Проблема и цель. Целью исследования являлась оценка изменения кинематической вязкости, коэффициента поверхностного натяжения и температуры топлива в результате его обработки волнами СВЧ диапазона.
Методология. Основана на сравнении кинематической вязкости, коэффициента поверхностного натяжения и температуры дизельного топлива до и после его обработки волнами СВЧ диапазона. Рассмотрены изменения этих параметров при СВЧ обработке для различных исходных температур топлива и оценены их изменения в процессе остывания топлива до комнатной температуры.
Результаты. Показана возможность использования обработки дизельного топлива волнами СВЧ диапазона для целенаправленного изменения его характеристик.
Заключение. Предлагаемый способ обработки дизельного топлива волнами СВЧ диапазона может быть использован для управления характеристиками топлива, влияющими на экономичность и экологичность дизельного двигателя.
Проблема и цель. Разработка доступных энергоэффективных систем, обеспечивающих качественную контролируемую сушку сельскохозяйственной продукции для улучшения качества ее послеуборочной обработки, является актуальной задачей. Целью данного исследования выбран анализ возможности определения оптимальной конструкции индукционного нагревателя для воздуха на основе его виртуального моделирования.
Методология. Для моделирования тепломассопереноса в потоке воздуха, обтекающего индукционно нагреваемые электропроводящие ферромагнитные детали конструкции, применялся программный комплекс COMSOL Multiphysics, позволяющий решать системы дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов. Для анализа использовалась цилиндрически симметричная модель в виде проточной трубы, внутри которой размещены две синфазно включенные плоские индукционные катушки и дополнительные ферромагнитные нагреватели.
Результаты. Проведен анализ влияния ферромагнитных элементов конструкции на распределение магнитного поля в рабочей области устройства. Исследовано распределение температуры в рабочей области индукционного нагревателя для объемных расходов воздуха от 75 л/мин до 1200 л/мин и подводимой к индуктору мощности от 0,5 кВт до 2 кВт. Показано, что оптимальный режим тепломассопереноса с максимальной эффективностью нагрева воздуха для данной модели соответствует диапазону расхода воздуха от 300 л/мин до 400 л/мин.
Заключение. Результаты исследования позволили сделать вывод о целесообразности использования численного моделирования виртуальных установок для индукционного нагрева воздуха при поиске оптимальных конструкций и режимов разрабатываемых устройств.
Проблема и цель. Минимизировать отказы, а также повысить коррозионную стойкость рабочего органа возможно за счет его модернизации с применением новых технологий и моделей, а также современных инновационных материалов, имеющих наилучшие характеристики.
Методология. Для выполнения поставленной задачи было проведено исследование коррозионной стойкости сепарирующего рабочего органа картофелеуборочного копателя КТН-2В. Картофелеуборочный копатель, оснащенный прутковым полотном из композитного материала, эксплуатировался в хозяйствах ООО «Стенькино», ООО «Подсосенки» и ОАО «Авангард» в течение трех лет.
Результаты. Для минимизации коррозионных воздействий необходимо исключить свободное пространство внутри соединения композитного прутка с металлическим замком, что позволит избежать возникновения конденсата внутри замка и, как следствие, снизить коррозию элемента конструкции. Возможным является применение другого покрытия или другого способа крепления композитных прутков к резино-тканевым приводным ремням.
Заключение. Результаты исследования позволили увидеть полную картину поражения коррозией элементов конструкции, сопоставляя размерные характеристики коррозионного поражения на разных участках трубки замка композитных прутков.
Проблема и цель. В настоящее время в сельском хозяйстве имеется возможность получать большие объемы неструктурированных данных, однако не существует достаточного количества платформ для их накопления, систематизации и обработки. Имеется острая необходимость систематизации баз данных по продаже сельскохозяйственной продукции, запасных частей и расходных материалов сельскохозяйственной техники, оказанию различных услуг и сдаче в аренду техники и оборудования. Цель исследований - оценить возможность применения технологий Big Data для систематизации баз данных по продаже запасных частей и расходных материалов сельскохозяйственной техники.
