В статье представлены перспективные направления развития информационно-управляющих систем в сельскохозяйственном производстве, результаты разработки инноваций в данной области в Республике Беларусь на современном этапе.
В статье приводятся результаты выполненных исследований по формированию базы информационного обеспечения анализа материальных ресурсов на предприятии.
В статье выполнена апробация функционирования разработанных авторами модели и алгоритма расчета для оптимизации маршрутов движения машинно-тракторных агрегатов. Изложены принципы формирования базы данных типовых участков простой конфигурации, определен базовый комплекс машинно-тракторных агрегатов для проведения сравнительных расчетов, выполнены расчеты оптимальной траектории движения и производительности МТА.
В статье приводятся анализ существующего состояния технологии точного земледелия в Республике Беларусь, технических средств для ее реализации и отдельные результаты проведенных ГУ «Белорусская МИС» опытов по апробации элементов технологии в условиях хозяйств.
В статье приводится анализ выполненных научных исследований по направлению ресурсосбережения. Представлены функции и направления ресурсосбережения, отмечены основные причины потерь ресурсов. Подчеркивается важность технического обеспечения сельского хозяйства.
Современное сельскохозяйственное производство является высокомеханизированным, обеспечивающим выполнение основных технологических процессов производства продукции растениеводства и животноводства техническими средствами, при работе которых используются различные уровни энергетических ресурсов. Поскольку жидкие и газообразные виды энергетических ресурсов являются природными материалами и их наличие небеспредельно, то широкое использование для промышленных и бытовых нужд обусловливает необходимость их экономии. В последнее время многие специалисты называют энергосбережение залогом экономической безопасности страны. Только в 80-х годах прошлого века получил распространение энергетический анализ в сельскохозяйственном производстве, который ставил своей целью разработку ресурсо- и энергосберегающих технологий производства сельскохозяйственной продукции. Эффективность потребления энергоресурсов в процессе сельскохозяйственного производства при таком энергетическом анализе обычно характеризуют показателем энергетической эффективности, представляющим собой отношение энергии, аккумулированной за счет фотосинтеза и биоконверсии, к полным затратам энергии, получаемой главным образом из невозобновляемых источников, на производство сельскохозяйственной продукции. В статье рассмотрена методология энергетического анализа технологических процессов и средств механизации сельскохозяйственного производства, предложенная академиком М. Е. Мацепуро и получившая название «принцип оптимальной энергоемкости технологических процессов и средств механизации». Она включает показатели полезной энергоемкости при производстве продукции и коэффициент полезного действия рабочего органа или машинно-тракторного агрегата. Оптимальное сочетание этих показателей позволяет минимизировать расход энергии на выполнение технологического процесса, что является основой энергосбережения в сельскохозяйственном производстве.
В статье актуализирована потребность в разработке специализированного комплекса программных средств автоматизированного проектирования рабочих органов машин для ухода за мелиоративными каналами. Изложены результаты компьютерного моделирования процесса очистки мелиоративных каналов, а также результаты инженерного анализа входных параметров каналоочистителей и косилок-измельчителей с ротационными рабочими органами. Приведен перечень решаемых САПР задач, связанных с компьютеризацией инженерных исследований и моделированием поведения конструкций каналоочистительной техники в процессе эксплуатации.
