Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Определение оптимального состава машиннотракторного парка для модельного хлопковотекстильного кластера
Get PDFThe authors showed that the cotton-textile cluster efficiency (the capacity of the machine-tractor fleet, cotton yield, the production profitability) largely depended on the use of the optimal number of tractors and agricultural machines. The existing methods (theoretical, graphic, economic and mathematical) were difficult for practical use and did not take into account the specifics of mechanized cotton growing processes. Therefore, it was important to develop a simple normative method for determining the optimal composition of the machine and tractor fleet for clusters, corresponding to the technological map for the production of raw cotton. (Research purpose) To calculate the required amount of agricultural machinery based on the established standards. (Materials and methods) The authors developed an algorithm for determining the standard coefficients of the equipment necessity per 1000 hectares of arable land. These coefficients for each type of equipment were established in the context of technological operations of growing cotton: plowing, soil preparing for sowing, sowing seeds, cultivating the soil between cotton rows, mechanized removal of growth points of the main stems and side branches of plants, defoliation with chemicals, machine harvesting and transportation of harvested cotton – raw. (Results and discussion) The authors proposed the term “model cotton-textile cluster”. They calculated the required amount of equipment for such a cluster with an area of 13,732 hectares. They determined the percentage of the machine and tractor fleet: the share of tractors – 28 percent, cultivators – 22, trailers – 19.8, cotton pickers – 13.8, the rest – 16.4 percent. They emphasized that the machines fleet could expand with the arrival of new modern machines produced by machine-building plants of the republic and imported from foreign countries. (Conclusions) The authors accepted the machine and tractor fleet of the cotton-textile cluster with the number of equipment 1660 units as rational. They proved that it ensured the implementation of all technological operations within agrotechnical terms. Показали, что эффективность хлопково-текстильного кластера (мощность машинно-тракторного парка, урожайность хлопчатника, рентабельность производства) во многом зависит от применения оптимального количества тракторов и сельхозмашин. Существующие методики (теоретические, графические, экономико-математические) сложны для практического использования и не учитывают специфику механизированных процессов хлопководства. Поэтому важно разработать простой нормативный метод определения оптимального для кластеров состава машинно-тракторного парка, соответствующего технологической карте по производству хлопка-сырца. (Цель исследования) Рассчитать требуемое количество сельхозтехники на основе установленных нормативов. (Материалы и методы) Разработали алгоритм определения нормативных коэффициентов потребности в технике на 1000 гектаров пашни. Эти коэффициенты для каждого типа техники установили в разрезе технологических операций выращивания хлопчатника: пахота, подготовка почвы к посеву, посев семян, культивация почвы в междурядьях хлопчатника, механизированное удаление точек роста главных стеблей и боковых ветвей растений, дефолиация химикатами, машинная уборка и транспортировка убранного хлопка-сырца. (Результаты и обсуждение) Предложили термин «модельный хлопково-текстильный кластер». Вычислили требуемое количество техники для такого кластера с площадью 13732 гектара. Определили процентный состав машинно-тракторного парка: доля тракторов – 28 процентов, культиваторов – 22, прицепов – 19,8, хлопкоуборочных машин 13,8, остальных – 16,4 процента. Подчеркнули, что шлейф машин может расширяться при поступлении новых современных машин, выпускаемых машиностроительными заводами республики и импортируемых из зарубежных государств. (Выводы) Признали рациональным машинно-тракторный парк хлопково-текстильного кластера с количеством техники 1660 единиц. Доказали, что он обеспечивает выполнение всех технологических операций в агротехнические сроки.
