Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Анализ процессов взаимодействия семян с рабочими органами машин предпосевной обработки циклического действия*
Get PDFDamage and destruction of seeds by working parts of agricultural machinery affects the quality of future harvest. Presowing treatment of seeds is carried out, as a rule, with machines of periodic cyclic action. (Research purpose) To determine the degree of damage caused to seeds during pre-sowing treatment with chemical and biological dressing agents in cyclic machines, to analyze the interaction processes between seeds and working parts of pre-sowing treatment machines of cyclic action. (Materials and methods) The authors examined possible options of sequencing the interaction between working parts of machines and seeds and determined the shock mechanical impact on seeds made by working parts. Basing on research results obtained by other scientists as well as a wide range of theoretical and experimental studies and the best available practices, the authors have made a comparative analysis of the existing technological solutions. (Results and discussion) The authors have examined the effect of working parts on the degree of damage caused to seeds at various stages of pre-sowing treatment: while loading, mixing, and unloading. (Conclusions) The most sparing technological process has been identified, including loading the drum with a bucket elevator and unloading the material into piles or elastic containers. In this case, damage caused to grain seeds will amount to 2.2-4.5 percent, and those of legumes – not more than 6 percent. It is recommended not to use auger loaders and paddle mixers when designing cyclic machines, since they cause severe damage to seeds, especially those of legumes, of up to 20-32 percent. The seed damage rate can be decreased due to the use of modern materials featuring high elasticity and capable of withstanding considerable stretching within the limits of elastic deformations.Повреждение и разрушение семян рабочими органами машин в результате предпосевной обработки сказывается на качестве будущего урожая. Предпосевную обработку семян обычно осуществляют машинами периодического циклического действия. (Цель исследования) Определить степень травмирования семян при предпосевной обработке химическими и биологическими препаратами в машинах циклического действия, провести анализ процессов взаимодействия семян с рабочими органами протравливателей, предложить пути снижения механических повреждений семенного материала. (Материалы и методы) Изучили возможные варианты последовательности взаимодействия рабочих органов машин с семенами. Определили влияние ударного механического воздействия рабочих органов машин на семена. На основании исследований ученых, опираясь на широкий спектр теоретических, экспериментальных работ и производственный опыт, сравнили существующие технологические схемы. (Результаты и обсуждение) Рассмотрели влияние рабочих органов на степень повреждения семян на различных этапах протравливания: во время загрузки, смешения, выгрузки. (Выводы) Выявили наиболее щадящий технологический процесс, включающий загрузку барабана ковшовой норией и выгрузку материала в бурты или эластичную тару. При этом повреждение семян зерновых культур составит 2,2-4,5 процента, а бобовых – не более 6 процентов. Рекомендовали при конструировании машин циклического действия не использовать шнековые погрузчики и лопастные мешалки, так как они сильно травмируют семена, особенно бобовых культур – до 20-32 процентов. С целью снижения степени повреждения семян в конструкциях протравливателей предложили применять современные материалы, обладающие высокой эластичностью, способные испытывать значительные растяжения в пределах упругих деформаций
Инновационная дефлекторная почвообрабатывающая лапа
Get PDFWhen planting, most planters coulters enter the ground from the top. They meet hard clods of soil, jump, changing the depth of planting seeds. Some seeds are thrown to the surface. As a result, the sowing germination, as well as yield, decreases. (Research purpose) To develop an innovative soil-cultivating pointed paw, eliminating the rejection of soil and the formation of unevenness of the surface, as well as increasing the productivity of the cultivator. (Materials and methods) The authors determined the setting parameters of the developed deflector pointed paw with the involvement of mathematical device and taking into account the requirements for the working bodies of soil-cultivating units. (Results and discussion) The authors developed an innovative deflector pointed paw. A triangular deflector was placed over the ploughshare. They determined the optimal angle of deflector inclination in the horizontal plane-15-25 degrees, and the height of the installation of the pointed paw over the blade- in 1.5 times above the depth of soil cultivation. It was found that the rear part of the deflector, which has a serrated shape and curved down, allows to grind the soil, forming a small-lumpy structure. It was shown that the soil, moving along the deflector, in collision with the curved part returns to the surface, closing and leveling the formed furrow. The triangular shape of the rack between the ploughshare and the deflector significantly reduces the clogging of coulters with plant residues. (Conclusions) The authors proved that the leveled soil surface with a finely lumpy structure of the top layer can be obtained using a deflector pointed paw, which eliminates the use of rollers. This reduces the material consumption of the cultivator, fuel consumption, and productivity increases by 50 percent as a result of increasing the speed of soil cultivation to 18 kilometers per hour.