Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Расчет экологических порогов нормального давления колесных движителей машин на полевых работах на глинистых почвах
Get PDFOne of the conditions for achieving maximum land productivity is optimal soil density. In the Amur Region, ecological compaction thresholds for cereals are 1.0-1.24 grams per cubic centimeter, for soybeans – 1.09-1.25, which corresponds to a normal pressure of 80-120 kilopascals, depending on soil moisture. The authors showed that the tractors used in the Amur Region, acting on the soil, exceed the ecological compaction threshold. (Research purpose) To substantiate the ecological compatibility of mobile fi eld energy, primarily tractors engaged in fi eld work, in terms of the compacting eff ect from the normal load transmitted by their propulsion drive to the soil. (Materials and methods) The authors analyzed the experimental data on changes in density, hardness and resistance of soil to processing. An empirical dependence was obtained for calculating the increase in resistance to soil cultivation from the compaction load in a layer of 0-20 centimeters. (Results and discussion) The authors established an increase in plowing resistance of 12-25 percents at a normal load of 138-170 kilopascals, transmitted by the machine propulsion drive, which corresponded to a soil density of 1.25-1.30 grams per cubic centimeter; at a load of 180-250 kilopascals, the resistance increased by 43-50 percents which was equivalent to a soil density of 1.30-1.35 grams per cubic centimeter; at a pressure of 300-350 kilopascals, these indicators increased by 60-67 percents and up to 1.40-1.45 grams per cubic centimeter; and at 400 kilopascals, they showed an increase in resistance of 70-90 percents which is comparable to a density of 1.48 grams per cubic centimeter. (Conclusions) It was determined that the limit value of the normal pressure under the machine propulsion drive in fi eld work should be limited to 150-175 kilopascals. The ecological threshold of normal pressure was established – no more than 120-135 kilopascals with soil moisture of 20-23 percents which was comparable to the soil density of 1.2-1.25 grams per cubic centimeter. The limiting value of the normal pressure of the propulsion drive on the soil was calculated – 350 Pa, which corresponded to the critical soil compaction of 1.30 grams per cubic centimeter.Одно из условий достижения максимальной урожайности сельскохозяйственных культур – оптимальная плотность почвы. В Амурской области экологические пороги уплотнения для зерновых культур составляют 1,0-1,24 грамма на кубический сантиметр, для сои – 1,09-1,25, что соответствует нормальному давлению 80-120 килопаскалей в зависимости от влажности почвы. Показали, что применяемые в Амурской области тракторы, воздействуя на почву, превышают экологический порог уплотнения.(Цель исследования) Обосновать экологическую совместимость мобильной полевой энергетики, в первую очередь тракторов, занятых на полевых работах, по уплотняющему воздействию от передаваемой их движителями нормальной нагрузки на почву.(Материалы и методы) Проанализировали экспериментальные данные изменения плотности, твердости и сопротивления почвы обработке. Получили эмпирическую зависимость для расчета прироста сопротивления обработке почвы от уплотняющей нагрузки в слое 0-20 сантиметров.(Результаты и обсуждение) Установили рост сопротивления вспашке на 12-25 процентов при нормальной нагрузке 138-170 килопаскалей, передаваемой движителями машин, что соответствует плотности почвы 1,25-1,30 грамма на кубический сантиметр; при нагрузке 180-250 килопаскалей сопротивление увеличивается на 43-50 процентов, что эквивалентно плотности почвы 1,30-1,35 грамма на кубический сантиметр; при давлении 300-350 килопаскалей эти показатели повышаются на 60-67 процентов и до 1,40-1,45 грамма на кубический сантиметр; а при 400 килопаскалях выявили рост сопротивления на 70-90 процентов, что сравнимо с плотностью 1,48 грамма на кубический сантиметр.(Выводы) Определили, что предельное значение нормального давления под движителями машин на полевых работах следует ограничить до 150-175 килопаскалей. Установили экологический порог нормального давления – не более 120-135 килопаскалей при влажности почвы 20-23 процента, что сравнимо с плотностью почвы 1,2-1,25 грамма на кубический сантиметр. Рассчитали предельное значение нормального давления движителя на почву – 350 паскалей, что соответствует критическому уплотнению почвы 1,30 грамма на кубический сантиметр
Разработка и исследования воздушнорешетной зерноочистительной машины МЗУ20Д
