Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Задачи и структура информационно-коммуникационной системы «умного» органического хозяйства
Get PDFThe authors showed that the organic production is an actively growing global business: in 2017, it occupied more than 1.4 percent of all agricultural land on the planet. The authors emphasized the relevance of digitalization with the constant growth of the database, which the farmer needs to process quickly and effi ciently. (Research purpose) To form the structure of the information and communication system for the «smart» crop organic farming and the database necessary for its training and ensuring its functioning. (Materials and methods) The prior research was used, as well as previously created databases and information from the existing literature. Since 2016, a multifactorial experiment with potatoes has been carried out as part of an organic crop rotation to fi ll the information base with experimental data. (Results and discussion) The structure of the information and communication system of the “smart” organic crop production has been formed. It is based on the territory digital map and agricultural crop digital models. In the course of the work of the system, we decided to make daily changes to the digital model of agricultural crops based on the incoming agroecological information, as well as to prepare recommendations on the relevant choice and use of the planned technological operations. It was found out that in a fouryear fi eld experiment, the potato yield in the control variant (without the introduction of compost and pesticides) averaged 21.7 tons per hectare, and when using compost and biofungicide Kartofi n, it increased to 26.7 tons per hectare. The authors calculated multiple linear regression equations describing the dependence of the nitrogen mineral form content in the soil in June on the sum of the active temperatures during this period and the compost dose (the correlation coeffi cient is 0.658); and the dependence of potato yield on the nitrogen mineral form content in the soil in the fi rst ten days of June and the sum of active temperatures in May-June (the correlation coeffi cient is 0.667). (Conclusions) The authors presented the structure of the information and communication system of an organic agricultural enterprise, substantiated the possibility of its full implementation as a tool that helps agricultural producers to carry out environmentally safe, competitive and effi cient organic production at a totally new level.Показали, что производство органической продукции – это активно растущий мировой бизнес: в 2017 году он занимал более 1,4 процента всех сельскохозяйственных угодий планеты. Подчеркнули актуальность цифровизации на фоне постоянного роста базы данных, которые фермеру необходимо оперативно и эффективно обрабатывать. (Цель исследования) Сформировать структуру информационно-коммуникационной системы «умного» растениеводческого органического хозяйства и необходимую базу данных для ее обучения и обеспечения функционирования. (Материалы и методы) Использовали ранее выполненные исследования, включая созданные базы данных и информацию из литературных источников. С 2016 года для заполнения экспериментальными данными информационной базы проводится многофакторный опыт c картофелем в рамках органического севооборота. (Результаты и обсуждение) Сформировали структуру информационно-коммуникационной системы «умного» растениеводческого органического хозяйства. За ее основу приняли цифровую карту территории и цифровые модели сельскохозяйственных культур. Решили в ходе работы системы ежедневно вносить изменения в цифровую модель сельскохозяйственной культуры на основе поступающей агроэкологической информации, а также подготовить рекомендации по оптимальному выбору и использованию очередных технологических операций. Выявили, что в полевом опыте за четыре года урожайность картофеля в контрольном варианте (без внесения компоста и пестицидов) составила в среднем 21,7 тонны на гектар, а при использовании компоста и биофунгицида Картофин она увеличилась до 26,7 тонны на гектар. Рассчитали уравнения множественной линейной регрессии, описывающие зависимость содержания минеральных форм азота в почве в июне от суммы активных температур в этот период и дозы компоста (коэффициент корреляции 0,658) и зависимость урожайности картофеля от содержания в почве минеральных форм азота в первую декаду июня и суммы активных температур в мае – июне (коэффициент корреляции 0,667). (Выводы) Представили структуру информационно-коммуникационной системы органического сельхозпредприятия, обосновали возможность ее полной реализации в качестве инструмента, помогающего агропроизводителям осуществлять экологически безопасное, конкурентоспособное и эффективное органическое производство на новом уровне