Целью данного исследования является разработка теоретических основ вертикальных колебаний комбинированного пахотно-измельчительного машинно-тракторного агрегата и обоснование устойчивости его движения в продольно-вертикальной плоскости. При проведении исследований использованы методы построения расчетных математических моделей функционирования сельскохозяйственных машин и машинных агрегатов, основанные на теории трактора, теории колебаний, теории автоматического регулирования и устойчивости движения, и методы составления программ и численных расчетов на ПЭВМ. Динамика вертикальных колебаний данного агрегата исследована на основе анализа амплитудно-частотных характеристик агрегата как динамической системы, реагирующей на внешние возмущения в виде неровностей поверхности почвы. В результате проведенных аналитических исследований вначале была построена эквивалентная схема данного комбинированного машинно-тракторного агрегата в продольно-вертикальной плоскости, определены характерные его точки, заданы линейные и угловые перемещения, приложены активные силы. Каждое пневматическое колесо агрегата, представленное в виде упругодемпфирующей модели, имеет точечный контакт с неровностями поверхности почвы, которые заданы соответствующими высотами. Используя исходные уравнения динамики в форме Лагранжа 2-го рода, вначале были определены обобщенные координаты, выражения для кинетических и потенциальных энергий, диссипативных функций и обобщенных сил и после необходимых преобразований составлена система из четырех дифференциальных уравнений движения рассматриваемой динамической системы. Далее для полученной системы дифференциальных уравнений были выполнены преобразования Лапласа, что дало возможность получить систему уравнений в операторной форме и подготовить их к виду, удобному для численных расчетов по составленной программе на ПЭВМ. По результатам численных расчетов построены графики амплитудных и фазовых частотных характеристик вертикальных колебаний трактора при различных коэффициентах жесткости его управляемых колес, амплитудно-частотные характеристики колебаний измельчителя в зависимости от его массы и коэффициента жесткости шин опорных колес, а также характеристики колебаний плуга при различных коэффициентах жесткости его полевого опорного пневматического колеса.
Проанализировано существующее состояние сушильных машин на льнозаводах, представлены концептуальные положения их разработки в современных условиях, поставлены задачи, которые должны быть реализованы при разработке и проектировании энергосберегающих сушильных машин для лубяных культур.
В статье дан краткий обзор возможностей метода дискретных элементов – численного метода моделирования поведения сыпучих, твердых, жидких сред. Метод может применяться для обоснования параметров проектируемых сельскохозяйственных машин, взаимодействующих с различными сыпучими сельскохозяйственными материалами.
В статье приведены результаты исследований по обоснованию угла наклона к горизонту продольных звеньев механизма навески рыхлителя устройства для предпосевной обработки гребней с целью обеспечения равномерного рыхления их вершин.
Предложенным нами пружинным рыхлителем одновременно с различными рабочими органами можно провести обработку поверхности гряд, воздействуя только на их поверхностный слой за один проход. В результате этот слой максимально освобождается от сорных растений, что позволяет исключить применение гербицидов пр
В статье проанализирована ситуация с оснащенностью свекловичной отрасли техническими средствами посева сахарной свеклы, указываются перспективы их дальнейшего развития.
Адаптация параметров, формы и структуры почвообрабатывающего орудия к переменным условиям работы – актуальное направление повышения эффективности процесса почвообработки.
Показано, что в системе «источник энергии – рабочий орган – почва» происходит самоадаптация посредством изменения структуры системы, когда часть обрабатываемого пласта почвы переходит в пластическое состояние, а другая часть испытывает крошение вследствие хрупкообразных деформаций и сдвигов с образованием промежуточных рабочих поверхностей. Адаптивные системы рассмотрены с привлечением элементов теории систем автоматического регулирования.
Возможно использование самоорганизующейся системы лишь в экспериментальный период. Затем она может быть заменена системой с формой рабочей поверхности, выполненной по форме уплотненного тела из почвы, либо по форме одной из поверхностей сдвигов в почве (поверхности скольжения элементов пласта), либо может повторять форму экспериментальной поверхности из гибкого материала.
В статье освещены методы и результаты определения физико-механических свойств дражированных семян сахарной свеклы, которые необходимы при проектировании высевающих систем: размерно-весовые характеристики, объемная масса семян, коэффициент внутреннего трения, коэффициент парусности и скорость витания.
В статье приведены результаты исследований с целью обоснования геометрической формы рабочей поверхности рыхлителя комбинированного агрегата.
В статье обоснованы конструктивно-технологические параметры и режимы работы катушечного дозирующего устройства для дифференцированного внесения минеральных удобрений.
Приведены методики расчета вместимости бункеров-накопителей исходных компонентов, наддозаторных бункеров, бункеров-накопителей готовой продукции, а также специализированных бункеров, выполняющих не только роль накопителя компонента, но и роль емкости, в которой происходят процессы, изменяющие свойства того же компонента.
