Приведены результаты оценки качественных показателей товарного картофеля по критерию озеленения поверхности клубней. Выявлены причины снижения товарных свойств продукции и предложены технические средства для прикатывания гребней одновременно с технологическим приемом удаления ботвы. Статистические данные, полученные в результате многолетних полевых экспериментов в хозяйствах концерна «Детскосельский» Ленинградской области, показали, что коэффициент, отображающий отношение суммарной площади продольных щелей на поверхности гребня к площади междурядий, приведенный к погонному метру длины рядка, выраженный в процентах изменяется в пределах от 1,8 до 4,7%. Удельное содержание позеленевших клубней картофеля, убранных с экспериментальных участков, подлежит отбраковке от 2,2 до 3,8%. В исследованиях на разных типах почв с использованием различных технологических приемов возделывания картофеля, при средней урожайности картофеля 30 т/га потери от озеленения клубней составляют от 654 до 1041 кг/га. Установлено, что прикатывание гребней активными катками с гидравлическим приводом позволяет заделать трещины на вершине гребней и исключить попадание дневного света на клубни, находящиеся близко к поверхности почвы. Проведенные экспериментальные исследования позволили определить наилучшие режимы работы активного катка, при соблюдении которых отмечается упрочнение поверхности гребней, обеспечивающего их сохранность от влияния неблагоприятных погодных условий в течение длительного периода времени.

Рассмотрено применение водных абсорбентов в картофелеводстве как эффективного средства влагосбережения в условиях изменения климата. Для оценки локального внесения водных абсорбентов при посадке в технологии возделывания картофеля были проведены полевые и лабораторные исследования по изучению их действия на влагоудерживающую способность дерново-подзолистой супесчаной почвы. По итогам полевых опытов на сортах Жуковский ранний, Удача и Невский повысилась урожайность при внесении биополимеров (гидрогелей) с 25,9…29,9 до 31,6…36,9 т/га. При сравнении разных видов водных абсорбентов установлено, что биополимеры (гидрогели) в дозе 2 г/куст (100 кг/га) в среднем увеличили урожайность картофеля на 9%, вермикулит вспученный в дозе 0,1 л/куст (5000 л/га) - на 10%, биоконтейнеры, содержащие торф, биогумус и микроэлементы и водный абсорбент перлит - на 24%. Внесение в почву гидрогеля и вермикулита возможно совместно с внесением гранулированных минеральных удобрений, биоконтейнеров совместно с посадочными клубнями. Установлено, что 2 г гидрогеля, находящегося в почве, способно удержать 86,7 см3 воды, в то время как 100 мл вермикулита - 70 см3 воды, а 1 биоконтейнер с перлитом - 85 см3 воды. Образцы контрольных вариантов поддерживали оптимальную влажность почвы для развития картофеля в течение 5 дней, варианты с биоконтейнером - в течение 10 дней, с вермикулитом - 12 дней, с гидрогелем - 16 дней. Экспериментально подтверждена целесообразность применения водных абсорбентов в картофелеводстве как эффективного средства влагосбережения.

Обосновано применение капельного орошения для создания оптимального водно-воздушного баланса в течение всего периода вегетации. Теоретически определена геометрическая форма контура увлажнения, которая представляет собой параболу 4-й степени. Определив оптимальные параметры контура увлажнения, рассчитан необходимый расход поливной воды и лечебных препаратов для их доставки непосредственно в прикорневую зону. Для проверки полученных теоретических зависимостей в лаборатории на грунтовом лотке были определены параметры контура увлажнения капельницы с расходом 2 л/ч. Время работы капельницы находилось в пределах 3-30 минут. Форма контура увлажнения подтвердила данные теоретических исследований. Предложены оптимальные сроки укладки капельной ленты и разработана система капельного орошения для выращивания картофеля. Разработана конструкция машины для укладки капельной ленты. Машина испытана на Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева совместно с операцией по гребневанию. На гаребневатель Grimme GF 75/4 было установлено рабочее оборудование для укладки капельной ленты в гребень на глубину до 20 мм. Произведена укладка капельной ленты, осуществлен капельный полив и доставка инсектицидных и фунгицидных препаратов в корнеобитаемую зону растений. Установлено, что укладку капельной ленты целесообразнее проводить совместно с операцией гребневания на 7-10 день от начала посадки, это позволит сократить машинное время и снизить трудозатраты. Используя капельное орошение, можно доставить лечебные препараты непосредственно в прикорневую зону картофеля, что повысит их лечебный эффект и снизит расход препарата.

