Мастит - одно из наиболее распространенных заболеваний дойных коров, влияющее на состояние здоровья вымени, количество и качество получаемого молока. Раннее обнаружение заболевания позволяет снизить затраты на лечение, сохранить здоровье и молочную продуктивность животных. С целью диагностики субклинических и клинических форм мастита и изучения их влияния на продуктивность проведено исследование температуры поверхности вымени у здоровых и больных животных. В исследованиях задействовано около 200 дойных чистопородный коров ярославской породы, среди которых были подобраны пары-аналоги в соответствии с требованиями ОСТ 70.20.2-80 «Установки доильные для коров, Программа и методы испытаний». Одно животное из пары находилось в опытной группе, а другое - в контрольной. Продуктивность животных в парах не различалась более чем на +5% (в здоровом состоянии). Животные в исследуемых группах находились на третьем-четвертом месяцах лактации. Оценка продуктивности животных осуществлялась один раз в месяц путем проведения контрольных доек. Тепловизионные исследования проводились в условиях действующей молочно-товарной фермы с помощью тепловизора Guide C400M, работающего в ИК-диапазоне с разрешением изображения 384 х 288. В результате исследований проанализированы термограммы температуры поверхности вымени у заболевших животных и их здоровых аналогов и выявлены следующие диапазоны температуры вымени: 32...35°C - у здоровых животных с отрицательным тестом на мастит; 36...37°C - у животных с субклинической формой мастита; 38...39°C - у животных с клинической формой мастита. Для больных животных крайне высокая зависимость между критическим повышением температуры поверхности вымени и удоями подтверждена линейным коэффициентом корреляции Пирсона. Сделан вывод о том, что применение инфракрасной термографии для определения пороговых значений температуры вымени является быстрым и неинвазивным способом получения достоверной информации о состоянии здоровья и продуктивности животного.

Комфортное содержание животных напрямую влияет на их продуктивность. Проведен анализ параметров комфорта для животных при беспривязном их содержании: температуры окружающего воздуха, относительной влажности в коровнике, покрытий стойл и нормативов по обустройству зон проходов, кормления и поения. Исследования показали, что для комфортного содержания животных необходимо обеспечение ряда параметров: температуры в коровнике в пределах 0...+12°C; достаточного пространства - не менее 30 м³ здания на одного животного; ширины бокса порядка 1,10...1,20 м; кратности воздухообмена зимой 4..5, летом - до 20...30; покрытия в стойлах - песка или матраса с резиновой начинкой. Оптимальный температурно-влажностный индекс для взрослого скота должен составлять не менее 68. Для соблюдения всех технологических норм и комфортного содержания животных предложено применение унифицированных крепежных элементов, позволяющих регулировать ширину стойлового места на требуемое расстояние в зависимости от массы тела коровы, устанавливать надхолочный брус на удобное для животного положение, изменять местоположение грудной доски. Соблюдение основных параметров содержания животных с возможностью регулирования разделителей для боксов создает комфортные условия, позволяя животному дольше лежать и пережевывать корм, что способствует увеличению надоев молока.

С целью расширения технологических возможностей и приспособления к изменяющимся условиям уборки зерновых культур предложена модель аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства (патент РФ № 165246). В предлагаемом устройстве части кожуха (приёмная камера, молотильно-сепарирующая, соломоотделительная и соломоотводная) свободно соединены друг с другом и способны независимо вращаться. Также в устройстве обеспечивается изменение скорости при попутном или встречном вращении или остановке любой из составных частей кожуха относительно вращения ротора. В качестве доказательства обоснованности предлагаемой схемы с независимым вращением частей кожуха проводились исследования процессов обмолота и сепарации стеблей пшеницы сортов «Ростовчанка» и «Северодонская» и люпино-злаковых смешанных посевов при влажности зерна 9,6...13,0%, влажности соломы 10,3...15,0%, соотношении массы зерна к массе соломы 1:1,6...1,8. Установлено, что на процесс обмолота влияет работа ротора и вращающегося кожуха в каждой отдельной части молотилки. Наилучшие результаты работы аксиально-роторного молотильно-сепарирующего устройства получены при попутном вращении ротора и кожухов приемной камеры и молотильно-сепарирующей части, а также при встречном вращении ротора и кожуха соломосепарирующей части. Установлено, что при частоте вращения кожуха 28...42 мин^-1, частоте вращения ротора 870...1000 мин^-1, приведённой подаче 8,5...12,3 кг/с происходит эффективная сепарация, дробление зерна наименьшее. Предлагаемая конструкция обеспечивает более интенсивную работу молотильно-сепарирующего устройства благодаря увеличению вариантов настройки молотилки, а также облегчает очистку сепарирующих решеток и предотвращает образование жгутов стеблевой массы.

