Agricultural machinery and technologies (E-Journal) / Сельскохозяйственные машины и технологии
Not a member yet
446 research outputs found
Sort by
Структурнофункциональные модели построения автоматизированных и роботизированных молочных ферм нового поколения
Get PDFThe authors showed that large dairy complexes for over 2,000 cows create an increased environmental burden on the environment. The main tasks arising in this case were named: creating an optimal indoor microclimate for different age and gender groups of animals; providing sparing and comfortable modes of technological, veterinary and sanitary care and keeping animals; waste recycling; increasing the productive longevity of cows up to 4-5 lactations. (Research purpose) To develop methodologies for modular construction of an expanded standard-size range of new generation automated and robotic livestock farms. (Materials and methods) The authors proposed the main criteria and indicators for building a "smart" farm: minimum feed costs per unit of production; reduced energy consumption; optimal capital intensity of equipment and engineering structures per one livestock place; the minimum cost per unit of production with its high quality. The authors received the criterion equation for the total functional of the dairy farm. (Results and discussion) The authors analyzed the structural and functional diagrams of various configuration and size dairy farms (T-H-shaped), including combined storage farms, which make it possible to create a combined functional and logistics infrastructure consisting of standard modular units. The authors proposed the concept of building a technological module for a "smart" robotic farm for 400 heads with combined sectional feed and waste storage facilities, a robotic milking parlor, a multifunctional electrified robotic feed loader-pusher-dispenser and equipment for microclimate differentiated provision. (Conclusions) The authors developed methods, models, structural and functional schemes for modular construction of new generation automated and robotic dairy farms of various shapes and sizes. Their following advantages were confirmed: the optimal construction time, a sparing effect on biological objects and the environment, an increase in the production digitalization and automation level, the animal productive longevity, the dairy farming profitability in general.Показали, что крупные молочно-товарные комплексы на 2000 коров и более создают повышенную экологическую нагрузку на окружающую среду. Назвали основные возникающие при этом задачи: создание оптимального микроклимата в помещениях для разных половозрастных групп; обеспечение щадящих и комфортных режимов технологического и ветеринарно-санитарного обслуживания и содержания животных; переработка отходов; повышение продуктивного долголетия коров до 4-5 лактаций. (Цель исследований) Разработать методологии модульного построения расширенного типоразмерного ряда автоматизированных и роботизированных животноводческих ферм нового поколения. (Материалы и методы) Предложили основные критерии и показатели построения «умной» фермы: минимальные затраты корма на единицу продукции; пониженный расход энергии; оптимальная капиталоемкость оборудования и инженерных сооружений в расчете на одно скотоместо; минимальная себестоимость единицы продукции при ее высоком качестве. Получили критериальное уравнение для суммарного функционала молочной фермы. (Результаты и обсуждение) Проанализировали структурно-функциональные схемы молочных ферм различной конфигурации и размеров (Т-Нобразной формы), в том числе совмещенные фермы-хранилища, позволяющие создать объединенную функционально-логистическую инфраструктуру, состоящую из типовых модульных единиц. Предложили концепцию построения технологического модуля «умной» роботизированной фермы на 400 голов с совмещенными секционными хранилищами кормов и отходов, роботизированным доильным залом, многофункциональным электрифицированным роботизированным погрузчиком-пододвигателем-кормораздатчиком и оборудованием для дифференцированного обеспечения микроклимата. (Выводы) Разработали методы, модели и структурно-функциональные схемы модульного построения автоматизированных и роботизированных молочных ферм нового поколения различных форм и типоразмеров. Подтвердили их преимущества: оптимальные сроки возведения, щадящее воздействие на биологические объекты и окружающую среду, повышение уровня цифровизации и автоматизации производства, продуктивного долголетия животных, рентабельности молочного животноводства в целом
Триботехнические свойства материалов для опор скольжения культиваторов
Get PDFAgricultural machinery is stated to break down mainly due to the wear of structural parts. Thus, there is a necessity to apply new materials for manufacturing individual machine units whose characteristics will not be inferior to those of their prototypes. The paper primarily focuses on the components that work in movable joints, in particular, on the sleeve type bronze plain bearings which are exposed to high wear and often need replacing. The use of polymers for manufacturing such parts is supposed to solve the problem of untimely failure of machine components. (Research purpose) To compare the tribotechnical properties of cultivator sliding bearings made of bronze and polyamide. (Materials and methods) Two samples were made: one was made of the sliding bearing (BrO10F1 grade bronze) of the SunGarden GT10 cultivator, the other – of a PA-6 polyamide type rod. Special equipment was used such as: X-ray fluorescence spectrometer Thermo Scientific Niton XL3t 900 GOLDD+, TRB-S-DE Tribometer CSM Instruments. (Results and discussion) Comparative tribotechnical ball-disk tests were carried out. It was found out that polyamide sample has certain advantages over a bronze standard: it has a 4-times better friction coefficient and a 12-times better wear intensity. (Conclusions) It was determined that the use of polymer plain bearings will result in 2 times longer service life of agricultural cultivators and their 1.5 times increased efficiency.