Разработка и применение интеллектуальных технологий и оборудования для обработки семян
Get PDFSeed processing is an important link in the seed industry chain. Crop seed industry is a national strategic and basic core of industry. Drying, cleaning, selecting, grading, coating, packaging and storage of crop seeds are the main measures to realize the precision sowing of crops and the increase of grain yield and income. Continuously improving the intelligence and fi ne level of seed processing equipment is of great signifi cance to ensure the production and supply of excellent seeds and the stability of agricultural production. This paper describes the development status of modern seed processing equipment technology in China, introduces the establishment of seed processing equipment engineering technology research center, taking maize, rice, wheat and cotton seed processing technology and machinery as an example, describes the key technologies and technological process of the breakthrough in the major crop seed processing, analyzes the existing problems of seed processing equipment in China at this stage as well as the development trend in the future, provides a reference for government decision makers in resolving the problem of mechanical damage in the process of seed processing and further improving the intellectualization level of seed processing, promotes the common progress of the global seed processing equipment technology.Обработка семян – важное звено в цепочке семеноводства. Отрасль растениеводства – это национальная стратегическая и базовая отрасль промышленности страны. Сушка, очистка, отбор, сортировка, дражирование, упаковка и хранение семян сельскохозяйственных культур являются основными мерами по обеспечению точного посева сельскохозяйственных культур и увеличения урожайности и доходов зерна. Постоянное повышение интеллектуального уровня оборудования для обработки семян имеет большое значение для получения и поставки отличных семян и обеспечения стабильности сельскохозяйственного производства. В этой работе описывается состояние разработки современного оборудования для обработки семян в Китае, рассказывается о создании центра инженерных технологий оборудования для обработки семян. На примере технологий и оборудования для обработки семян кукурузы, риса, пшеницы и хлопка описываются ключевые технологии и технологический процесс, лежащие в основе технологического прорыва в обработке семян основных сельскохозяйственных культур. Анализируются существующие проблемы, связанные с оборудованием для обработки семян в Китае на данном этапе, а также будущие тенденции развития обработки семян. Статья предоставляет рекомендации для лиц, принимающих правительственные решения в области проблем механических повреждений семян в процессе обработки и решения о дальнейшем повышении уровня интеллектуализации обработки семенного материала. Данная работа способствует дальнейшему развитию глобальных технологий в этой сфере
Разработка системы автоматизированного управления агротехнологиями в садоводстве
Get PDFThe implementation of intelligent technologies in industrial horticulture is possible with the help of an automated system for managing production processes. (Research purpose) To develop and substantiate the parameters of an automated management system for agricultural technologies in horticulture with the ability to conduct land inspections using a mobile application. (Materials and methods) ADO.NET driver Npqsql was used for work with the database. Dapper was used as Object Relational Mapping. The web application used the Model View Controller design pattern, and Bootstrap as the css framework. Data visualization from the database was carried out using cloud technology, placing the site using a set of Internet Information Services. Jquery (a set of JavaScript functions) served as the main framework for working with the client-side of the program code. The authors also used the PostgreSql database management system. The mobile application was created in the Android studio integrated environment. (Results and discussion) The authors developed an automated system for managing agricultural technologies. They formed the structure of the hardware and software base. They created the system ability to operate in a dialogue mode with the user through forms, based on the algorithm for choosing the optimal options for technological processes in the horticultural products production. A mobile