При посеве большинство сошников сеялок входят в почву сверху. Они встречают твердые комья почвы, подскакивают, изменяя глубину заделки семян. Некоторые семена выбрасываются на поверхность. В результате снижается посевная всхожесть, а значит, и урожайность. (Цель исследования) Разработать инновационную почвообрабатывающую стрельчатую лапу, исключающую отбрасывание почвы и формирование невыровненной поверхности, а также повышающую производительность культиватора. (Материалы и методы) Определили установочные параметры разработанной дефлекторной стрельчатой лапы с привлечением математического аппарата и учетом требований, предъявляемых к рабочим органам почвообрабатывающих агрегатов. (Результаты и обсуждение) Разработали инновационную дефлекторную стрельчатую лапу. Расположили дефлектор треугольной формы над лемехом. Определили оптимальный угол наклона дефлектора в горизонтальной плоскости – 15-25 градусов, а высота установки стрельчатой лапы над лезвием – в 1,5 раза превышает глубину обработки почвы. Выяснили, что задняя часть дефлектора, имеющая зубчатую форму и изогнутая вниз, позволяет измельчать почву, формируя мелкокомковатую структуру. Показали, что почва, перемещаясь по дефлектору, при столкновении с изогнутой частью возвращается на поверхность, закрывая и выравнивая образовавшуюся борозду. Треугольная форма стойки между лемехом и дефлектором существенно снижает забиваемость сошников растительными остатками. (Выводы) Доказали, что выровненную поверхность почвы с мелкокомковатой структурой верхнего слоя можно получить, используя дефлекторную стрельчатую лапу, что исключает применение катков. При этом уменьшаются материалоемкость культиватора, расход топлива, а производительность повышается на 50 процентов в результате увеличения скорости обработки почвы до 18 километров в час
Моделирование и численный анализ энергоэкологичности светокультуры
Get PDFTo develop the theory and practice of operation procedures in a greenhouse, a mathematical model of indoor plant lighting is required. (Research purpose) Development of a simulation and analysis technique of energy-and-ecological compatibility of indoor plant lighting. (Materials and methods) The authors experimentally verifi ed the proposed technique for the indoor plant lighting of tomato seedlings grown under laboratory conditions with controlled environmental parameters. An irradiator consisting of a LED matrix with secondary optics and a driver was used. The photoperiod amounted to 16 hours. The experiment was completed for 46 days. The technique includes an analysis of the energy conversion effi ciency at various stages in the blocks of the artifi cial bioenergy system of indoor plant lighting (ABES): a source of electrical power; a radiation source; an optical part; spatial fl ow distribution; surface fl ow distribution; and a plant. The authors proposed formulas for calculating the energy consumption of each ABES unit. It was revealed that for the estimated values of the energy consumption of ABES blocks taken according to expert estimates, the total energy consumption accounts for 0.32-2.27 megajoule per one gramme of wet weight of a plant, i.e. diff ers by almost an order of magnitude, depending on the specifi c implementation of the lighting technology. It is shown that optimization cannot be limited by consistent selection of an option with the lowest value of energy consumption at each stage, but requires fi nding the optimal route on the graph of options. (Results and discussion) For the experimental conditions, the total energy consumption of ABES was 3.77 megajoule per one gramme of the wet weight of a plant. The low effi ciency was caused by the unsatisfactory effi ciency of the LED matrix and the low productivity of the plant photosynthesis. (Conclusions) The developed technique for modeling and analyzing the energy-and-ecological compatibility of indoor plant lighting allowed assessing possible energy saving at each stage of energy and substance conversion in indoor plant lighting. Theoretically, possible reduction of losses in the source of electrical power is 22 percent, in the optical part – 14 percent; in spatial fl ow distribution – 16 percent; in surface fl ow distribution – 10 percent. Possible increasing of the lighting source effi ciency depends on the achieved level of technology, which currently provides an output of 2.5 micromole per joule and more. To increase the productivity of indoor plant lighting, it is necessary to precisely match the parameters of the lighting mode and the requirements of plants.