Отметили, что сельхозтехника выходит из строя преимущественно из-за износа конструкционных деталей. Подчеркнули актуальность поиска новых материалов для изготовления отдельных узлов машин, которые по своим характеристикам не будут уступать прототипам. Акцентировали внимание на деталях, работающих в подвижных соединениях, в частности на бронзовых подшипниках скольжения типа «втулка», которые подвержены большим износам и часто нуждаются в замене. Предположили, что изготовление таких деталей из полимеров поможет решить проблему преждевременного выхода из строя узлов машины. (Цель исследования) Сравнить триботехнические свойства опор скольжения культиватора, изготовленных из бронзы и полиамида. (Материалы и методы) Изготовили два образца: один из подшипника скольжения (бронза марки БрО10Ф1) культиватора SunGarden GT10, второй – из прутка полиамида марки ПА-6. Использовали специальное оборудование: рентгенофлуоресцентный спектрометр Thermo Scientific Niton XL3t 900 GOLDD+, трибометр TRB-S-DE Tribometer CSM Instruments. (Результаты и обсуждение) Провели сравнительные триботехнические испытания по схеме «шар – диск». Установили преимущество образца из полиамида перед эталоном из бронзы: по коэффициенту трения – в 4 раза, по интенсивности изнашивания – в 12 раз. (Выводы) Определили, что применение подшипников скольжения из полимеров поможет продлить срок службы сельскохозяйственных культиваторов в 2 раза и повысить эффективность использования в 1,5 раза
Системы искусственного интеллекта в решении задач цифровизации и роботизации агропромышленного комплекса
Get PDFThe digital transformation of agricultural technological processes is substantiated to be relevant in the context of the exacerbating global problems of food security, the agricultural business stagnation in the regions of the northern Non-Black Earth Region, as well as the ESG transformation of the economy.Research purpose To develop control algorithms for unmanned aerial vehicles (UAVs) based on numerical methods of machine learning to ensure the monitoring of the crops state and the improving of the production process planning and operational management.Materials and methods The following methodology was used: the original methods of machine learning, knowledge engineering and computer modeling for organizational and technological processes of technical objects’ life cycle in industry and products’ life cycle in the national economy, as well as mathematical and algorithmic models, methods and prototypes of proactive automation tools for information, physical and energy interaction of heterogeneous robotic and cyber-physical complexes.Results and discussion Artificial intelligence systems were created for the photogrammetric processing of visible spectrum images and those taken with multispectral video cameras with the construction of orthophotomaps, digital elevation models. Machine learning numerical methods were applied. Possible ways of formulating recommendations for the land revegetation and amelioration were demonstrated. Algorithmic software and hardware have been developed for the automation of vertical farms, closed cycle fish farming plants. The authors carried out wireless registration of measured and calculated parameters received from the distributed sensors, conducted their analysis based on big data technologies and proactive control of cyber-physical devices responsible for the functioning of the aqua and phytocultures life support systems. The authors provided the examples of produced UAVs and attachments designed for processing the agricultural land, as well as examples of automation modules for vertical farms that provide proactive autonomous control.Conclusions It was determined that the developed software and hardware ensured a 6-percent increase in the residual charge of the UAV battery after the flight. Image analysis using a multispectral camera improved the accuracy of identifying the plant areas with phytopathologies up to 99 percent.Обосновали актуальность цифровой трансформации технологических процессов сельскохозяйственного производства в условиях обострения глобальных проблем обеспечения продовольственной безопасности, стагнации аграрного бизнеса в регионах северного Нечерноземья, а также ESG-трансформации экономики.Цель исследования Разработать алгоритмы управления беспилотных воздушных судов (БВС) на основе численных методов машинного обучения, обеспечивающих мониторинг состояния сельхозкультур и улучшение планирования и оперативного управления процессом производства.Материалы и методы Использовали оригинальные методы машинного обучения, инженерии знаний и компьютерного моделирования организационных и технологических процессов жизненного цикла технических объектов в промышленности и продукции в народном хозяйстве, а также математические и алгоритмические модели, методы и опытные образцы проактивных средств автоматизации информационного, физического и энергетического взаимодействия гетерогенных робототехнических и киберфизических комплексов.