Методология. В алгоритмах обработки больших данных в последнее время все чаще используют нейронные сети. Нейронная сеть строится из нейронов. Нейроны - это объекты, на вход которых подаются значения xi, x2,.., xn, после чего внутри происходит ряд вычислений и на выходе получается значение y. В машинном обучении используют генетические алгоритмы. Данные алгоритмы основаны на теории эволюции и естественном отборе. В этих алгоритмах сначала вычисляется приспособленность нейронной сети, то есть ее способность выдавать необходимый нам результат, на основании чего происходит размножение нейронных сетей в несколько копий, при этом с каждой из них происходит мутация (т. е. изменение параметров нейронной сети).
Результаты. Использование технологий Big Data может повысить эффективность обработки данных, связанных с изучением снабжения запасными частями сельскохозяйственной техники.
Заключение. Использование технологий Big Data позволяет улучшить качество управления за счет, во-первых, предоставления информации в достаточном объеме, во-вторых, существенного удешевления сбора необходимой информации, а в третьих, упрощения сбора большого количества статистических данных по многим, не связанным между собой хозяйствам, что позволяет производить более качественные научные исследования.
Проблема и цель. Загрязнение сельскохозяйственной техники в процессе производства растениеводческой продукции существенно снижает эксплуатационную надежность машин. Для снижения негативного воздействия частиц загрязнения на работу машин в сельском хозяйстве необходимо создать условия для их качественной очистки как в эксплуатационный период, так и в период длительного межсезонного хранения. Цель исследования - повышение качества очистки загрязненных поверхностей сельскохозяйственной техники путем разработки новых конструктивных решений абразивно-струйной обработки машин.
Методология. В исследовании представлен обзор различных способов очистки загрязненных поверхностей сельскохозяйственной техники. Для повышения качественных характеристик процесса очистки загрязненных поверхностей предлагается ряд конструктивных решений устройств для микроабразивной обработки сельскохозяйственной техники. Предлагаемая конструкция устройства для микроабразивной обработки сельскохозяйственной техники с возможностью регулировки угла наклона выходного сопла позволит обеспечить очистку труднодоступных участков машин, а применение для микроабразивной обработки защитного экрана позволит повысить безопасность и удобство выполнения данной технологической операции.
Результаты. Конструкция экспериментального устройства пистолетного типа для микроабразивной обработки сельскохозяйственной техники с возможностью регулировки угла наклона выходного сопла запатентована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (патент на полезную модель № 216615). Конструкция экспериментального устройства пистолетного типа для микроабразивной обработки с защитным экраном запатентована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (патент на полезную модель № 216616).
Заключение. Надежность работы сельскохозяйственной техники в эксплуатационный период зависит от надлежащего проведения технического обслуживания машин. Качественное выполнение обслуживания практически невозможно без предварительной тщательной очистки техники от различного рода загрязнений. Представленные конструктивные решения позволят не только добиться повышения качества очистки загрязненных поверхностей машин за счет удаления грязи из труднодоступных мест, но и снизить концентрацию вредных продуктов очистки в окружающем воздухе, что обеспечит улучшение условий труда оператора.
Проблема и цель. В данном исследовании основное внимание было сосредоточено на разработке методики управления возрастной структурой МТП, которая учитывает работоспособность техники и предпочтения пользователей. Для того чтобы анализировать и обновлять данные по обслуживанию и ремонту МТП, применена дискретная математическая модель, формирующая комплексные оценки его надежности. Оценочные показатели строятся на основе показателей эффективности эксплуатации техники. В условиях, когда точность прогнозов осложнена множеством факторов, для выработки оптимальных управленческих решений применяются математические инструменты, специально предназначенные для работы в неопределенных условиях. Исследование привело к созданию новой методики управления МТП, сосредоточенной на учете потребительских качеств техники и направленной на улучшение ее качества, через оптимизацию его возрастного состава.
Методология. Для достижения цели проведен всесторонний анализ. В его рамках было изучено, насколько оптимально модель стохастического списания соотносится с условиями активного использования МТП. Также она сопоставлена с моделью, основанной на непрерывных расчетах, и принята во внимание задача с учетом нескольких критериев.
Результаты. Анализ подтвердил превосходство дискретной модели списания в контексте регулирования состава машинотракторного парка, особенно при его активном использовании. Этот метод предоставляет возможность более детально анализировать эксплуатационные нагрузки и способствует максимально эффективному распределению доступных ресурсов.
