Одним из перспективных направлений среди различных способов посева является способ совмещенного высева и выращивания нескольких культур на одном поле. Определены недостатки существующих конструкций серийных пропашных сеялок, которые не в полной мере соответствуют требованиям, которые необходимо соблюдать при совмещенном посеве, в том числе по конструктивным особенностям высевающего диска и затратным экономическим показателям при его изготовлении. Представлен высевающий аппарат с универсальным высевающим диском новой, разборной, конструкции, предназначенный для пунктирного и совмещенного посевов калиброванных и некалиброванных семян различных культур. В лабораторных условиях экспериментальным путем определены значения параметров конической ячейки высевающего диска, при которых происходит надежный высев семян без пропусков в ряду: диаметр сквозных отверстий на боковых стенках конических ячеек - 3 мм; нижний диаметр - 6 мм; глубина - 18 мм; верхний диаметр - 24 мм. Изучено влияние величины избыточного давления в семенной камере (от 2,5 до 4,5 кПа) на показатели качества дозирования высевающего аппарата на примере семян кукурузы сорта Добрыня Краснодарского края. Выявлено оптимальное для данной конструкции пневматического аппарата значение избыточного давления (3,0 кПа), при котором обеспечивается однозерновой высев семян без пропусков с их общим числом 98,5%, что отвечает агротехническим требованиям. Экспериментальным путем определены возможности универсального высевающего диска новой конструкции, обеспечивающего надежный высев семян как пунктирным, так и совмещенным способами при снижении металлоемкости конструкции по сравнению с аналогом на 20%.

Обоснована необходимость определения буксования колёс сельскохозяйственных тракторов при проведении испытаний с целью определения функциональных характеристик. Рассмотрен принцип работы и конструкция инерциального датчика угла поворота ведущего колеса ИП-291, базирующегося на датчике инерциальной навигационной системы MPU-9250. Проанализированы основные существующие математические методы нелинейной фильтрации исходных данных девяти осевых инерциальных датчиков ориентации. Разработано программное обеспечение, реализующее различные варианты математических моделей для обработки данных инерциальных датчиков ориентации. Описана конструкция стенда и программное обеспечение для испытаний датчика ИП-291 с целью определения точности и стабильности показаний в диапазоне от 0 до 360° с различными вариантами математических моделей цифровых фильтров. Приведены результаты реализации и испытаний на датчике ИП-291. Основными преимуществами инерциального датчика ИП-291 является простота монтажа на колесо трактора, отсутствие питающих и информационных кабелей. Установлено, что с целью выбора оптимального математического фильтра необходимо соответствовать следующим критериям: погрешность измерения - не более 1%, среднеквадратическое отклонение показаний - не более 0,5°, рабочий диапазон измерений от 0 до 360°. По результатам испытаний был выбран лучший по точности измерения (основная приведённая погрешность 0,678%) и стабильности показателей (среднеквадратическое отклонение 0,117°) расширенный фильтр Калмана на основе вычисления Якобиана. Выбранная математическая модель фильтра позволяет использовать технологию инерциальной навигации для расчёта изменения угла поворота ведущего колеса трактора с последующим вычислением скорости и буксования.

Для эффективного обмолота початков кукурузы рабочие органы современных молотильных устройств комплектуются стальными шипами различной формы. Конструкционные параметры данных шипов обоснованы экспериментально, без предшествующих теоретических исследований. Предлагается конструкция нового фасонного шипа молотильного устройства для початков кукурузы, полученного на основании анализа конструктивных особенностей биологических прототипов шипов и отличающегося от широко распространенного круглого шипа кривизной рабочей поверхности. В качестве биологических прототипов были приняты жвалы амбарных вредителей (элементы ротового аппарата насекомых, поедающих зерно кукурузы). Проведено 3D-моделирование контакта оболочки зерна кукурузы со стальными шипами существующей круглой формы и шипами новой фасонной формы. Установлено, что площадь контакта круглого шипа и оболочки зерна кукурузы представляет собой эллипсоид, а площадь контакта нового фасонного шипа и оболочки зерна кукурузы - сложную фигуру, состоящую из эллипсоида и эллиптического параболоида. Проведены теоретические исследования, в результате которых получены выражения для определения объемов оболочки зерна, вдавленной внутрь круглым и фасонным шипом. Проанализированы области контакта зерна с круглым и фасонным шипом по размеру площади контакта и глубине проникновения шипа в зерно. Установлено относительное равенство вдавливаемых объемов оболочки зерна как круглым, так и фасонным шипом и выявлена значительная разница в размерах площади контакта: для круглого шипа площадь контакта с оболочкой зерна кукурузы составляет 3,12 мм2, а нового фасонного шипа - 5,17 мм2. Следовательно, при использовании фасонных шипов новой конструкции обмолачивающая сила распределяется по большей области, что снизит вероятность нанесения зерну макро- и микроповреждений.