В статье описывается ситуация в свекловичной отрасли с технической оснащенностью уборки сахарной свеклы, указываются перспективы ее дальнейшего развития.
На основе использования исходных уравнений динамики в форме Лагранжа 2-го рода построена расчетная математическая модель движения ботвоуборочной машины, которая фронтально установлена на колесный трактор. По численному решению уравнений на ПК определены оптимальные конструктивные и кинематические параметры фронтально навешенной на трактор ботвоуборочной машины.
В статье представлен краткий обзор обеспечения населения Республики Беларусь продуктами питания, производимыми в отрасли плодоводства. Предложено решение проблемы уборки опавших на землю плодов как одно из направлений увеличения объемов производства фруктов с целью максимального использования выращенного урожая.
В статье изложены результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения ленты льнотресты в рулоне до заданной линейной плотности прицепным рулонным пресс-подборщиком и даны предложения по выбору параметров работы рулонного пресс-подборщика для обеспечения заданной линейной плотности.
В статье проведен анализ режимов работы мяльно-трепальной машины для переработки отходов трепания в зависимости от исходного номера льнотресты с целью получения наиболее качественного короткого льноволокна.
В статье представлены результаты исследований по производству котонизированного льняного волокна с целью его использования для тканей бытового назначения и изготовления упаковки. При этом, кроме разработанного технологического процесса, дана характеристика различных номеров короткого льняного волокна, предназначенного для котонизации химико-механическим способом. Представлена разработанная рецептура химического реагента для предварительной обработки низкосортного короткого льняного волокна. Изложена сущность протекающих процессов при обработке низкосортного короткого льняного волокна химическим реагентом.
В статье проведен анализ режимов работы мяльно-трепальной машины для переработки отходов трепания с целью получения наиболее качественного короткого льноволокна.
Определены множество, функции и назначение структурных компонентов автоматизированной системы поддержки принятия решений в программах уборки ранних зерновых культур, а также раскрыты взаимосвязи между ними.
В статье приводятся результаты выполненных исследований по взаимодействию плодов с различными поверхностями и даются предложения по наиболее оптимальной конструкции транспортирующих органов плодоуборочного агрегата, предотвращающей соударения плодов при транспортировании.
В статье рассмотрено перспективное направление развития дождевальной техники. Теоретически обоснована конструкция дождевальной насадки с водовоздушным эжектором для регулирования параметров искусственного дождя.
В статье приведен анализ внутренних дефектов, как имеющихся в клубнях картофеля, так и в других фруктах и овощах. Также предложены некоторые методы идентификации клубней для улучшения их качества.
В статье приводятся результаты выполненных исследований по уборке ягод аронии и смородины ягодоуборочным комбайном КПЯ на различных рабочих скоростях движения. Также приведены рекомендации по выбору рабочей скорости.
В статье представлена модель движения потока измельченного растительного материала в силосопроводе кормоуборочного комбайна.
В статье обоснована необходимость учета влияния отклонения ножей от радиального положения на работу роторной косилки. Теоретически установлено, что увеличение массы, угловой скорости, расстояния от центра крепления ножа до центра масс ножа, а также увеличение угла отклонения ножа и подачи на нож увеличивают его силовое воздействие на срезаемую и измельчаемую растительность. Отклонение ножа от радиального положения на 90° следует считать предельным.
Для увеличения силы воздействия при прочих равных параметрах необходимо стремиться к возможному уменьшению кинематического радиуса несущей части ротора.
В статье рассмотрено направление повышения эффективности процесса прессования и уборки грубых кормов. Даны описание и результаты испытаний накопителя к пресс-подборщикам, приведен расчет эффективности применения накопителя.
В статье приведены сведения о возможности применения для кормления животных различных видов экструдированных зерновых кормов.
В статье обоснован выбор рабочих органов гидродиспергатора для измельчения зерновых кормов, приведены теоретические исследования по определению параметров его измельчающих рабочих органов.
Использование в рационах молодняка крупного рогатого скота 5 % экструдированного пищевого концентрата способствует увеличению среднесуточных приростов бычков на 7 % и снижению затрат кормов на получение прироста на 6 %, увеличению прибыли на 11 %.