Результаты и обсуждение Создали системы искусственного интеллекта для фотограмметрической обработки изображений видимого спектра и снятых мультиспектральными видеокамерами с построением ортофотопланов, цифровых моделей рельефа. Применили численные методы машинного обучения. Показали возможность формирования рекомендаций по рекультивации, мелиорации земельных угодий. Разработали алгоритмическое, программно-аппаратное обеспечение автоматизации вертикальных ферм, установок замкнутого цикла по рыбоводству. Осуществили беспроводную регистрацию измеряемых и вычисляемых параметров с распределенных датчиков, их анализ с применением технологий больших данных и проактивное управление киберфизическими устройствами, отвечающими за функционирование систем жизнеобеспечения выращиваемых аква- и фитокультур. Привели примеры выпускаемых БВС и навесного оборудования, предназначенных для обработки сельскохозяйственных угодий, а также примеры модулей автоматизации вертикальных ферм, обеспечивающих проактивное автономное управление.Выводы Определили, что разработанное программно-аппаратное обеспечение позволило увеличить остаточный заряд аккумулятора БВС после полета на 6 процентов. Улучшили точность идентификации участков растений с фитопатологиями по анализу изображений с мультиспектральной камеры до 99 процентов
Технологические и физико-механические свойства задерненных почв
Get PDFThe degradation of unused agricultural lands is noted to cause significant damage to agricultural production such as plot overgrowing with weeds, blackened surface layer emergence, the existing microrelief disturbance, soil self- compaction and acidification, soil infiltration properties deterioration, and water erosion. (Research purpose) The research aims to determine the technological and physical and mechanical properties of the blackened soils in the Ryazan region, being out of active use for 2-6 years. (Materials and methods) The parameters of various unused soil plots were studied in the Ryazan region: in particular, the composition of the herbage, the thickness of the blackened soil layer, the degree of soil blackening, its density and moisture, and infiltration properties. (Results and discussion) It was found that a 6-year increase in the period of overgrowth in an unused site leads to an increase in the amount of weeds. The most common species of many-year-old weeds are dog grass (Elymus caninus L) with the occurrence of 13 percent, field grass (Cirsium arvense L.) with the occurrence of 11 percent, creeping wheatgrass (Elitrigia repens L.) with the occurrence of 10 percent, shoot-forming vole (Agrostis stolonifera L.) with the occurrence of 9 percent. It was determined that an increase in the period of plot overgrowing from 2 to 6 years results in the soil recompaction, an increase in its density from 1.32 to 1.56 grams per cubic centimeter, the blackened soil layer thickening from 3 to 11 centimeters, an increase in the soil blackening degree from 13 to 44 grams per cubic decimetre. It was found that the coefficient of variation in the soil blackening degree decreases from 21.0 to 5.1 percent, and the coefficient of variation in the blackened soil layer thickness declines from 25.3 to 6.6 percent. (Conclusions) The dependence between the soil infiltration intensity and its blackening degree was established: even being waterlogged in the blackened upper layer (0-10 centimeters), with the absolute moisture of 45 percent, this indicator remains within 20-25 percent in the lower layer (20-30 centimeters).Отметили, что деградация неиспользуемых сельскохозяйственных угодий наносит существенный ущерб аграрному производству: участки зарастают сорными растениями, образуется поверхностный задерненный слой, нарушается сложившийся микрорельеф, происходят самоуплотнение и закисление почвы, ухудшаются ее инфильтрационные свойства, проявляется водная эрозия. (Цель исследования) Определить технологические и физико-механические свойства задерненных почв Рязанской области, выбывших из активного землепользования в течение 2-6 лет (Материалы и методы) Исследовали параметры различных неиспользуемых почвенных участков Рязанской области: состав травостоя, толщину задерненного слоя почвы, степень ее задернения, плотность и влажность, инфильтрационные свойства. (Результаты и обсуждение) Установили, что с увеличением периода зарастания на неиспользуемом участке в течение 6 лет возрастает количество сорной растительности с преобладанием пырея собачьего (13 процентов) бодяка полевого (11 процентов), пырея ползучего (10 процентов), полевицы побегообразующей (9 процентов). Определили, что с увеличением периода зарастания участков от 2 до 6 лет происходит переуплотнение почвы, ее плотность возрастает с 1,32 до 1,56 грамма на кубический сантиметр, задерненный слой утолщается с 3 до 11 сантиметров, степень задернения возрастает с 13 до 44 граммов на кубический дециметр. Выявили, что коэффициент вариации степени задернения снижается с 21,0 до 5,1 процента, а коэффициент вариации толщины задерненного слоя – с 25,3 до 6,6 процента. (Выводы) Установили зависимость интенсивности инфильтрации почвы от степени ее задернения: даже при сильном увлажнении верхнего задерненного слоя (0-10 сантиметров), когда абсолютная влажность равна 45 процентам, в нижнем слое (20-30 сантиметров) этот показатель остается в пределах 20-25 процентов.