Get PDFThe authors analyzed the working process and design of the machines involved in grain cleaning. It was revealed that the energy intensity of universal air-sieve machines of domestic and foreign production is 0.86-1.61 kilowatt-hours per ton, the specific metal consumption is 30-700 kilogram-hours per ton.(Research purpose) To develop a high-performance primary-secondary grain cleaning machine with low energy intensity, a high degree of purification of seed and food grain, as well as with the possibility of its installation in continuous grain cleaning and drying lines and complexes.(Materials and methods) The authors created a new structural and technological scheme of the universal grain cleaning machine MZU-20D and its pneumatic system. A prototype was produced with a capacity of 20 tons per hour, with three pneumatic separating channels and three sedimentary chambers of the pneumatic system. They investigated the dust collector of the air system of the MZU-20D machine.(Results and discussion) Using the finite element method, the calculated values and velocity vectors of the air flow at the nodal points of the dust collector cross-section were obtained. The louvered sieve with a porosity of 0.1 was installed at an angle of 30 degrees, in the presence of a dividing partition. The authors optimized the structural and technological parameters according to the three-level Boxing-Bencina matrix plan. Based on the results of the plan’s implementation, rational design parameters of the dust collector were chosen: the depth of the outlet pipe – 0.35 meters, the angle of blinds installation – 30 degrees, the blinds number – 8. It was determined that when the dust collector parameters were brought into line with the above values, the efficiency of the deposition of impurities in it reached 60 percent with hydraulic resistance of 260 pascals. During state tests of the MZU-20D machine at the SPK Rassvet in the Kirov region for cleaning rye grains of the Falenskaya variety, the following characteristics were confirmed: throughput – up to 20 tons per hour, installed capacity – 9 kilowatt, grain purity – at least 98 percent.(Conclusions) It was established that the machine was efficient, performed the technological process qualitatively and could be used, for example, during reconstruction and development of new grain cleaning and drying lines and complexes.Проанализировали рабочий процесс и конструкции машин, задействованных в зерноочистке. Выявили, что энергоемкость универсальных воздушно-решетных машин отечественного и зарубежного производства составляет 0,86-1,61 киловатт-часа на тонну, удельная металлоемкость – 30-700 килограмм-часов на тонну.(Цель исследований) Разработать высокопроизводительную зерноочистительную машину первично-вторичной очистки с малой энергоемкостью, высокой степенью очистки семенного и продовольственного зерна, а также с возможностью ее установки в поточных зерноочистительно-сушильных линиях и комплексах. (Материалы и методы) Создали новую конструктивно-технологическую схему универсальной зерноочистительной машины МЗУ-20Д и ее пневмосистемы. Изготовли опытный образец производительностью 20 тонн в час, с тремя пневмосепарирующими каналами и тремя осадочными камерами пневмосистемы. Исследовали пылеуловитель воздушной системы машины МЗУ-20Д. (Результаты и обсуждение) С применением конечно-элементного метода получили расчетные величины и векторы скоростей воздушного потока в узловых точках сечения пылеуловителя. Жалюзийную решетку пористостью 0,1 установили под углом 30 градусов, при наличии делительной перегородки. Оптимизировали конструктивно-технологические параметры по матрице трехуровневого плана Бокса – Бенкина. По результатам реализации плана выбрали рациональные конструктивные параметры пылеуловителя: глубина выходного патрубка – 0,35 метра, угол установки жалюзи – 30 градусов, число жалюзи – 8. Определили, что при приведении в соответствие параметров пылеуловителя вышеуказанным значениям эффективность осаждения примесей в нем достигает 60 процентов при гидравлическом сопротивлении 260 паскалей. В ходе государственных испытаний машины МЗУ-20Д в СПК «Рассвет» Кировской области на очистке зерна ржи сорта Фаленская подтвердили характеристики: пропускная способность – до 20 тонн в час, установленная мощность – 9 киловатт, чистота зерна – не менее 98 процентов.(Выводы) Установили, что машина работоспособна, качественно выполняет технологический процесс и может быть использована, например, при реконструкциях и разработке новых зерноочистительно-сушильных линий и комплексов
Результаты экспериментальных исследований сеялки для рядового посева СЗД4,0
Get PDFSowing units are considered to be the most complex agricultural machines, as they perform many operations - both sequentially and simultaneously. At the same time, agricultural producers are interested in the high-quality operation of the units. For the high-quality execution of technological operations and the improvement of energy indicators, seeders it is important to know and improve their design.(Research purpose) To determine the main agrotechnical and energy indicators of the seed drill for row sowing of SZD-4.0.(Materials and methods) Experimental studies of the SZD-4.0 seed drill were carried out on winter wheat sowing at a soil moisture content of 8.4-29.7 percent in a layer of 5-10 centimeters, a soil hardness of 0.8-2.0 megapascals, the depth of a loosened layer fractions of 0-10 centimeters amounted to 48.0-53.2 percent. Energy assessment was carried out at three speed modes in an aggregate with an MTZ-80 tractor equipped with a dynamometer and a measuring recording system.