application was implemented to conduct digital land inspections. They determined the procedure for conducting land inspections by agronomists using a mobile application. (Conclusions) The authors developed a system for the automated technologies formation and management in horticulture, which provided operational processing of information flows in real time, reflecting the characteristics of the plants’ growth and state in critical phases of development. They provided modern recording devices and a mobile application operation. They showed that the system automatically optimized machine technologies for the cultivation of horticultural crops according to biological (realization of the potential biological productivity of crops) and economic (increasing the efficiency of using production resources) criteria.Реализация интеллектуальных технологий в промышленном садоводстве возможна с помощью автоматизированной системы для управления продукционными процессами. (Цель исследования) Разработать и обосновать параметры системы автоматизированного управления агротехнологиями в садоводстве с возможностью проведения наземных осмотров с помощью мобильного приложения. (Материалы и методы) Для работы с базой данных использовали ADO.NET-драйвер Npqsql. В качестве Object Relational Mapping применили Dapper. В веб-приложении использовали шаблон проектирования Model View Controller, в качестве css-фреймворка – Bootstrap. Визуализацию данных из базы провели по облачной технологии, разместив сайт с помощью набора сервисов Internet Information Services. Jquery (набор функций JavaScript) служит как основной фреймворк по работе с клиентской частью программного кода. Задействовали также систему управления базами данных PostgreSql. Мобильное приложение создали в интегрированной среде Android studio. (Результаты и обсуждение) Разработали автоматизированную систему для управления агротехнологиями. Сформировали структуру программно-аппаратной базы. Реализовали возможность работы системы в режиме диалога с пользователем посредством форм, на основе алгоритма выбора оптимальных вариантов технологических процессов при производстве продукции садоводства. Для проведения наземных осмотров в цифровом виде реализовали мобильное приложение. Определили порядок проведения наземных осмотров агрономами с помощью мобильного приложения. (Выводы) Разработали систему автоматизированного формирования и управления технологиями в садоводстве, которая обеспечивает оперативную обработку информационных потоков в реальном времени, отражающих особенности роста и состояния растений в критические фазы развития. Предусмотрели работу современных регистрирующих приборов и мобильного приложения. Показали, что система автоматически оптимизирует машинные технологийи возделывания садовых культур по биологическим (реализация потенциальной биологической продуктивности культур) и экономическим (повышение эффективности использования производственных ресурсов) критериям
Работа механизма изменения клиренса заднего моста универсально-пропашного трактора
Get PDFThe authors noted the disadvantages of the 3-wheel universal row-crop tractor. To eliminate them, LLC Design and Technological Center for Agricultural Engineering developed a 4-wheel universal row-crop tractor with variable ground clearance.(Research purpose) To determine the pressure change in the hydraulic system and the transfer time of the rear axle from one type of clearance to another.(Materials and methods) The authors showed that the rear axle clearance could be changed using a special mechanism - with minimal labor costs, without the use of lifting equipment and assembly and dismantling works. They explained that the mechanism was driven by a working hydraulic cylinder. The experiments were carried out on a prototype tractor with adjustable ground clearance, equipped with a separate-aggregate hinged system at an engine speed of 1200-2000 rpm (revolutions per minute). M10G2K oil was used in the hydraulic system, heating it to 65 degrees Celsius (at an ambient temperature of 33-35 degrees Celsius).(Results and discussion) The hydraulic system consisted of an NSh-32 hydraulic pump, a P80 hydraulic valve, two Ts50-200 working hydraulic cylinders, a double-acting hydraulic lock, a hydraulic tank, filters, hoses and high pressure pipes. At the inlet and outlet channels of the working hydraulic cylinders, which activated the mechanism for changing the rear axle clearance, hydraulic locks were installed, and diaphragm pressure sensors model SS302 from Sendor Sensor with a measurement range from 0 to 40 megapascals were placed along the hydraulic line connecting the hydraulic locks with the hydraulic valve.