Блокмодуль для поверхностного внесения биопрепаратов на горные луга и пастбища
Get PDFIt was shown that the constant use of mountain meadows and pastures leads to soil depletion and deterioration. Liquid microorganisms-based biologies are considered to contribute to the soil fertility restoration. It has been revealed that there is a lack of serial samples of small-sized maneuverable machines for small contour areas, which could superficially apply solutions of biologies to mountain meadows and pastures.Research purpose To develop and manufacture a laboratory model of the unit for the mountainous area based on the Feng Shou 180 mini-tractor, which could reduce the slope areas degradation processes.Materials and methods A laboratory sample of the machine has been substantiated and developed. Its design is adapted to work with degraded soils in the mountains with a slope of cultivated areas up to 15 degrees. The technology was tested in the mountainous zone of the Republic of North Ossetia-Alania at an altitude of 1540 meters above sea level. A technical examination of a laboratory sample of a block module for biologies surface application was carried out according to the adopted standards.Results and discussion A block-module has been developed for biologies surface application to mountain meadows and pastures. It was identified that the unit laboratory sample complies with the agrotechnical requirements and the terms of reference. The following necessary parameters were calculated: tank capacity is 300 liters, application rate is 0.109 liters per second, pipeline diameter is 12 millimeters. It was determined that the use of the block-module increased the yield of perennial grasses in the mountain zone by 15-20 percent in one year, made it possible to strengthen the turf, which will prevent the development of water and wind erosion in the future.Показали, что постоянное использование горных лугов и пастбищ приводит к истощению и обеднению почвы. Отметили, что жидкие биопрепараты на основе микроорганизмов способствуют восстановлению плодородия почвы. Выявили отсутствие серийных образцов малогабаритных маневренных машин для мелкоконтурных участков, которые могут поверхностно вносить растворы биопрепаратов на горные луга и пастбища.Цель исследования Разработать и изготовить лабораторный образец агрегата для горной зоны на базе мини-трактора Feng Shou 180, обеспечивающий снижение деградационных процессов склоновых участков.Материалы и методы Обосновали и создали лабораторный образец машины, конструкция которой адаптирована для работ с деградированными почвами в горах, с уклоном обрабатываемых участков до 15 градусов. Испытания технологии проводили в горной зоне Республики Северная Осетия – Алания на высоте 1540 метров над уровнем моря. Осуществили техническую экспертизу лабораторного образца блок-модуля для поверхностного внесения биопрепаратов по принятым стандартам.Результаты и обсуждение Изготовили блок-модуль для поверхностного внесения биопрепаратов на горные луга и пастбища. Установили, что лабораторный образец агрегата соответствует агротехническим требованиям и техническому заданию. Рассчитали необходимые параметры: емкость цистерны – 300 литров, норма расхода препаратов – 0,109 литра в секунду, диаметр трубопроводов – 12 миллиметров. Определили, что применение блок-модуля повысило урожайность многолетних трав горной зоны за один год на 15-20 процентов, позволило укрепить дернину, что в дальнейшем будет препятствовать развитию водной и ветровой эрозии
Разработка устройства сопряжения для модульной сельскохозяйственной робототехнической платформы
Get PDFTo create multifunctional robotic platforms for agricultural use, it is reasonable to use a modular principle that will allow installing various equipment depending on the tasks assigned to the robotic tool. Providing autonomous reconfiguration capabilities will reduce human interference and maintenance costs. (Research purpose) This work is aimed at developing a scalable device for interfacing functional modules with the agricultural robotic base platform, which can provide mechanical fixation, energy transfer and information exchange. (Materials and methods) This article analyzes the previous research into the solutions for interfacing modules in robotic complexes and points out their benefits and drawbacks. Based on the analysis and own research, the interface mechanism structure was developed to ensure the correct mutual position and fixation of the module to the base platform under the assumption of possible energy and information exchange. (Results and discussion) In the course of the work, the design ratios for the interface device were derived, making