Система дистанционного контроля технического состояния на примере коробки перемены передач трактора «Кировец»
Get PDFAbstract. The authors noted that in order to increase the energy-saturated equipment technical readiness, reduce its operation costs and ensure full use of the resource, it is necessary to quickly assess the current technical condition. The authors have created a counter-indicator prototype for high-precision control of gearbox technical condition. (Research purpose) To formulate a proposal for developing a system for the remote monitoring of gearbox technical condition applicable to the Kirovets tractor family. (Materials and methods) To increase the precision level of traceability and technical condition detection, a system of diagnostic tools was proposed based on the developed counters-indicators, which take into account design features when determining diagnostic parameters. (Results and discussion) It was shown that to assess the gearbox technical condition, it is necessary to use additional monitoring systems, obtain information for calculating the residual life, when using direct measurements and having a possibility of the ongoing monitoring over the actual change in the gearbox units diagnostic parameters. The authors studied the options for using meter-indicators to minimize group II and III failures during operation.(Conclusions) It was identified that in order to increase the level of gearbox operational reliability, it is necessary to introduce a system of counters-indicators. The authors revealed the possibility of monitoring the individual unit technical condition in accordance with the specified indicators, as well as in order to prevent operation in emergency (abnormal) modes.Отметили, что для повышения технической готовности энергонасыщенной техники, снижения затрат на ее эксплуатацию и полного использования ресурса необходимо оперативно оценивать текущее техническое состояние. Создали опытные образцы счетчиков-индикаторов для высокоточного контроля технического состояния коробки перемены передач. (Цель исследования) Разработать предложения для формирования системы дистанционного контроля технического состояния узлов коробки перемены передач тракторов семейства «Кировец». (Материалы и методы) Для повышения уровня контролепригодности и определения технического состояния предложили систему диагностических средств на основе разработанных счетчиков-индикаторов, которые учитывают конструктивные особенности при определении диагностических параметров. (Результаты и обсуждение) Показали, что для оценки технического состояния коробки передач следует применять дополнительные системы контроля, получать информацию для расчета остаточного ресурса при проведении прямых измерений и возможности непрерывного наблюдения за фактическим изменением диагностических параметров узлов коробки перемены передач. Изучили варианты использования счетчиков-индикаторов для минимизации отказов II и III группы в процессе эксплуатации. (Выводы) Определили, что для повышения уровня эксплуатационной надежности коробки передач необходимо внедрить систему счетчиков-индикаторов. Выявили возможность контроля технического состояния отдельных узлов по соответствию с регламентированными показателями, а также в целях недопущения эксплуатации на аварийных (аномальных) режимах работы.
Обоснование конструктивных требований к автоматизированному посадочному агрегату мини-клубней картофеля
Get PDFThe authors showed that the transition to the technology of virus-free minitubers mass production changed the machines requirements for planting original seed potatoes.(Research purpose) To develop a technological scheme and substantiate the design parameters of the planting apparatus of an automatic planter of potato minitubers.(Materials and methods) The development was based on an elevator-type planting apparatus. The authors decided to create a spoon design with the ability to grip and move into the guide casing one minituber in each spoon, eliminating the minitubers jumping from one spoon to another or pinching them when moving along the guiding casing to the furrow bottom. The diameters of the lower guide and upper drive rollers were theoretically substantiated in order to exclude the influence of the planting tubers sizes difference on the uniformity of their submitting into the furrow.(Results and discussion) The authors determined the minimum permissible elevator belt speed, which depended on the distance between the spoons on the elevator belt and the planting unit speed. The size of the upper driving reel diameter was justified from the condition that the spoon unfolded 180 degrees in at least 1.5 seconds, which ensured a tuber smooth transition to the back side of the spoon.(Conclusions) The authors developed a technological scheme of an automatic planting elevator type device for planting potato minitubers with a working speed of 6-9 kilometers per hour. It was found that the upper driving reel diameter was not less than 44 centimeters, and the lower guide roller diameter was not more than 12 centimeters. They showed that the double-sided design of scooping spoons with the possibility of installing replaceable bowls in them would ensure a high-quality planting of not only minitubers, but also subsequent reproductions of seed and ware potatoes with a tuber mass of 5-80 grams.