Рациональное поддержание лугов и пастбищ с одновременным вводом длительных залежных земель в сельскохозяйственный оборот возможно только посредством совершенствования существующих агротехнических приёмов, среди которых наименее энергоёмким является посев. Произведена оценка неравномерности высева мелкосеменных культур с использованием технической модернизации сеялки, оснащённой механическими высевающими аппаратами и инновационной сошниковой группой, обеспечивающей качественный посев. Комплексные исследования проводились на базе ФГБОУ ВО Тверской ГСХА. Представлены методики лабораторных и полевых опытов посева разных видов кормовых растений. Представлен системный подход для оценки и осуществления посева поливидового агрофитоценоза мелкосеменных культур, включающий в себя этапы: изучение профиля почвенного слоя, необходимого для дружного прорастания семян; анализ параметров размещения семенного материала, учитывающий глубину заделки, ширину междурядий, ширину между семенами в рядках и определяющий моделируемый уровень густоты стояния растений; оценка возможности модернизации и использования зернотуковой сеялки СЗ-3,6 для одновременного высева семян двух культур; разработка и исследование комбинированного сошника для одновременного полосного посева двух разных культур. Полученные данные направлены на расширение теоретической и практической базы для обоснования разработки новых посевных машин и их рабочих органов, а также процесса создания высокопродуктивных многокомпонентных агрофитоценозов кормового направления использования. На следующих этапах исследований планируется осуществить оптимизацию методики высева сельскохозяйственных растений с целью уменьшения ее трудоёмкости, а также провести полевые испытания посевной секции с использованием различных видов мелкосеменных культур.

Одним из способов конвективной сушки зернистых материалов, позволяющим интенсифицировать процесс, является их сушка в аппарате с псевдоожиженым слоем. Важными преимуществами сушилок с псевдоожиженным слоем являются равномерность сушки всех частиц, находящихся в слое, и легкость загрузки и выгрузки материала. Целью работы являлось экспериментальное исследование гидродинамики псевдоожиженного слоя семян проса и гороха и определение на основе этих данных первой критической скорости (скорости начала псевдоожижения). В эксперименте исследованы семена малого и большого размера (просо и горох). По полученным экспериментальным данным построены кривые псевдоожижения ∆Р = f(v) для проса и гороха, по которым определены первые критические скорости псевдоожижения (0,73 м/с для проса и 1,68 м/с для гороха). Найденные экспериментально значения первой критической скорости псевдоожижения сопоставлены со значениями, рассчитанными по уравнениям О.М. Тодеса, Вэнь и Ю. Грейс. Показано, что все указанные уравнения обеспечивают приемлемую точность вычислений, но точность расчетов по уравнению О.М. Тодеса несколько выше, поэтому она рекомендована авторами для инженерных расчетов. Значение первой критической скорости псевдоожижения, рассчитанное по формуле О.М. Тодеса, для проса составило 0,69 м/с, для гороха – 1,60 м/с. Исследования показали хорошую сходимость расчетных и экспериментальных данных по первым критическим скоростям псевдоожижения (относительная погрешность для проса составила 5,5%, для гороха – 4,8%), что обусловлено правильной геометрической формой исследованных семян, близкой к сферической. Доказана применимость формулы О.М. Тодеса для расчета первой критической скорости псевдоожижения исследуемых семян в процессе сушки.

При обработке почвы вертикально-ротационным ограничителем ширины ряда малины происходит ее поперечный перенос вращающимися ножами. В связи с этим целесообразно найти возможность управления указанным процессом. Выявлено влияние конструктивных параметров ограничителя ширины ряда малины на характер и степень бокового смещения поперечного сечения обработанной полосы почвы. Оценка интенсивности процесса поперечного перераспределения почвы производилась сравнением положений центров тяжести поперечного сечения обработанной полосы до обработки и после неё. Исследования проводились на средних и тяжелых суглинках с содержанием гумуса менее 2,5% и широкими пределами варьирования влажности и засоренности обрабатываемой полосы. При диаметре ротора порядка 900 мм боковое смещение центра тяжести поперечного сечения обрабатываемой полосы варьируется в пределах 50…100 мм. Авторами установлено, что управление поперечным смещением почвенного пласта возможно при постоянном угле наклона оси вращения ножевого ротора вперед, равном 18º , путем изменения величины угла поперечного наклона указанной оси в сторону центра междурядья в пределах от 10 до 20º . В результате значительная часть отбрасываемой почвы возвращается на поверхность обрабатываемой полосы, сводя к минимуму отброс за ее пределы и исключая возможность повреждения побегов малины. Предлагаемый авторами ограничитель, снабженный продольным отбойным щитком, установленным под углом к вертикали, при минимальной энергоемкости процесса способствует поддержанию поперечного профиля поверхности междурядья малины в выровненном состоянии на протяжении всего срока эксплуатации плантации.