(Conclusions) The authors determined that the time for transferring the rear axle from low clearance to high was 2.2-4.4 seconds, and the pressure in the hydraulic system was 3.8-16.4 megapascals at an engine speed of 1300-2000 rpm. It was found that when transferring from high to low ground clearance, these indicators amounted to 1.0-1.4 seconds and 0.99-9.90 megapascals.Отметили недостатки 3-колесного универсально-пропашного трактора. Для их устранения в ООО «Конструкторско-технологический центр сельскохозяйственного машиностроения» разработали 4-колесный универсально-пропашной трактор с изменяемым клиренсом.(Цель исследования) Определить изменение давления в гидросистеме и время перевода заднего моста из одного вида клиренса на другой.(Материалы и методы) Показали, что клиренс заднего моста можно изменить с помощью специального механизма – с минимальными затратами труда, без применения подъемных средств и монтажно-демонтажных работ. Пояснили, что механизм приводится в действие рабочим гидроцилиндром. Эксперименты проводили на опытном образце трактора с регулируемым клиренсом, снабженной раздельно-агрегатной навесной системой при частоте вращения двигателя 1200-2000 оборотов в минуту. В гидросистеме использовали масло М10Г2К, подогрев его до 65 градусов Цельсия (при температуре окружающей среды 33-35 градусов Цельсия).(Результаты и обсуждение) Гидросистема состоит из гидронасоса НШ-32, гидрораспределителя Р80, двух рабочих гидроцилиндров Ц50-200, гидрозамка двусторонного действия, гидробака, фильтров, шлангов и труб высокого давления. У входного и выходного канала рабочих гидроцилиндров, приводящих в действие механизма изменения клиренса заднего моста, установили гидрозамки, а по гидролинии, связывающей гидрозамки с гидрораспределителем, разместили диафрагменные датчики давления модели SS302 фирмы Sendor Sensor с диапазоном измерения от 0 до 40 мегапаскалей.(Выводы) Определили, что при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1300-2000 оборотов в минуту время перевода заднего моста с низкого клиренса на высокий составляет 2,2-4,4 секунды, а давление в гидросистеме равно 3,8-16,4 мегапаскаля. Выявили, что при переводе с высокого на низкий клиренс эти показатели, соответственно, составили 1,0-1,4 секунды и 0,99-9,90 мегапаскаля
Система непрерывного образования в Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ
Get PDFFrom 1930 to 1991 our country built a well-structured system of agroengineering higher education institutions and faculties of mechanization that, for 90 years, effectively developed and operated solving the problem of training engineering personnel for the evolving mechanized agriculture. The collapse of the USSR caused dramatic changes in the country system of agricultural engineering education. As a result of numerous reorganizations and reforms in the Russian system of higher education, agroengineering universities ceased to exist independently and had to join agricultural universities. The mergers and integration of research institutions and the establishment of large federal research centers on their basis have made it expedient to implement a continuing professional education system (master’s, postgraduate, doctoral studies).The Federal Scientific Agroengineering Center VIM is developing the system of continuing professional education for training modern agricultural engineering personnel in the field of automation, robotization, digital technologies. A current target of the Federal Scientific Agroengineering Center VIM is the implementation of Master’s degree programs.С 1930 по 1991 год в нашей стране была создана и в течение 90-летнего периода совершенствовалась и эффективно действовала стройная система агроинженерных высших учебных заведений и факультетов механизации, которые успешно решили проблему подготовки инженерных кадров для развивающегося механизированного сельского хозяйства. С распадом СССР произошли существенные изменения в системе агроинженерного образования страны. В результате многочисленных реорганизаций и реформ в системе высшего образования России агроинженерные вузы прекратили самостоятельное существование, присоединившись к аграрным университетам. Слияние научно-исследовательских институтов, образование на их базе крупных федеральных научных центров делают целесообразной реализацию непрерывной системы профессионального образования (магистратуры, аспирантуры, докторантуры). В Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ для подготовки современных агроинженерных кадров в области автоматизации, роботизации, цифровых технологий развивается непрерывная система высшего агроинженерного образования. Реализация высшего образования – по образовательным программам магистратуры – стала новой задачей Федерального научного агроинженерного центра ВИМ
