В сборнике опубликованы основные результаты исследований по разработке инновационных технологий и технических средств для их реализации при производстве продукции растениеводства и животноводства, рассмотрены вопросы технического сервиса машин и оборудования, использования топливно-энергетических ресурсов, разработки и применения энергосберегающих технологий, электрификации и автоматизации, информационно-управляющих систем в технологиях АПК. Сборник включен в перечень рецензируемых научных изданий Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований и представлен в базе данных научного цитирования РИНЦ (Российский индекс научного цитирования) на платформе Научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU.
Текущий выпуск
Приведены основные конструктивные особенности доильных роботов различных компаний-производителей.
В статье приведены основные технические характеристики роботов и метод обнаружения сосков при разработке отечественных роботизированных систем доения.
В статье предложено описание упрощенной модели геометрической формы вымени коров. Рассмотрены существующие формы вымени коров, их очертания, соотношения длины, ширины и глубины, а также морфологические свойства вымени в зависимости от лактации. Приведено математическое описание упрощенной геометрической модели вымени коровы с графическим отображением. Составлено уравнение секущей плоскости и получена математическая модель, упрощенно описывающая геометрическую форму вымени у коров.
В статье приведены результаты экспериментальных исследований по определению оптимальных конструктивных и технологических параметров устройства для дистанционного определения промеров тела и живой массы крупного рогатого скота.
В статье приведены результаты приемочных испытаний самоходной машины для обслуживания кормового стола крупного рогатого скота МСКС.
В статье приведены результаты приемочных испытаний агрегата почвообрабатывающего модульного АМП-6, которыми установлены фактические значения показателей назначения, функциональных, агротехнических и экономических показателей.
В статье рассматриваются роль механизации в льноводстве, а также влияние факторов, связанных с недостаточным оснащением техникой льносеющих организаций, на потери урожайности и, как следствие, снижение рентабельности возделывания, уборки и послеуборочной переработки льна.
Проведено исследование взаимодействия сжатой струи воздуха с клубнем картофеля в зоне вальцово‑подающего конвейера с целью определения оптимальных параметров форсунки и воздушного потока для надежного отделения некондиционных клубней при минимальных энергозатратах. В качестве базового варианта рассмотрена цилиндрическая форсунка диаметром 5 мм, расположенная без смещения относительно оси клубня. Моделирование выполнено в среде FlowVision с использованием сжимаемой модели течения, уравнений Навье-Стокса и турбулентной модели Spalart-Allmaras (SА). Получены поля давления и скорости, линии тока, временные зависимости проекций аэродинамических сил на оси X и Y для давления 4–8 атм.
В статье предложена геометрическая модель рабочей поверхности вальцов для транспортировки и вращения клубней картофеля, основанная на аппроксимации формы клубня эллипсоидом вращения. Показано, что при использовании цилиндрических вальцов контакт ограничен одной точкой, что приводит к неустойчивому и хаотичному вращению, затрудняющему оптическую оценку поверхности. Для повышения устойчивости и увеличения площади контакта предлагается форма вальцов в виде однополостного гиперболоида вращения. Разработаны аналитические соотношения, описывающие пересечение эллипсоида и гиперболоида, и выведено уравнение кривой соприкосновения, учитывающее геометрические параметры клубня. Полученная модель обеспечивает увеличенную зону контакта, устойчивое вращение без проскальзывания и пригодна для практической реализации в конструкциях вальцов.
В статье рассмотрены особенности построения имитационной модели процесса внесения твердых минеральных удобрений, представлена динамическая, поэлементная схема модуля для внесения удобрений и схема роботизированной платформы.
В статье рассмотрены особенности определения аэродинамических свойств твердых минеральных удобрений для последующего моделирования процесса их внесения методом дискретных элементов.
В статье рассмотрена задача разработки требований к системе распознавания растений для прецизионного внесения гербицидов в условиях автономного вождения мобильной роботизированной платформы. Проанализированы особенности функционирования системы распознавания в составе автономного робототехнического комплекса, включая требования к быстродействию, энергопотреблению и интеграции с системой управления. Сформулирован комплекс функциональных, аппаратных, программных и интеграционных требований, обеспечивающих возможность автономной работы в полевых условиях. Полученные результаты могут быть использованы для анализа существующих аналогов и при проектировании систем прецизионного внесения средств химической защиты растений.