it possible to calculate the permissible linear displacements and permissible angular deviation of the mechanism interfacing elements. Based on the permissible linear deviations up to 10-13 millimeters and a permissible angular deviation of 20 degrees, the main dimensions of the device prototype were obtained. A prototype interface device was operationalized with the dimensional specifications of 200 millimeters in length, 130 millimeters in width, 58 millimeters in height. Several experiments with the device prototype were carried out based on various linear and angular deviations of the interfacing elements. (Conclusions) It was found out that successful interfacing occurs in 98 percent of cases subject to admissible calculated displacements. It was concluded that the proposed interface device will allow for the autonomous replacement of modules of multifunctional robotic platforms.Показали, что для создания многофункциональных робототехнических платформ сельскохозяйственного применения актуально использовать модульный принцип, который позволит устанавливать различное навесное оборудование в зависимости от задач, поставленных перед робототехническим средством. Отметили, что автономная реконфигурация снизит вмешательство человека в эксплуатацию и затраты на обслуживание. (Цель исследования) Разработать масштабируемое устройство сопряжения функциональных модулей с базовой сельскохозяйственной робототехнической платформой, которое сможет обеспечить механическую фиксацию, передачу энергии и информационный обмен. (Материалы и методы) Провели анализ исследовательских работ в направлении решений для сопряжения модулей в робототехнических комплексах, отметили их достоинства и недостатки. Создали структуру механизма сопряжения для обеспечения корректного взаимного положения и фиксации модуля с базовой платформой при возможности энергетического и информационного обмена. (Результаты и обсуждение) Вывели расчетные соотношения для устройства сопряжения, позволяющие вычислять допустимые линейные смещения и допустимое угловое отклонение сопрягаемых элементов механизма. Определили основные размеры прототипа устройства по заданным допустимым линейными отклонениями в диапазоне до 10-13 миллиметров и с допустимым угловым отклонением 20 градусов. Реализовали прототип устройства сопряжения с габаритными размерами: длина – 200 миллиметров, ширина – 130, высота – 58 миллиметров. Провели с ним эксперименты, изменяя линейные и угловые отклонения сопрягаемых элементов. (Выводы) Определили, что успешное сопряжение происходит в 98 процентах случаев при соблюдении допустимых расчетных смещений. Заключили, что предложенное устройство сопряжения позволит реализовать автономную замену модулей многофункциональных робототехнических платформ
Деформация прецизионных деталей топливной аппаратуры дизелей при восстановлении методом диффузионной металлизации
Get PDFThe deterioration of the plunger working surfaces and sleeve worsens the economic and environmental performance of the diesel engine. Therefore, restoring the performance of worn plunger pairs with an increase in their wear resistance is economically feasible. The problem is proposed to be solved by the method of diffusion metallization to obtain hardening coatings based on iron carbides, nitrides and borides and alloying elements. (Research purpose) To evaluate the effect of temperature regimes on the deformation of the plungers during diffusion boriding. (Materials and methods) The following parameters of the technological process are accepted: the composition of the powder mixture, the temperature and exposure time, the cooling time of the containers, the thickness of the coating, the deflection of the part. The materials under research are 45steel, KhVG steel, 25Kh5MA steel after nitriding in dissociated ammonia at the fuel equipment manufacturer. (Results and discussion) The thickness of the boride layer obtained after 8-hour boriding is 250; 215 and 170 micrometers, respectively. It is found that every 2 hours of the process result in an average layer increment of 40 microns. The average deflection of the plungers, exposed to 2-hour and 6-hour boriding, is 9.8 and 12.7 micrometers after the 8-hour cooling of containers. It is found that an increase in the cooling rate of the container leads to an increase in the warping of the plungers up to 35 microns. For uniform heating, it is recommended to use containers containing no more than 100 plungers. (Conclusions) The main reason for the deformation (deflection) of plungers after diffusion metallization is detected to be the relaxation of internal stresses in the core of the part as a result of structural changes in the steel. It is established that the minimum cooling time of the containers together with the furnace should be at least 8 hours. In this case, the deflection does not exceed 20 micrometers. It has been made possible to reduce the allowance for mechanical processing of the plunger to 30 microns.