Технический облик беспилотной авиационной системы вертолетного типа для внесения пестицидов и удобрений
Get PDFIt was noted that when forming the configurations of an unmanned aerial system for pesticide and fertilizer application, it is necessary to take into account the interdependence of unmanned and ground-based aerial systems. (Research purpose) To develop the configurations of an unmanned aerial system for pesticide and fertilizer application. (Materials and methods) The authors used Methodological recommendations on the use of chemicals in the precision farming system (VIM), regulatory and technical documentation for unmanned aerial systems. (Results and discussion) The authors developed a flowchart of the algorithm for forming the configurations of a helicopter type unmanned aerial system for fertilizer and pesticide application, including the formation of both unmanned and ground-based aerial systems. The authors calculated the aerodynamic characteristics of an unmanned coaxial rotor aircraft with a take-off weight of 280 kilograms and a payload of 100 kilograms. A modular-designed sprayer was offered. The authors substantiated the structure of the ground-based aerial complex in the form of a mobile transporter-tanker with a basic transport platform, lifting and transporting and refueling modules, and a universal ground control panel for the pilot-operator. (Conclusions) The authors formed reasonable configurations of a helicopter type unmanned aerial system for pesticide and fertilizer differentiated application in the precision farming system. Aircraft performance limitations were identified for the application of fertilizers and pesticides by a helicopter type unmanned aerial vehicle: the payload of at least 100 kilograms, the operating altitude of 1.0-1.5 meters when bypassing the agricultural field topography and avoiding possible obstacles, the operating airspeed kept below 60 kilometers per hour, automatic take-off and landing on a limited area, autoflight at the speed of 60 kilometers per hour at a one meter altitude in a tacking mode. It was showed that the static ceiling margin, without taking the earth influence into account, with a 280-kilogram flight mass, is 1300 meters, which allows flying in mountainous areas, for example, for the treatment of vineyards with pesticides.Отметили, что при формировании технического облика беспилотной авиационной системы для внесения пестицидов и удобрений необходимо учитывать взаимосвязь беспилотного и наземного авиационных комплексов. (Цель исследований) Разработать технический облик беспилотной авиационной системы для внесения пестицидов и удобрений. (Материалы и методы) Использовали Методические рекомендации по применению средств химизации в системе точного земледелия (ВИМ), нормативно-техническую документацию на беспилотные авиационные системы. (Результаты и обсуждение) Разработали блок-схему алгоритма формирования облика беспилотной авиационной системы вертолетного типа для внесения удобрений и пестицидов, включающую разработку как беспилотного, так и наземного авиационных комплексов. Рассчитали аэродинамические характеристики беспилотного воздушного судна с соосной схемой несущих винтов, при взлетной массе 280 килограммов и полезной нагрузке 100 килограммов. Предложили опрыскиватель в виде модульной конструкции. Обосновали структуру наземного авиационного комплекса в виде мобильного транспортировщика-заправщика с базовой транспортной платформой, подъемно-транспортным и заправочным модулями, универсальным наземным пультом управления пилота-оператора. (Выводы) Сформировали рациональный технический облик беспилотной авиационной системы вертолетного типа для дифференцированного внесения пестицидов и удобрений в системе точного земледелия. Определили летно-технические ограничения при внесении удобрений и пестицидов беспилотным воздушным судном вертолетного типа: полезная нагрузка не менее 100 килограммов, рабочая высота полета 1,0-1,5 метра с огибанием рельефа сельскохозяйственного поля и уходом от возможных препятствий, рабочая скорость полета не выше 60 километров в час, автоматические взлет и посадка на ограниченную площадку, автоматический полет на скорости 60 километров в час на высоте 1 метр в режиме галсирования. Показали, что запас по статическому потолку без влияния земли при полетной массе 280 килограммов составляет 1300 метров, что позволяет летать в горных районах, например для обработки виноградников пестицидами.
