Публикации автора

При разнообразии применяемых в хозяйствах машин (по маркам, моделям, производителям и другим признакам) отсутствие нормативных рекомендаций часто приводит к нарушению принципов оптимальности и гармоничности парка техники, а также к увеличению себестоимости готовой продукции. (Цель исследования) Обобщение результатов испытаний в южных регионах России зерноуборочных комбайнов и комплексная оценка эффективности их работы. (Материалы и методы) Испытания проведены в хозяйствующих субъектах южного региона России по единой стандартизованной программе и методике (ГОСТ 28301-2015, ГОСТ 24055-2016, СТО АИСТ 8.22-2010). Проведена комплексная оценка комбайнов по эксплуатационно-технологическим показателям, энергозатратам, экономическим критериям. (Результаты и обсуждение) Техническая экспертиза двенадцати моделей комбайнов зарубежного и российского производства выявила главные характеристики, от которых зависят производительность и качество работы. Пропускная способность (класс) комбайнов находится в пределах от 6,7 (Nova S 340) до 13,8 килограмма в секунду (John Deere S690), мощность двигателей от 180 до 530 лошадиных сил. Диапазон удельной мощности двигателя на единицу пропускной способности испытанных комбайнов составляет 24,0-38,4 лошадиной силы. Аксиально-роторные комбайны отличаются высокой производительностью и низкими потерями зерна, имеют преимущество по показателям дробления и засоренности бункерного зерна. Средний расход топлива 11,2 килограмма на гектар. (Выводы) По показателям качества работы (потери зерна, дробление, засоренность, расход топлива) отечественные комбайны не уступают зарубежным аналогам и соответствуют стандартным агротехническим требованиям. Отечественным конструкторам целесообразно обратить внимание на устройство очистительных органов комбайна Lаverda, которые обеспечивают минимальную засоренность бункерного зерна. Стоимость всех сравниваемых комбайнов не пропорциональна росту их производительности, что значительно (до 40%) увеличивает затраты на уборочные работы. Комбайн «Дон-1500Б» имеет лучшие экономические показатели (прямые издержки и капитальные затраты) по сравнению с аналогами, поэтому снятие его с производства является преждевременным.

Отметили; что посев семян в ленте (жгуте) является непростой для решения задачей с точки зрения меха­низации и возможности контроля качества выполнения процесса. В каждом рассмотренном изобретении применяемые конструктивно-технологические решения направлены на реализацию положительного эффекта. (Цель исследования) Проследить предпосылки появления и совершенствования агрегатируемых сеялок для посева семян в ленте; их конструк­тивные особенности и элементную базу (Материалы и методы) Работа выполнена на основе историко-аналитического метода. Исследовались публикации в научных печатных источниках; документы патентных баз Espacenet; Федерального института промышленной собственности; системы «База патентов СССР» и фотоматериалы. (Результаты и обсужде­ние ) Приведена информация о появлении первых устройств для посева семян с применением лент. Выявлены типовые конструктивные решения и технологии посева семян в ленте; предложенные в разных странах. (Выводы) Проведен обзор известных на настоящий момент изобретений и определен ряд конструктивно-технологических решений; которые могут быть перспективными при разработке новых машин этого типа. В частности; отмечены применение лентопроводящих элементов; минимизирующих частоту обрывов ленты и повреждение семян; устройства сигнализации обрыва ленты; контроля ее допустимого натяжения и др.; универсальность лентопроводящей системы; позволяющая использовать лен­ту различных видов и типоразмеров; применение в конструкции сеялки почвообрабатывающих рабочих органов; диско­во-анкерного сошника для создания ровной уплотненной полосы-ложа для семенной ленты; оборудование сеялки систе­мой локального полива для ускорения прорастания семян и процессов биоразложения ленточного носителя.

Одной из серьезных проблем механизации отечественной селекции остается недостаточный уровень технического оснащения системами автоматического управления рабочими органами, в том числе с элементами искусственного интеллекта. В технологии механизированной уборки большая часть регулировок параметров под изменяющиеся условия уборки осуществляется механизатором вручную. В связи с этим актуальна разработка методов автоматического регулирования параметров рабочих органов для повышения точности уборки на протяжении всего уборочного процесса, в том числе для селекционных зерноуборочных комбайнов, где особенно важно минимизировать потери и повреждение семенного материала. (Цель исследования) Определить области допустимых значений параметров рабочих органов селекционного зерноуборочного комбайна на основе оценки характеристик хлебостоя методом математического моделирования. (Материалы и методы) Определение математических зависимостей взаимосвязанных параметров линейного хода комбайна и частоты работы режущего аппарата, получение области допустимых значений графическим способом. (Результаты и обсуждение) Математически и графически определены области допустимых значений параметров рабочих органов селекционного зерноуборочного комбайна на основе оценки характеристик хлебостоя с учетом диапазонов работы комбайна и плотности хлебостоя: скорости движения комбайна от 1 до 2 метров в секунду, частоты работы режущего аппарата 200-800 оборотов в минуту, плотность хлебостоя 200-600 стеблей на один метр квадратный. Сформулированы и визуализированы зависимости между параметрами хлебостоя и режимами работы комбайна, что позволяет определить область допустимых значений. (Выводы) Полученные модели могут быть использованы в разрабатываемых интеллектуальных системах управления жатвенной частью и скоростью комбайна для повышения эффективности уборки и минимизации потерь. Подтверждена применимость модели для реализации в системах автоматизированного регулирования в реальных условиях.