Отметили, что износ рабочих поверхностей плунжера и втулки ухудшают экономические и экологические показатели дизельного двигателя. Указали на экономическую целесообразность восстановления работоспособности с повышением их износостойкости дорогостоящих плунжерных пар. Предложили решить эту задачу методом диффузионной металлизации, чтобы получить упрочняющие покрытия на основе карбидов, нитридов и боридов железа и легирующих элементов. (Цель исследования) Оценить влияние температурных режимов на деформацию плунжеров при диффузионном борировании. (Материалы и методы) В качестве параметров технологического процесса приняли: состав порошковой смеси, температуру и время выдержки, время охлаждения контейнеров, толщину покрытия, прогиб детали. Исследовали материалы: сталь 45, сталь ХВГ, сталь 25Х5МА после азотирования в среде диссоциированного аммиака на заводе-изготовителе топливной аппаратуры. (Результаты и обсуждение) Измерили толщину боридного слоя при 8-часовом борировании: 250; 215 и 170 микрометров соответственно. Выявили, что каждые 2 часа процесса дают приращение слоя в среднем на 40 микрометров. Измерили среднюю величину прогиба плунжеров, борированных 2 и 6 часов, после 8-часового охлаждения контейнеров: 9,8 и 12,7 микрометра. Отметили, что увеличение скорости охлаждения контейнера усиливает коробление плунжеров до 35 микрометров. Для равномерного прогрева рекомендовали использовать контейнеры, вмещающие не более 100 плунжеров. (Выводы) Выявили главную причину деформации (прогиба) плунжеров после диффузионной металлизации, которая заключается в релаксации внутренних напряжений в сердцевине детали в результате структурных изменений в стали. Установили, что минимальное время охлаждения контейнеров вместе с печью должно составлять не менее 8 часов, тогда прогиб не превышает 20 микрометров. Достигли возможности уменьшить припуск на механическую обработку плунжера до 30 микрометров
Влияние параметров рабочего органа культиватора на качество крошения почвенного пласта
Get PDFIt was shown that soil is a specific type of natural resource that can be renewed when reasonably cultivated by various tillage methods. It requires the availability of working bodies that meet the qualitative agrotechnical indicators of the technological process. (Research purpose) To improve the design of the working body meeting the qualitative agrotechnical indicators of the shallow tillage technological process. (Materials and methods) The main agrotechnical indicators of the cultivator's working body were determined. (Results and discussion) It was proved that the working bodies developed at the Agrarian Scientific Center "Donskoy" meet the agrotechnical requirements for the indicators of the shallow tillage technological process in terms of the crumbling quality: the content of fractions less than 25 millimeters in size in the treated soil layer is 81-92 percent in terms of quantitative composition. It was found out that the highest quality of seam crumbling during the shallow tillage process with a predominant content of fractions less than 25 millimeters in size (on average 90-91 percent) was made possible with the help of a working body with a 30-degree rack sharpening angle. It was determined that at the same time the share of erosive dust-like particles increased by 1.3-3.0 percent, which is unacceptable due to the agrotechnical requirements for shallow tillage. (Conclusions) Working bodies with a rack sharpening angle of 50 and 70 degrees and a paw opening angle of 94, 104 and 114 degrees compile with agrotechnical requirements for all qualitative indicators of the shallow tillage technological process and can be applied as anti-erosion ones when used in the combined units equipped with a device for mulching the surface soil layer on stubble backgrounds without preliminary processing.