(Results and discussion) The main agrotechnical indicators of the seeder were revealed: the average depth of seed placement at the maximum, minimum and optimal depth of the coulters, the quantitative proportion of seeds planted at a specified depth, the height of the ridges after the passage of the unit, the number of seedlings and relative field germination. The authors studied the main energy indicators: the traction resistance of the seeder, the power consumption of the unit, the power spent on overcoming the traction resistance of the machine, the specific energy consumption of the unit, the specific fuel consumption during the main operation, the specific traction resistance.(Conclusions) It was confirmed that when the speed of the unit was 9.5-13.5 kilometers per hour, the working bodies of the seeder provided the depth of seed placement, the actual seeding rate, and the quantitative proportion of seeds planted in the layer corresponding to agricultural requirements. They determined the optimal mode of operation: at a speed of 12.04 kilometers per hour, with a coulter depth of 54.6 millimeters and when loading the engine of an energy facility by 76 percent.Посевные агрегаты считаются наиболее сложными сельскохозяйственными машинами, так как они выполняют много операций – как последовательно, так и одновременно. При этом сельхозтоваропроизводители заинтересованы в безупречной работе агрегатов. Для качественного выполнения технологических операций и улучшения энергетических показателей сеялок важно хорошо знать и совершенствовать их конструкцию.(Цель исследования) Определить основные агротехнические и энергетические показатели сеялки для рядового посева СЗД-4,0.(Материалы и методы) Экспериментальные исследования сеялки СЗД-4,0 провели на посеве озимой пшеницы при влажности почвы 8,4-29,7 процента в слое 5-10 сантиметров, твердость почвы – 0,8-2,0 мегапаскаля, глубина взрыхленного слоя по фракциям 0-10 сантиметров составила 48,0-53,2 процента. Энергетическую оценку осуществляли на трех скоростных режимах в агрегате с трактором МТЗ-80, оборудованным динамометром и измерительной регистрирующей системой.(Результаты и обсуждение) Выявили основные агротехнические показатели сеялки: среднюю глубину заделки семян при максимальном, минимальном и оптимальном заглублении сошников, количественную долю семян, заделанных на заданную глубину, высоту гребней после прохода агрегата, число всходов и относительную полевую всхожесть. Изучили основные энергетические показатели: тяговое сопротивление сеялки, потребляемую мощность агрегата, мощность, затраченную на преодоление тягового сопротивления машины, удельные энергозатраты агрегата, удельный расход топлива за время основной работы, удельное тяговое сопротивление. (Выводы) Подтвердили, что при скорости движения агрегата 9,5-13,5 километра в час рабочие органы сеялки обеспечили необходимую глубину заделки семян, фактическая норма высева и количественная доля семян заделанных в слое, соответствуют агротребованиям. Определили оптимальный режим работы: со скоростью 12,04 километра в час, при глубине хода сошников 54,6 миллиметра и при загрузке двигателя энергосредства на 76 процентов
Основные проблемы научного обеспечения льноводства
Get PDFStrategic plans for the economic development of the Russian Federation involve an increase in demand for natural fiber products, including linen, which will require an increase in the production of domestic linen in the near future. The authors examined the most important problems of scientific support for production increasing and the quality of flax products improving in the Russian Federation.(Research purpose) To assess the flax growing state and identify the problems of scientific support for improving the flax production quality.(Materials and methods) The authors studied the organizational aspects of fl ax cultivation and processing, new ways of harvesting crops, issues of technological processes mechanization and the state of farms’ technical equipment.(Results and discussion) The authors showed that the share of flax use in industrialized countries reached 24 percent in the textiles, paper, and composite materials production. They found out that the mechanization level at the flax mills did not exceed 40 percent. They presented a comparative analysis of the intensification level of Western European and domestic flax growing. They confirmed that separate cleaning technology could be applied on average at 25-30 percent of the harvested area, depending on weather conditions. It was determined that approximately 90 percent of treated plant fibres were received using a dewy lobe in Russia and abroad. The authors developed a new method of cleaning flax and a multifunctional unit for its implementation. During the experiments, they established a 50 percent increase in the productivity of new technical equipment, a 60 percent reduction in the heap content, and a 3-fold reduction in seed losses compared to harvesting with the LK-4A flax harvester. They showed the advantages of the method of the tape wrapping on linen, which created equal conditions for aging for the upper and lower layers, which was especially effective when the straw yield was more than 3.5 tons per hectare. Wrapping helped to increase the uniformity of straw in color in the upper and lower layers of the tape and increased the quality and quantity of flax seeds.(Conclusions) It was established that in order to increase the flax growing efficiency, a comprehensive modernization was necessary, which involved the solution of organizational, agronomic, technological and engineering issues.