В отопительный период температура приточного воздуха ниже, чем в производственных помещениях, охлажденный воздух плотнее. Поступая в теплое помещение, он стремится вниз, и это явление приводит к образованию охлажденных и застойных зон. В статье представлено теоретическое исследование о возможности обеспечения максимальной дальности распространения неизотермической струи приточного воздуха путем угловой коррекции вектора потока на выходе из вентиляционной установки. С опорой на материалы теории бесканального распределения воздуха произведены расчеты и построен график траекторий движения потока приточного воздуха из комбинированной климатической установки с утилизацией теплоты в производственном помещении в интервале наружных температур от +10 до –40°C. С учетом длительности наружных температур построены плоские срезы трехмерного графика с шагом 10°C в диапазоне от +10 до –30°C. Установлено, что максимальная зона обслуживания установки ограничена дальностью распространения струи приточного воздуха, и ее можно увеличить путем изменения направления вектора потока на угол в диапазоне 0…34°. Значение угла наклона вектора потока струи приточного воздух определяется полученной аппроксимационной зависимостью. С учетом регулирования вектора потока дополнена формула М.З. Печатникова для определения дальности распространения ограниченной осесимметричной струи. Проведенные исследования позволили установить зависимости дальности распространения струи приточного воздуха установки от наружной температуры и угла наклона вектора потока, а также теоретический диапазон варьирования угла наклона вектора потока, который составляет 0…34°.

Промышленное производство фитомассы микроводорослей энергетического назначения на отходах сельхозпроизводства позволяет решать не только проблемы внутреннего энергообеспечения хозяйств, но и экологические проблемы в аграрном секторе. Схема замкнутого цикла энергообеспечения комплекса КРС позволяет получить горячую воду, кормовые добавки к рациону КРС, биогумус, моторное биотопливо и углекислый газ, который целесообразно использовать в процессе культивирования микроводорослей. Приведено исследование экспериментального процесса культивирования микроводорослей в фотобиореакторе в целях изучения влияния технологических условий на продуктивность микроводоросли и получения исходных данных для разработки замкнутых циклов использования энергетического потенциала альгамассы в теплоэлектрообеспечении различных производств, в том числе сельхозпредприятий (животноводческие комплексы, птицефермы и т.д.). Эксперименты проводились на фотобиореакторе для культивирования микроводорослей с интеллектуальной системой управления. Разрабатываемый фотобиореактор отличается от известных пульсационным гидродинамическим режимом подачи питательного раствора, что обеспечивает повышение продуктивности культивирования микроводоросли до 15%. Экспериментальное моделирование условий культивирования микроводоросли Chlorella vulgaris на комбинированном питании (среда Тамийя + навозный субстрат) показало заметное увеличение продуктивности культуры при добавлении в состав питательной среды экстракта навоза КРС в количестве от 30 до 60% (об.), что может быть использовано при разработке замкнутых циклов теплоэлектрообеспечения ферм КРС на основе биотоплива третьего поколения, получаемого из фитомассы микроводорослей.

Для эффективного ведения сельскохозяйственных работ активно используются мелиоративные комплексы – например, обводные каналы. Одним из основных факторов, снижающих качество мелиоративных работ, является точность позиционирования профиля грунта при расчистке или устройстве каналов. Для разработки мелиоративных каналов используется экскаваторная техника. Модернизация экскаваторов внедрением в их конструкцию автоматических систем нивелирования (АСН) позволяет увеличить скорость и точность выполнения работ, следовательно, и производительность. Рассмотрены три основных решения АСН при эксплуатации экскаваторов: АСН 2D система контроля; АСН спутниковая система контроля; АСН AUTO спутниковая система нивелирования. Полевые испытания проведены на полигоне с проверкой качества возведения насыпи экскаватором JCB JS205 модернизированного АСН. Полученные данные сравнивались с результатами выполнения работ профилирования экскаватором JCB JS205 без АСН. Результаты исследований показали, что наиболее совершенной оказалась АСН AUTO спутниковая система нивелирования, поскольку при ее использовании качество выполняемых работ практически не зависит от человеческого фактора. Также угол отклонения разрабатываемой насыпи от проектного заданного угла на 1 кв. м для экскаватора с АСН AUTO спутниковой системы нивелирования составил меньшее значение (2,4%) в отличие от АСН 2D системы контроля (8,3%) и АСН спутниковой системы контроля (6%). Для экскаватора без АСН этот показатель составил 11,1%. Целесообразна модернизация экскаваторов внедрением системы автоматического нивелирования, позволяющая увеличить производительность техники на 200%, а точность выполняемых работ – в 2 раза.