Использование комбинированных рабочих органов и агрегатов при возделывании льнадолгунца
Get PDFAbstract. The technological aspects of fiber flax cultivation under various conditions were considered. The use of mole ploughing was proposed to solve a serious problem of excessive humidity and violation of the arable layer aeration. This operation can be performed simultaneously with plowing when using a device for general-purpose plows. The authors substantiated the expediency of using combined working bodies and units for high-quality performance. (Research purpose) To analyse the work of combined working bodies and units that perform several operations in one pass. (Materials and methods) The processes and technology for flax cultivation were studied. The following documents were used: GOST standard 20915-2011 and GOST standard 33687-2015. (Results and discussion) Testing a needle working body on a soil bin revealed differences in the needle print sizes depending on the change in the disk speed. It was noted that the width of the prints hardly changed, in contrast to their length. It was found that the distance between adjacent needle prints in the soil decreased significantly when the speed increased from 0.4 to 2.8 meters per second. The authors concluded that a stronger impact on the soil is possible when the speed of 2.8-3.0 meters per second is reached. The field tests of the needle harrow revealed the performance indicator dependence on the speed characteristics. It was found that agrotechnical indicators improve markedly with an increase in the speed of the unit. At the unit speed of 3.0-3.5 meters per second, the following permissible indicators were obtained: ridging – less than 15 millimeters, soil crumbling – about 95 percent. (Conclusions) It was found out that for fiber flax cultivation, non-power needle harrows are effective, they facilitates the performance at higher speeds.Рассмотрели технологические аспекты возделывания льна-долгунца в различных условиях. При избыточной влажности и нарушении аэрации в пахотном слое предложили использовать кротование. Показали, что эту операцию можно выполнять одновременно со вспашкой при использовании приспособления к плугам общего назначения. Обосновали целесообразность использования комбинированных рабочих органов и агрегатов для качественного выполнения работ. (Цель исследования) Оценить качество работы комбинированных рабочих органов и агрегатов, выполняющих за один проход несколько операций. (Материалы и методы) Изучили процессы и технические средства для возделывания льна. Использовали такие документы, как ГОСТ 20915-2011 и ГОСТ 33687-2015. (Результаты и обсуждение) При испытании игольчатого рабочего органа на почвенном канале выявили различия в размерах отпечатков игл при изменении скорости диска. Отметили, что ширина отпечатков практически не менялась, в отличие от их длины. Выявили, что расстояние между соседними отпечатками игл в почве значительно снижалось при повышении скорости от 0,4 до 2,8 метра в секунду. Заключили, что более интенсивное воздействие на почву возможно при достижении скорости 2,8-3,0 метра в секунду. В ходе полевых испытаний игольчатой бороны выявили зависимость показателей качества работы от скоростных характеристик. Установили, что с увеличением рабочей скорости агротехнические показатели заметно улучшаются. При скорости агрегата 3,0-3,5 метра в секунду получили допустимые показатели: гребнистость – менее 15 миллиметров, крошение почвы – около 95 процентов. (Выводы) Установили, что при возделывании льна-долгунца эффективны игольчатые бороны бесприводного типа, их использование позволяет выполнять операцию на повышенных скоростях
Разработка системы точечного внесения жидких средств химизации на основе моделей сверточной нейронной сети
Get PDFThe authors showed that one of the reasons for the yield loss is poor-quality determination of the infection degree of agricultural crops by pathogens. They proposed a system of liquid chemicals point application. They identified the possibility of calculating the required amount of fertilizers and protective equipment. (Research purpose) To develop a system of liquid chemicals point application for plant protection and nutrition based on a convolutional neural network model. (Materials and methods) The authors analyzed the existing methods of machine learning. When developing the system, they used the U-net-algorithm of convolutional neural networks, as well as data displaying diseases of winter and spring wheat – brown rust and powdery mildew. Each image was cropped by hand and marked up using a specialized Python library. In the course of applying the architecture, the authors experimentally chose the optimal metrics (jaccard metric), the learning rate – 0.0001 seconds, the number of epochs – 300, and other indicators. (Results and discussion) The authors found that when a new, previously unavailable image was submitted to the algorithm, it recognized the disease in a few seconds and returned to the user not only the original image, but also a mask over it. The accuracy of applying the mask to the affected area was determined – 80 percent. They showed that the predicted error on the validation data was 0.18758. In practice, it could differ from the declared one by no more than 10-15 percent. The authors suggested using the algorithm with a vision system. (Conclusions) The authors showed that technical means imperfection for plants chemicalization increased the consumption up to 30 percent relative to the volume required for point application. They developed a neural network algorithm for identifying the affected areas of plants and proposed the concept of a point chemicals application in order to reduce the costs of processing crops. It was determined that the neural network was able to diagnose the affected areas of plants in 1 second.