Показали, что почва – особый вид природных ресурсов, который может быть возобновлен при разумном возделывании различными способами обработки. Отметили, что для этого необходимы рабочие органы, отвечающие качественным агротехническим показателям технологического процесса. (Цель исследования) Усовершенствовать конструкцию рабочего органа, соответствующего качественным показателям технологического процесса мелкой обработки почвы. (Материалы и методы) Определили основные агротехнические показатели рабочего органа культиватора. (Результаты и обсуждение) Подтвердили, что разработанные в Аграрном научном центре «Донской» рабочие органы соответствуют агротехническим требованиям, предъявляемым к показателям технологического процесса мелкой обработки почвы по качеству крошения пласта: содержание фракций размером менее 25 миллиметров в обработанном слое почвы по количественному составу составляет 81-92 процента. Выявили, что наиболее высокое качество крошения пласта на глубину мелкой обработки почвы с преобладающим содержанием фракций размером менее 25 миллиметров (в среднем 90-91 процента) стало результатом воздействия рабочего органа с углом заточки стойки 30 градусов. Определили, что при этом возрастает доля эрозионно опасных пылевидных частиц – на 1,3-3,0 процента, что недопустимо по агротехническим требованиям к мелкой обработке почвы. (Выводы) Рабочие органы с углом заточки стойки 50 и 70 градусов и углом раствора лапы 94; 104 и 114 градусов соответствуют агротехническим требованиям по всем качественным показателями технологического процесса мелкой обработки почвы и могут быть использованы в качестве противоэрозионных в составе комбинированных агрегатов, оборудованных приспособлением для мульчирования поверхностного слоя почвы на стерневых фонах без предварительной обработки
Агрегат для щелевания деградированных горных лугов и пастбищ на базе мини-трактора
Get PDFSoil splitting is used to prevent water and wind erosion of soils, improve their water-air regime in mountain meadows and pastures. It reduces soil loss, improves plants moisture supply, affects herbage species composition and increases fodder lands yield. The advantages of a small-sized unit have been described ensuring gentle splitting with the formation of water-absorbing splits on the slopes. (Research purpose) To create a small-sized maneuverable splitter for mountain meadows and pastures, to determine its agrotechnical parameters, to give a graphic-analytical substantiation of the splitting working process in areas with a slope of up to 12 degrees. (Materials and methods) A technical examination of the unit laboratory sample was carried out at an altitude of 1540 meters above the sea level. The slitter working width was determined by two passes at 25 points located at the intervals of at least 1 meter in the unit movement direction. (Results and discussion) A splitter for the mountain area was built on the basis of a Feng Shou 180 mini-tractor, reducing the load on the soil. An optimal arrangement scheme for the splitter working bodies has been developed when moving along a slope. The scheme of the unit movement on the slope was substantiated. The following technological parameters were set: the distance between the splits is 1,000 millimeters, the depth of slip cutting is 200220 millimeters, the split width is 10-30 millimeters. (Conclusions) It was determined having penetrated into the soil, the shift in the reaction of the working body located on the slope top side of the tractor axis stabilizes the position of the unit when moving across the slope, preventing it from sliding down. It was found that being 1,000 mm apart from each other and of the width of not more than 35 mm, the splitter cutting-knives do not destroy the turf layer, do not damage the edges of the slot. The use of a Feng Shou 180 mini-tractor enabled to decrease the unit weight load of on the agrocenosis during movement.Отметили, что для предотвращения водной и ветровой эрозии почв, улучшения их водно-воздушного режима на горных лугах и пастбищах применяют щелевание почвы. Показали, что оно уменьшает смыв верхнего слоя, улучшает влагообеспеченность растений, влияет на видовой состав травостоя и повышает урожайность кормовых угодий. Описали преимущества малогабаритного агрегата для щадящего щелевания, с формированием водопоглощающих щелей на склонах. (Цель исследования) Создать малогабаритный маневренный щелеватель горных лугов и пастбищ, определить его агротехнические параметры, дать графоаналитическое обоснование рабочего процесса щелевания на участках с уклоном до 12 градусов. (Материалы и методы) Техническую экспертизу лабораторного образца машины провели на высоте 1540 метров над уровнем моря. Рабочую ширину захвата щелевателя определяли по двум проходам в 25 точках, расположенных с интервалом не менее 1 метра по ходу движения агрегата. (Результаты и обсуждение) Щелеватель горной зоны смонтировали на базе мини-трактора Feng Shou 180, что уменьшило нагрузку на почву. Разработали оптимальную схему расстановки рабочих органов щелереза при движении по склону. Обосновали схему движения агрегата по склону. Установили технологические параметры: расстояние между щелями – 1000 миллиметров, глубина нарезки щелей – 200220, ширина щели – 10-30 миллиметров. (Выводы) Определили, что после внедрения в почву смещение реакции рабочего органа, расположенного со стороны вершины склона от оси трактора, стабилизирует положение агрегата при движении поперек склона, предотвращая сползание вниз. Выявили, что ножи щелерезов не разрушают дерновый слой, нарезая без подрыва кромок щели, удаленные друг от друга на 1000 миллиметров, шириной не более 35 миллиметров. Весовую нагрузку агрегата на агроценоз при движении уменьшили, применив мини-трактор Feng Shou 180