В статье систематизированы морфологические признаки сорных растений, релевантные для задач автоматизированного распознавания на изображениях. Описаны четыре основных класса признаков – геометрические, архитектурные, поверхностные и динамические – и показано их взаимодополнение при формировании устойчивых дескрипторов. Обоснована необходимость учета онтогенетической изменчивости и стандартизации фенофаз с использованием шкал BBCH и Zadoks, а также адаптации этих шкал для сорных видов. На основе анализа выделены приоритетные группы сорняков для агроценозов Беларуси и предложены критерии отбора стадий развития для репрезентативных обучающих выборок.
В статье рассмотрены существующие устройства для зоотехнического учета свиней в режиме реального времени, проведен анализ их использования, а также приведены преимущества и недостатки этих устройств.
В статье представлены устройства для определения качества кормов.
В статье рассмотрены особенности возделывания озимой сурепицы на зеленый корм, а также представлен обзор и анализ технологий заготовки сурепицы на корм.
В статье представлены исследования по оценке качества валкования сурепицы гребенчатыми граблями ГВГ-9,5 методом регрессионного анализа.
В статье представлены результаты проведенных экспериментальных исследований процесса валкования сурепицы граблями гребенчатого типа в сравнении с традиционно используемыми устройствами, определения величины засорения формируемых валков.
В данной статье представлено обоснование основных параметров робота-пропалывателя питомников.
В данной статье рассмотрены различные методы идентификации качества плодов с целью их сортировки. На ряду с идентификацией качества органолептическим методом с использованием органов чувств человека рассмотрены способы идентификации на основе механических, физических, химических и электромагнитных свойств плодов с помощью технических средств.
В статье на основании проведенного априорного ранжирования и экспериментальных исследований установлено, что наиболее существенным фактором, оказывающим влияние на качество процесса дозирования посевного материала механической сеялки с централизованным бункером, является зазор между витками шнека и стенками посевного ящика, а также частота вращения шнека.
В статье дано техническое описание конструкции и порядок работы экспериментальной установки для исследования процесса двухступенчатого дозирования посевного материала к сошникам механической сеялки с централизованным бункером, а также приведено описание измерительных приборов, которые позволяют оценить качественные показатели процесса высева.
В статье приведены результаты экспериментальных исследований дробления семян элементами высевающей системы механической широкозахватной сеялки с централизованным бункером. Определены оптимальные значения зазора между стенками посевного ящика и витками шнека, и частота вращения шнека, которые позволяют осуществлять высев посевного материала в соответствии с агротребованиями.
Формирование сложения почвы при ее обработке, способствующее притоку по капиллярам грунтовых вод к корнеобитаемому верхнему горизонту, является одним из путей устранения дефицита влаги в почве при недостатке атмосферных осадков или их отсутствии продолжительное время. В статье предложена концепция рыхления почвы при основной безотвальной обработке, способствующая созданию условий для накопления и сбережения влаги для первоначального периода вегетации в последующем высеянных семян, и результаты ее экспериментальной проверки.
В статье представлена методика определения функциональных показателей как производственных функций при формировании рационального комплекса машин для заготовки высококачественных кормов в конкретных условиях, с учетом которых выполнено моделирование процесса сгребания просушенной (провяленной) массы в валки ленточным валкователем на базе различных тракторов. Определена целевая функция выбора рационального состава и режимов работы машинно-тракторных агрегатов для заданной технологической операции.
В статье представлена методика определения эксплуатационных показателей для моделирования процесса сгребания просушенной (провяленной) массы в валки ленточным валкователем на базе различных тракторов, формирования рационального комплекса машин для заготовки высококачественных кормов в конкретных условиях. Выделены две группы факторов, определяющих экологичность использования техники: первая группа связана с повышением эффективности использования всех видов ресурсов, вторая группа факторов требует специальных затрат на повышение экологичности.
В статье представлена программа и методика исследований эффективности обработки кукурузы от насекомых-вредителей при помощи агродрона, приведены особенности настройки параметров химической обработки.
В статье представлены основные результаты экспериментальных исследований по оценке технологических параметров работы агродрона при инсектицидных обработках кукурузы.
Статья посвящена обзору отечественных машин для подбора, загрузки и транспортировки рулонов спрессованных кормов с полей.
В статье представлено описание макетного образца устройства для снятия полимерных материалов с запрессованных кормов, а также анализ результатов экспериментальных исследований макетного образца.