В исследовании рассматривали вопрос использования впрыска воды в отработавшие газы газодизельного двигателя для снижения детонационного горения газомоторного топлива и снижения оксидов азота в отработавших газах. Объектом исследования стал дизельный двигатель Минского моторного завода ММЗ Д-243, оснащенный системой подачи газомоторного топлива сжиженного углеводородного газа (СУГ) для работы в газодизельном режиме, а также впрыск воды в систему рециркуляции отработавших газов. Часть отработавших газов отводилась от выпускного коллектора разветвителем, а затем попадали в специальную камеру, в которую впрыскивалась вода в отработавшие газы, оснащенную теплообменником. В зависимости от режимов работы газодизельного двигателя количество впрыскиваемой воды и открытие дроссельной заслонки регулировалось блоком управления. Первоначально стандартные значения двигателя были получены путем проведения испытаний на дизельном топливе, затем на газодизельном топливе по тем же режимам, а после этого на газодизельном режиме со впрыском воды. При подаче воды в отработавшие газы сокращение запальной дозы дизельного двигателя составило 7 % и достигло 18 % от общей подачи, количество вредных выбросов оксидов азота NOx составило в среднем 21 %. Существенных изменений в выбросах отработавших газов CO не произошло, а выбросы углеводородов HC незначительно увеличились (8 %), дымность снизилась на 3 %. При использовании газомоторного топлива на режимах максимальной мощности произошло повышение характеристик основных показателей двигателя в среднем на 7 % относительно дизельного топлива.

Введение. Разработка и внедрение автоматизированных и роботизированных машин и устройств для выполнения работ в селекции и семеноводстве зерновых и других создающих условия для повышения производительности и снижения низкой культурности работ, направлены на наращивание объемов производства отечественного посевного материала. Для посева культур на втором этапе селекционных работ применяются кассетные сеялки, в которых используются специальные загрузочные устройства для подачи кассет с разделенными на порции семян автономными высевающими устройствами, число которых соответствует количеству ячеек в кассете. Роботизированное кассетное загрузочное устройство селекционных сеялок предназначено для поступательного перемещения кассета со семенным механизмом к высевающим аппаратам и подачи блоков кассет в ходовую зону по заданной программе при выполнении технологического процесса посева на делянках селекции зерновых, зернобобовых и других культур. При этом должно быть обеспечено строгое согласование работы роботизированного кассетного загрузочного устройства и высевающих аппаратов сеялки, а для этого необходимо обосновать конструкционно-технологические параметры загрузочного устройства с учетом его прочности. Цель исследования. Проанализировать работу роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа в системе взаимодействия рабочих органов органов сеялки при выполнении технологического процесса посева культуры на селективных делянках и обосновать его параметры для загрузки высевающих аппаратов селекционной сеялки.
Материалы и методы. Для определения параметров устройства используют физико-математические зависимости, описывающие его работу в различных режимах при выполнении селекционного посева зерновых и других культур на втором этапе работы. Результаты исследования. Обоснованы параметры роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа для двухрежимной работы: подача кассета в рабочее отверстие к выгрузным отверстиям рабочего стола и блок подачи кассета в открытую зону. Рассчитаны параметры ориентира манипулятора: для актуатора, перемещающего кассеты, минимальное усилие составляет 7,2 Н, длина штока - 700 мм, скорость штока - 60 мм/с; Для электродвигателя, вращающего подвижную платформу устройства, частота включения выходного вала составляет 10 об/мин, минимально необходимая мощность на выходном значении привода подвижной платформы - 55,7 Вт. Обсуждение и заключение. Определены конструкционно-технологические параметры роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа для загрузки высевающих аппаратов селекционной сеялки на втором этапе селекционных работ. Проведен расчет скорости подачи кассеты, которая составляет 0,033 м/с во время основной операции выполнения посева для исходных параметров: рабочая скорость движения сеялки 3,0 км/ч, длина делянки 1 м и длина межъярусной дорожки 0,5 м. Для включения подачи блока кассет рассчитана угловая скорость вращения подвижной платформы (1,05 с-1), при которой подача блока кассет будет вращаться за 1 сВведение. Разработка и внедрение автоматизированных и роботизированных машин и устройств для выполнения работ в селекции и семеноводстве зерновых и других создающих условия для повышения производительности и снижения низкой культурности работ, направлены на наращивание объемов производства отечественного посевного материала. Для посева культур на втором этапе селекционных работ применяются кассетные сеялки, в которых используются специальные загрузочные устройства для подачи кассет с разделенными на порции семян автономными высевающими устройствами, число которых соответствует количеству ячеек в кассете. Роботизированное кассетное загрузочное устройство селекционных сеялок предназначено для поступательного перемещения кассета со семенным механизмом к высевающим аппаратам и подачи блоков кассет в ходовую зону по заданной программе при выполнении технологического процесса посева на делянках селекции зерновых, зернобобовых и других культур. При этом должно быть обеспечено строгое согласование работы роботизированного кассетного загрузочного устройства и высевающих аппаратов сеялки, а для этого необходимо обосновать конструкционно-технологические параметры загрузочного устройства с учетом его прочности. Цель исследования. Проанализировать работу роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа в системе взаимодействия рабочих органов органов сеялки при выполнении технологического процесса посева культуры на селективных делянках и обосновать его параметры для загрузки высевающих аппаратов селекционной сеялки.