Показали, что переход на технологии массового получения безвирусных мини-клубней меняет требования к машинам для посадки оригинального семенного картофеля.(Цель исследования) Разработать технологическую схему и обосновать конструктивные параметры высаживающего аппарата автоматической сажалки мини-клубней картофеля.(Материалы и методы) За основу разработки взяли высаживающий аппарат элеваторного типа. Решили создать конструкцию ложечки с возможностью захвата и перемещения в направляющий кожух по одному мини-клубню в каждой ложечке, исключив перескакивание мини-клубней с одной ложечки на другую или защемление их при перемещении по направляющему кожуху на дно борозды. Теоретически обосновали диаметры нижнего направляющего и верхнего ведущего роликов, чтобы исключить влияние разницы в размерах посадочных клубней на равномерность подачи их в борозду.(Результаты и обсуждение) Определили минимально допустимую скорость ленты элеватора, которая зависит от расстояния между ложечками на ленте элеватора и скорости посадочного агрегата. Размер диаметра верхнего ведущего барабана обосновали из условия разворачивания ложечки на 180 градусов не менее чем за 1,5 секунды, что обеспечивает плавный переход клубня на обратную сторону ложечки.Выводы. Разработали технологическую схему автоматического высаживающего аппарата элеваторного типа для сажалки мини-клубней картофеля с рабочей скоростью 6-9 километров в час. Выявили, что диаметр верхнего ведущего барабана не меньше 44 сантиметров, нижнего направляющего ролика – не более 12 сантиметров. Показали, что двусторонняя конструкция вычерпывающих ложечек с возможностью установки в них сменных чаш обеспечит качественную посадку не только мини-клубней, но и последующих репродукций семенного, а также продовольственного картофеля при массе клубней 5-80 граммов
Определение стабильности развития растений в светокультуре с использованием гиперспектральной сьемки
Get PDFThe authors showed that a convenient, accurate and fast way of assessing the degree of influence of environmental factors on plants was needed to optimize photoculture. They emphasized the importance of non-destructive monitoring of crops physiological state of, for which they used phenomics technologies, for example, remote sensing using hyperspectral cameras.(Research purpose) To reveal the possibility of using hyperspectral imaging to determine the plant developmental stability.(Materials and methods) As a measure of the favorable impact of environmental factors on the growth and development of plants, their developmental stability was taken, numerically characterized by the fluctuating asymmetry value. The authors proposed to use vegetation indices determined from the leaf reflection spectra as a bilateral feature. The object of experimental research was juvenile cucumber plants. The studies were carried out in laboratory conditions. The spectral characteristics of cucumber leaves grown under different light quality of radiation were determined using a Specim IQ hyperspectral camera. Information on the spectral reflectances was extracted from the resulting data hypercube. As an example calculations were performed for Normalized Difference Vegetation Index.(Results and discussion) The authors revealed differences in the productivity indicators of plants grown under different light quality. They revealed a significant frequency of occurrence of Normalized Difference Vegetation Index asymmetry in two halves of the cucumber leaf surface. The fluctuating nature of this asymmetry was confirmed. They found that with a light quality providing a higher productivity of plants, lower values of fluctuating asymmetry were observed, which indicate greater stability of plant development.(Conclusions) The authors proposed a method for determining the plant developmental stability using a hyperspectral camera. The method was based on the assessment of the fluctuating asymmetry of vegetation indices calculated for points on the leaf surface, characterized by the same location conditions relative to the border of its left and right halves. A preliminary assessment of the possibility of determining the developmental stability by the results of phenotyping using the example of cucumber plants showed the feasibility of the method and its practical applicability. Показали, что для оптимизации светокультуры необходим удобный, точный и быстрый способ оценки степени влияния факторов окружающей среды на растения. Подчеркнули важность неразрушающего мониторинга физиологического состояния сельхозкультур, для чего привлекают технологии феномики, например дистанционное зондирование при помощи гиперспектральных камер.(Цель исследования) Выявить возможности применения гиперспектральной сьемки для определения стабильности развития растений.