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
В статье выполнен обзор существующих методов передачи данных от биологии к инженерии. Отмечено, что все существующие методы условно можно разделить на два типа: основанные на решении и основанные на проблеме.
В статье приведено описание перспективного двигателя внутреннего сгорания, эффективно работающего с высоким коэффициентом полезного действия и минимальным выбросом вредных веществ за счет утилизации тепла отработавших газов и снижения тепловых потерь вследствие передачи в охлаждающую жидкость.
В данной статье приведены результаты приемочных испытаний технологической линии сортировки и фасовки яблок ЛСП-4, проходивших в производственных условиях ОАО «Остромечево» Брестского района, и экономическая эффективность её применения.
Статья посвящена общим вопросам методологии (стратегии) передачи решений от биологии к инженерии для решения конкретных технических задач. В статье на основании знакомства с зарубежными работами, существующими стандартами и открытыми онлайн-ресурсами выполнен обзор терминологии бионики для правильного ее применения при решении задач инженерного проектирования, в том числе в области земледельческой механики.
В данной статье приведены результаты приемочных испытаний опрыскивателя двухрядного для ягодников ОД-2, проходивших в производственных условиях ФХ «Мой сад» и РУП «Толочинский консервный завод», а также экономическая эффективность его применения.
В статье приводится анализ обеспеченности льнозаводов техникой для основной и предпосевной подготовки почвы, внесения удобрений, посева и ухода за посевами льна в республике. Приводится техника, разработанная Центром для механизации основных процессов.
В статье изложены результаты расчетов и конструктивных и кинематических параметров конструкции для обоснования комбинированного рабочего органа к отечественной транспортно-технологической системе СТТ-25.
Разработанные РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» машины для основной безотвальной обработки почвы предназначены для почвовлагосберегающей обработки почвы преимущественно на склоновых землях. В статье показаны особенности и преимущества новых машин, приведены сведения об их назначении, устройстве, рабочих органах, результатах испытаний, а также об инновационных решениях, использованных при разработке этих машин, и перспективах их развития.
В статье представлены патенты Республики Беларусь на полезные модели, которые позволяют по сравнению с известными машинами для безотвальной обработки почвы, в том числе и на склонах, расширить их функциональные возможности, повысить влагонакопление и влагозадержание, а также техническую и технологическую надежность.
Рассмотрены особенности разработки алгоритма рационального комплектования машинно-тракторных агрегатов для основной обработки почвы.
Общий объем мирового производства шкурок норки с 2000 года по 2015 год увеличился в 2,5 раза и в 2015 году составил более 80 млн шкурок. Однако пандемический кризис с 2020 года и закрытие звероводства в Дании (до 2022 г.) способствовало снижению производства шкурок норки в мире до 20 млн штук. К декабрю 2020 г. цены на шкурки норки повысились от 50 до 100 %. В Беларуси с 2000 по 2021 гг. производство шкурок норки снизилось до 0,6 млн штук в год. Одним из факторов, повлиявших на данное сокращение, стали корма и их ценовая доступность. Экономические условия на сегодняшний день требуют использования высокоэффективных энергосберегающих технологий безотходного производства. Наиболее актуальной задачей данного направления является внедрение безвредных методов переработки биологических отходов, отходов от переработки овощей, фруктов и других культур, которые представляют собой ценное вторичное сырье для производства кормов.
Современная доильная техника должна быть не только высокопроизводительной, но и отвечающей физиологическим потребностям животных, обеспечивая полный вывод молока. Серийные доильные аппараты не в полной мере выполняют вышеуказанные функции. Применение существующей технологии доения коров, а также доильных аппаратов не позволяет полностью адаптировать процесс доения к физиологическим потребностям и особенностям животных. Наиболее актуальной и при этом сложнореализуемой является задача по устранению наползания и спадания доильных стаканов, так как оба эти явления нарушают процесс доения, требуют дополнительных затрат труда и нередко сопровождаются снижением продуктивности. Конструкция современного доильного стакана далека от идеальной. Этот узел является наиболее важным в доильном оборудовании, поскольку непосредственно контактирует с коровой, являясь границей между физиологией животного и технологией.
