Для снижения рисков и стоимости владения техникой для лизингодателя, особенно в послегарантийный период, необходимы разработка и внедрение новой и автоматизированной системы для сервисного сопровождения техники. В статье представлены анализ и возможности использования счетчиков-индикаторов и технологий нейронных сетей для on-line-контроля технического состояния энергонасыщенных тракторов. Представлен пример использования калькулятора нейросетей, который позволяет выявить неисправности в трансмиссии, а также повысить контролепригодность и объективность оценки текущего технического состояния тракторов, находящихся в лизинге. Счётчики-индикаторы являются встроенными средствами экспресс-диагностирования, и их использование позволяет свести к минимуму подготовительные операции по определению технического состояния, осуществить визуализацию и подсчёт параметров для контроля технического состояния отдельных узлов и агрегатов, повысить эксплуатационную надёжность техники, находящейся в лизинге. Использование технологии нейронных сетей при техническом диагностировании техники позволит обобщить опыт диагностов и сервисных служб (экспертов) для локализации неисправности и дать возможность специалистам с малым опытом работы проводить оценку технического состояния и определять объём необходимой работы для устранения неисправностей, тем самым снизить время и стоимость ремонта.

Получение высококачественного урожая зависит от значительного количества факторов: почвенно-климатических условий, качества семенного или посадочного материала, технологий возделывания, уровня технического оснащения и т.д. Кроме того, на эффективность производства сельскохозяйственной продукции в значительной степени оказывает влияние использование химических препаратов, применяемых для обработки различных биологических объектов (почва, семена, растения), что в свою очередь способствует «загрязнению» используемыми при обработке химическими соединениями и их компонентами почвы, грунтовых вод, рек и водоёмов, самих культивируемых растений. Для исключения негативного действия химических веществ на биологические объекты следует применять альтернативные методы их обработки, в качестве которых могут выступать методы физического воздействия, когда обработка происходит различными видами излучения, газовыми средами и т.д. Сформулированы задачи, которые необходимо решить при проектировании машин, обеспечивающих применение физических методов воздействия на биологический материал, а также основные принципы, которые должны быть заложены в их конструкцию для решения задач по формированию системы сельскохозяйственных машин и технологий, обеспечивающих высокую продуктивность, экологическую безопасность и получение здоровых продуктов питания путем полной или частичной замены химических воздействий физическими. Предложены конструкции устройств, применение которых обеспечит возможность обрабатывать почву, семена и растения физическими методами, направленными на борьбу с сорняками, вредителями и болезнями, а также на стимулирование прорастания и интенсивного развития посевного и посадочного материала, культивируемого как в открытом, так и в защищенном грунтах.

Рабочее оборудование для глубокого рыхления почв тяжёлого механического состава при восстановлении временно не востребованных земель сельскохозяйственного назначения представляет собой агрегат в виде базовой машины и навесного оборудования, который в процессе работы находится под воздействием значительных колебательных нагрузок. Непостоянство физико-механических свойств обрабатываемого грунта влияет на неравномерность глубины рыхления и на работу машины, что является одним из основных технологических показателей оценивающих свойства рыхлителей. Цель исследований – рассматривая рыхлитель как динамическую систему, дать оценку величины колебаний глубины рыхления в зависимости от неровностей поверхности трассы движения машины по полю. Исследования проводились по общепринятым методикам с применением моделирования. Модель функционирования мелиоративного рыхлителя рассматривалась в виде динамической системы «Среда-машина-технологический процесс», осуществляющей преобразование входных возмущений и управляющих воздействий в выходные. Результаты исследования динамических моделей мелиоративного рыхлителя показали, что при средних неровностях рельефа 5…10 см амплитуда колебаний режущей кромки рыхлителя, имеющего пневмоколесный движитель, составляет 8…15 см и 6…12 см для рыхлителя, агрегируемого с трактором, имеющим гусеничный движитель. По агротехническим требованиям при глубине рыхления 0,8 м допустимые отклонения составляют 8 см.