(Материалы и методы) В качестве меры благоприятности воздействия факторов окружающей среды на рост и развитие растений приняли стабильность их развития, численно характеризуемая величиной флуктуирующей асимметрии. Предложили использовать в качестве билатерального признака вегетационные индексы, определяемые по спектрам отражения листа. Объектом исследований в лабораторных условиях стали ювенильные растения огурца. Спектральные характеристики листьев огурца, выращенных под различным спектральным составом излучения, определяли с помощью гиперспектральной камеры Specim IQ. Информацию о спектральных коэффициентах отражения извлекали из полученного гиперкуба данных. Для примера вычисления вели для Normalized Difference Vegetation Index.(Результаты и обсуждение) Выявили различия в показателях продуктивности растений, выращиваемых под различными спектрами. Отметили существенную частоту встречаемости асимметрии Normalized Difference Vegetation Index по двум половинам поверхности листа огурца. Подтвердили флуктуирующий характер этой асимметрии. Нашли, что при спектре, обеспечивающем большую продуктивность растений, наблюдаются меньшие значения величины флуктуирующей асимметрии, что свидетельствует о большей стабильности развития растений.(Выводы) Предложили способ определения стабильности развития растения с помощью гиперспектральной камеры. Показали, что он основан на оценке флуктуирующей асимметрии вегетационных индексов, вычисляемых для точек поверхности листа, расположенных в одинаковых условиях относительно границы его левой и правой половин. Согласно предварительной оценке возможности определения стабильности развития по результатам фенотипирования на примере растений огурца показали реализуемость способа и его практическую применимость
Результаты исследования качества воды в рамках международного проекта Луга-Балт-2
Get PDFThe authors noted the transboundary nature of anthropogenic impact on the environment, including that on water bodies, which needs to be studied in an international format. (Research purpose) To determine the water state of the Urpolanjoki River in the Mikkeli area in Finland and the Luga River in Russia in order to prepare proposals for improvement. (Materials and methods) Water quality was specified by 11 parameters by sampling and analyzing them in the laboratory. Additionally, 1South-Eastern Finland University of Applied Sciences carried out online monitoring using the YSI 6920-V2 continuous water probe. The authors used standard methods of processing statistical, field data. (Results and discussion) The authors revealed good, stable during the entire monitoring period, water quality in the Urpolanjoki River. The authors showed that the water quality in the Luga River deteriorates downstream, in particular, due to the agricultural and livestock farms’ activities near the river basin. Thus, the Kjeldahl nitrogen and total phosphorus content at the upstream point is 10.8 milligrams and 119 micrograms per liter, respectively, and at the downstream point, it is only 1.6 milligrams and 28 micrograms, respectively. (Conclusions) It was determined that the analyzed indicators correspond to the category of good quality: the level of water oxygen saturation fluctuated within 88.76-117.83 per cent during the monitoring period; the color was 30 milligrams per liter on the platinum-cobalt scale, which means a low humus content in the water; the presence of solids in the water ranged from 1.1 to 2.4 milligrams per liter; the total phosphorus content in water is below 9.2 micrograms per liter, that is, within the normal limits. During the monitoring of the Luga River, a clear influence of nearby agricultural enterprises and settlements was detected. Отметили трансграничный характер антропогенного воздействия на окружающую среду, в том числе на водные объекты, который необходимо исследовать в международном формате. (Цель исследования) Определить состояние воды реки Урполанйоки в районе города Миккели в Финляндии и реки Луга в России для подготовки предложений по улучшению их состояния. (Материалы и методы) Качество воды определяли по 11 параметрам путем отбора проб воды и их анализа в лаборатории. Дополнительно Университет прикладных наук Юго-Восточной Финляндии осуществлял онлайн-мониторинг с помощью непрерывно действующего водного зонда YSI 6920-V2. Применяли стандартные методы обработки статистических, натурных данных. (Результаты и обсуждение) Выявили хорошее качество воды в реке Урполанйоки, стабильное в течение всего периода мониторинга. Показали, что качество воды в реке Луга ухудшается в направлении ниже по течению, в частности из-за деятельности земледельческих и животноводческих хозяйств вблизи бассейна реки. Так, содержание азота по Кьельдалю и общего фосфора в точке выше по течению составляет 10,8 миллиграммов и 119 микрограммов на литр соответственно, а в точке вниз по течению – только 1,6 миллиграмма и 28 микрограммов соответственно. (Выводы) Определили, что анализируемые показатели соответствуют категории хорошего качества: уровень насыщения воды кислородом за период мониторинга колебался в пределах 88,76-117,83 процента; цветность составила 30 миллиграммов на литр по платиново-кобальтовой шкале, что означает небольшое содержание гумуса в воде; наличие твердых веществ в воде варьировалось от 1,1 до 2,4 миллиграмма на литр; общее содержание фосфора в воде – ниже 9,2 микрограмма на литр, то есть в пределах нормы. В ходе мониторинга реки Луга установили отчетливое влияние близлежащих сельхозпредприятий и населенных пунктов.