Повышение производительности пневмосистем зерноочистительных машин достигается за счет увеличения размеров и количества пневмосепарирующих каналов. Но при увеличении глубины канала повышается неравномерность поля скоростей воздушного потока в зоне сепарации, в отводе пневмосепарирующего канала образуется неравномерный воздушный поток, обусловленный действием центробежных сил, что негативно влияет на качество очистки зерна. Цель исследования: повышение качества очистки зернового материала пневмосепарирующим устройством машины предварительной очистки зерна за счёт выравнивания воздушного потока в верхней части и начале отвода пневмосепарирующего канала путём установки в отводе направляющей лопатки и оптимизации её параметров. На лабораторной установке пневмосистемы машины предварительной очистки зерна проводились замеры скоростей воздушного потока в пневмосепарирующем канале и его отводе на холостом ходу, а также очистка искусственно приготовленной зерновой смеси влажностью 14%, состоящей из зерна ячменя сорта Зазёрский (95%) и лёгких примесей (5%). Удельная подача зернового материала в пневмосепарирующий канал соответствовала 7,94 кг/(с•м), потери полноценного зерна в отходы составляли 0,05%. В результате аэродинамического исследования отвода пневмосепарирующего канала без направляющей лопатки в его начальном сечении установлена значительная неравномерность воздушного потока: коэффициент вариации скорости воздуха по глубине канала составил 0,29, что превышает целевые значения (0,20...0,25). Установка направляющей лопатки с оптимальными параметрами способствует выравниванию воздушного потока в верхней части канала и начале его отвода, что положительно влияет на процесс пневмосепарации. При радиусе лопатки 0,20 м, угле ее дуги 80°, глубинах входного и выходного сечений внутренней части отвода 0,105 и 0,066 м соответственно эффект очистки зернового материала от лёгких примесей повышается на 6,6% (от 61,2 до 67,8%).

Использование однооперационных и двухоперационных почвообрабатьтающих орудий при основной и предпосевной обработке почвы приводит к увеличению агротехнических сроков и повышению стоимости проведения этих процессов. С целью совмещения нескольких операций и повышения экономической эффективности процесса обработки почвы разработан многоопераггионный почвообрабатытающий агрегат. Предлагаемый агрегат устроен таким образом, что рабочие органы закреплены на стойках основной рамы и расположены с перекрытием на задних рамах. Рабочий орган представляет собой стрельчатую культиваторную лапу, под крыльями которой на трех пластинах с пазами установлены щелерезы, соответствующие параметрам крыльев лапы. Один щелерез закреплен по центру лапы, а два - по бокам под крыльями. Снятие центрального щелереза позволяет вдвое увеличить расстояние между проведенными щелями. Принято решение выполнить щелерез в форме произвольной трапеции со сторонами, имеющими разный угол наклона к горизонтальной поверхности. Экспериментально установлено, что оптимальным соотношением фронтальной площади щелереза к его высоте является 1:10. Выполнение почвообрабатывающего рабочего органа с возможностью изменения угла его расположения на 180° и меняющейся кривизной режущей кромки рабочей поверхности щелереза позволяет использовать его в разных почвенных условиях и увеличивать срок службы техники. Рекомендовано предпосевную культивацию проводить на глубину 10 см. Выполнение за один цикл почвообрабатышающим устройством четырех операций: нарезания щелей, поверхностной обработки с уничтожением сорняков, завершающей фазы обработки и уплотнения поверхности - способствует росту экономической эффективности всего процесса.

