АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АГРАРНОЙ НАУКИ

В статье рассматривается технология и технические средства возделывания яровых зерновых культур на семенные, продовольственные и фуражные цели при ранних и поздних сроках высева. Приобретаемые хозяйствами почвообрабатывающие орудия, сеялки, посевные комплексы, машины по уходу за посевами, недостаточно полно адаптированы к почвенно-климатическим условиям Приангарья. Для региона характерно, что до 70% имеют тяжелый гранулометрический состав, недостаточна теплообеспеченность, повторяющиеся весенне-летние засухи снижают влагообеспеченность и развитие культурных растений. Встречаются различные виды технологий возделывания: традиционная (интенсивная), минимальная и “No-Till”. Главным в растениеводстве является технология, которая изменяется от интенсивной к ресурсосберегающей. При этом недопустимо снижение плодородия почвы и сбора урожая. В условиях дефицита ресурсов производства требуется эффективная предпосевная обработка почвы, адаптированный способ посева и рациональный уход за посевами.

Для устойчивого производства зерновых культур разработаны макетные образцы, комбинированное почвообрабатывающее орудие, посевная машина с модернизированными сошниками для посева в гряды и борона с активными пружинными зубьями для довсходового боронования посевов в грядах. Применение комбинированного почвообрабатывающего орудия и сеялки для посева в гряды на уплотненное ложе шириной 0.08 м и бороны с пружинными зубьями обеспечивают влагосберегающие приемы возделывания зерновых культур и поддерживают эффективный тепловой режим почвы в грядах. Температурный режим в грядах на 2-3С выше, чем при рядовом посеве, посевная всхожесть семян в грядах на 14.4% выше, чем при рядовом высеве. Это позволило прибавить биологический урожай на 1.18 т/га в сравнении с существующими технологиями возделывания.

Полевые испытания показали, что повышение урожайности происходит за счет улучшения теплообеспечения семян на ранних сроках и их влагообеспечения в течение всего периода вегетации, а также за счет снижения засоренности поля.

При восстановлении посадочных отверстий в корпусных деталях техники полимерными композитами их допустимый износ не более 0,3 мм, поэтому разовое количество для перемешивания не превышает 100 г материала. Вопрос перемешивания механизированным способом таких малых объемов ранее не рассматривался и требует исследования. Аппараты с мешалками, производимые по ГОСТ 20680-200, невозможно использовать при перемешивании т. к. они имеют избыточный объем сосудов (более 0,01 м3). Ученые ЛГТУ разработали метод расчета конструкции и режимов работы турбинной мешалки при перемешивании раствора нанокомпозита, предназначенного для восстановления посадочных мест подшипников. В статье приведены параметры конструкции трех аппаратов перемешивания различного типоразмера. Описан технологический режим 3D-печати деталей аппарата и турбинной мешалки. При этом использован 3D-принтер марки Flying Bear Ghost 5, а в качестве расходного материала – пластик PETG. В ЛГТУ разработан оригинальный состав эластомерного нанокомпозита, наполненный не металлическими наночастицами. Материал обладает уникальными деформационнопрочностными свойствами. Удельная работа разрушения этого нанокомпозита больше, в отличие от эластомеров, наполненных металлическими наночастицами в 2,54 раза, углеродными нанотрубками – в 1,24 раза. Проведен эксперимент, который подтвердил применимость разработанной в ЛГТУ программы расчета к растворам эластомерных нанокомпозитов, наполненных не металлическими наночастицами. Установлена высокая сходимость расчетных значений оптимальной частоты вращения турбинной мешалки при перемешивании с фактическими данными (расхождение не более 6%). Оценка эффективности перемешивания раствора нанокомпозита проводилась по двум критериям. Первым критерием принят коэффициент пропускания t K. Определена величина t K после ручного и механизированного перемешивания и осуществлено их сравнение. Вторым критерием принята прочность образцов нанокомпозита после различных режимов перемешивания. Чем выше качество перемешивания, тем больше прочность образцов. Исследования показали непригодность первого критерия. Это объясняется оптическими свойствами наночастиц наполнителя, которые не поглощают, а отражают световой поток.

Повышая качество выпускаемой продукции, отечественная промышленность разработала и внедрила в производство комплекс конструктивных и технологических мероприятий, направленных на дальнейшее повышение надёжности и долговечности сельскохозяйственной техники. В результате значительно увеличился срок службы машин и их узлов.

К настоящему времени накоплен значительный опыт по безразборным методам проверки технического состояния машин. Разработано и изготовлено много диагностических приборов и приспособлений, но применение их в практике эксплуатации ограничено. Это объясняется в основном сложностью их устройства, не универсальностью, дороговизной, не подготовленностью обслуживающего персонала.

Мероприятия, направленные на уменьшение простоев машинно-тракторных агрегатов (МТА) и повышение их работоспособности, имеют большое значение. Важное место в комплексе мероприятий, направленных на поддержание МТА в исправном состоянии, принадлежит технической диагностике. Она является важнейшим направлением научно-технического прогресса в области эксплуатации, обслуживания и ремонта машинно-тракторного парка в агропромышленном комплексе. При применении безразборных методов и средств определения технического состояния машин по сравнению с разборными почти вдвое сокращаются затраты труда и значительно экономится время на техническое обслуживание, уменьшается трудоемкость выявления и устранения неисправностей. Особенно ощутимо значение диагностики MTA в напряжённые периоды полевых работ.

В процессе эксплуатации наблюдаются большие простои MTA по техническим неисправностям. Кроме того, не полностью используются его энергетические возможности. Даже в напряжённые периоды полевых работ простаивают около 15% МТА. Из всего времени смены на полезную работу используется только 5 часов. Хозяйства несут от такой эксплуатации большие убытки.

В статье рассмотрены теоретические аспекты перспектив разработки фотонных аккумуляторов на основе нанотехнологий. Нами предлагается использование наноматериалов для солнечных батарей в качестве зарядного устройства с целью резкого сокращения времени зарядки и совершенствования аккумуляторных батарей для автотракторной техники – электромобилей. Исследования направлены на замену жидких электролитов, подверженных испарению, и предназначены к внедрению в сенсибилизированные солнечные элементы органических твердотельных электролитов – материалов. В сенсибилизированных солнечных элементах осуществляется транспортировка носителей, включающих узкий слой диоксида титана, нанесенного на подложку с проводящим слоем, на котором находится дополнительный, уплотненный блокирующий слой диоксида титана. Фотоанод имеет меньшую толщину с хорошим заполнением пор транспорта раствором полимера, где можно выявить нужную диффузионную длину носителей. Перспективным направлением является использование полипиридиновых комплексов кобальта. Активным катализатором для восстановления формы кобальта является углерод и проводящие полимеры на основе производных политиофена. Блокирующий слой исключает непосредственный контакт между проводящими слоями, что также направлено на уменьшение рекомбинации на поверхности. Процесс преобразования солнечного (или любого источника) света в электрическую энергию более эффективен при условии высокого показателя значения эффективности сбора. В качестве электрода фотоэлектрохимического преобразователя предлагается использовать оксид цинка n-типа мезопористого нанокристалического диоксида титана. В результате поглощения света Si переходит в возбужденное электронное состояние S*, при этом он может инжектировать электрон в зону проводимости полупроводника. Значение удельного переходного сопротивления омических контактов уменьшается с увеличением работы выхода электрона использованных металлов.