В статье проведено исследование лабораторного образца маневренного агрегата для щелевания горных лугов и пастбищ. Его конструкция адаптирована для работ в горном агроландшафте с деградированными почвами с уклоном обрабатываемых участков до 15°. Объектом исследования технического решения являются конструктивные, технологические, эксплуатационные и агротехнические параметры лабораторного образца, а также графоаналитическое обоснование рабочего процесса щелевания на склоне. Техническая экспертиза лабораторного образца машины проведена в с. Даргавс РСО-Алания на высоте 1540 м над уровнем моря с крутизной склона до 15°. Определение показателей условий испытаний и функциональных показателей работы произведено по ГОСТ 33687-2016. Изготовлен лабораторный образец щелереза для горной зоны с обратным (тупым) углом вхождения в почву, смонтированный на базе минитрактора «Феншоу-180». Разработана оптимальная схема расстановки рабочих органов щелереза, обоснованы технология его движения по склону и конструкция рабочих органов, обеспечивающих расстояние между щелями 1000 ±5 мм, глубину нарезки щелей 200…220 мм, ширину щели 10…30 мм ±5 мм. Разработанный образец агрегата для щелевания горных лугов и пастбищ позволит улучшить влаго- и воздухообеспечение нижних слоев почвы, снизить деградационные процессы склоновых участков, повысить производительность труда, экологическую устойчивость и эффективность лугопастбищного хозяйства.

Процессы движения воздушных сред в различных типах воздуховодов представляют большой практический интерес при проектировании, создании и монтаже распыливающих устройств, применяющихся в сельскохозяйственном производстве для создания искусственного тумана, при мелкодисперсном дождевании, обработке сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней. При анализе существующих методов распыла жидкости, их основных достоинств и недостатков, установлено, что пневматический метод позволяет распыливать загрязненные жидкости и имеет небольшую зависимость качества распыливания от расхода жидкости. Выявлено, что одним из основных факторов, влияющих на качественные показатели распыливающих устройств, является величина динамического давления газовой среды, воздействующей на жидкость в процессе её распыла. Проведены исследования по определению влияния на величину динамического давления воздушного потока при его движении в горизонтальном воздуховоде трех факторов: наличие дополнительного сопротивления, оцениваемого величиной эффективной площади воздуховода; положение точки, в которой измерялось давление относительно оси воздуховода; расстояние точки измерения динамического давления от источника воздушного потока. Опытные данные проверены на воспроизводимость по критерию Кохрена при 5%-ном уровне значимости, который показал, что процесс воспроизводим. Исследования показали, что наличие дополнительного сопротивления в воздуховоде и положение точки измерения динамического давления относительно оси воздуховода имеют одинаковое влияние на его величину. Наиболее существенное влияние на динамическое давление воздушного потока оказывает удаленность точки его измерения от его источника.

Применение удобрений является одним из наиболее эффективных приёмов, обеспечивающих неуклонный рост урожайности чайных плантаций и поддержание её на высоком уровне. Проведен анализ агротехнических требований по закладке и уходу за чайными плантациями с учётом специфических природно-производственных и физиологических особенностей чайных растений. Рассмотрено влияние агротехнических приемов по уходу за чайными плантациями на их продуктивность – таких, как внесение удобрений, подрезка и обработка почвы в междурядье. Установлено, что на развитие и урожайность чайных растений большое влияние оказывают как минеральные, так и органические удобрения. Последние в виде навоза или торфяного компоста, при внесении в четыре года один раз с нормой 50 т/га, дают очень хороший эффект. Органические удобрения в первую очередь вносят на плантации, расположенные на склонах, или на ровные участки с тяжёлыми почвами. Дозы азотных удобрений устанавливают в зависимости от возраста и урожайности чайной плантации. Отмечено, что на плантациях с замкнутыми рядами со шпалерной подрезкой нет необходимости проведения глубокой обработки почвы. На таких плантациях рекомендуется один раз в 3-4 года проводить зимнюю обработку почвы с одновременным внутрипочвенным внесением фосфорных и органических удобрений. Сроки внесения фосфорных удобрений могут корректироваться в зависимости от их содержания в почве. Для питания растений рекомендуется в качестве органического удобрения оставлять материал шпалерной подрезки на плантациях. Согласно действующим агротехническим требованиям оптимальным показателем кислотности почв, при котором чайное растение проявляет максимум жизнеспособности и может дать наибольший урожай листа, является PH 4,0…6,5.