Полевые исследования культиватораудобрителя с системой дифференцированного внесения минеральных удобрений
Get PDFThe authors carried out field tests of differentiated fertilization system "Agronavigator-Dozator" installed on a cultivator-fertilizer for intra-soil application of granular mineral fertilizers in the conditions of Northern Kazakhstan. (Research purpose) To determine the effect of differentiated fertilization system on agrotechnical, energy, operational and technological and economic indexes of the cultivator-fertilizer in field conditions. (Materials and methods) The authors carried out agrochemical soil survey according to the officially approved method. They made an electronic task map. They used the methodology for determining the conditions of field tests, agrotechnical, energy, operational and technological and energy assessments that met the current regulatory documentation requirements. Field tests of differentiated fertilization system were carried out during the second flat-cut processing of the steam field with simultaneous intra-soil granular mineral fertilizers application. (Results and discussion) The authors found out that the use of differentiated fertilization system "Agronavigator-Dozator" reduced the actual dose of application from 95 to 40 kilograms per hectare. It was determined that the presence of a parallel driving mode in the system under study reduced the amount of overlap of adjacent aisles, thereby increasing shift productivity - from 4.25 to 4.32 hectares per hour, unit energy consumption decreased from 88.1 to 86.6 megajoules per hectare, and the specific fuel consumption decreased from 14.41 to 14.16 kilograms per hectare. The economic effect of the use of differentiated fertilization system "Agronavigator- Dozator " amounted to 630.6 thousand rubles per year. (Conclusions) The authors proved that differential fertilization system "Agronavigator-Dozator" effect the actual dose of fertilization, which decreased by 57.6 percent. It was found that a decrease in the overlap of adjacent aisles increased shift productivity, reduced specific fuel consumption and specific energy consumption by 1.7 percent. It was calculated that the total sum of money was reduced by 36 percent due to the use of differentiated fertilization system "Agronavigator- Dozator".Провели полевые исследования системы дифференцированного внесения удобрений «Агронавигатор-дозатор», установленной на культиватор-удобритель для внутрипочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений в условиях Северного Казахстана. (Цель исследований) Определить влияние системы дифференцированного внесения удобрений на агротехнические, энергетические, эксплуатационно-технологические и экономические показатели работы культиватора-удобрителя в производственных условиях. (Материалы и методы) Выполнили агрохимическое обследование почвы по официально утвержденной методике. Составили электронную карту-задание. Использовали методику определения условий производственных испытаний, агротехнической, энергетической, эксплуатационно-технологичекой и энергетической оценок, соответствующую требованиям действующей нормативной документации. Производственные испытания системы дифференцированного внесения удобрений проводили в ходе второй плоскорезной обработки парового поля с одновременным внутрипочвенным внесением гранулированных минеральных удобрений. (Результаты и обсуждение) Выявили, что применение системы дифференцированного внесения удобрений «Агронавигатор-дозатор» сократило фактическую дозу внесения с 95 до 40 килограммов на гектар. Определили, что наличие в исследуемой системе режима параллельного вождения уменьшило величину перекрытия смежных проходов, благодаря чему повысилась сменная производительность – с 4,25 до 4,32 гектара в час, удельные затраты энергии сократились с 88,1 до 86,6 мегаджоуля на гектар, а удельный расход топлива снизился с 14,41 до 14,16 килограмма на гектар. Экономический эффект от применения системы дифференцированного внесения удобрений «Агронавигатор-дозатор» составил 630,6 тысячи рублей в год. (Выводы) Доказали, что основное влияние система дифференцированного внесения удобрений «Агронавигатор-дозатор» оказала на фактическую дозу внесения удобрений, которая уменьшилась на 57,6 процента. Установили, что снижение величины перекрытия смежных проходов повысило сменную производительность, снизило удельный расход топлива и удельные затраты энергии на 1,7 процента. Рассчитали, что совокупные затраты денежных средств благодаря применению системы дифференцированного внесения удобрений «Агронавигатор-дозатор» сократились на 36 процентов
Исследования параметров и режимов работы аппарата для очеса льна на корню