Экспериментальная оценка тягово-сцепных свойств трактора при выполнении работ затруднительна, поэтому разработка методики экспресс-анализа буксования является важной прикладной задачей. Оценка тягово-сцепных свойств по ГОСТ производится на нормированных почвенных фонах и горизонтальном направлении вектора тягового усилия, что существенно отличается от производственных испытаний. С целью обоснования методики оценки буксования при выполнении машинно-тракторным агрегатом полевых работ по выборкам небольшого объема предлагается использовать дифференциальную модель. Апробация методики проведена по результатам тяговых испытаний трактора МТЗ-80 на стерне озимой пшеницы и экспериментальных исследований чизельного агрегата на базе трактора New Holland S8000. Опыты проводились для трех уровней влажности почвы: 11...13; 14...16; 17...19%. Глубина обработки почвы составляла 12...15; 17...20; 22...25 см. Установлено, что дисперсии адекватности полученных зависимостей буксования от коэффициента использования тягового усилия для сравниваемых вариантов являются практически однородными. Для почв с влажностью 11...13% дисперсия адекватности равна 0,117, для влажности 14...16% - 0,637, для влажности 17...19% - 0,827. При пониженной влажности почвы процесс взаимодейсия колеса с почвой является более стабильным. Сделан вывод о том, что методика экспресс-анализа буксования колес трактора при выполнении конкретных видов работ при ограниченном объеме экспериментальных данных позволяет получить зависимости, сопоставимые по точности с данными тяговых испытаний.

При возделывании кукурузы крупные сельскохозяйственные организации для борьбы с сорняками используют широкий спектр различных современных гербицидов. Для многих крестьянских (фермерских) хозяйств гербицидная прополка посевов практически невозможна по причине дорогостоящих препаратов. С целью минимизации затрат при производстве кукурузы определялась эффективность комбинаций рабочих органов культиватора для междурядной обработки посевов кукурузы. Эксперимент проводился в Тамбовском районе Амурской области. Посев кукурузы среднеспелого сорта (гибрида) Фалькон проводили сеялкой «Берегиня». Норма высева составляла 80...90 тыс. всхожих зерен на 1 га, глубина заделки семян - 4...6 см. Уход за посевами заключался в довсходовом бороновании и культивации. Для уничтожения сорняков и рыхления почвы проводились две междурядные обработки в фазу формирования первого и пятого листов. Эксперимент включал в себя четыре варианта комбинаций рабочих органов культиватора: плоскорежущие лапы (бритвы), универсальные стрельчатые лапы, долотообразную лапу и игольчатые диски. За стандарт был принят вариант с применением комплекса гербицидов. Глубина обработки односторонними плоскорежущими лапами (бритвами) составляла 6...8 см, глубина обработки универсальными стрельчатыми лапами - 10...12 см, долотообразной лапой - 15...20 см, игольчатыми дисками - 8...10 см. Экспериментально установлено, что наибольшая урожайность зерна кукурузы 3,87 т/га достигнута посредством применения комплекса гербицидов. Механическая прополка междурядий с использованием двух универсальных стрельчатых лап с долотообразной лапой и игольчатыми дисками или двух односторонних плоскорежущих лап со стрельчатой лапой позволила достичь урожайности зерна соответственно в 3,39 и 3,38 т/га и увеличения рентабельности производства кукурузы на 3,8...38,6% в сравнении с применением комплекса гербицидов. Доказана эффективность комбинации рабочих органов культиватора для междурядной обработки посевов кукурузы.