При выращивании масличных роз бόльшая часть работ требует значительных трудовых и энергетических ресурсов. Целью исследования является разработка многофункциональной рабочей сельскохозяйственной машины для механизации технологических операций в малых и средних розоводческих хозяйствах. Модульная машина включает в себя базовый модуль платформеного типа, который в зависимости от выполняемой технологической операции комплектуется системой опрыскивания, пневматической системой обрезки, боковыми панелями или двумя рабочими местами для сборщиков роз. Профили и тип материалов для изготовления базового модуля определены компьютерным моделированием при помощи имитационной модели, разработанной программным продуктом «Solid Works». Для определения параметров модулей использовались графоаналитические модели. Проведенные экспериментальные испытания подтвердили конструктивную прочность технических решений и функциональную пригодность модульной машины. Установлено, что в насаждениях масличной розы при опрыскивании поверхности почвы под кроной куста машина может расходовать 300…400 л/га, а в случае внекорневой подкормки, обработки от болезней и вредителей и других мероприятий – более 1000 л/га. Вариант модульной машины для выборочной обрезки эргономичен и эффективен при максимальном диаметре среза до 25 мм и давлении в пневмосистеме трактора 0,3…0,73 МПа. При механизированной уборке масличной розы с применением модульной машины наибольшего эффекта можно достичь на ухоженных насаждениях с оптимальной высотой кустов 1,5…1,6 м и в период активного цветения (4-5 лет после посадки или омоложения). Возможно применение модульной машины также и для перевозки грузов. Экспериментальные испытания разработанной модульной машины для розоводства подтвердили конструктивную прочность технических решений и функциональную пригодность ее в нескольких технологических операциях.

В ремонтном производстве при контроле линейных размеров могут преследоваться две различные цели. Для достижения одной из них в результате измерения определяют размер контролируемой детали в абсолютных величинах. Для достижения другой цели определяют размер контролируемой детали в пределах предписанных для нее предельных отклонений и по результатам измерения относят деталь к годным или бракуют ее. Вторая цель реализуется с помощью калибров, применение которых значительно увеличивает скорость и снижает трудоёмкость контроля. Но для ремонтных размеров и допусков стандартные калибры не выпускаются – требуется индивидуальный подход. Разработан проект калибра-скобы для условий серийного ремонтного производства с целью контроля диаметра передней шейки промежуточного вала двигателей ЗМЗ при ремонте методом шлифования под втулку ремонтного размера и обеспечения качества посадки в соединении Æ48,8 мм. Определен допуск на изготовление проходной и непроходной стороны, который равен 7 мкм. Величина сдвига внутрь середины поля допуска проходной стороны калибра-скобы с целью обеспечения запаса на износ составила 6 мкм. Расчетная предельная величина износа составила +5 мкм. Для контроля размеров рабочего калибра-скобы в процессе эксплуатации необходимо использование контрольного калибра. Определен допуск на изготовление размеров контрольного калибра, который составил 2,5 мкм, и рассчитаны его предельные размеры. С учетом полученных значений построена схема расположения полей допусков калибра-скобы для контроля диаметра вала 48,8 мм с верхним и нижним отклонениями соответственно –0,016 и –0,041 мм и выполнен эскиз разработанного средства измерений.

Вспашка с высокими скоростями заставляет конструкторов существенно изменить конструкцию деталей рабочего органа плуга. Подобные изменения существенно сказались на специфике износов и на создании технических процессов восстановления и упрочнения данных изделий. В конструкции рабочего органа предусмотрен лемех, функцию которого выполняет левый нож. В исследовании произведен контроль технического состояния рабочего органа плуга серии ПСКу, исследована геометрия, место расположения и величины износов, предложена технология восстановления и упрочнения. В качестве критериев износа, определяющих выбор метода восстановления, использовались остаточные величины толщины и ширины. Их контроль осуществлялся штангенциркулем и штангенрейсмасом. В качестве критерия механических свойств материала детали использовалась твердость, измеренная методом Роквелла (HRC). Исследование плугов при скоростной вспашке показало изнашивание достаточно сложной геометрии, обусловленной спецификой силового воздействия почвы. Этот дефект необходимо устранять, поскольку при обороте детали вероятность образования предельного износа по толщине возрастает. Предложено износ левого ножа устранять путем заплавки электродом с малоуглеродистым стержнем и последующим упрочнением наплавочным армированием. Экспериментально установлено, что для ножа с лезвием 45…54 HRC износ по толщине составил около 7 мм, а по ширине – не более 8 мм, что обусловлено присутствием на тыльной стороне наплавленного слоя твердостью 73…74 HRC. Качественная термическая обработка обеспечивает повышение стойкости детали к абразивному изнашиванию. Для левых ножей целесообразно применять заплавку электродом с малоуглеродистым стержнем и последующее упрочнение наплавочным армированием.