В статье представлена конструктивно-технологическая схема с алгоритмом функционирования захватывающего устройства для автоматизированного подбора и загрузки спрессованных кормов на транспортную платформу, а также описан технологический процесс работы подборщика-транспортировщика с автоматизированным захватывающим устройством, представлена методика экспериментальных исследований оптимальных параметров автоматизированного захватывающего устройства.
В статье представлен анализ экспериментальных исследований оптимальных параметров автоматизированного захватывающего устройства.
В статье рассматриваются результаты исследований температуры самосогревания твердого сепарированного навоза КРС в зависимости от двух факторов: времени протекания процесса самосогревания и удельного расхода воздуха, подаваемого в досушиваемый материал для его окисления в аэробных условиях.
В работе представлены результаты экспериментальных исследований коэффициента теплопроводности и влагопоглощающей способности для твердой фракций сепарированного навоза КРС, подсушенного за счет самосогревания при различных температурах.
На потребление сухого вещества корма влияет влажность кормовой смеси. Высокоудойным коровам желательно потреблять сухого вещества в сутки 24–26 кг. Содержание сухого вещества в рационе от 32–35 % является оптимальным для продуктивности коров. На потребление сухого вещества влияет длина резки, которая зависит от влажности. Оптимальная влажность кормовой смеси составляет 55 %. При скармливании переувлажненных кормовых смесей (влажностью около 80 %) деятельность слюнных желез приостанавливается, а время, которое корова тратит на жвачку, сокращается до 2–3 ч в сутки, что способствует развитию ацидоза рубца. При пониженной влажности коровы потребляют меньше корма из-за его сухости и плохой переваримости, возрастают проблемы с пищеварением (запоры).
В статье рассмотрены теоретические предпосылки исследования процесса очесывания колорадского жука с ботвы картофеля конической щеткой. Приводятся формулы силового расчета, расчета параметров и прогиба ворса.
В статье представлены предложения по надлежащему планированию обновления парка сельскохозяйственных тракторов.
Эколого-экономическая оценка очистки сточных вод на основе предотвращенного экологического ущерба позволяет выбрать для этой цели наиболее эффективную технологию. В статье приведена методика и пример расчета предотвращенного экологического эффекта на очистных сооружениях ОАО «Слонимский водоканал».
Изложены результаты анализа этапов развития и функциональных возможностей средств диагностирования автотракторных двигателей различных поколений, описаны современные портативные сканеры (OBD2), микропроцессорные мотор-тестеры и универсальные диагностические комплексы широкого функционала, позволяющие выполнять оценку состояния двигателя по основным его параметрам, осуществлять регистрацию и расчет показателей индикаторной диаграммы в функции угла поворота коленчатого вала. Приведены результаты разработки многоканальной цифровой системы диагностирования с гибкой структурой, отличающейся повышенной помехоустойчивостью каналов связи.
Представлены результаты анализа этапов развития и функциональных возможностей систем встроенного контроля износа пар трения автотракторных двигателей, в основе которых лежит мониторинг наличия ферромагнитных и диамагнитных частиц посредством индуктивной катушки. Приведены результаты углубленного лабораторного анализа моторного масла тракторного дизеля с использованием оптико-эмиссионного спектрометра.
Выполнены этапы математической обработки данных наблюдений за отказами топливных насосов гарантийных дизелей Д-245, определены числовые характеристики случайной величины с целью идентификации закона распределения. Определены данные для расчета теоретической кривой нормального закона распределения.
В статье приведены результаты исследования технологических процессов получения концентрата квасного сусла и картофельного кваса из картофеля и доброкачественных отходов картофеля; рассмотрено влияние комплекса гидролитических ферментных препаратов на глубину процесса осахаривания и качество готового продукта.
Использован метод «главных компонент» для определения частных показателей безопасности производственной среды применительно к обобщающей агрегированной оценке агропроизводства. Предложен алгоритм агрегирования параметров производственной среды, рассмотрена динамика ее состояния в оценке безопасности.
В статье рассматриваются возможности применения методов математического моделирования для определения риск-факторов производственного травматизма в животноводческой отрасли сельского хозяйства с целью воздействия на них и снижения общего количества несчастных случаев со смертельным исходом.
В статье представлены результаты обработки массива данных вибродиагностики топливной форсунки с боковым подводом топлива (АЗПИ) серии 171.1112010-01 при испытании на стенде с дробящим распылением топлива. Выполнено графическое построение преобразованного сигнала виброускорения топливной форсунки с дробящим распылением в пространстве комплексных чисел. Получена графическая интерпретация преобразования Фурье в комплексной плоскости для сигнала виброускорения форсунки на стенде с дробящим распылением с указанием вычисленных фаз колебаний для каждой гармоники спектра.