Для разработки теории и практики управления процессами в теплице необходимо создать математическую модель светокультуры. (Цель исследования) Разработать методику моделирования и анализа энергоэкологичности светокультуры. (Материалы и методы) Провели экспериментальное подтверждение предложенной методики для светокультуры рассады томата, выращиваемой в лабораторных условиях с контролируемыми параметрами среды. Использовали облучатель, состоящий из светодиодной матрицы с вторичной оптикой и драйвером. Фотопериод составлял 16 часов. Эксперимент завершили на 46 сутки. Методика включает анализ эффективности преобразования энергии на различных этапах в блоках модели искусственной биоэнергетической системы светокультуры: источник электрического питания; источник излучения; оптическая часть; пространственное распределение потока; поверхностное распределение потока; растение. Предложили формулы для вычисления энергоемкости каждого из блоков искусственной биоэнергетической системы светокультуры. Выявили, что для принятых по экспертным оценкам значений энергоемкости каждого блока общая энергоемкость составляет 0,32-2,27 мегаджоуля на один грамм сырой массы растения, то есть различается практически на порядок, в зависимости от конкретной реализации технологии светокультуры. Показали, что оптимизация не сводится к последовательному выбору на каждом этапе варианта с наименьшим значением энергоемкости, но требует поиска оптимального маршрута на графе вариантов. (Результаты и обсуждение) Для условий эксперимента общая энергоемкость искусственной биоэнергетической системы светокультуры составила 3,77 мегаджоуля на один грамм сырой массы растения. Причина низкой эффективности – неудовлетворительная фотонная отдача светодиодной матрицы и малая продуктивность фотосинтеза в растении. (Выводы) Разработанная методика моделирования и анализа энергоэкологичности светокультуры позволила оценить возможности энергосбережения на каждом этапе преобразования энергии и вещества в светокультуре. Теоретически возможное снижение потерь в источнике электрического питания составляет 22 процента; в оптической части – 14 процентов; при формировании пространственного распределения потока – 16 процентов; поверхностного распределения потока – 10 процентов. Возможность повышения эффективности источника излучения зависит от достигнутого уровня техники, который в настоящее время обеспечивает отдачу не менее 2,5 микромоля с одного джоуля. Для повышения продуктивности светокультуры необходимо точное согласование параметров светового режима и требований растений
Выбор системы рециклинга навоза для молочной фермы с привязным содержанием
Get PDFDevelopment and testing of new more effi cient and environmentally friendly waste management technologies is one of the priorities of agroecology aimed at introducing the basic principles of the sustainable use of natural resources. An example of such a technology may be the recycling of cattle manure into the bedding for farm animals. (Research purpose) Feasibility study of diff erent technological options for the production of bedding from manure under conditions of an operating livestock enterprise. (Materials and methods) In the study, three options of this technology were considered as exemplifi ed by a dairy farm for 100 milking cows: Option 1 – separation of manure into fractions followed by aerobic fermentation of the solid manure fraction in a drum-type fermentor; Option 2 – mixing the unprocessed manure with peat and its subsequent aerobic fermentation in a drumtype fermentor; Option 3 – mixing the unprocessed manure with peat and its subsequent aerobic fermentation in a chambertype fermentor. The author has estimated capital and operation costs as well as labour inputs and payback period. (Results and discussion) The number of facilities and equipment required for manure recycling and the resulting product storage has been calculated for each option. The author has made an economic assessment of the three options. For Option 1, the capital costs of implementation amount to 18.2 million roubles, operating costs – 8.9 million roubles, labour inputs – 5.1 man-hour per tonne, and the payback period – 2.1 years. It has been revealed that options 2 and 3 feature high capital costs, therefore, bedding production with the use of peat proved to be ineffi cient. (Conclusions) The study has allowed to determine the most effi cient and economically feasible technological method of manure recycling: manure separation into fractions with subsequent aerobic fermentation of the solid fraction in a drum-type fermentor. Options 2 and 3 have been found economically unfeasible.Разработка и апробация новых эффективных и экологически безопасных технологий утилизации отходов представляет собой приоритетную задачу агроэкологии и рационального природопользования. Одна из таких технологий – переработка навоза крупного рогатого скота в подстилку для животных. (Цель исследования) Экономически обосновать применение различных вариантов технологии производства подстилки из навоза в условиях функционирующего животноводческого предприятия. (Материалы и методы) На примере молочной животноводческой фермы с поголовьем 100 коров дойного стада рассмотрели три варианта реализации данной технологии: I – разделение навоза на фракции с последующей аэробной ферментацией твердой фракции навоза в установках барабанного типа; II – смешивание несепарированного навоза с торфом и последующая аэробная ферментация в установках барабанного типа; III– смешивание несепарированного навоза с торфом и последующая аэробная ферментация в установках камерного типа. Сравнили капитальные, эксплуатационные и трудовые затраты, а также срок окупаемости. (Результаты и обсуждение) Определили комплекс необходимых сооружений и оборудования для переработки навоза и хранения полученного продукта для всех вариантов. Провели экономическую оценку указанных вариантов. Показали, что для варианта I капитальные затраты на внедрение составили 18,2 миллиона рублей, эксплуатационные – 8,9 миллиона рублей, трудозатраты – 5,1 человеко-часа на тонну, срок окупаемости – 2,1 года. Выявили, что вариантам II и III соответствовали высокие затраты, то есть производство подстилки с добавлением торфа оказалось убыточным. (Выводы) Определили наиболее эффективный и экономически обоснованный вариант технологии переработки навоза: разделение его на фракции, аэробная ферментация твердой фракции в установках барабанного типа и длительное выдерживание жидкой фракции в навозохранилище. Варианты II и III экономически нецелесообразны