Материалы и методы. Для определения параметров устройства используют физико-математические зависимости, описывающие его работу в различных режимах при выполнении селекционного посева зерновых и других культур на втором этапе работы. Результаты исследования. Обоснованы параметры роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа для двухрежимной работы: подача кассета в рабочее отверстие к выгрузным отверстиям рабочего стола и блок подачи кассета в открытую зону. Рассчитаны параметры ориентира манипулятора: для актуатора, перемещающего кассеты, минимальное усилие составляет 7,2 Н, длина штока - 700 мм, скорость штока - 60 мм/с; Для электродвигателя, вращающего подвижную платформу устройства, частота включения выходного вала составляет 10 об/мин, минимально необходимая мощность на выходном значении привода подвижной платформы - 55,7 Вт. Обсуждение и заключение. Определены конструкционно-технологические параметры роботизированного кассетного загрузочного устройства карусельного типа для загрузки высевающих аппаратов селекционной сеялки на втором этапе селекционных работ. Проведен расчет скорости подачи кассеты, которая составляет 0,033 м/с во время основной операции выполнения посева для исходных параметров: рабочая скорость движения сеялки 3,0 км/ч, длина делянки 1 м и длина межъярусной дорожки 0,5 м. Для включения подачи блока кассет рассчитана угловая скорость вращения подвижной платформы (1,05 с-1), при которой подача блока кассет будет вращаться за 1 с.

Анализ тенденций развития современных тракторов и комбайнов показывает, что одним из главных направлений повышения их технического уровня является применение в конструкции электроприводов рабочих органов и трансмиссий. Представлены результаты исследований, выполненных с целью обоснования параметров и режимов работы электроприводов базовых рабочих органов селекционного комбайна на основе схемы энергобаланса. В качестве объекта экспериментальных исследований выбран селекционный зерноуборочный комбайн Сlassic производства компании Wintersteiger. Исследования проводились в лабораторных условиях ФГБНУ ФНАЦ ВИМ с применением электрических тормозных стендов GPF-17-b. Определение параметров электроприводов, расчет их энергетического баланса и режимов работы позволили обосновать типоразмерный ряд необходимых электродвигателей для переоборудования приводов базовых рабочих органов и силовой передачи комбайна. Проведенные расчеты показали, что для привода режущего аппарата жатки необходим асинхронный электродвигатель (АД) мощностью не менее 2,1 кВт и частотой вращения 800 об/мин; для привода мотовила - АД мощностью не менее 1,51 кВт, который обеспечит качественную подачу срезанной порции стеблей на рабочий стол жатки, и механический редуктор для поддержания частоты вращения мотовила в диапазоне от 20 до 40 об/мин; для привода молотильного барабана - АД мощностью не менее 5,13 кВт, обеспечивающий диапазон частоты вращения от 360 до 1250 об/мин в соответствии с технологическими требованиями, регламентирующими процесс обмолота сельскохозяйственных культур. Обоснованные параметры и режимы работы электромеханических приводов позволят в первую очередь повысить производительность комбайна на 10-15%, контролировать и распределять нагрузку на рабочие органы в процессе работы комбайна, предохраняя их от повреждений и выхода из строя. Кроме того, при использовании электроприводов снижаются затраты на нефтепродукты и, как следствие, себестоимость убираемых культур.