Вследствие изменения пенсионного возраста и повышения доли пожилых трактористов-машинистов в сельскохозяйственных предприятиях стало возможным увеличение числа аварийных ситуаций и несчастных случаев в полеводстве. Методической основой исследований послужили изучение и анализ изменения когнитивных способностей человека с увеличением возраста (снижение внимания, памяти и работоспособности) и факторов рабочей среды трактористов-машинистов, влияющих на их усталость и работоспособность. Установлено, что риски увеличения числа аварийных ситуаций и несчастных случаев могут возрасти вследствие естественных биологических процессов, происходящих в организме большинства людей после достижения возраста 60 лет. Возрастное снижение внимания, памяти, скорости принятия решений, работоспособности пожилых трактористов-машинистов может усугубляться наличием вредных производственных факторов на рабочих местах. Одновременно за долгие годы работы в неблагоприятных санитарно-гигиенических условиях могут возрасти и риски проявления профессиональных заболеваний. Сделаны выводы о необходимости корректировки руководителями сельскохозяйственных предприятий системы как оценки профессиональных рисков, так и управления охраной и безопасностью труда пожилых трактористов-машинистов. Службам охраны труда сельскохозяйственных предприятий целесообразно разработать и внедрить систему управления рисков переутомления, организации превентивных мер, предупреждающих развитие утомления пожилых трактористов-машинистов и соответственно возникновение различных инцидентов и аварий. Необходимо провести исследования сочетанного воздействия параметров микроклимата и шума на утомляемость, скорость реакции и внимательность пожилых трактористов-машинистов с целью выработки требований к режимам их труда и отдыха и уточнения требований к устройству кабин тракторов и мобильных сельскохозяйственных машин.

Дефектацию основных деталей редукторов необходимо проводить для определения их технического состояния с целью оценки степени износа рабочих поверхностей и возможности их дальнейшего использования. В процессе дефектации детали сортируют на три группы: годные, негодные (неисправимый брак) и требующие ремонта (исправимый брак). Принимаемое решение об отнесении детали к той или иной группе основывается на результатах измерений контролируемых параметров, полученных с использованием выбранных оптимальных средств измерений (микрометра, штангенциркуля, индикатора и др.). Проведено исследование размеров новых и изношенных деталей, образующих соединения «Вал-втулка шестерни» 040Н7/к6 в редукторах сельхозмашин. Получено, что брак по размерам отверстия составляет 12,45%, а брак по размерам вала - 8,69%. Выявлено, что наибольший износ отверстий достигает 0,082 мм, замене при ремонте подлежат около 19% шестерен по причине превышения внутреннего диаметра; валы изнашиваются до 0,12 мм, и бракуется их около 23%. Показано, что в новом соединении назначена переходная посадка, о чем свидетельствует наличие как зазоров, так и натягов (последние преобладают). Брак слева от допуска посадки составляет 0,91%, справа - 0,47%, поэтому на сборку можно допустить все новые отверстия и валы, в том числе оказавшиеся браком, но в соединениях брака практически не будет. При образовании соединений из изношенных деталей брак по наибольшему зазору составил более 25%, поэтому дефектация и сплошной контроль в этом случае необходимы. Показано, что анализ процессов контроля деталей при дефектации необходимо проводить с позиции параметров обеспечения качества сборки соединения.

Для развития машиностроения необходимыми являются разработка новых и совершенствование существующих технологий, в том числе упрочнения и восстановления деталей, а также технологий получения функциональных покрытий. Эффективным методом получения функциональный покрытий на рабочих поверхностях деталей различного назначения является электроконтактная приварка (ЭКП). В работе рассматриваются технологические возможности, опыт применения различных материалов, твёрдость и износостойкость покрытий, получаемых при их электроконтактной приварке. Рассмотрено основное технологическое оборудование и рекомендации по выбору применяемого инструмента. Разработана классификация процессов получения функциональных покрытий методом электроконтактной приварки, учтышающая их физические и технологические особенности, что позволяет осуществить рациональный выбор вида и типа применяемого оборудования, схемы осуществления процесса, присадочных материалов, а также способа интенсификации процесса, исходя из потребностей и возможностей конкретного производства.