Одним из часто встречающихся в машиностроении и строительстве видом соединения является соединение «Вал-отверстие». Возникающие при его нагружении механические напряжения распределяются сложным образом в месте контакта соединения и в некоторых случаях могут привести к его разрушению. Поэтому в процессе проектирования важно уметь рассчитывать механические напряжения в зоне контакта. Традиционно в расчетах полагается, что контактные напряжения распределены по косинусоидальному закону. Однако это не совсем верно, особенно при различных диаметрах вала и отверстия. Опираясь на теоретические исследования по определению зоны контакта вала и отверстия (в том числе и при различных их диаметрах) и распределению напряжений в зоне контакта, авторами в среде APMWinMachine проведены численные расчеты напряжений в объеме вала и пластины с отверстием при нагружении соединения «Вал-отверстие». Расчеты производились для двумерного случая методом конечных элементов в программе APMStructure. Расчеты показали, что при равенстве диаметров в соединении распределение напряжений близко к косинусоидальному, при этом в зоне контакта возникает только один концентратор напряжения, находящийся на прямой действия нагружающей силы. Однако при наличии даже небольшого расхождения в диаметрах вала и отверстия в месте контакта возникает три зоны концентрации напряжений, в которых возможно разрушение соединения. Это центральная зона и две боковых, угловое расстояние между которыми можно рассчитать, исходя из известных формул, полученных теоретически. Проведен эксперимент с моделью из оргстекла, качественно подтверждающий правильность проведенных расчетов.

В сельском хозяйстве продолжается процесс сокращения парка техники, что ведет к нарушению агротехнических сроков технологических операций, недополучению и потерям продукции. Воспроизводство машинно-тракторного парка в сельском хозяйстве возможно при условии наличия финансовых источников для этого процесса: собственных (амортизация, прибыль) или заемных средств. На основе анализа статистических данных Росстата, Минсельхоза России и публикаций научных журналов установлено, что доля инвестиций в машины и оборудование в общем объеме инвестиций в основной капитал в сельском хозяйстве в 2017-2019 гг. была на 30% меньше, чем в целом по экономике России. В источниках финансирования инвестиций доля собственных средств составляла более 50%, в том числе доля амортизации – около 20%, что свидетельствует о том, что механизм воспроизводства работает недостаточно эффективно. Недостаточен и объем прибыли. В 2019 г. доля предприятий с рентабельностью более 10% (при которой возможен процесс воспроизводства) составила 55%. Высокая задолженность по кредитам (около 7% от всей выручки сельскохозяйственных организаций, 136% от прибыли в 2019 г.) обусловливает необходимость государственной поддержки приобретения и поиска путей более эффективной работы механизма воспроизводства.

Ускоренные темпы технико-технологических инноваций, роботизации и цифровизации способствуют развитию и трансформации сельскохозяйственной техники, машин и оборудования. Внедрение цифровых сервисов в АПК позволяет повысить эффективность администрирования в отрасли, скорость оборота капитала, эффективность использования ресурсов, прозрачность процессов предоставления мер господдержки, сократить затраты сельскохозяйственных товаропроизводителей на предоставление отчетности. Применение современных цифровых технологий позволяет повысить эффективность технологических операций по посеву и уборке, производить векторизацию посевной площади, точно и оперативно определять индекс вегетации. Применение технологии точного земледелия способствует минимизации факторов неопределенности, обеспечивает планирование и рациональное использование производственных процессов, рост производительности и качества труда. Автоматизированные процессы настройки сельскохозяйственной техники позволяют максимально увеличивать ее производительность, исключая необходимость постоянных ручных регулировок, снижать нагрузку на оператора в процессе работы. Несмотря на интенсивное внедрение цифровых технологий в сельском хозяйстве, в силу специфики отрасли невозможно полностью перевести аграриев на удаленное цифровое производство. Плохое покрытие сельской местности сетями Интернет, отсутствие свободных денежных средств у малых и средних форм хозяйствования для закупки техники и технологий и отсутствие высококвалифицированных кадров не позволяют в полном объеме использовать новые цифровые решения. Анализ цифровых трансформаций в сельском хозяйстве показал, что скорость и масштабы происходящих трансформаций приводят к развитию определенных диспропорций в экономике. Негативным следствием массовой цифровизации производства является высвобождение трудовых ресурсов, приводящее также к негативным социальным последствиям. Дальнейшую цифровизацию агропромышленного комплекса необходимо проводить в симбиозе между технологическими решениями (онлайн) и работой специалистов на местах «в полях» (офлайн).