Исследование биодизельного топлива с добавками пальмового масла и перекиси водорода
Get PDFPalm oil is comparable to traditional diesel fuel in terms of calorifi c value, stoichiometric ratio, and cetane number. However, its increased kinematic viscosity and pour point make it diffi cult to use in pure form in diesel engines. (Research purpose) To study specifi c features of burning: diesel fuel with various additives of palm oil (biodiesel fuel); pure 100-percent palm oil; biodiesel fuel with various additives of palm oil and hydrogen peroxide, as well as to develop a method to control its combustion process. (Materials and methods) To determine the ignition time lag, the authors chose a method of kinetic modeling of self-ignition of biodiesel fuel in the air. The self-ignition process was simulated using the Chemical Workbench software package. An adiabatic calorimetric bomb model was used to perform calculations. To describe the process of self-ignition, a universal kinetic mechanism was used, which was verifi ed to calculate self-ignition of diesel and biodiesel fuel surrogates, as well as the formation of toxic substances and soot in the combustion processes. (Results and discussion) It is shown that adding palm oil to diesel fuel increases its ignition time lag, especially at low and medium temperatures of 750-950 kelvin. It was determined that with addition of 10 percent palm oil, the ignition time lag of biodiesel fuel is almost the same as that of diesel fuel no more than 5 percent. Increasing the amount of palm oil additive up to 30 percent and more signifi cantly increases the ignition time lag of the fuel. When using only palm oil as a fuel, the ignition time lag in the temperature range of 800-950 kelvin increases in two times. The study determined the optimal amount of hydrogen peroxide to be used for each composition of biodiesel fuel with various additives of palm oil. (Conclusions) It is shown that additives of hydrogen peroxide can infl uence the reactivity of biodiesel fuel and thereby regulate its ignition time lag.Пальмовое масло по теплоте сгорания, стехиометрическому соотношению, цетановому числу наиболее близко к традиционному дизельному топливу. Однако повышенные кинематическая вязкость, температура застывания затрудняют его применение в чистом виде в дизельных двигателях. (Цель исследования) Изучить особенности горения: дизельного топлива с различными добавками пальмового масла (биодизельного топлива); чистого 100-процентного пальмового масла; биодизельного топлива с различными добавками пальмового масла и перекиси водорода, а также разработать метод управления процессом его горения. (Материалы и методы) Для определения времени задержки воспламенения выбрали методику кинетического моделирования процесса самовоспламенения биодизельного топлива в воздухе. Моделирование процесса самовоспламенения проводили в программном комплексе Chemical Workbench. В расчетах использовали модель адиабатической калориметрической бомбы. Для описания процесса самовоспламенения использовали универсальный кинетический механизм, который был верифицирован для расчета самовоспламенения суррогатов дизельного, биодизельного топлива, образования токсичных веществ и сажи в процессах горения. (Результаты и обсуждение) Показали, что добавки пальмового масла к дизельному топливу увеличивают задержку его самовоспламенения, особенно в области низких и средних температур – 750-950 кельвинов. Определили, что при добавке до 10 процентов пальмового масла время задержки воспламенения биодизельного топлива практически не отличается от показателя дизельного топлива – не более 5 процентов. Повышение добавки пальмового масла до 30 процентов и более заметно увеличивает задержку воспламенения топлива. При использовании в качестве топлива только пальмового масла задержка воспламенения в диапазоне температур 800-950 кельвинов возрастает в 2 раза. Рассчитали для каждого состава биодизельного топлива с различными добавками пальмового масла оптимальное количество перекиси водорода. (Выводы) Показали, как с помощью добавок перекиси водорода можно влиять на реакционную способность биодизельного топлива и тем самым регулировать время задержки его воспламенения
Прочностные и ресурсные характеристики почворежущих рабочих органов