Стратегические планы экономического развития Российской Федерации на ближайшую перспективу предполагают увеличение спроса на изделия из натуральных волокон, в том числе льняные ткани, что потребует роста производства отечественного льносырья. Рассмотрели важнейшие проблемы научного обеспечения увеличения производства и повышения качества льнопродукции в России.(Цель исследования) Оценить состояние льноводства и выявить проблемы научного обеспечения повышения качества льнопродукции.(Материалы и методы) Изучили организационные аспекты возделывания и переработки льна, новые способы уборки культуры, вопросы механизации технологических процессов и состояние технической оснащенности хозяйств.(Результаты и обсуждение) Показали, что доля использования льна в индустриально развитых странах достигает 24 процентов при производстве текстиля, бумаги, композитных материалов. Выявили, что уровень механизации на льнозаводах не превышает 40 процентов. Представили сравнительный анализ интенсификации западноевропейского и отечественного льноводства. Подтвердили, что раздельную технологию уборки можно применять в среднем на 25-30 процентах уборочной площади, в зависимости от погодных условий. Определили, что примерно 90 процентов тресты в России и за рубежом получают, используя росяную мочку. Разработали новый способ уборки льна и многофункциональный агрегат для его осуществления. В ходе экспериментов установили рост производительности новых технических средств на 50 процентов, сокращение содержания путанины в ворохе на 60 процентов, снижение потерь семян в 3 раза по сравнению с уборкой льноуборочным комбайном ЛК-4А. Показали достоинства метода оборачивания ленты на льнище, который создает равные условия вылежки для верхнего и нижнего слоев, что особенно эффективно при урожайности соломы более 3,5 тонны с гектара. Оборачивание способствует увеличению однородности соломы по цвету в верхнем и нижнем слоях ленты и повышает качество и количество льнотресты.(Выводы) Установили, что для повышения эффективности льноводства необходима комплексная модернизация, предполагающая решение организационных, агрономических, технологических и инженерно-технических вопросов
Обоснование технологических схем и параметров роботизированных доильных залов
Get PDFThe creation of compact robotic milking manipulators involves their use not only in single-box robotic milking stations (monobox), but also in milking parlors such as “Parallel” or “Carousel” with a capacity of up to simultaneously milking 120 heads.(Research purpose) To substantiate milking parlors technological schemes and options for their use on livestock farms of various capacities.(Materials and methods) The authors studied the organizing experience of machine and robot milking system for cattle in the Russian Federation and foreign countries, leading in milk production. They analyzed the assortment of machines for dairy farming. Based on the results of simulation in the Any Logic software, they proposed the concepts of robotic milking systems. They compared the throughput when performing milking service operations with robotic types of milking machines and standard systems operated by the manipulator.(Results and discussion) The authors performed calculations and gave a comparative assessment of the duration of the service cycles for animals in automated and robotic milking parlors of various configurations: “Fan”, “Herring-bone”, “Parallel”. To reduce the capital intensity of robotic facilities, to increase the level of production process execution accuracy, to reduce the time required to service animals, a robotic animal sanitation system was proposed at the entrance to the milking parlor. The authors proved that the introduction of the proposed configuration of robotic milking parlors would reduce the capital intensity of equipment in comparison with single-box models of robotic milking stations. They noted the advantages of such systems: the general infrastructure of the component base (milk pipelines, milk receivers, automatic rinsing, etc.) and was not separated by different streams.(Conclusions) The authors revealed the optimal ratio of the number of milking posts and medical stations – 13:1. It was proved that it provided maximum labor productivity for a robotic milking parlor. According to the results of theoretical calculations, it was determined that the proposed robotics schemes for milking parlors exceed the productivity of existing single-box robotic milking stations.Создание компактных роботизированных манипуляторов доения предполагает их использование не только в одноместных постах роботизированного доения (монобокс), но и в доильных залах типа «Параллель» или «Карусель» вместимостью до 120 голов при одновременном доении.(Цель исследования) Обосновать технологические схемы доильных залов и варианты их использования на животноводческих фермах различной вместимости.(Материалы и методы) Изучили опыт организации системы машинного и роботизированного доения крупного рогатого скота в Российской Федерации и зарубежных странах, лидирующих по уровню производства молока. Проанализировали ассортимент машин для молочного животноводства. По результатам имитационного моделирования в среде Any Logic предложили концепции систем роботизированного доения. Сравнили пропускную способность при выполнении операций доения роботизированными типами доильных установок и стандартных систем, обслуживаемых оператором.