Сравнение эксплуатационных свойств китайских тракторов Zoomlion и YTO
Get PDFThe relevance of the information on the technical capabilities of new tractors being launched into the Russian market is confirmed. (Research purpose) To compare the operational properties of China's Zoomlion and YTO agricultural tractors, and prepare recommendations for domestic agricultural producers. (Materials and methods) The previous research was summarized and analysed, with a special attention on the definition and comparative analysis of the operational properties of Belarus family tractors and foreign tractors, including those made in China. The following methods were used: calculation, comparison, forecasting, economic and mathematical modeling, expert assessments and others. Mathematical dependencies were used to determine the tractor pulling and traction properties, the productivity of machine-tractor units, and specific fuel consumption. (Results and discussion) The operational properties of Zoomlion and YTO tractors were grouped into the categories of approximately equal power, and studied. The performance indicators of the machine-tractor unit were compared during the technological operation "cultivation", as well as its specific fuel consumption. The effect of ballast weights was determined. It was found that in the Zoomlion RN904 and YTO-X904 group, the productivity of the former is 2.4 percent higher, and the specific fuel consumption is 5.1 percent lower; in the Zoomlion RN1104 and YTO-X1104 group, the productivity is 4.9 percent higher, and the specific fuel consumption is 3.9 percent higher; in the Zoomlion RS1304 and YTO-X1304 group, the former outperforms by both indicators - by 8.4 and 10.4 percent, respectively; in the Zoomlion RS1604 and YTO-ELG1604 group, this difference is even more pronounced - 21.3 and 15.4 percent, respectively. (Conclusions). It has been proved that in the group of tractors with the engine power of 66.2-95.6 kilowatts, Zoomlion tractor’s productivity is 5.6 percent higher than that of YTO, and the specific fuel consumption is 4.2 percent lower. It was determined that in the group with the engine power of 117.7 kilowatts, the operational properties are better for YTO.Подтвердили актуальность информации о технических возможностях новых тракторов, поступающих на российский рынок. (Цель исследования) Сравнить эксплуатационные свойства китайских сельскохозяйственных тракторов Zoomlion и YTO, подготовить рекомендации для отечественных сельхозтоваропроизводителей. (Материалы и методы) Проанализировали материалы исследований по определению и сравнительному анализу эксплуатационных свойств тракторов семейства «Беларус» и зарубежных аналогов, в том числе китайского производства. Применили следующие методы: расчетный, сравнения, прогнозирования, экономико-математического моделирования, экспертных оценок и другие. Использовали математические зависимости по определению тяговых свойств тракторов, производительности машинно-тракторных агрегатов, удельного расхода топлива. (Результаты и обсуждение). Изучили эксплуатационные свойства тракторов Zoomlion и YTO, разбив их по группам примерно равной мощности. Сравнили показатели производительности машинно-тракторного агрегата при выполнении технологической операции «культивация», удельного расхода топлива. Определили влияние балластных грузов. Выявили, что в группе Zoomlion RN904 и YTO-X904 у первого производительность выше на 2,4 процента, а удельный расход топлива ниже на 5,1 процента; в группе Zoomlion RN1104 и YTO-X1104 производительность выше у первого на 4,9 процента, но и удельный расход топлива больше на 3,9 процента; в группе Zoomlion RS1304 и YTO-X1304 первый имеет преимущества по обоим показателям – на 8,4 и 10,4 процента соответственно; в группе Zoomlion RS1604 и YTO-ELG1604 это различие еще более выражено – 21,3 и 15,4 процента соответственно. (Выводы) Доказали, что у тракторов с мощностью двигателя 66,2-95,6 киловатта производительность тракторов Zoomlion выше, чем YTO, на 5,6 процента, а удельный расход топлива меньше на 4,2 процента. Определили, что в варианте с мощностью двигателя 117,7 киловатта эти показатели лучше у YTO.