Акцентируется внимание на одной из основных целей возделывания зернобобовых культур - получении высокобелкового пищевого, кормового или технического сырья. Представлен люпин белый, как культура, введённая в государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на территории РФ. Рассмотрена нетрадиционная технология уборки зернобобовой культуры методом очеса, которая позволяет уменьшить энергозатраты, снизить травмирование и потери семян. Определено, что источником повреждения в очесывающих устройствах в основном является очесывающий барабан, вращающийся с высокой частотой, взаимодействующий непосредственно с семенами убираемой культуры. Их геометрические параметры оказывают первостепенное влияние на качественные показатели уборочных работ. Конструктивные особенности существующих рабочих органов не в полной мере позволяют обеспечить минимальные потери и повреждения при уборке белого люпина. Выполнен патентно-технический анализ существующих очесывающих рабочих органов для уборки крупносемянных культур, зарегистрированных в патентной базе Федерального Института Промышленной Собственности (Роспатент) ФГУ и патентной базе «Espacenet». Проанализировав конструкции очесывающих гребенок для крупносемянных культур, был предложен комбинированный рабочий орган, позволяющий снизить травмирование зерна белого люпина. Использование данного органа совместно с гребенками для уборки крупносемянных культур, установленных на барабане очесывающей жатки для уборки белого люпина, позволяет снизить травмирование и потери семян.

Рассмотрена струйная модель притока вентиляционного воздуха из теплоутилизационной установки. Допущения: приток и вытяжка вентиляционного воздуха осуществляются с механическим побуждением осевыми вентиляторами; приточный воздух поступает в помещение непосредственно из вентилятора без насадок и воздуховодов, что образует всасывающий факел и приточную струю. Учитывая Архимедову силу и общие закономерности струйных течений, построена модель распределения воздуха в помещении, позволяющая определить осевую скорость струи на удалении от выпускного отверстия и оценить траекторию распространения струи. Адекватность расчетной модели проверялась экспериментально в секции откорма свиноводческой фермы ООО «Мортадель». В рассматриваемом случае приточный воздух имел температуру ниже, чем в помещении, что привело к отклонению траектории струи в направлении действия гравитации. Адекватность, достоверность и точность модели удовлетворяют точности необходимой для практических расчетов. Приведены графики зависимости скорости струи от удаления от выпускного отверстия. Полученная модель позволяет вычислять траекторию движения струи, что дает возможность реализовать алгоритм коррекции вектора потока с целью обеспечения требуемой дальнобойности в текущих погодных условиях. Установлено, что расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 12,9%. Точность результатов во многом зависит от эмпирических коэффициентов, определяющих темп изменения спорости и разницы температур в струе. В дальнейшем планируется провести исследования профилей всасывающего факела и приточных струй в продольном и поперечном сечениях.

Рассматриваются вопросы модернизации и применения техники модульной конструкции в целях обеспечения эффективности работы сельского хозяйства при минимальных трудовых и материальных затратах. Представлены разработки повышения функциональности через модульность конструкции и применения универсального колесного шасси. Отмечено, что универсальное колесное шасси представляет научный интерес, а также практическое применение в качестве широкой базы для всевозможных вариантов техники. Имея в хозяйстве такое шасси и набор модулей, можно будет не использовать узкоспециализированные опрыскиватели. Рассмотрены сельхозмашины «Туман-1» и «Туман-2» компании «Пегас-Агро», специализирующиеся на широком спектре работ по внесению удобрений. Отмечаются достоинства конструкции «Туман-1» и «Туман 2»: быстрая окупаемость, малообъёмное опыление, быстрая система заправки; высокая мобильность не требует наличия свободного трактора, простая и надежная конструкция. Согласно испытаниям ФГБУ «Поволжская машиноиспытательная станция» выявлено, что разбрасыватель «Туман-1» надежно производит технологический процесс по главным агротехническим показателям. За период испытания в объеме 85 ч отказы не выявлены. Коэффициент готовности равен 1,0. Уточняется, что «Туман-1» рекомендован к серийному производству и внесению в Федеральную систему машин. Указана целесообразность применения модульного транспорта в растениеводстве, как эффективного способа модернизации сельскохозяйственной техники, позволяющего снизить издержки при сохранении качества продукции и гарантированном повышении урожайности сельскохозяйственных культур.