(Результаты и обсуждение) Провели расчеты и дали сравнительную оценку продолжительности циклов обслуживания животных в автоматизированных и роботизированных доильных залах различной конфигурации: «Веер», «Елочка», «Параллель». Для снижения капиталоемкости роботизированных установок, повышения уровня поточности выполнения технологических операций, сокращения времени на обслуживание животных предложили систему роботизированной санации животных при входе в доильный зал. Доказали, что внедрение предложенной конфигурации роботизированных доильных залов позволит снизить капиталоемкость оборудования по сравнению однобоксовыми моделями роботизированных постов доения. Отметили преимущества подобных систем: общую инфраструктуру компонентной базы (молокопроводы, молокоприемники, автомат промывки и др.) и исключение разделения на отдельные потоки.(Выводы) Выявили оптимальное соотношение количества доильных постов и санпунктов – 13:1. Доказали, что оно обеспечивает максимальную производительность труда роботизированного доильного зала. По результатам теоретических расчетов определили, что предлагаемые схемы роботизации доильных залов превышают производительность существующих одноместных роботизированных постов доения
Применение вегетационных индексов для оценки состояния сельскохозяйственных культур
Get PDFMonitoring of the state of agricultural crops and forecasting the crops development begin with aerial photography using a unmanned aerial vehicles and a multispectral camera. Vegetation indexes are selected empirically and calculated as a result of operations with values of diff erent spectral wavelengths. When assessing the state of crops, especially in breeding, it is necessary to determine the limiting factors for the use of vegetation indexes.(Research purpose) To analyze, evaluate and select vegetation indexes for conducting operational, high-quality and comprehensive monitoring of the state of crops and the formation of optimal management decisions.(Materials and Methods) The authors studied the results of scientifi c research in the fi eld of remote sensing technology using unmanned aerial vehicles and multispectral cameras, as well as the experience of using vegetation indexes to assess the condition of crops in the precision farming system. The limiting factors for the vegetation indexes research were determined: a limited number of monochrome cameras in popular multispectral cameras; key indicators for monitoring crops required by agronomists. After processing aerial photographs from an unmanned aerial vehicle, a high-precision orthophotomap, a digital fi eld model, and maps of vegetation indexes were created.(Results and discussion) More than 150 vegetation indexes were found. Not all of them were created through observation and experimentation. The authors considered broadband vegetation indexes to assess the status of crops in the fi elds. They analyzed the vegetation indexes of soybean and winter wheat crops in the main phases of vegetation.(Conclusions) The authors found that each vegetative index had its own specifi c scope, limiting factors and was used both separately and in combination with other indexes. When calculating the vegetation indexes for practical use, it was recommended to be guided by the technical characteristics of multispectral cameras and took into account the index use eff ectiveness at various vegetation stages.Аэрофотосъемку с помощью беспилотных летательных аппаратов и мультиспектральной камеры применяют для мониторинга состояния посевов и прогноза развития сельскохозяйственных культур. В результате операций со значениями различных спектральных длин волн эмпирически подбирают и рассчитывают вегетационные индексы, составляя карты. При оценке состояния посевов необходимо определять лимитирующие факторы применения вегетационных индексов.(Цель исследования) Проанализировать, оценить и выбрать вегетационные индексы для проведения оперативного, качественного и комплексного мониторинга состояния сельскохозяйственных культур и формирования оптимальных управленческих решений.(Материалы и методы) Изучили результаты научных исследований в области технологий дистанционного зондирования с использованием беспилотных летательных аппаратов и мультиспектральных камер, а также опыт применения вегетационных индексов для оценки состояния сельскохозяйственных культур в системе точного земледелия. Определили лимитирующие факторы для исследования вегетационных индексов: ограниченное количество монохромных камер в популярных мультиспектральных камерах; основные показатели для мониторинга сельскохозяйственных культур, необходимые агрономам. После обработки аэрофотоснимков с беспилотного летательного аппарата создали высокоточный ортофотоплан, цифровую модель поля и карты вегетационных индексов.(Результаты и обсуждение) Обнаружили более 150 вегетационных индексов. Не все их них создавались путем наблюдений и экспериментов. Рассмотрели широкополосные вегетационные индексы для оценки состояния посевов на полях. Проанализировали вегетационные индексы посевов сои и озимой пшеницы в основных фазах вегетации.(Выводы) Выявили, что каждый вегетационный индекс имеет свою специфическую сферу применения, ограничивающие факторы и используется как отдельно, так и в комплексе с другими индексами. Рекомендовали при расчете вегетационных индексов для практического применения руководствоваться техническими характеристиками мультиспектральных камер и учитывать эффективность применения индекса на различных стадиях вегетации