Get PDFThe authors showed that the main technological process in the combined and separate methods of fiber flax harvesting is deseeding or separating the seed part of the crop from the stems. It was confirmed that there is a direct impact of this process success on seed and straw losses, the fiber yield and quality, the heap composition, the labor intensity and energy consumption of flax drying and processing. (Research purpose) To develop a technology for stripping fiber flax with a comb deseeder during harvesting, to study the deseeder’s specifications and operating modes. (Materials and methods) The authors studied the technological process of stripping flax with a comb deseeder. An experimental plant of a comb deseeder was designed. A model of theoretical calculation was proposed based on the physical and mechanical properties of fiber flax and agrotechnical requirements for its harvesting. (Results and discussion) The authors theoretically determined the comb deseeder’s optimal height, operation kinematic mode, stripping cleanliness, the radius of the stripper drum. Laboratory studies were conducted. It was shown that threshing seeds in the field will reduce the loss of flax seeds by 10 per cent and the stem waste due to tangling during the harvesting process – by 18 per cent. It will also reduce the number of harvesting vehicles, personnel, and the cost of product. The authors identified an opportunity to increase productivity by increasing the width of the header grip: for example, the width of a grain harvester header is about 4 meters, and the width of a flax harvester header is 1.52 meters, that is, the productivity of flax harvesting will increase 2.6 times at the same speed, and 3 times at a higher speed. It was possible to eliminate one piece of equipment – a heap separating machine, since the technological operation of heap processing is carried out by a grain harvester. (Conclusions) The authors presented a theoretical substantiation of the comb deseeder’s operating parameters and modes for stripping fiber flax in the field. The authors proposed a model to determine them based on the physical and mechanical properties of flax and agrotechnical requirements for its harvesting.Показали, что основной технологический процесс в комбайновом и раздельном способах уборки льна-долгунца – отделение семенной части урожая от стеблей. Подтвердили, что от его совершенства зависят потери семян и соломы, выход и качество волокна, состав вороха, трудоемкость и энергоемкость его сушки и переработки. (Цель исследования) Разработать технологию очеса льна-долгунца на корню очесывающим устройством, изучить его параметры и режимы работы. (Материалы и методы) Исследовали технологический процесс очеса льна на корню очесывающим устройством. Разработали экспериментальную установку очесывающего аппарата. Предложили модель теоретического расчета исходя из физико-механических свойств льна-долгунца и агротехнических требований для его уборки. (Результаты и обсуждение) Теоретически определили: оптимальную высоту, кинематический режим работы, чистоту очеса, радиус барабана очесывающего устройства, провели лабораторные исследования. Показали, что обмолот семян в поле позволит снизить потери семян льна на 10 процентов и отход стеблей в путанину в процессе уборки – на 18 процентов, сократить количество уборочной техники, численность персонала, уменьшить себестоимость продукта. Выявили возможность повысить производительность путем увеличения ширины захвата жатки: например, ширина захвата жатки зернового комбайна около 4 метров, а льноуборочного – 1,52 метра, то есть производительность уборки льна увеличится при одной и той же скорости в 2,6 раза, а на более высокой скорости – в 3 раза. Сократили одну единицу техники – ворохоразделовательную машину, поскольку технологическую операцию по переработке вороха осуществляет зерновой комбайн. (Выводы) Представили теоретическое обоснование параметров и режимов работы очесывающего аппарата для очеса льна-долгунца на корню. Предложили модель их определения на основе физико-механических свойств льна и агротехнических требований для его уборки.
Повышение точности аэрофотосъемки с применением наземных контрольных точек
Get PDFThe authors showed that it is possible to quickly collect up-to-date information on the agricultural land condition using an unmanned aerial vehicle. It was noted that the use of ground control points increases the accuracy of project measurements, helps to compare the project post-processing results with the real measurements. (Research purpose) To compare the results of standard and high-precision post-processing of aerial survey data using ground control points. (Materials and methods) Aerial photography was carried out on a 1.1- hectare breeding field. The authors used DJI Matrice 200 v2 unmanned aerial vehicle with a GNSS L1/L2 receiver and a modified DJI X4S camera, five control points sized 50 × 50 centimeters and an EMLID Reach RS2 multi-frequency GNSS receiver. The results of scientific research into the use of ground control points during aerial photography were studied. (Results and discussion) It was found out that the error of georeferencing images obtained by an unmanned aerial vehicle without control points is significantly higher during the standard data processing compared to the high-precision one. The project error when using five control points is 3.9 times higher during the standard data processing. (Conclusions) It was shown that using ground control points it is possible to improve the project measurement accuracy, as well as compare the project post-processing results with the measurements on the ground. It was detected that the high-precision monitoring enables the use of fewer ground control points. It was found out that in order to obtain data with the accuracy of 2-4 centimeters in plan and height, at least 3 ground control points need to be used during the high-precision post-processing.