Доильный аппарат является основным элементом доильной установки. Независимо от его конструктивных особенностей, он предназначен для высасывания молока из вымени под действием вакуума. Доильные стаканы, укомплектованные сосковой резиной, являются исполнительными механизмами доильного аппарата. От эффективности работы сосковой резины зависит не только качество выдаивания, но и состояние здоровья молочного стада, поскольку ее конструктивными особенностями обусловлена эффективность процесса доения.
Как показывают передовой опыт и зоотехнические исследования, продуктивность коров закладывается уже на уровне выращивания телят молочного периода. На интенсивный рост телят в первую очередь влияют корма. Для ускоренного развития телят приучают к поеданию и растительных кормов, которые трудно перевариваемы в молодом организме. Для этого разработаны технология и автоматизированный комплект оборудования, позволяющие переработать местный зернофураж в легкоусвояемый концентрат.
Рассмотрены особенности аппаратной и программной реализации системы идентификации предмаститного состояния вымени дойного стада КРС.
В статье рассматривается проблемы преждевременного износа головок крепежных элементов, фиксирующих быстроизнашиваемые элементы почвообрабатывающих машин.
Задача работы заключалась в получении согласованного ресурса эксплуатации болта и закрепляемого им изделия. Достижение поставленной задачи достигнуто применением разработанной технологии локального повышения прочности и износостойкости крепежного элемента.
Представлены результаты изучения самозатачивания наплавленных плужных лемехов. Представлены материаловедческие резервы обеспечения самозатачивания за счет регулирования износостойкости наплавленного слоя и стальной основы. Показано, что применение борсодержащих сплавов высокой абразивной износостойкости позволяет повысить твердость стальной основы и обеспечить повышение общего ресурса наплавленного лемеха.
Отмечено, что существенным фактором реализации эффекта самозатачивания плужных лемехов является стабильность обрабатываемого почвенного слоя. Разнообразие почвенных условий Беларуси, даже в пределах одного региона, создает определенные сложности реализации самозатачивания. Наиболее эффективно применение наплавленных плужных лемехов в условиях стабильного состава тяжелых почв с высоким абразивным воздействием.
В статье представлены результаты теоретических исследований по обоснованию основных параметров волнистого диска к почвообрабатывающему агрегату для влагонакопления и влагозадержания на склоновых землях, учитывающие качество и надежность технологического процесса, выполняемого диском при обработке верхнего слоя почвы.
В статье представлены результаты теоретических исследований по обоснованию основных параметров опорно-прикатывающего и мульчирующего катков, входящих в состав почвообрабатывающего агрегата для влагонакопления и влагозадержания на склоновых землях.
В статье теоретически обоснованы основные параметры рыхлительных рабочих органов чизельного типа, которые входят в состав почвообрабатывающего агрегата для влагонакопления и влагозадержания на склоновых землях и обеспечивают одновременное рыхление как пахотного, так и подпахотного слоя почвы.
В статье в общем виде рассмотрена автоматизированная сортировка плодов как процесс, состоящий из подачи плодов, классификации и механического разделения. Установлено, что подача плодов призвана решать вопросы формирования потока и транспортирования плодов, классификация – обнаружения и распознавания структуры плода и принятия решения, а механическое разделение потока – смену направления движения плодов.
Анализ физических параметров показал, что размеры яблок сортов «Имант», «Вербное» и «Глостер» подчиняются закону нормального распределения. При этом минимальный размер плода составляет 45 мм, а наибольший – 95 мм, что неизбежно приводит к образованию «двоек» плодов при формировании потока.
Анализ вероятности появления возможных «двоек» плодов с учетом агротехнических требований позволил обосновать модель автоматизированного процесса сортирования плодов, при котором двойки плодов относятся к более высокому сорту.
Результаты исследований применены РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» при разработке технологической линии сортировки и фасовки яблок ЛСП-4.
В данной статье проведено исследование основных физико-механических свойств и размерных характеристик ветвей яблонь сортов Глостер и Ред Принц.
В данной статье рассмотрены различные методы идентификации качества плодов с целью их сортировки. Наряду с идентификацией качества органолептическим методом с использованием органов чувств человека рассмотрены способы идентификации на основе механических, физических, химических и электромагнитных свойств плодов посредством технических средств.