Оценка режимов работы сельскохозяйственной техники
Get PDFThe author presented material on the evaluation of agricultural machines operating modes and operating conditions using the technical condition monitoring system developed by scientists of the Federal Scientifi c Agroengineering Center VIM. He showed an example of proximity sensors use on the Kioti CK22 tractor to assess the emergency mode of operation, which could subsequently lead to premature failure. The author considered the possibilities of the most rational application of the remote monitoring algorithm to diagnostics – to identify the causes of malfunctions.(Research purpose) To improve the existing and develop new technologies for remote evaluation of the machines current technical condition throughout the entire operation.(Materials and methods) It was confi rmed that the remote monitoring system algorithm developed by the VIM scientists made it possible to provide automated control of the units and machine assemblies technical condition parameters. The system was operated on the basis of documenting the facts of the machine's operation in emergency or pre-emergency modes. The parameters control within the acceptable limits was provided.(Results and discussion) After analyzing the failure reasons, the author established the initial nomenclature of the studied processes. An algorithm for remote parameters monitoring was developed, which made it possible to assess the machine operating modes. He tested the algorithm functionality using the example of installing proximity sensors and an on-board computer on a Kioti CK22 tractor.(Conclusions) Using the installed on-board system and 8 sensors,information was obtained that made it possible to assess the current technical condition of the Kioti CK22 tractor based on the dynamics of 8 monitored parameters characterizing a gradual change in the functionality of the machine/system and aff ecting technical and environmental safetyПредставили материал по оценке режимов работы и условий эксплуатации сельскохозяйственных машин с помощью разработанной учеными Федерального научного агроинженерного центра ВИМ системы контроля технического состояния. Показали пример применения бесконтактных датчиков на тракторе Kioti CK22 для оценки аварийного режима работы, который в последствии может привести к преждевременному отказу. Рассмотрели возможности наиболее рационального применения алгоритма дистанционного мониторинга к диагностированию – для выявления причин возникновения неисправностей.(Цель исследования) Усовершенствовать существующие и разработать новые технологии дистанционной оценки текущего технического состояния машин на протяжении всей эксплуатации.(Материалы и методы) Подтвердили, что разработанный учеными ВИМ алгоритм дистанционной системы мониторинга позволяет обеспечить автоматизированный контроль параметров технического состояния агрегатов и узлов машин. Эксплуатацию системы проводили на основе документирования фактов работы машины в аварийных или предаварийных режимах. Обеспечили контроль параметров в допустимых для них пределах.(Результаты и обсуждение) Проанализировав причины отказов, установили исходную номенклатуру исследуемых процессов. Разработали алгоритм дистанционного мониторинга параметров, позволяющих оценить режимы работы машины. Проверили функциональность алгоритма на примере установки бесконтактных датчиков и бортового компьютера на трактор Kioti CK22.(Выводы) При помощи установленной бортовой системы и 8 датчиков получили информацию, которая позволила оценить текущее техническое состояние трактора Kioti CK22 исходя из динамики 8 контролируемых параметров, характеризующих постепенное изменение функциональности машины/системы и влияющих на техническую и экологическую безопасность
Согласование тягово-сцепных качеств движителей сельскохозяйственных мобильных энергетических средств с допустимым максимальным давлением на почву
Get PDFModern highly mechanized agricultural production is characterized by the incompatibility of simultaneous matching of the maximum pressure of agricultural mobile equipment movers on the soil and the possibility of increasing the tractors energy saturation when equipping them with existing wheel engines.(Research purpose) To coordinate the maximum pressure on the soil with the permissible norms, weight utilization factors and the level of tractors energy saturation.(Materials and methods) The authors used a calculated method for determining the maximum pressure on the soil using a universal tire characteristic.(Results and discussion) The authors found that when performing spring works on closing moisture and sowing row crops at a maximum pressure of 80 kilopascals, corresponding to all types of soil, the most mass universal row tractor Belarus 1020 had a maximum pressure of 150 kilopascals, which was 70 kilopascals higher than the permissible one for the corresponding crop shortage. They found that replacing ordinary tires with agrophilic tires could increase the area of the contact spot by 16 percent, while reducing the coefficient of unevenness and increasing the coefficient of use of the adhesion weight. The main condition for replacing ordinary tires with agrophilic tires was to keep the traction force unchanged.