Показали возможность оперативного сбора актуальной информации о состоянии сельскохозяйственных угодий с помощью беспилотного воздушного судна. Отметили, что использование наземных опорных точек повышает точность измерений в проекте, помогает сравнить результаты постобработки проекта с реальными измерениями. (Цель исследования) Сравнить результаты стандартной и высокоточной постобработки данных аэрофотосъемки с использованием наземных опорных точек. (Материалы и методы) Провели аэрофотосъемку на селекционном поле площадью 1,1 гектара. Использовали беспилотное воздушное судно DJI Matrice 200 v2 с приемником GNSS L1/L2 и модифицированной камерой DJI X4S, пять опорных точек размером 50 × 50 сантиметров и мультичастотный GNSS-приемник EMLID Reach RS2. Изучили результаты научных исследований по применению наземных опорных точек при проведении аэрофотосъемки. (Результаты и обсуждение) Определили, что погрешность геопривязки изображений, полученных посредством беспилотного воздушного судна, без опорных точек значительно выше при стандартной обработке данных по сравнению с высокоточной. Погрешность проекта при применении пяти опорных точек выше в 3,9 раза для стандартной обработки данных. (Выводы) Показали, что с помощью наземных опорных точек можно повысить точность измерений в проекте, а также сравнить результаты его постобработки с измерениями на местности. Определили, что высокоточный мониторинг позволяет обойтись меньшим количеством наземных опорных точек. Выявили, что для получения данных с точностью 2-4 сантиметра в плане и по высоте при высокоточной постобработке нужно использовать не менее 3 наземных опорных точек
Гносеологические основы использования цифровых технологий в сельском хозяйстве Сибири
Get PDFThe authors substantiated the necessity for an epistemological approach to determining the main messages in the digitalization application by agricultural producers, taking into account natural and climatic, commodity-production and social factors.(Research purpose) To formulate the main messages when applying digital technologies in agricultural production, which determine epistemological approaches to their systematic use and allow increasing grain production by 2-3 times on the example of JSC Sokolovo.(Materials and methods) The authors applied a system analysis to agricultural production objects as to information field when describing them in the information space.(Results and discussion) The authors found that agricultural production objects were in an objective multiplicative relationship. Based on the results, a communication scheme between objects in agro-industrial production, reflecting their dialectical commonality was developed. They presented production objects as a resource characterized by a certain set of parameters and values. They showed the multiplicative nature of the resources relationship, describing the nature of the dependence by the method of passage to the limit. The authors identified general information requirements for solving the agriculture problems, crop production and for the means of processing this information in the amount of more than 2 petaflops. They established the necessary resolution for managing technical processes - less than 3 centimeters.(Conclusions) The authors proposed a paradigm for information support of technological processes in agricultural production. They confirmed the legitimacy of this approach to the paradigm formation by creating more than 20 databases. They gave examples of increasing the efficiency of grain production in the Novosibirsk region. The epistemological principles were based on the formulated six messages of information digital technologies, which made it possible to use them in more than 247 520 different combinations and apply to the whole farms variety, depending on their capabilities and desires.Обосновали необходимость гносеологического подхода к определению основных посылов в применении цифровизации сельхозтоваропроизводителями с учетом природно-климатических, товарно-производственых и социальных факторов.(Цель исследования) Сформулировать основные посылы при применении цифровых технологий в сельскохозяйственном производстве, которые определяют гносеологические подходы к их системному использованию и позволяют увеличить производство зерновых в 2-3 раза на примере ЗАО «Соколово».(Материалы и методы) Применили системный анализ к объектам в сельскохозяйственного производства как к информационным средам при их описании в информационном пространстве.