контакта нескольких типов движителей. Определили величины напряженно-деформированного состояния почвы от воздействия этих движителей в виде распределения эпюр нормальных напряжений. Изучили влияние конструктивных особенностей транспортно-технологических средств при их криволинейном движении на размер колеи и разрушение почвы. Выделили характерные зоны следа. Заключили, что зимой уровень экологического загрязнения зависит от состояния дорожного покрытия и использования химических реагентов для борьбы с гололедом. Рассмотрели возможность использования электрогидравлической технологии при утилизации транспортно-технологических средств. Отметили необходимость формирования нормативно-правовых документов при создании, эксплуатации и утилизации транспортно-технологических средств с учетом зарубежного опыта по организации системы экологического управления, а также экологического аудита и маркировки, порядка оценки экологичности производственных систем и продукции на всех стадиях жизненного цикла. (Выводы) Представили основные факторы воздействия транспортно-технологических средства на окружающую среду в период жизненного цикла, вплоть до полной утилизации. Доказали необходимость безопасной и энергосберегающей электрогидравлической технологии утилизации электронных компонент и аккумуляторных батарей транспортно-технологических средств, базирующейся на избирательном разрушении пластиковых корпусов и выделении чистых благородных, редкоземельных и других металлов и их сплавов.

ТЕХНИКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

48-52 86
Аннотация

Реферат. Автоматизация сельскохозяйственной техники призвана решать конкретные практические задачи: контроль и поддержание качества выполнения технологического процесса, повышение производительности труда, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. Метод «точного земледелия» экономически целесообразен, так как способствует экономии технологического материала, снижению отрицательного воздействия на окружающую среду и производимую продукцию. (Цель исследования) Рассмотреть и проанализировать основные аспекты, необходимые при разработке алгоритмов и программного обеспечения систем управления движением роботизированного агрегата для пахотных работ. (Материалы и методы) Управление технологическим процессом включает руководство движением по заданной траектории, возможность изменения скорости движения в зависимости от загрузки двигателя, переключая передачу в трансмиссии. Физико-механические свойства агрегата существенно отличаются неоднородностью и зависят от погодных условий; алгоритм управления роботизированным мобильным агрегатом должен в максимальной степени учитывать вариации внешних воздействий сцепных свойств и сопротивлений движению в статусе случайных величин. (Результаты и обсуждение) Разработали имитационную модель, представляющую движение роботизированного агрегата. Выбрали цикличную траекторию перемещения агрегата, состоящую из двух видов участков: прямолинейных, на которых происходит обработка почвы, и участков разворота, где агрегат совершает разворот по криволинейной траектории вокруг некоторого центра. (Выводы) Внедрение роботизированных технологий в земледелие повышает технические, технологические, производственно-экономические показатели сельскохозяйственных агрегатов при проведении полевых работ, увеличивает производительность труда, сокращает сроки проведения работ, способствует рациональному использованию биоэнергетических ресурсов, повышает урожайность и снижает экологическую нагрузку на окружающую среду.



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


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