(Conclusions) Summarizing the results of the research as agrophilic direction, ensuring the compliance impacts on soil and positively solving the problems of saturation, it is possible to recommend the development of navigation systems in achieving utilization hitch weight equal to 0.5 (low tire pressure), equal to 0.6 (rubber joint with torsion bar suspension) and 0.7 (rubber track). It was found that the conducted research, taking into account the available data on traction tests of the T-250 tractor, would allow to include an agrophilic concept with a hypothetical dependence of the adhesion weight use factor on the longitudinal unevenness coefficient in the revised State Standard 27021-86 “Agricultural and forestry Tractors. Traction classes”.Современное высокомеханизированное сельскохозяйственное производство характеризуется несовместимостью одновременной реализации требований экологических организаций к максимальному давлению движителей сельскохозяйственной мобильной техники на почву и возможностей повышения энергонасыщенности тракторов при оснащении их существующими колесными движителями.(Цель исследования) Согласовать максимальное давление на почву с допустимыми нормами, коэффициентами использования сцепного веса и уровнем энергонасыщенности тракторов.(Материалы и методы) Использовали расчетный метод определения максимального давления на почву с помощью универсальной характеристики шины.(Результаты и обсуждение) Установили, что при выполнении весенних работ по закрытию влаги и проведению посева пропашных культур при допустимом максимальном давлении 80 килопаскалей, соответствующем всем типам почв, самый массовый универсально-пропашной трактор Беларус 1020 имеет максимальное давление 150 килопаскалей, что на 70 килопаскалей превышает допустимое при соответствующем недоборе урожая. Установили, что замена ординарных шин на агрофильные позволяет увеличить площадь пятна контакта на 16 процентов с одновременным уменьшением коэффициента неравномерности и увеличением коэффициента использования сцепного веса. Принципиальным условием замены ординарных шин на агрофильные служит сохранение неизменным создаваемого трактором тягового усилия.(Выводы) Определили оптимальные значения коэффициента использования сцепного веса: для шин сверхнизкого давления – 0,5, для резинометаллического шарниира с торсионной подвеской -- 0,6, для резиноармированной гусеницы – 0,7. Установили, что проведенные исследования с учетом имеющихся данных о тяговых испытаниях гусеничного трактора Т-250, позволят включить агрофильную концепцию с гипотетической (предполагаемой) зависимостью коэффициента использования сцепного веса от коэффициента продольной неравномерности в пересматриваемый ГОСТ 27021-86 «Тракторы сельскохозяйственные и лесохозяйственные. Тяговые классы»
Обоснование параметров гравитационной очистительной колонки
Get PDFThe author researched the gravitational method of separating a grain heap, in which cleaning from large and small impurities was carried out without energy consumption, with the gravity material fl ow in vertical cleaning columns along fi xed zigzag separating combs.(Research purpose) To study the gravity column operation for cleaning selection seeds and substantiate its design parameters.(Materials and methods) A prototype gravity column was developed. The author experimentally determined: the combs teeth diameter; column throughput; the possibility of a more complete separation of the seed fraction from the basic material; completeness of large impurities separation. He compared the work of the gravity column and the fl at rocking sieve. He assessed the combs jamming by the cleaned culture seeds.(Results and discussion) The author noted that on wheat cleaning at a productivity of 45.6 kilogram per hour, the yield of the "waste" fraction was 0.5 percent, a loss of 0.07 percent, and at a productivity of 227.8 kilogram per hour – 0.98 and 0.35 percent, which corresponded to the initial requirements for the main technological operations for post-harvest processing of selection seeds.(Conclusions) It was found that a gravity column for separating selection wheat seeds small impurities separated particles with high effi ciency if they diff ered from each other in thickness of at least 0.3 millimeter with a gap between the comb bars of 2.0 millimeter and a bar cross-section diameter of 0.9 millimeter. It was determined that high productivity – up to 150 kilogram per hour – was possible with a column cross-section with sides of 60 and 70 millimeter. The author revealed practically the same quality of material separation when separating small impurities using both a sieve and a gravity column.Исследовали гравитационный способ сепарации зернового вороха, при котором очистка от крупных и мелких примесей осуществляется без затрат электроэнергии, при самотечном движении материала в вертикальных очистительных колонках по неподвижным зигзагообразно размещенным сепарирующим гребенкам.(Цель исследования) Изучить работу гравитационной колонки на очистке селекционных семян и обосновать ее конструктивные параметры.