Показали, что одна из причин потери урожая – некачественное определение степени пораженности сельскохозяйственных культур патогенами. Предложили систему точечного внесения жидких средств химизации. Выявили возможность расчета необходимого объема удобрений и средств защиты. (Цель исследования) Разработать систему точечного внесения жидких средств для защиты и питания растений на основе модели сверточной нейронной сети. (Материалы и методы) Провели анализ существующих архитектур и методов машинного обучения. При разработке системы использовали U-net-алгоритм сверточных нейронных сетей, а также данные, отображающие заболевания озимой и яровой пшеницы – бурую ржавчину и мучнистую росу. Каждое изображение кадрировали вручную и размечали с помощью специализированной Python-библиотеки. В ходе применения архитектуры экспериментальным путем выбрали оптимальные метрики (jaccard metric), скорость обучения – 0,0001 секунды, количество эпох – 300, а также другие показатели. (Результаты и обсуждение) Установили, что при подаче алгоритму нового, ранее не доступного изображения, он за несколько секунд распознает болезнь и возвращает пользователю не только исходное изображение, но и маску поверх него. Определили точность наложения маски на больной участок – 80 процентов. Показали, что прогнозируемая ошибка на валидационных данных составила 0,18758. На практике она может отличаться от заявленной не более чем на 10-15 процентов. Предложили использовать алгоритм с системой технического зрения. (Выводы) Показали, что несовершенство технических средств для химизации растений повышает расход до 30 процентов относительно объема, необходимого для точечного внесения. Разработали нейросетевой алгоритм для определения пораженных участков растений и предложили концепцию точечного внесения средств химизации растений с целью сокращения затраты при обработке посевов. Определили, что нейросеть способна диагностировать пораженные участки растений за 1 секунду
Молотильно-сепарирующее устройство для первичного семеноводства кукурузы
Get PDFThe development of domestic primary maize seed production requires the development of new threshing devices capable to minimize seed grains macro- and microdamage. (Research purpose) To justify the design and technological parameters of the axial-rotary threshing and separating device for varietal and hybrid maize with a device that ensures the cobs orientation in space before threshing and partial violation of their grain structure by friction during swirling by air flow. (Materials and methods) The authors used system analysis methods, ensuring the principle of flow in mechanized lines, building algorithms for the automated systems operation and designing agricultural machines. (Results and discussion) To minimize corn grain damage, the authors recommended the sequence of technological process operations of threshing with an axial-rotary threshing-separating device, into which the cobs were fed in a strictly oriented spatial position with a partially broken grain structure. They improved the orienting- dispensing loading device, presented in the form of a vortex orienting dispenser equipped with an automatic loading level control system. The authors established the design parameters of the vortex orienting batcher based on the experimental determination of the corn cobs mechanical and technological parameters. They proposed methods, equipment and devices for determining the angle of corn cobs repose. The authors calculated the dimensional parameters of the funnel window for the corn cob output and the metering vortex tube diameter. (Conclusions) The authors developed the design of a threshing-separating device with a device for orienting corn cobs in space before threshing and partial violation of their grain structure by friction during swirling by an air stream. They determined the funnel window optimal parameters at the bottom of the vortex orienting batcher: length – 0.378 meters, width – 0.122 meters, vortex tube diameter – at least 0.624 meters.