Get PDFThe most important task in designing competitive agricultural machinery is the production of parts with long service life. The development of new technologies and materials determines the technical level of agricultural engineering. The plowshare blade is the most loaded and important part, as its parameters determine the quality, energy and economic indicators of the technological operation of plowing. (Research purpose) To determine and confi rm theoretically material and technological parameters of low quality level of domestic plowshares manufactured without the use of modern technologies. Then they analyze construction materials of plowshares and other parts of tillage implements produced by leading foreign companies, and come to a conclusion that lowand medium-carbon boron-containing alloyed and high-alloyed steels are used in their production. Leading global manufacturers of machine parts also often apply surface hardfacing with carbide coatings. (Results and discussion) The authors have theoretically and experimentally determined the directions of increasing the strength and durability of plowshare working tools. They have chosen basic materials for plowshares basing mainly on the strength parameters. They have conducted comparative laboratory tests of various materials and witness samples (including double-layer ones) for abrasive wear resistance on two bench installations; identifi ed materials for carbide coatings, clarifi ed the relative wear resistance coeffi cients of steel carbide layers recommended for use in the design of plowshares; and considered a technological method of hardening machine working tools. (Conclusions) The authors propose a simplifi ed computational procedure for selecting design and material parameters (thickness and width of hardening coatings) of plowshare blades and over-chisels, depending on the wear characteristics of the materials used and the plowshare thickness. They have stated mathematical relationships that determine the linear wear of plowshare blades and chisels depending on the characteristics of the materials used, design parameters, soil conditions and total operation time and carried out comparative operational and duration testing of newly developed plowshares. It has been shown that the marginal operating time of new products exceeds the duration indicators of serial counterparts in diff erent soil and climatic conditions in 3.5-5.5 times.Важнейшая задача при создании конкурентоспособной сельскохозяйственной техники – производство высокоресурсных деталей. Разработка новых технологий и материалов определяет технический уровень сельскохозяйственного машиностроения. Лемех плуга служит наиболее нагруженной и важной деталью, от параметров которой зависят качественные, энергетические и экономические показатели технологической операции вспашки. (Цель исследования) Разработать и подтвердить теоретически материаловедческие и технологические параметры лемехов плугов, обеспечивающие повышение их долговечности и работоспособности. (Материалы и методы) Отметили низкий уровень качества отечественных лемехов плугов, изготовленных без применения современных технологий. Проанализировали материалы лемехов и других деталей почвообрабатывающих орудий, выпускаемых ведущими зарубежными фирмами, и пришли к выводу, что в их производстве используют низкои среднеуглеродистые борсодержащие легированные и высоколегированные стали. Ведущие мировые производители деталей также часто применяют поверхностное наплавочное упрочнение их твердосплавными покрытиями. (Результаты и обсуждение) Теоретически и экспериментально обосновали направления повышения прочности и износостойкости лемешных рабочих органов. Выбрали материалы основы лемехов преимущественно исходя из параметров прочности. Провели сравнительные лабораторные испытания различных материалов и образцов-свидетелей (в том числе двухслойных) на абразивную износостойкость на двух стендовых установках. Определили материалы твердосплавных покрытий, уточнили коэффициенты относительной износостойкости рекомендованных к использованию в конструкциях лемехов сталей твердосплавных слоев. Рассмотрели технологический способ упрочнения машинных рабочих органов. (Выводы) Предложили упрощенную расчетную методику выбора конструктивно-материаловедческих параметров (толщины и ширины упрочняющих покрытий) лезвий лемехов и накладных долот, в зависимости от износных характеристик применяемых материалов и толщины материала основы лемехов. Разработали математические зависимости, определяющие линейный износ лезвия лемеха и его долота в зависимости от характеристик применяемых материалов, конструктивных параметров, почвенных условий и объема наработки. Осуществили проверочные эксплуатационно-ресурсные сравнительные испытания новых разработанных лемехов. Показали, что предельная наработка новых изделий превышает ресурс серийных аналогов в различных почвенно-климатических условиях в 3,5-5,5 раз
Механико-технологическое обеспечение эффективности аридного земледелия