В статье приводятся результаты выполненных исследований по оценке работы устройства очистки бункеров для хранения кормов методом регрессионного анализа.
Рассмотрен вопрос определения основных геометрических параметров пористой полости, расположенной в сосковой резине по высоте тела соска животного.
В статье приводятся результаты выполненных исследований по обоснованию режимов работы дизелей тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин.
Эффективной в создании теплонапряженных систем для параметрического ряда мобильных сельскохозяйственных машин является разработка модульных систем. Модульный ряд теплонапряженных систем на примере параметрического ряда тракторов «Беларус» позволяет осуществить глубокую унификацию систем и обеспечить значимую экономию финансовых средств на этапах производства и в процессе эксплуатации.
Предложена методология проектирования, которая объединила новые научные положения в этом направлении. Методология проектирования систем дополнена морфологическим методом разработки структурных схем и конструкций, и, что особенно существенно, предложена нормативная (численная) оценка сложности системы, позволяющая проводить сравнительную оценку разрабатываемых систем относительно базовых. Морфологический метод и модульный принцип в своей совокупности являются новым эффективным направлением в создании перспективных систем мобильных сельскохозяйственных машин.
В статье приводится аналитическое доказательство ограниченного применения зарубежных машин с пассивными скреперами, изложены требования к последним для условий Беларуси, предложено пассивные отвалы оснастить открытыми винтовыми конвейерами, что позволит расширить сферу применения мобильных машин в условиях Республики Беларусь.
Проведены экспериментальные исследования процесса гомогенизации жидкого навоза в замкнутом открытом канале мешалкой с лопастным рабочим органом и определены ее некоторые оптимальные параметры.
В статье дано описание устройства и работы новой самозагружающейся машины для внесения полужидкого навоза. Для качественного выполнения технологического процесса внесения навоза предложено дозирующее устройство, позволяющее повысить точность дозирования.
В результате теоретических исследований получено уравнение, позволяющее определить мощность, потребляемую мешалкой с лопастным рабочим органом при гомогенизации жидкого навоза, с учетом типа рабочего органа, его геометрических параметров и физико-механических свойств гомогенизируемой среды.
В статье представлены результаты расчетов эмиссии аммиачного азота из ежегодно образующегося в сельскохозяйственном производстве Беларуси жидкого навоза крупного рогатого скота, свиней и куриного помета. Определены объемы снижения потерь аммиачного азота за счет применения технологий подкисления жидкого навоза (Slurry acidification Technology – SAT) в животноводческих помещениях, хранилищах и при его внесении на поля в качестве удобрений. С учетом технологических, экологических и экономических аспектов данных технологий проведен SWOT-анализ проекта подкисления жидкого навоза в сельскохозяйственном производстве Беларуси.
В статье описана техника для очистки и защиты мелиоративных каналов и открытых водоемов от зарастания сорной растительностью, активно используемая в зарубежных странах с развитой сетью мелиоративных каналов. Актуализирована потребность Республики Беларусь в создании каналоочистительных машин, совершенствовании их рабочих органов и поддержании мелиоративной инфраструктуры в работоспособном состоянии.
В статье предложена методика расчета рационального режима совместной работы двигателя и гидропривода погрузчика с позиции топливной экономичности.
В статье рассматриваются вопросы выбора внутренних параметров гидропривода и механизма навески подъемно-навесного устройства (ПНУ) универсального энергетического средства «Полесье». Представлены формализованное описание выходных параметров ПНУ и результаты их расчета. На основе функциональной математической модели анализа определяются рациональные параметры подъемно-навесного устройства.
В статье рассмотрены вопросы адаптации топливной аппаратуры фирмы Bosch. Приведена ее система Common Rail с электронным блоком управления топливоподачи и датчиками, а также предполагаемая эффективность ее использования на двигателях Минского моторного завода.
В статье приведены теоретические и экспериментальные исследования процесса пневмоактивации слоя стебельчатых кормовых материалов, определены параметры воздушного потока для пневмоактивации кормовых материалов при отделении механических примесей.