В данной статье приведен анализ способов автоматизированного разделения потока плодов при их сортировке оптическим методом посредством системы технического зрения. Обоснована схема работы исполнительного механизма делителя потока плодов и экспериментально определен алгоритм определения времени запаздывания срабатывания исполнительного механизма в зависимости от скорости движения главного конвейера.
В данной статье приведен анализ способов формирования потока плодов при их сортировке оптическим методом посредством системы технического зрения. Обоснован однопризнаковый тип потока с равномерным расстоянием между сортируемыми плодами и обоснован их шаг.
В данной статье рассмотрен процесс создания обучающей выборки для обучения искусственной нейронной сети системы технического зрения распознаванию дефектов плодов семечковых культур.
В данной статье приведено обоснование метода осмотра поверхности плодов при их сортировке посредством оптического метода с использованием системы технического зрения.
В данной статье рассмотрен вопрос определения границ экономической эффективности различных агрегатов для механизации наиболее трудоёмких процессов возделывания интенсивных садов в природно-производственных условиях Республики Беларусь, таких как уборка плодов и ягод, обрезка деревьев, утилизация обрезанных веток и сортировка плодов.
Так при выполнении указанных операций один и тот же агрегат в одних условиях при одном объеме работ может быть самым эффективным из ряда других, при ином же объеме работ он может оказаться недостаточно эффективным.
Выполнение данных технологических операций возможно, как с применением ручного труда, так и с использованием машинно-тракторных агрегатов различной производительности. Обоснование выбора способа выполнения операций проводилось на основе анализа удельных затрат при различной годовой наработке. При выборе агрегатов для проведения уборочных работ учитывались также потери урожая от нарушения агротехнических сроков.
В процессе исследования установлено, что применение механизированных средств для выполнения уборки плодов, обрезки деревьев и сортировки плодов целесообразнее, чем применение ручного труда при годовой выработке более 18 га, 130 га и 750 т соответственно. Уборка ягод смородины и аронии полурядным комбайном эффективна при годовой выработке не более 35 га, при большем годовом объеме работ целесообразно применение однорядного самоходного ягодоуборочного комбайна.
В данной работе рассмотрен процесс загрузки яблок в контейнеры при механизированной уборке десертных плодов, предназначенных для длительного хранения.
С целью повышения качества уборки и обеспечения снижения повреждения плодов проведено обоснование конструктивно-технологической схемы устройства для загрузки и его параметров, обеспечивающих минимальное повреждение и максимальную загрузку контейнера плодами при уборке без участия человека.
В данной статье представлено обоснование конструктивно-технологической схемы туннельного устройства шатрового опрыскивателя и основных его конструктивных параметров.
В данной статье приведен обоснование конструктивно-технологической схемы агрегата самоходного универсального для уборки яблок и обрезки деревьев.
В данной статье приведено обоснование параметров платформ для сборщиков плодов и обрезчиков деревьев самоходного агрегата, предназначенного для механизированного выполнения данных операций в садах интенсивного типа Республики Беларусь.
В данной статье описан процесс создания алгоритма трекинга изображения яблок для их отслеживания при оптической сортировке посредством системы технического зрения.
В статье представлены лучшие промышленно освоенные образцы конструкций гребёнчатых граблей-валкователей, а также указаны их достоинства и недостатки, которые были учтены РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» при разработке отечественного аналога гребёнчатых граблей-валкователей ГВГ-9,5 на базе ОАО «Управляющая компания холдинга «Лидсельмаш».
Установлены зависимости определения потерь давления при транспортировании материалов по горизонтальному пневмопроводу. Разработан метод, позволяющий определять величину потерь давления с использованием только таких свойств материала, как его конечная скорость и коэффициент кинетического трения.
Рассмотрены особенности построения функциональной и информационной моделей автоматизированной системы рационального комплектования машинно-тракторных агрегатов для основной обработки почвы.
В статье с помощью экспертного метода оценки по показателям экономичности, долговечности и технологичности разработана оценочная классификация в баллах изделий животноводческих ферм, позволившая определить номенклатуру изделий для эмалирования.