В современных условиях для сельхозпредприятий организация внутрихозяйственного производства комбикормов из собственного зернового сырья является экономически оправданной. Авторами выполнена сравнительная технико-экономическая оценка традиционного и модульного малого внутрихозяйственного комбикормового предприятия производительностью 2 т/ч, рассчитанного для сельхозпредприятий со средним поголовьем 6…8 тыс. гол. свиней. Предлагаемый модульный завод состоит из двух модулей: оперативного хранения сырья и основного модуля измельчения и смешивания. Модули с установленным оборудованием доставляются и размещаются на легком фундаменте, соединяются транспортным оборудованием между собой и с емкостями для сырья и готовой продукции. Традиционный завод представляет собой размещенную в ангаре технологическую линию измельчения, дозирования и смешивания сырья, включающую сепаратор, молотковую дробилку, весовое оборудование, смеситель, ёмкости для сырья и готовой продукции, транспортное и аспирационное оборудование. Технико-экономический анализ показал, что создание и эксплуатация внутрихозяйственного модульного предприятия требует на 41% меньше капитальных вложений, чем традиционный комбикормовый завод той же мощности. Эксплуатация малого модульного завода по сравнению с традиционным предприятием позволит снизить эксплуатационные расходы на 23,8% (с 3094 до 2358 тыс. руб.), увеличить удельный экономический эффект от производства комбикорма на 1,6% (с 8,64 до 8,78 тыс. руб/т) и рентабельность продукции на 4% (с 10,2 до 10,6%), снизить простой срок окупаемости предприятия на 42% (с 0,8 до 0,46 года), увеличить чистую приведенную стоимость на 3% (с 66167 до 68216 тыс. руб.). Эксплуатация модульных внутрихозяйственных предприятий производительностью до 3 т/ч, производящих рассыпной комбикорм, является прибыльной и экономически оправданной, позволяет повысить эффективность производства комбикормов для сельскохозяйственных животных.

Статья посвящена академику РАН, доктору экономических наук, профессору, Заслуженному деятелю наук Российской Федерации, Почетному работнику высшего образования России Юрию Александровичу Конкину. Закончив с отличием факультет механизации сельского хозяйства Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства (МИМЭСХ) Ю.А. Конкин проделал путь от ассистента, доцента, профессора кафедры организации сельскохозяйственных предприятий до ректора Московского института инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П. Горячкина – ведущего вуза по подготовке высококвалифицированных инженерных кадров. Юрий Александрович с присущей ему энергией организатора, талантом педагога и ученого активно занимался совершенствованием преподавания экономических дисциплин по подготовке специалистов агроинженерного профиля. Под руководством академика Ю.А. Конкина, являющегося основоположником научной школы по вопросам амортизации и сроков службы техники, восстановления и обновления парка машин, экономики ремонта сельскохозяйственной техники, защищено около 80 докторских и кандидатских диссертаций. Многие его ученики в последующем стали профессорами, ведущими специалистами в области экономики сельского хозяйства. В его творческом активе более 200 научных работ и учебно-методических разработок. Научная и педагогическая деятельность Ю.А. Конкина отмечена семью правительственными наградами, в том числе орденом «Знак почета», четырьмя золотыми медалями ВДНХ «За достигнутые успехи в развитии народного хозяйства СССР».

Истоки инженерно-экономической научной школы неразрывно связаны с развитием агроэкономической науки в МИМЭСХ-МИИСП-МГАУ им. В.П. Горячкина. Формированию и развитию инженерно-экономической научной школы способствовало создание в 1932 г кафедры организации социалистических сельскохозяйственных предприятий. Инженерно-экономическая научная школа, развивая и накапливая научный потенциал и опыт учебно-методической работы, способствовала появлению новых направлений научных исследований в области экономики и организации механизации и электрификации сельского хозяйства, формированию и совершенствованию учебных и научно-исследовательских структур. Достойный вклад в дело становления и развития инженерно-экономической научной школы университета внесли доктор экономических наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР Николай Степанович Власов и академик РАН, доктор экономических наук, профессор Юрий Александрович Конкин, которому 21 октября 2021 г. исполняется 90 лет.