Основной н едостаток существующих установок по антибактериальной обработки молока – это низкое качество, связанное с отсутствием его озонирования. Для стерилизации молока предлагается комбинированная система озонирования, включающая в себя озонирование и ультрафиолетовое облучение. В данной системе подготовка озона осуществляется в герметичной камере, а насыщение молока озоном проводится импульсно. При этом в каждый период подачи ступенчато увеличивают количество подаваемого озона, а его концентрацию регулируют в зависимости от требуемого уровня микробной загрязнённости молока. На начальном этапе подается озон концентрацией 24 г/м3 импульсами в течение 10 с. Далее, основываясь на показаниях датчика концентрации бактерий, корректируется режим работы по программе. Разработан алгоритм работы программы управления комбинированной системы озонирования при стерилизации молока, позволяющий реализовывать два режима работы: режим заполнения и режим обработки молока. Проведенный микробиологический анализ стерилизованного молока показал, что максимальный эффект наблюдается в первые 15 с работы установки, в среднем концентрация патогенной микрофлоры уменьшается на 24%. В течение 60 с микробная загрязненность молока снижается на 49%. Комбинированная система озонирования позволяет повысить качество стерилизации молока с учётом требуемого уровня микробной загрязнённости в нем и уменьшить негативные последствия длительного высокотемпературного воздействия. Экспериментально доказана целесообразность применения комбинированной системы озонирования с применением разработанного алгоритма работы программы управления.

Обоснована целесообразность перевода отдельных объектов АПК на комбинированное электроснабжение с использованием централизованной сети, фотоэлектрических преобразователей и аккумуляторов. Недоступность информации об алгоритме функционирования систем комбинированного электроснабжения зарубежного производства обусловливает необходимость разработки и популяризации таких систем. Рассмотрены четыре направления движения энергетических потоков в системах комбинированного электроснабжения, предусматривающие взаимное перераспределение электрической энергии между фотоэлектрическими преобразователями, аккумуляторами, потребителями и промышленной сетью. Показана перспективность разработки идеи коммерческой поставки излишков автономно генерированной электроэнергии в сеть. Сформулированы условия реализации основных направлений энергетических потоков и составлен алгоритм управления элементами системы. Предложена принципиальная релейно-контактная электрическая схема командно-коммутационного устройства системы комбинированного электроснабжения. Рассмотрена конструкция полупроводникового инвертора, обеспечивающего синфазность генерируемого напряжения с напряжением промышленной сети. Описана блок-схема командно-коммутационного устройства на логических элементах. Разработка соответствующего алгоритма и его техническая реализация позволят грамотно эксплуатировать приобретаемое оборудование, а также создавать новые технические решения, отвечающие требованиям конкретных потребителей.

Ток нагрузки оказывает влияние на значение тока короткого замыкания (КЗ) в сети и на значение напряжения в ней. Это влияние необходимо учитывать для правильного выбора коммутационных аппаратов, для осуществления способов дистанционного контроля режимов работы электрических сетей, для определения режимов, в которых возможно отключение нагрузок, подключенных через магнитные пускатели, контакторы. Неучёт влияния тока нагрузки может привести к неверной интерпретации выявленных режимов работы сети при дистанционном контроле и, как следствие, к принятию диспетчером неверных решений, а также не позволяет уточнять выбор коммутационных аппаратов в сети 10 кВ. Выполнена разработка методики расчета режима трёхфазного КЗ в электрической сети 10 кВ с учётом влияния токов нагрузки, демонстрируемая в статье на примере реальной электрической сети, содержащей реклоузеры и получающей питание от разных секций шин низкого напряжения подстанции «Куликовская» 110/35/10 кВ, находящейся на балансе филиала ПАО МРСК Центра – Орёлэнерго. Для данной сети рассчитаны значения токов трёхфазного короткого замыкания в точках с разной удалённостью от шин подстанции. Определены значения токов нагрузки и их доля в полном токе короткого замыкания. Рассчитаны значения напряжения в разных точках сети при коротких замыканиях в ней. Показано, что при удалённых коротких замыканиях следует учитывать влияние тока нагрузки на полный ток короткого замыкания.