В статье проведен обзор и анализ существующих программных комплексов, роботизированных платформ и машин на основе искусственного интеллекта. Представлен перечень машин, разработанных РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» в рамках VI технологического уклада.
В статье рассмотрена проблема равномерности посадки клубней картофеля и пути ее решения в конструкции современных картофелесажалок. Предложена перспективная конструкция высаживающего аппарата, обеспечивающая точную посадку клубней картофеля.
Рассмотрены основные результаты модернизации диагностического стенда и приведены расчеты на прочность, подтверждающие надежность предлагаемой конструкции стенда.
Приведена перспектива развития, разработки и совершенствования специализированных машин для возделывания и уборки картофеля в соответствии с Системой машин.
В статье дана оценка применения различных решений по совершенствованию ходовых систем тракторных прицепов.
В статье рассмотрен вопрос применения новой, адаптированной к сельскохозяйственным условиям Республики Беларусь, экологически обоснованной технологии утилизации навоза КРС путем приготовления на его основе подстилочного материала. Для оценки ее эффективности был проведен соответствующий SWOT-анализ с рассмотрением сильных и слабых сторон проекта, а также дополнительных возможностей по достижению цели проекта и факторов, осложняющих достижение цели.
Обоснованы конструктивно-технологические параметры и режимы работы вращающихся распылителей для внесения жидких растворов.
В статье приведено сравнение доильных залов с доильным роботом, а также сделана оценка их экономической эффективности для Республики Беларусь.
В статье проведен анализ существующих режимов работы доильных аппаратов, их достоинств и недостатков. Рассмотрен пример совершенствования конструкции доильных аппаратов, работающих в режиме щадящего доения. Предложен один из наиболее перспективных методов физиологической оценки доильных аппаратов на основе тепловизионного контроля. Приведены экспериментальные исследования влияния доильного аппарата на состояние сосков вымени коров по термографическому снимку.
В статье рассмотрены типы упаковок, которые могут применяться для хранения и транспортирования технической продукции нестандартного размера и значительного веса. Рассмотрены конструкции и материалы для изготовления ящиков из древесины, фанеры, сотового (ячеистого) картона, алюминия. На основе существующего деревянного ящика разработана усовершенствованная конструкция ящиков деревянных, включающая планки-полозья, упоры и прижимы для фиксации секций мачты метеорологической, ручки для перемещения ящиков при погрузочно-разгрузочных операциях. Основная цель изменения конструкции заключается в создании надежной конструкции упаковки, удобстве обращения с упаковкой и надежной фиксации элементов упакованного изделия, а также максимальном использовании пространства ящика. В результате для упаковывания мачты используется четыре деревянных ящика, масса которых составила от 5 до 18,5 кг в зависимости от габаритных размеров ящиков.
Выполнен анализ оборудования для сельскохозяйственных нужд и представлен вывод о возможных нововведениях в сегменте дизайна конструкции на примере существующего оборудования. В качестве графического сопровождения описываемых инновационных решений дизайна конструкции на примере самоходного пресс-подборщика льна ПЛС-1 приведена концептуальная модель и описание дизайна конструкции исследуемого оборудования.
В данной статье представлен процесс создания графического интерфейса приложения для системы технического зрения технологической линии сортировки и фасовки яблок ЛСП-4 и приведено описание основных его составляющих.
В статье представлено обоснование условий безударной подачи жидкости из патрубка в штуцеры роторного распределителя.
В статье представлено обоснование основных конструктивных и кинематических параметров роторного распределителя применительно к дисковому адаптеру для внутрипочвенного внесения жидкого навоза.
Был разработан метод целенаправленного синтеза гексафторосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов с заданными химическими свойствами. Проведены лабораторные испытания и производственная проверка предложенного метода синтеза гексафторосиликатов из гексафторосиликатсодержащих (SiF6 2) жидкофазных отходов производства стеклоизделий (сточных вод из адсорберов цеха химического полирования стеклоизделий Борисовского хрустального завода), которые подтвердили возможность выпуска в Республике Беларусь широкого ассортимента гексафторосиликатов реактивной квалификации.