Заключение. Таким образом, модель дискретного списания является предпочтительным вариантом управления возрастной структурой МТП в сельском хозяйстве, обеспечивая эффективное его использование при оптимизации процессов эксплуатации.
Проблема и цель. Рабочие секции почвообрабатывающих орудий, нагружаясь в процессе работы переменным сопротивлением почвы, совершают вынужденные колебания. Это влияет на характер протекания процесса разрушения почвы, что приводит к снижению тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия. Цель исследования - изучить возможности активации рабочих секций почвообрабатывающих орудий, имеющих в конструкции крепления упругую связь.
Методология. Методы исследования базируются на анализе конструкторских особенностей крепления рабочих секций чизельно-дискового агрегата к раме. Теоретические методы исследования базируются на применении основ теории автоматического управления техническими системами. Для работы предлагаемой адаптивной системы необходимо выполнить следующие этапы. 1. Тензометрирование секции чизеля. Штатная конструкция чизельной секции комплектуется датчиком ускорения (акселерометром), позволяющим в процессе работы фиксировать значения ускорения секции в продольном горизонтальном направлении. 2. Установка узла манометра с гидравлическим краном, оборудованным системой сервопривода. Используется штатный узел, в конструкцию которого добавлен сервопривод типа Ya-AVO01. 3. Установка системы управления, состоящей из блока питания, микроконтроллера типа ESP8266.
Результаты. На основании анализа гидравлической схемы управления рабочими секциями чизельно-дискового агрегата предложена адаптивная система управления жесткостью крепления рабочих секций к раме орудия, включающая в себя: блок питания; микроконтроллер типа ESP8266; узел манометра с гидравлическим краном, оборудованным системой сервопривода типа Ya-AVO01E; секцию чизеля, оборудованную датчиком ускорения (акселерометром). Предлагаемая система позволяет проводить автоматическую настройку рабочих секций чДа на резонансный режим работы и поддерживать данный режим при изменяющихся физико-механических характеристиках почвенного фона.
Заключение. Предлагаемая система позволяет проводить автоматическую настройку рабочих секций ЧДА на резонансный режим работы и поддерживать данный режим при изменяющихся физико-механических характеристиках почвенного фона.
Проблема и цель. Кормопроизводство является важнейшей отраслью сельскохозяйственного производства, которое должно соответствовать определенным требованиям, дающим возможность получения качественной и безопасной продукции АПК как на этапе самого производства, так и на этапе кормления животных. Актуальной проблемой в данной сфере является обеспечение безопасности производимых кормов, в связи с чем современными учеными и производственными организациями проводятся исследования по подбору и разработке технологий кормопроизводства. Целью данной работы является сравнительная оценка влияния технологии экструдирования и гранулирования на показатели качества и безопасность кормов на примере производства белково-минеральной кормовой добавки.
Методология. В качестве объектов исследования выступала разработанная смесь компонентов для производства смешанной и гранулированной кормовой добавки. Для исследований применялись установки по экструдированию и гранулированию компонентов. Определение показателей качества и безопасности проводили по общепринятым стандартным методикам.
Результаты. В ходе проведенных исследований установлено, что предлагаемые технологические режимы обработки кормов не влияют на снижение показателей массовой доли протеина, фосфора и кальция. При этом отмечено сниженное содержание массовой дои влаги в кормах, которое составляло 8,8 %. Предлагаемая технология позволит снизить продуктивное развитие микробной обсемененности в гранулированном корме, что способствует продлению срока хранения кормов.
Заключение. Полученные результаты позволили дать оценку влияния технологии экструдирования и гранулирования на показатели качества и безопасности белково-минеральной кормовой добавки, обосновать целесообразность применения предлагаемых способов и параметров для обеспечения безопасности кормопроизводства
Проблема и цель. Целью настоящей работы явилось ветеринарно-гигиеническое обоснование иммунопрофилактики организма крупного рогатого скота биопрепаратами нового поколения серий Prevention и Salus в реализации воспроизводительных и продуктивных качеств.