В статье предложен алгоритм и выполнен расчет уровней шума в кабине трактора (на примере «Беларус-1221») с послегарантийным периодом эксплуатации при возникновении акустического излучения со стороны внешнего источника. Рассмотрены технические решения, способствующие снижению шума до нормативного значения.
Разработана математическая модель для прогнозирования снижения уровня шума в кабине трактора в зависимости от механизма поглощения звуковой энергии в подкапотном пространстве, влияния воздушной составляющей шума на рабочем месте тракториста-машиниста, материала звукоизоляции стенок ограждения кабины трактора.
Сделан анализ методов комплексной оценки профессиональной безопасности (профессиональная подготовка, успешность, пригодность) трактористов-машинистов. Предложена математическая модель состояния профессиональной безопасности работников с учетом их психофизиологических показателей.
Выполнено обоснование выбора стратегии управления производственными рисками на примере кормоуборочной техники.
Предложена математическая модель состояния опорно-двигательного аппарата тела человека при выполнении регулировочных технологических воздействий на техническое средство, дана оценка безопасности их выполнения с учетом антропометрических характеристик работника.
Статья посвящена вопросу разработки универсального технического средства для переработки и утилизации несеменной части урожая лубяных культур в полевых условиях в послеуборочный период.
Рассмотрена архитектура системного представления концепции повышения продуктивности (урожайности) растениеводства путем улучшения плодородия почвы за счет внесения удобрений. Проанализирована структурная эволюция подсистемы управления технологическим процессом в условиях оперативного времени, сформулированы требования к исполнительным механизмам дозатора, исходя из агротехнологических требований выполнения операции внесения удобрений. Обоснованы принципы функционирования автоматизированной системы дифференцированного дозирования сыпучих материалов. Разработан и апробирован алгоритм расчета управляющей (командной) информации на входе исполнительного механизма дозатора, который служит теоретической основой программного обеспечения точности и оперативности дифференцированного внесения удобрений в рамках концепции точного земледелия. Полученное аналитическое выражение представляет собой математическую модель зависимости управляющей (командной) информации от конструктивно-технических параметров применяемого средства механизации, технологических режимов выполнения работы, физико-механических характеристик сыпучих материалов, что создает предпосылки для реализации методически корректного математического обеспечения и позволяет вести имитационные вычислительные эксперименты на этапе проектирования автоматизированной системы. Результаты компьютерных исследований в табличной среде Excel показали надежность модели, адекватность поведения выходных переменных в зависимости входных факторов: так, увеличение нормы внесения удобрений и скорости прямолинейного движения агрегата сопровождается пропорциональным ростом величины управляющего параметра, т. е. числа оборотов на входе вала высевающего аппарата. Изменение удельного веса применяемого удобрения вносит изменения управляющей информации в обратной пропорциональности. Представлено инженерное решение по замене привода вала высевающего аппарата серийно выпускаемой посевной машины для автоматизации работы дозатора на основе GLONASS/GPS и GIS-технологий. Эксплуатационно-технологическое тестирование работоспособности экспериментального образца, проведенное на опытном поле при внесении минеральных удобрений, показало функциональную работоспособность автоматизированной системы в целом, а также подтвердило корректность принятых методологических предпосылок.
Успехи в возделывании хлопчатника во многом зависят от сроков и качества подготовки почвы к посеву и посева, а последний, в свою очередь, – от способов проведения посевной и совершенствования конструкции машин. Целью исследования является обоснование формы гребней и параметров формовщика гребней к хлопковой сеялке. Авторами предложена новая технология посева с одновременным формированием гребней. Теоретически обоснованы форма и параметры гребня. При выполнении формы гребня в виде равнобокой трапеции и соответственно с высотой и шириной поверхности гребня не менее 100 мм и 160 мм обеспечивается защита семенного ложа от затопления дождевыми потоками. Приведена конструкция разработанного формовщика гребней к хлопковой сеялке для осуществления предложенной технологии.
В статье приводятся результаты исследования по обоснованию технологии точного и штучного высева, включающей рабочий орган для внесения удобрений, формирователь-уплотнитель гребня с закрепленным к нему высевающим сошником, загортач для заделки семян, прикатывающий каток, устройство для укладки поливного шланга и загортач для заделки шланга в почву.
