Развитие мобильной энергетики с учётом агротехнологических ограничений

Проблема поиска оптимального соотношения массы, мощности и рабочей скорости была и остается актуальной задачей со времен формирования основ земледельческой механики. Концепция развития, направленная на повышение производительности и рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов, привела к росту единичной мощности и увеличению массы машин. Анализ тенденций развития тракторов и самоходных машин показал ежегодное увеличение средней мощности вновь созданных тракторов на 2…4 л.с. Реализация потенциала техники повышенной энергонасыщенности возможна за счет дополнительного роста массы машин, увеличивающего уплотнение почвы. Критические напряжения, достигающие значительной глубины, не способствуют процессу полной релаксации почвы. В необрабатываемом слое формируется почвенный горизонт от 25…30 до 100…120 см (с твердостью, соответствующей глиняной укатанной дороге), ограничивающий зону развития корневой системы растений и нарушающий фильтрацию почвы. Интенсивное использование энергонасыщенных агрегатов и самоходных машин привело к накопленному переуплотнению необрабатываемого слоя более 60% пахотных земель. Переуплотнение почвы по следу колес приводит к снижению урожайности зерновых культур на 10% и корнеклубнеплодов на 20%. При модернизации или создании новых образцов машин предлагаем в технико-экономическом обосновании учитывать негативные экологические последствия применения агрегатов и переработать нормативно-методические документы по оценке удельных давлений на почву движителей самоходных машин. Необходимо снижать машинную нагрузку на почву, применяя машины меньшей массы и реализуя мероприятия по разуплотнению подпочвенного горизонта. Следует обосновать параметры и создать линейку роботизированных энергетических систем, комплекс рабочего оборудования и систему управления на принципах мультиагентного управления ансамблями динамических объектов применительно к сельскохозяйственному производству.

1. Зинченко С.И., Зинченко В.С. Формирование плужной подошвы при различных приемах основной обработки серой лесной почвы // Владимирский земледелец. 2015. № 1 (71). С. 2-6. EDN: VHVYBF

2. Sarauskis E., Buragiene S., Romaneckas K., Masilionyte L., Kriauciuniene Z., SakalauskasA., JasinskasA., Karayel D. Deep, shallow and no-tillage effects on soil compaction parameters. Engineering for Rural Development. 2014;13:31-36.

3. Kellera T., Sandina M., Colombia T., Hornd R., Or D. Historical increase in agricultural machinery weights enhanced soil stress levels and adversely affected soil functioning. Soil and Tillage Research. 2019;194:104293. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104293

4. Кузнецов Н.Г., Гапич Д.С., Ширяева Е.В. К вопросу об определении допустимого коэффициента буксования полноприводного колесного трактора // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2014. № 2 (34). С. 176-179. EDN: SFFKYR

5. Канделя М.В., Канделя Н.М., Земляк В.Л., Бумбар И.В. Переуплотнение почв – один из важнейших факторов её деградации // Дальневосточный аграрный вестник. 2019. № 3 (51). С. 105-115. https://doi.org/10.24411/1999-6837-2019-13043

6. Горин Г.С. Механические характеристики почвогрунтов при объёмном деформировании // Наука и техника. 2012 № 3. С. 56-63. EDN: TYNWFL

7. Ерофеева В.А., Иванский Ю.В., Кияев В.И. Управление роем динамических объектов на базе мультиагентного подхода // Компьютерные инструменты в образовании. 2015. № 6. С. 34-42. EDN: VTYVNV

8. Иванов Д.Я. Использование принципов роевого интеллекта для управления целенаправленным поведением массово применяемых микророботов в экстремальных условиях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 9. С. 70-78. EDN: OJDQXT