(Материалы и методы) Разработали макетный образец гравитационной колонки. Экспериментально определили: диаметр зубьев гребенок; пропускную способность колонки; возможность более полного выделения из исходного материала фракции «семена»; полноту выделения крупных примесей. Сравнили работу гравитационной колонки и плоского качающегося решета. Оценили заклинивание гребенок семенами очищаемой культуры.(Результаты и обсуждение) Отметили, что на очистке пшеницы при производительности 45,6 килограмма в час выход фракции «отход» составил 0,5 процента, потери 0,07 процента, а при производительности 227,8 килограмма в час, соответственно, 0,98 и 0,35 процента, что отвечает исходным требованиям на основные технологические операции для послеуборочной обработки селекционных семян.(Выводы) Установили, что гравитационная колонка для выделения мелких примесей селекционных семян пшеницы с высокой эффективностью разделяет частицы, если они отличаются друг от друга по толщине не менее 0,3 миллиметра при зазоре между прутками гребенки 2,0 миллиметра и диаметре поперечного сечения прутка 0,9 миллиметра. Определили, что высокая производительность – до 150 килограммов в час – возможна при поперечном сечении колонки со сторонами 60 и 70 миллиметров. Выявили практически одинаковое качество разделения материала при выделении мелких примесей с помощью как решета, так и гравитационной колонки
Тенденции развития биотехнических систем в животноводстве
Get PDFThe concept of biotechnical systems belongs to the class of human-machine systems or human–machine–plant systems, human–machine–animal systems. The latter relate to agriculture and the livestock industry. In agricultural production, biotechnical systems have the properties of bimodality, when there are two or more biological objects, a person as a managing operator and a service object (plants, animals).(Research purpose) The research purpose is in analyzing trends in the development of biomachine and technical systems in order to further intellectualize and digitalize agricultural production.(Materials and methods) There are two approaches in the study of human-machine systems: anthropocentric and machine-centric; the first one assigns a crucial role to the person, the second one – to the machine.(Results and discussion) The article presents the functionality of the Human and Machine subsystems. Part of the functions of the Human operator will gradually be transferred to the Machine, and the Human operator will be transformed into a human Expert and a human User. The article presents a scheme for an intelligent biotechnical system in animal husbandry, and determines the coefficients of adaptation of local automated and robotic biotechnical systems to biological objects. Authors have created a scheme for the functioning of local biotechnical systems in a partially autonomous multi-agent control mode, and identifies criteria for evaluating the functioning of local biotechnical systems.(Conclusions) We need to strengthen the Machine factor on the basis of developing machine-centric models and convert complex three-tier system of biotech in animal husbandry in two-tier with the polarization of the human Expert, human User and Machine–Animal subsystems. The latter absorbs more and more intelligent functions that are passed by a Man, for which it retained control, coordination and management of the entire system.Понятие биотехнических систем относится к классу человеко-машинных систем или систем «Человек–машина–растение», «Человек–машина–животное», последние относятся к сельскому хозяйству и отрасли животноводства, в частности. В сельскохозяйственном производстве биотехнические системы обладают свойствами бимодальности, когда присутствуют два и более биологических объекта, человек как управляющий оператор и объект обслуживания (растения, животные).(Цель исследования) Проанализировать тенденции развития биомашинных и технических систем с целью дальнейшей интеллектуализации и цифровой трансформации сельскохозяйственного производства.(Материалы и методы) Отметили, что в исследовании человеко-машинных систем существует два подхода: антропоцентрический и машиноцентрический; первый решающую роль отводит человеку, второй – машине.(Результаты и обсуждение) Рассмотрели функционалы подсистем «Человека» и «Машины»; часть функций человека-оператора будут постепенно передавать «Машине», а человек-оператор будет трансформирован в человека-эксперта и человека-пользователя. Разработали схему интеллектуальной биотехнической системы в животноводстве, определили коэффициенты адаптации локальных автоматизированных и роботизированных биотехнических систем к биологическим объектам. Создали схему функционирования локальных биотехнических систем в частично автономном режиме мультиагентного управления, выявили критерии оценки функционирования локальных биотехнических систем.(Выводы) Необходимо усиление «машинного» фактора на основе развивающейся машиноцентрической модели и преобразования сложной трехзвенной биотехнической системы в животноводстве в двухзвенную с поляризацией подсистем «Человек-эксперт», «Человек-пользователь» и «Машина–животное», при этом последняя вбирает в себя все больше интеллектуальных функций, переданных «Человеком», за которым сохраняется контроль, координация и управление всей системой