Развитие отечественного первичного семеноводства кукурузы требует разработки новых обмолачивающих устройств, способных минимизировать макрои микроповреждения семенного зерна. (Цель исследования) Обосновать конструктивно-технологические параметры аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства для сортовой и гибридной кукурузы с приспособлением, обеспечивающим ориентирование початков в пространстве перед обмолотом и частичное нарушение их зерновой структуры посредством трения при вихревом перемещении воздушным потоком. (Материалы и методы) Использовали методы системного анализа, обеспечения принципа поточности в механизированных линиях, построения алгоритмов работы автоматизированных систем и конструирования сельскохозяйственных машин. (Результаты и обсуждения) Для минимизации повреждений зерна кукурузы рекомендовали последовательность операций технологического процесса обмолота аксиально-роторным молотильно-сепарирующим устройством, в которое початки подаются в строго сориентированном пространственном положении с частично нарушенной зерновой структурой. Усовершенствовали ориентирующе-дозирующее загрузочное приспособление, представленное в виде вихревого ориентирующего дозатора, оснащенного автоматической системой управления уровнем загрузки. Установили конструктивные параметры вихревого ориентирующего дозатора на основе экспериментального определения механико-технологических параметров початков кукурузы. Предложили методику, оборудование и приспособления для определения угла естественного откоса початков кукурузы. Рассчитали размерные параметры окна-воронки для вывода початков и диаметра вихревой трубы дозатора. (Выводы) Разработали конструкцию молотильного-сепарирующего устройства с приспособлением для ориентирования початков в пространстве перед обмолотом и частичным нарушением их зерновой структуры посредством трения при вихревом перемещении воздушным потоком. Определили, оптимальные параметры окна-воронки в дне вихревого ориентирующего дозатора: длина – 0,378 метра, ширина – 0,122 метра, диаметр вихревой трубы – не менее 0,624 метра
Технические системы цифрового контроля качества обработки почвы
Get PDFThe production of tillage equipment is focused on the growing use of soil-protective and resource-saving farming and the use of the precision agriculture in tillage principles. The differentiated tillage concept arose, and occupied an intermediate position between traditional and anti-erosion (shallow) types of tillage. The authors conducted an analysis of technical systems for tillage quality digital control taking into account the indicated trends. They indicated that there was a certain inconsistency in the soil cultivation systems names in the scientific literature. (Research purpose) To provide an analytical overview of the tillage digital quality control technical systems. (Materials and methods) The authors used manufacturers’ brochures of tillage equipment, patents and scientific works. (Results and discussion) The authors examined the commercial offers existing in the world market in the differentiated tillage and digital quality control systems spheres. They presented an analysis of similar solutions available in the world scientific literature. They studied the issues of controlling the angle of disks’ attack, the depth of tillage, the soil surface ridging, the average size of the soil lumps, the amount of crop residues, determining the soil properties in a non-contact way. They identified the fragmentation of scientific and industrial developments in the sphere of tillage quality control. They suggested combining them into one system to automate the process of differentiated tillage. (Conclusions) It was shown that tillage equipment is becoming more adaptable in terms of meeting the specific requirements of the farmer for tillage. The authors identified promising areas for the future development of tillage machines: the inclusion of different subsystems of tillage quality digital control in the same system and the automation of differentiated tillage.Производство почвообрабатывающей техники ориентировано на растущее применение почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия и использование принципов точного сельского хозяйства в почвообработке. Возникло понятие дифференцированной обработки почвы, которая занимает промежуточное положение между традиционной и противоэрозийной (неглубокой) обработками. Провели анализ технических систем цифрового контроля качества обработки почвы с учетом указанных тенденций. Показали, что в научной литературе существует определенная несогласованность в наименованиях систем обработки почвы. (Цель исследования) Представить аналитический обзор технических систем цифрового контроля качества обработки почвы. (Материалы и методы) Использовали проспекты компаний-производителей почвообрабатывающей техники, патенты и научные работы. (Результаты и обсуждение) Рассмотрели существующие на мировом рынке коммерческие предложения в сфере дифференцированной обработки почвы и системы цифрового контроля качества. Представили анализ аналогичных решений, имеющихся в мировой научной литературе. Изучили вопросы контроля угла атаки дисков, глубины обработки почвы, гребнистости поверхности почвы, средних размеров комков почвы, количества пожнивных остатков, определения свойств почвы бесконтактным способом. Выявили разрозненность научных и производственных разработок в сфере контроля качества обработки почвы. Предложили объединить их в одну систему, чтобы автоматизировать процесс дифференцированной почвообработки. (Выводы) Показали, что почвообрабатывающая техника становится все более адаптируемой в плане выполнения специфических требований фермера к обработке почвы. Определили перспективные направления для будущего развития почвообрабатывающих машин: включение в одну систему разных подсистем цифрового контроля качества обработки почвы и автоматизация дифференцированной почвообработки