Get PDFThe priority direction of agricultural production in the arid zone of the south of Central Siberia is animal husbandry, which predetermines the need for intensive development of feed production and, in particular, the production of rough and succulent forage. One of the most important factors of the stabilized and guaranteed crop production is irrigated land cultivation.Research purpose To prove the efficiency of machine technology of surface irrigation in the arid conditions of the south of Central Siberia.Materials and methods The authors have determined technical parameters of the main elements of the temporary irrigation network (non-inclined hollow and a water-retaining roller) during the formation of surface irrigation areas by the results of time-length observations made in accordance with the requirements of the testing station. The technological process of forming irrigated plots with specified technical parameters was carried out according to the operational and technological evaluation of the machine technology testing. The evaluation was carried out using a computer-based portable information-measuring system IP238MR to determine the traction indicators of the machine, carried out by the STO AIST 1.3-2007.Results and discussion The authors have proposed a technology of surface irrigation over wide long strips with level furrows, recommended for irrigation of grain, forage crops, natural hay making areas and pastures. A set of technical means has been developed for the construction and operation of surface irrigation systems in wide long lanes with level furrows. The tools can be coupled with an МТZ tractor of 1.4 tons. Comprehensive use of machines in the construction and operation of irrigation systems for surface irrigation as compared with existing machines in land reclamation construction allows to improve the quality of work and labor productivity by 3-5 times. Surface irrigation technology and a set of machines have passed state tests at the Siberian State Zonal Machine Testing Station and are recommended to be included in the basic agricultural technology.Conclusions It has been found that the integrated use of new machines L-1.5, V-3.0 and VP-4.0 in the construction and operation of irrigation systems allows reducing the operating costs and construction time of irrigated plots by 1.8 times, increase the yield of green mass of oats by 17.2 percent while reducing the cost of cultivation by 10.1 percent. Grain production can be increased by 1.9 times.Развитие животноводства в засушливой зоне юга Средней Сибири предопределяет необходимость интенсивного развития кормопроизводства, особенно производства грубых и сочных кормов. Орошаемое земледелие – один из важнейших факторов стабилизации и гарантированного производства продукции растениеводства.Цель исследования Подтвердить оценку параметров технологии поверхностного полива по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин и нового технического ее обеспечения в аридных условиях юга Средней Сибири.Материалы и методы Определили технические параметры основных элементов временной поливной сети (безуклонной ложбины, водоудерживающего валика) при формировании участков поверхностного полива по результатам хронометражных измерений. Обеспечили технологический процесс формирования поливных участков с заданными техническими параметрами согласно эксплуатационно-технологической оценке испытания машинной технологии. Оценили результаты испытаний с помощью переносной информационно-измерительной системы ИП238МР для определения тяговых показателей машины по стандартам Ассоциации испытателей сельскохозяйственной техники и технологий СТО АИСТ 1.3-2007.Результаты и обсуждение Предложили технологию поверхностного полива по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин. Рекомендовали ее для орошения зерновых, кормовых культур, естественных сенокосов и пастбищ. Разработали комплекс технических средств для строительства и эксплуатации систем поверхностного полива по широким длинным полосам с устройством безуклонных ложбин; орудия агрегатируются с трактором марки МТЗ класса тяги 1,4 тонны. Технология поверхностного полива и комплекс машин прошли государственные испытания на Сибирской государственной зональной машиноиспытательной станции и рекомендованы для включения в базовую агротехнологию.Выводы Выявили, что комплексное применение новых машин Л-1.5, В-3.0 и ВП-4.0 при строительстве и эксплуатации оросительных систем позволяет сократить эксплуатационные затраты и сроки строительства поливных участков в 1,8 раза, повысить урожайность зеленой массы овса на 17,2 процента при снижении себестоимости возделывания на 10,1 процента. Производство зерна можно увеличить в 1,9 раза
Развитие механизации сельского хозяйства в Китае и его текущая стратегическая направленность
Get PDFChina's agricultural machinery development has gone through fi ve stages in its 100-year history: Germination stage of agricultural machinery development (1917-1949), Construction Stage of Modern Agricultural Machinery Industry System in China (1949-1979), System transformation Stage (1980-1995), Market-oriented stage (1996-2003), Rapid development stage (2004-2014). After the 12th Five-Year Plan, China's 13th Five-Year Plan has been going on for three years. Signifi cant Achievements in Agricultural Mechanization has also made in recent 10 years. Although Agricultural Mechanization in China has made considerable progress, there are still great gaps in agricultural mechanization level compared with developed countries. In order to further narrow the gap between China's agricultural mechanization and developed countries, enhance the scientifi c and technological innovation ability of agricultural machinery, strategic focus of agricultural mechanization have been presented in China. The development strategy of "three steps" is defi ned, that is, the strategic objectives of China's agricultural machinery science and technology innovation and agricultural mechanization development to 2025, 2035 and 2050. Two Development Principles which are full process mechanization and Comprehensive mechanization, and from 1.0 to 4.0 of China Agricultural machinery are emphasized in China.