(Результаты и обсуждение) Установили, что объекты сельхозпроизводства находятся в объективной мультипликативной взаимосвязи. По результатам разработали схему связи объектов в агропромышленном производстве, отражающую их диалектическую общность. Представили объекты производства как ресурс, характеризующийся некой совокупностью параметров и значений. Показали мультипликативный характер взаимосвязи ресурсов, описав характер зависимости методом предельного перехода. Выявили общие требования к информации для решения задач земледелия, производства растениеводческой продукции и к средствам обработки этой информации в объеме более 2 петафлопсов. Установили необходимую разрешающую способность при управлении техпроцессами – менее 3 сантиметров.(Выводы) Предложили парадигму информационного обеспечения технологических процессов сельскохозяйственного производства. Подтвердили правомерность такого подхода к формированию парадигмы созданием более 20 баз данных и знаний. Привели примеры роста эффективности производства зерна в Новосибирской области. В основу гносеологических принципов положили сформулированные шесть посылов информационных цифровых технологий, позволяющих использовать их более чем в 247 520 различных комбинациях и применять для всего многообразия хозяйств в зависимости от их возможностей и желаний
Снижение выбросов оксидов при управлении процессом сгорания в дизельном двигателе
Get PDFThe authors showed that the European Union norms for the toxicity of exhaust gases (Euro 1 – Euro 5) contributed to the reduction of main harmful components emissions by several times. In foreign countries, Stage and Tier regulations applied to tractor equipment, which also limited the content of toxic components at the legislative level.(Research purpose) To reduce the content of nitrogen oxides in exhaust gases by more efficient regulation of the fuel charge distribution in the gas-diesel engine cylinder, changes in the concentration of diesel and gas fuel in certain zones, as well as the use of exhaust gas recirculation.(Materials and methods) The authors analyzed the results of modeling the formation of nitrogen oxides by controlling the workflow in the gas-diesel modification of the diesel engine. In the calculations, the geometric parameters of the D-120 engine, operating at 2000 revolutions per minute, with a filling of 0.6-0.9 volume, were used. The average excess air ratio for the charge was 1.2-3.0, and the excess air ratios for the gas-air mixtures did not exceed 1.2-2.5.(Results and discussion) Using the computational model, the authors estimated the parameters at different pressures at the engine inlet within 0.05-0.09 megapascals, as well as with an increase in the residual gas coefficient in the range of 5-15 percent with a decrease in the concentration of nitrogen oxides from 2500 to 1100 parts per million. Experiments showed that when the power changed from 100 to 20 percent, the nitrogen oxides concentration decreased from 1940 to 800 parts per million.(Conclusions) The authors confirmed the adequacy of the calculation model. They determined that a 40-50 percent reduction in the nitrogen oxide concentration in exhaust gases was achieved with various layering schemes in the combustion chamber. They found that the standards for carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides would require mixed engine regulation. It was proved that recirculation of 15 percent of exhaust gases could reduce nitrogen oxide emissions by another 50 percent. Показали, что нормы Европейского союза на токсичность отработанных газов (Евро 1 – Евро 5) способствовали снижению выбросов основных вредных компонентов в несколько раз. В зарубежных странах на тракторную технику распространяются нормы Stage и Tier, которые также на законодательном уровне ограничивают содержание токсичных компонентов.(Цель исследования) Снизить содержание оксидов азота в отработанных газах посредством более эффективного регулирования распределения топливного заряда в цилиндре газодизельного двигателя, изменения в отдельных зонах концентрации дизельного и газового топлива, а также использования рециркуляции отработанных газов.(Материалы и методы) Проанализировали результаты моделирования образования оксидов азота посредством управления рабочим процессом в газодизельной модификации дизельного двигателя. В расчетах применяли геометрические параметры двигателя Д-120, работающего в режиме 2000 оборотов в минуту, при наполнении 0,6-0,9 объема, средний по заряду коэффициент избытка воздуха равен 1,2-3,0, а коэффициенты избытка воздуха по газовоздушной смеси не превышают 1,2-2,5.(Результаты и обсуждение) С помощью расчетной модели оценили параметры при различном давлении на впуске двигателя в пределах 0,05-0,09 мегапаскаля, а также при увеличении коэффициента остаточных газов в диапазоне 5-15 процентов с уменьшением концентрации оксидов азота с 2500 до 1100 частиц на миллион соответственно. Экспериментальным путем показали, что при изменении мощности от 100 до 20 процентов концентрация оксидов азота снижается с 1940 до 800 частиц на миллион.(Выводы) Подтвердили адекватность работы расчетной модели. Определили, что уменьшение концентрации окиси азота в отработанных газах на 40-50 процентов достигается при различных схемах расслоения заряда в камере сгорания. Выявили, что обеспечение норм по угарному газу, углеводородам и оксидам азота потребует смешанного регулирования двигателя. Доказали, что рециркуляция 15 процентов отработанных газов позволяет снизить выброс оксидов азота еще на 50 процентов