Исследовано воздействие абразивных зерен хонинговальных брусков на поверхность обрабатываемой детали. Исходя из вероятностей распределения абразивных зёрен по объёму режущего слоя инструмента и кинематики процесса, рассчитывается закон распределения высоты микронеровностей детали. С помощью этого распределения находятся как параметры шероховатости поверхности детали, так и характеристики процесса резания: площади срезов, количество контактных зёрен и т.д. Дано сравнение дискретной и непрерывной моделей инструмента и найдена математическая связь между ними. Дискретная модель более реально отражает строение абразивного инструмента, однако отсутствуют удобные методы измерения её параметров. Установлена математическая зависимость между распределением абразивных зёрен по высоте и распределением глубины царапин, оставленных данным инструментом на полированном образце. Исходя из полученной информации о дискретной модели алмазных брусков, проведён расчёт геометрических параметров их режущей поверхности. Сопоставление расчётных и экспериментально найденных значений параметров брусков подтверждает точность предложенной методики. Показано, что обе математические модели абразивного хонинговального инструмента, дискретная и непрерывная, дают идентичные результаты. Получены в общем виде аналитические зависимости для расчёта параметров шероховатости поверхности детали, скорости съёма металла, усилий резания, площадей среза, числа контактных зёрен и др. Подставляя в полученные формулы характеристики брусков, усреднённый профиль зёрен, плотность их распределения по высоте можно рассчитывать все параметры микрогеометрии детали.

Разработано автоматизированное измерительное устройство, позволяющее контролировать физико-механические и геометрические параметры запасных частей. Определены наиболее значимые факторы, влияющие на точность контроля автоматизированного устройства: мощность светового излучения, расстояние от источника излучения до контролируемой запасной части, температура внешней среды. По результатам исследования данных факторов определено, что оптимальное значение расстояния между средством измерения (лазерным сканером Рифтек РФ 620) и контролируемым объектом соответствует 115…135 мм, вероятность ошибки измерений при этом менее 5%. Оптимальная мощность сканера составляет 1,5 мВт. Температурный режим работы устройства соответствуетдиапазону от -10 до +40 ºС. Посредством автоматизированного измерительного устройства исследованы запасные части (валы, шестерни, полуоси) переднего ведущего моста трактора МТЗ 82. По результатам контроля параметров запасных частей выявлено, что 10% деталей шестерней не соответствуют диаметру под роликоподшипник, 7,5% валов и 15% полуосей и шестерен не соответствуют заданной массе, что свидетельствует о несоответствии физико-механических свойств материала. Экспериментально подтверждена целесообразность использования автоматизированного измерительного устройства, позволяющего контролировать качество запасных частей.

Рассмотрено влияние условий работы сельскохозяйственной техники на работоспособность подшипниковых узлов. Указаны причины низкой надежности и долговечности манжетных уплотнений сельскохозяйственных машин: ухудшение физико-механических свойств манжет со временем, невысокие антифрикционные свойства материалов, попадание в смазку и на рабочую поверхность манжеты абразивных частиц. Перечислены способы уменьшения износа вала и коэффициента трения в соединении. Исследованы способы повышения работоспособности соединения «вал-манжета»: обработка рабочих поверхностей эпиламирующими составами (ЭС); финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО); поверхностная обработка фторорганическими соединениями (ФОС). В результате эксперимента установлено, что покрытия из антифрикционных материалов снижают коэффициент трения, повышают износостойкость рабочих поверхностей, ЭС и ФОС также замедляют старение РТИ. Эпиламирование рабочих поверхностей вала и манжеты позволяет повысить износостойкость соединения в 1,2 и более раз. Этот метод особенно эффективен для новых соединений и соединений техники, предназначенной для хранения. Поверхностная обработка ФОС может быть использована как для новых соединений, так и для восстановления изношенных. Комбинированные методы обработки с ФАБО являются более трудоёмкими и дорогостоящими.