В 100-летней истории развития сельскохозяйственного машиностроения в Китае можно выделить пять этапов: зарождение отрасли (1917-1949); системное развитие (1949-1979); преобразование системы (1980-1995); ориентация на рынок (1996-2003); интенсивное развитие (2004-2014). На сегодняшний день в стране третий год продолжается реализация 13-го пятилетнего плана. В последние 10 лет достигнуты значительные успехи в механизации сельского хозяйства. Однако ее уровень не достаточен по сравнению с развитыми странами. Чтобы сократить этот разрыв, а также повысить конкурентоспособность сельскохозяйственной техники, в Китае разработана стратегия научно-технического инновационного развития механизации сельского хозяйства. Она получила название «стратегии трех шагов», так как в ней обозначены цели развития сельскохозяйственного машиностроения механизации аграрной отрасли в соответствии с тремя периодами –до 2025, 2035 и 2050 годов. В настоящее время в Китае реализуются два принципа развития, которые представляют собой полную механизацию производственных процессов и всего сельского хозяйства в комплексе
Инженерно-экологическое обеспечение борьбы с сорной растительностью
Get PDFBetter fi eld operations are performed result in lower weed contamination of crops, which means less chemical protection is required. This makes a positive eff ect on soil fertility, crop quality and the ecological situation in general. (Research purpose) To study weed circulation in mechanized farm technologies for cereal production and propose ways of reducing the weed content at all stages of cultivation, taking into account the favorable environmental response of the agricultural background. (Materials and methods) The authors have revealed the fundamental criteria for the implementation of fi eld operations based on a multifactorial model of crop cultivation: reduction of the weed content, reduction of soil compaction sites and re-processing, and environmenta response. They have demonstrated weed circulation in traditional cereal production technologies, identifi ed the development dynamics of weeds and their distribution in the agricultural background. (Results and discussion) The authors controlled weed seeds on spring wheat fi elds under production conditions during the harvest seasons of 2016 and 2017. They experimentally found an increased content of miliary weed seeds in the selected threshing products, the mass of which ranged from 5 to 16 grams per m2. The share of weed seeds in grain hopper amounted to 2.9 percent. It was revealed that weed seeds isolated by a combine remain viable after autumn tillage. Transverse tillage increases the area of contamination in 2 times or more. The authors propose a comprehensive system of weed control at all stages of fi eld operations, taking into account the environmental response of the agricultural background. It is shown that the separation and destruction of weed seeds at the harvest stage is of particular importance. The authors present technical and technological solutions to reduce weeds and ensure a favorable ecological situation. (Conclusions) The authors have designed a comprehensive system to reduce weed contamination, thus reducing the overall impact of plant protection remedies by 30 percent.Чем лучше выполнены полевые операции, тем ниже засоренность посевов, а значит, требуется меньше химических средств защиты, что положительно отражается на плодородии почв, качестве урожая и экологической обстановке в целом. (Цель исследования) Изучить кругооборот сорняков в машинных агротехнологиях производства зерновых и предложить способы уменьшения засоренности на всех этапах возделывания с учетом благоприятного экологического отклика агрофона. (Материалы и методы) Раскрыли основополагающие критерии выполнения полевых операций на основе многофакторной модели возделывания сельскохозяйственных культур: снижение засоренности, уменьшение участков переуплотнения почвы и повторной обработки, экологический отклик. Продемонстрировали кругооборот сорняков в традиционных технологиях производства зерновых культур. Выявили динамику развития сорняков и их распространения в агрофоне. (Результаты и обсуждение) Провели контроль семян сорных растений на посевах яровой пшеницы в производственных условиях в течение уборочных сезонов 2016 и 2017 годов. Обнаружили опытным путем в выделенных продуктах обмолота повышенное содержание семян просовидных сорняков, масса которых варьировалась от 5 до 16 граммов на квадратный метр. Удельный вес семян сорняков в бункерном зерне составлял 2,9 процента. Выявили, что семена сорных растений, выделенные комбайном, сохраняют всхожесть после осенних обработок почвы. Поперечная почвообработка увеличивает область засоренности в 2 раза и более. Предложили комплексную систему борьбы с сорной растительностью на всех этапах полевых работ с учетом экологического отклика агрофона. Показали, что особое значение имеет отделение и уничтожение семян сорняков на этапе уборки урожая. Представили технико-технологические решения снижения сорной растительности, обеспечения благоприятной экологической обстановки. (Выводы) Выстроили комплексную систему снижения засоренности. Сократили общую нагрузку от действия средств защиты растений на 30 процентов