Методология. Научно-исследовательская работа проведена в период с 2007 по 2023 годы и состояла из 3 этапов. Объектами исследования были коровы, находящиеся в периодах сухостоя, ново-тельности и лактации, полученные от них телята с рождения до достижения возраста 540 суток, импортируемые из Беларуси нетели. В ходе научных исследований нами изучены показатели крови, иммунореактивность животных за 35-30, 15-10 и 10-5 суток до отела, а также через 3-5 суток после отела. У белорусских нетелей, кроме этого, проанализирован профиль крови до транспортировки и после, обследованы репродуктивные органы после отела, количество и качество полученного молока. У телят были изучены особенности роста, заболеваемости и сохранности, физиологические данные, картина крови, состояние резистентности организма на 1-, 15-, 30-, 60-, 90-, 120-, 150-, 180-е, а у молодняка - на 360- и 540-е сутки жизни с использованием стандартных методических приемов. Исследования проведены при применении разработанных препаратов PreventionN-С, Prevention-N-Е, Salus-PE и Salus-EG за 45-40, 25-20 и 15-10 суток до отела, телятам на 2-3 и 7-9 сутки после рождения, нетелям за 7 суток до и на 2 сутки после транспортировки, а также предложены сеансы электропунктуры новотельным коровам по 15 минут с интервалом 48 часов при помощи прибора Вокал-В.
Результаты. Установлено, что предлагаемые биопрепараты предотвращают транспортный стресс и способствуют избирательной мобилизации биоресурсного потенциала производственных и продуктивных качеств коров в периодах сухостоя, новотельности и лактации, полученных от них телят с рождения до достижения возраста 540 суток и импортируемых нетелей, улучшению морфологической и биохимической картины крови, стимуляции активности обмена веществ, клеточных и гуморальных звеньев неспецифической резистентности организма.
Заключение. На основании многолетних исследований нами дано ветеринарно-гигиеническое обоснование иммунопрофилактики организма крупного рогатого скота биопрепаратами нового поколения серий Prevention и Salus в реализации воспроизводительных и продуктивных качеств.
Проблема и цель. Целью исследования явилось изучение факторов, влияющих на производительность роботизированных доильных станций и разработка мероприятий по повышению их производительности и эффективности.
Методология. Научно-хозяйственный опыт проводили на роботизированном комплексе в ООО «Вакинское Агро». В качестве объекта были коровы дойного стада голштинской породы и роботизированные станции. Основные параметры производительности изучали на 24 роботах. Потенциальным фактором повышения эффективности работы роботов явилось время выхода коров после доения. Для решения проблемы была проведена модернизация и установка выгонщика. После доения коров кормушка убиралась, открывались ворота робота, фотодатчик сверху фиксировал положение коров в роботе, включалось реле времени на 3-5 сек и открывался пневматический клапан. Трубка выгонщика, свисающая над крестцом животных, похлопывала коров с большой амплитудой и выгоняла их. Фотодатчик выключал пневматический клапан. Время выхода коров из робота сократилось на 60 %.
Результаты исследований фиксировались и передавались в программу управления стадом DelPro.. Результаты. В результате экспериментальных исследований проведено изучение факторов, влияющих на производительность роботизированных доильных станций, и разработаны мероприятия по повышению их производительности и эффективности. По результатам наших исследований суточный валовый надой в расчете на один робот составил 1896 кг. Частота доения характеризует эффективность использования роботизированной системы и интервал доения коров, она составила 2,6 раза. Анализ среднего времени по процессам доения показал, что общее время доения коров составляло 7,3-9,2 минуты. На доение коров приходилось в среднем 5,4 минуты или 66 % от общего времени доения. Выход животных из робота в среднем составлял 24,6 секунды и явился потенциальным фактором повышения производительности робота. Для повышения производительности роботов нами была проведена модернизация и установка выгонщика. Время на выход коров из робота сократилось на 15,3 секунды или 60 %, увеличилась доходность доильных станций за счет дополнительных доений, увеличения количества дойных коров на 3 головы, молока на 99 литров. В расчете на 24 робота можно получить по 2376 литров молока в сутки или 71 280 литров в месяц и получить прибыль в размере 641 520 рублей в месяц или 7 698 240 рублей в год.
Заключение. В ходе исследования было установлено, что анализ параметров доения коров на роботизированных доильных станциях, своевременная коррекция и оптимизация процессов доения коров позволяют повысить их производительность и увеличить экономическую эффективность производства высококачественного молока.