Рассмотрена возможность повышения эффективности аграрного производства за счет оптимизации параметров хозяйственной деятельности и задействования внутренних резервов сельскохозяйственного предприятия. Данная методология, основанная на теории В. Парето, апробирована на примере исследования за 2013-2015 гг. в Батцэнгэл сумоне Архангай аймака Монголии среди 123 хозяйств, занимающихся коневодством. Основываясь на показателях объемов доходов и расходов производства, рассчитана оценка эффективности. Расчёт модели эффективности произведен по стандартной программе DEAP 2.0. При оценке технической эффективности, ориентированной на минимизацию ресурсных затрат с переменным эффектом масштаба, сделано предположение, что 60,2% хозяйств могут улучшить показатели своей деятельности за счет снижения затрат ресурсов на выпуск продукции. По результатам расчета технической эффективности, ориентированной на максимизацию выпуска продукции, доля «эталонных» хозяйств при переменном эффекте масштаба составила 19,5%. Проведенные исследования показали, что 80,5% хозяйств могут улучшить показатели своей деятельности за счет увеличения размера валовой выручки, не повышая при этом затраты на ресурсы. Установлено, что животноводческие хозяйства Монголии имеют существенные резервы повышения эффективности своей деятельности за счет оптимизации технических параметров хозяйственной деятельности. Сделан вывод о том, что использование средств механизации трудоемких процессов позволит существенным образом увеличить объемы производства и повысить эффективность коневодства.

Проведен эксперимент в небольшом масштабе с использованием био-фотоэлектрического элемента (ВPV-элемента) «зеленой энергии», в котором цианобактерии выполняют роль генераторов электронов. В качестве объекта, использующего фотосинтез, применили зеленый мох, помещенный в емкость поверх электродной системы. Катодом выступала металлическая емкость. Анод выполняли из тонкой медной проволоки диаметром 0,4 мм свитой в плоскую спираль. В емкость наливали обычную воду и сразу же на зажимах электродов появлялась разность потенциалов, которая в отдельных случаях достигала 0,5 вольта. Таким образом, используя зеленый мох и его способность активно участвовать в фотосинтезе с помощью цианобактерий, удалось воспроизвести эксперимент по получению «зеленой» энергии. В результате эксперимента установлено, что значения сопротивлений ВPV-элемента в противоположных направлениях различаются, иногда весьма существенно. В этом проявляется сходство ВPV-элемента с диодом. Также установлено, что ВPV-элемент способен «запоминать» и некоторое время «сохранять» потенциал внешнего источника ЭДС. Так, если к ВPV-элементу приложить кратковременно внешнее напряжение порядка нескольких вольт, независимо от полярности, то после отключения ЭДС ВPV-элемент ведет себя как конденсатор, т.е. напряжение на его зажимах постепенно снижается до исходного значения. Таким образом, подтверждена возможность получения электрической энергии на основе дешевых и простых средств, что весьма актуально для территорий с отсутствующим централизованным электроснабжением.

Разработано новое устройство для экспресс-контроля содержания гумуса в почвах, позволяющее с минимальными затратами оперативно проводить их анализ. Исследовано электрическое сопротивление почв как объективного и легко определяемого диагностического показателя агроэкологической оценки свойств почв. Разработанный прибор в своём составе содержит узлы усиления и преобразования сигнала, поступающего с измерительных электродов, и узлы, формирующие зондирующий сигнал постоянного или переменного тока заданной величины. Тракт преобразования и усиления сигнала, поступающего с измерительных электродов, включает входной фильтр, усилитель входного сигнала, генератор низкой частоты, амплитудный детектор и аналого-цифровой преобразователь с дисплеем. Принцип измерения электрического сопротивления почвы основывается на использовании многоэлектродного датчика. При этом на электроды подаётся зондирующее напряжение постоянного или переменного тока (0,1, 1,0 и 10 мА и частотой 1, 10 или 100 кГц), а с измерительных электродов снимается сигнал, пропорциональный электрическому сопротивлению почвы (между электродами). Существенное преимущество данного устройства состоит в снижении погрешности измерений за счет использования в качестве зондирующего сигнала наряду с постоянным переменного тока, причем удельное электрическое сопротивление вычисляется не на единицу длины, а на единицу площади [Ом•кв.м].