Применение ориентированной на пользователя конструкции и многофакторного подхода при внедрении инноваций на примере проектирования комбинированной сеялки
Get PDFAbstract.The author has shown that modern technologies do not always meet the expectations of farmers, and this may adversely affect the pace of innovation. It has been confirmed that the developers of agricultural equipment do not clearly understand the context of the use of products and identified the need to use a multi-factor approach: therefore, partners possessing specific knowledge in different areas should join efforts in project activities at all stages of innovation. (Research purpose) To prove that a user-centered design and a multi-factor approach in the development of agricultural machinery increase their efficiency and accelerate the introduction of innovations. (Materials and methods) It is shown that Finnish research and development projects of agricultural machinery design involve numerous participants and end users. For example, the seven-metre-wide combi drill ‘Junkkari W700’ was designed by the Finnish manufacturer Junkkari Oy in close cooperation with end-users and researchers. As a result of the innovation process several benefits have been realized. The drill is easy to operate and service. The users appreciate the straight-forward construction and moderate cost of the drill as compared to competing pneumatic drills. The need for hydraulics is minimized and the row spacing and coulter design has been optimized so that economical tractors with moderate drawbar power can be used. The ISOBUS-based control electronics was designed to be fitted either in the existing tractor or, if ISOBUS is missing, with an optional cable-set and terminal. That enables the users to easily integrate the drill in existing machine chains, having either modern or older tractors, without extra tractor investments. Much attention was put on quality, e.g. individual feeders for every coulter give accurate dosage of seed and fertilizer. The prototyping together with end-users and researchers enabled Junkkari to speed up the innovation process. (Results and discussion) Several benefits proved to have been realized. First of all, the drill is easy to operate and service. The users appreciate the straight-forward construction and moderate cost of the drill as compared to competing pneumatic drills. The need for hydraulics is minimized and the row spacing and coulter design has been optimized so that economical tractors with moderate drawbar power can be used. The ISOBUS-based control electronics as well as an optional cable-set and terminal were designed to be fitted either in the existing tractor. That enables the users to easily integrate the drill in existing machine types, having either modern or older tractors, without extra tractor investments. The design quality was approved, e.g. individual feeders for every coulter give accurate metering of seeds and fertilizers. (Conclusions) The author proves that user-centered design and multi-factor approach methodologies have benefits both for the users and manufacturers. Swift innovation process saves resources and minimizes the need for excess iterations in the innovation process.Реферат. Показали, что современные технологии не всегда соответствуют ожиданиям фермеров, а это отрицательно сказывается не темпах внедрения инноваций. Подтвердили, что разработчики сельхозтехники недостаточно четко понимают контекст использования продуктов. Выявили необходимость использования многофакторного подхода: партнерам, обладающим специальными знаниями в разных областях, следует объединять усилия в проектной деятельности на всех этапах внедрения инноваций. (Цель исследования) Доказать, что ориентированная на пользователя конструкция и многофакторный подход при разработке сельскохозяйственных машин повышают их эффективность и ускоряют внедрение инноваций. (Материалы и методы) Показали, что в финских исследованиях и разработках конструкции сельскохозяйственных машин в процесс были включены многочисленные участники и конечные пользователи. Например, комбинированную сеялку Junkkari W700 с шириной захвата 7 метров финский производитель Junkkari разработал в тесном сотрудничестве инженеров и фермеров. (Результаты и осуждение) Подтвердили, что такой подход помогает реализовать несколько преимуществ, прежде всего простоту и удобство в эксплуатации и обслуживании сеялки, а также умеренную стоимость по сравнению с пневматическими аналога-ми. Потребность в гидравлике сведена к минимуму, а междурядное расстояние и конструкция сошников оптимизированы, что позволяет использовать экономичные тракторы с умеренной тягой. При агрегатировании с трак-торами предусмотрены как система ISOBUS, так и дополнительный комплект кабелей и выводов. Установили, что фермеры могут легко интегрировать сеялку в существующие типы машин, используя современные или старые тракторы, без дополнительных затрат на новые тракторы. Подтвердили качество конструкции, например, индивидуальные дозаторы для каждого сошника обеспечивают точную дозировку семян и удобрений. (Выводы) Доказали, что ориентированная на пользователя конструкция и многофакторный подход имеют преимущества как для фермеров, так и для машиностроителей. Определили, что сокращение количества этапов внедрения инноваций ускорит инновационный процесс и сэкономит ресурсы