Агропромышленный комплекс в настоящее время испытывает кадровый дефицит. Несмотря на то, что сельское хозяйство радикально изменилось с точки зрения технологий и способа производства, у многих сохраняется представление о том, что работа в этой сфере тяжёлая, монотонная и неинтересная. В аграрные вузы зачастую поступают немотивированные школьники с невысокими баллами ЕГЭ. Одним из направлений профориентационной работы с целью мотивации школьников и формирования их готовности к осознанному выбору профессии сельскохозяйственного профиля являются агроклассы. Пропедевтический этап профессионального самоопределения школьников важен не только для высшего, но и для среднего профессионального образования (СПО). Цели СПО не ограничиваются подготовкой квалифицированных рабочих и специалистов среднего звена. Объективно обусловлена также траектория профессионального становления «колледж-вуз», для которой остается актуальной проблема непрерывности содержания обучения, включая «сокращенные» программы вуза. Конкурентоспособность высшего аграрного образования на этапе технологического развития «АgroTech 4.0» зависит от реализации принципов непрерывности и преемственности профессионального образования посредством внедрения гибких модульных образовательных программ на стыке разных областей научных знаний.

Практические навыки специалистов-агроинженеров включают в себя владение управлением техническими средствами сопровождения сфер АПК. Разнообразие марок и модификаций имитаторов-тренажеров, их функциональный возможностей создает сложности получения всего спектра навыков управления транспортными и технологическими машинами. С целью расширения практических умений и навыков обучающихся проведены аналитические и патентные исследования обучающих тренажеров. Предложен имитатор, использующий технологию дополненной реальности эмуляции рельефа местности, позволяющий моделировать динамические силовые воздействия на кабину автомобиля при движении с равномерной скоростью по дорогам с разным профилем поверхности и с разными углами поворота, отображающий динамику поступательного движения зрительными образами. Воздействие вертикального рельефа дороги на машину и на кабину оператора имитируется четырьмя вертикальными линейными пневмоприводами, воздействующими на наклонную платформу с помощью устройств управления, посредством импульсов кратковременного подъема и возврата штоков. Высота подъема моделируется давлением в ресивере, длительностью открытого состояния клапана и согласуется с программой рельефа дороги. Органами управления обучаемый имитирует управление движением автомобиля по дороге. Центральное микропроцессорное устройство выдает на экран изображение дороги с видимым профилем части корпуса машины и у обучаемого, ощущающего динамическое воздействие на рецепторно-мышечную систему посредством механических перемещений кабины тренажера. Возникает психофизическое восприятие полного спектра факторов реального управления машиной. Предложенный прототип эмулятора тренажера движения технологической машины позволит повысить эффективность обучения навыков управления.

Современная экономика выдвигает требования к повышению качества подготовки выпускников колледжей, в связи с чем необходима модернизация профессионального образования, в том числе посредством внедрения адаптивных, практико-ориентированных и гибких образовательных программ. Использование практико-ориентированного подхода требует изменения содержательных и методических аспектов образования, что повлечёт за собой переориентацию процесса обучения с передачи студентам преимущественно знаний и представлений к формированию у них умений осуществлять практические действия, приобретать и накапливать навыки и опыт практической работы в избранной ими сфере деятельности. Для этого необходимо развитие сотрудничества образовательных организаций среднего профессионального образования с предприятиями-работодателями. Создание системы дуального обучения можно рассматривать в качестве ведущего педагогического условия модернизации практической подготовки. Важными условиями также являются: совершенствование материально-технического оснащения образовательного процесса с целью его синхронизации с запросами производственных предприятий; повышение квалификации преподавателей, реализующих практическую подготовку студентов и диагностику сформированности их профессиональных компетенций; организация участия студентов в конкурсах профессионального мастерства и олимпиадах; совершенствование содержания и методики производственных практик как ведущего звена практической подготовки; содействие трудоустройству выпускников колледжа. Особенности реализации данных педагогических условий показаны на примере Политехнического колледжа № 8 имени дважды Героя Советского Союза И.Ф. Павлова (г Москва). Прохождение производственной практики позволило обучающимся колледжа сформировать необходимые для дальнейшей работы умения и навыки, получить представление о своей будущей профессиональной деятельности, почувствовать свою причастность к решению ответственных, социально значимых задач.