Предложены технические решения по совершенствованию технологических процессов на молочных фермах на основе индивидуального контроля параметров животных. Разработан комплект технических средств и систем местной принудительной вентиляции, основанный на организации управляемого вектора потока воздуха на животных в зонах их нахождения с учетом их клинико-физиологических показателей при тепловых стрессах. При применении разработанного устройства клинико-физиологические показатели животных в жаркое время года приходят в норму в 2…4 раза быстрее; скорость испарения влаги с поверхности кожного покрова возрастает в 1,8…2,3 раза; производство молока увеличивается на 13…15%; снижается потребление энергии на вентиляцию в 2…3 раза. Разработан комплект технических средств для определения местонахождения животных в коровнике на основе измерения дальности их расположения с целью быстрого поиска, контроля их двигательной активности и технологического сортирования по группам. При проведении производственной проверки погрешность измерения текущих координат животных внутри коровника и на выгульной площадке составила не более 0,22 м. Изготовлен и прошел производственную проверку комплект технических средств для регистрации момента начала отела, частоты, продолжительности и времени дефекации и уринации, основанный на контроле мышечного напряжения корня хвоста животного. При применении технических средств прирост прибыли молочной фермы на 100 гол. составляет более 6%, срок окупаемости капиталовложений - 85 дней, что обусловлено невысокой стоимостью технических средств по отношению к стоимости материальных потерь.

Представлен опыт применения навигационного оборудования Green Star 2 2600, установленного на трактор Джон Дир 8430 при обработке почвы на полях НОПЦ «Интеграция» Орловского ГАУ имени Н.В. Парахина. Установлено, что система черного пара позволяет активно бороться с сорняками и сокращает количество приемов химической обработки озимых культур в следующем году. Результаты исследований показали, что при использовании бесплатного коррекционного сигнала SF1 отклонение от заданной траектории движения не превышает 15 см. Приведены сравнительные показатели при обработке почвы трактором Джон Дир 8430 в агрегате с дисковой бороной Catros 7500 с навигационным оборудованием и без него. Установлено, что при дисковании площади 12000 га, при цене на дизельное топливо 45 руб./л, расходе топлива 6 л/га и при использовании навигационного оборудования экономия за сезон только на топливе составит 193104 руб. При средней производительности агрегата 10 га/ч для обработки площади в 12000 га без использования навигационного оборудования потребуется на 71,5 часа больше времени. Кроме этого, навигационное оборудование позволяет вести круглосуточную работу агрегата при высокой запыленности, что благоприятно сказывается на сроках проведения полевых работ. Результаты исследований показали, что навигация позволяет наиболее эффективно использовать не только вложенные в оборудование средства, но и сократить рабочее время, увеличить производительность, обеспечить при этом экономию топлива, снизить трудозатраты и себестоимость производства.

Рассмотрен процесс восстановления деталей методом вибродугового упрочнения применительно к условиям Республики Куба. Изучены способы и методы упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин и предложен более экономически выгодный вариант обработки на основе использования металлокерамических порошков. Представлена последовательность выполнения технологии упрочнения и проведен ряд натурных экспериментов в сравнении с неупрочненными рабочими органами. Эксперимент проводился на каменистых почвах провинции Пинар-дель-Рио Республики Куба на тракторе New Holland TT-4030 с культиватором ИМПАГ-6. В качестве износостойкого покрытия долот использовался металлокерамический порошок ПГ-10Н-01. Для оценки степени износа долот использовался параметр потери массы в граммах. Построен график износа. Установлено, что обработка данным способом рабочих органов почвообрабатывающей техники позволит уменьшить износ на 25% при обработке 100 га и на 35% - при обработке 200 га. Результаты эксперимента показали возможность увеличения срока службы органов обработки почвы с помощью процессов вибродугового упрочнения и использования металлокерамических порошков. Сделаны выводы об эффективности данной операции применительно к условиям Республики Куба.

Затруднения при электроконтактном напекании порошков на основе железа и никеля вызывает большая разница температур плавления. На практике для решения данной проблемы используют токопроводящую графитовую оболочку и специальный электрод. Однако их применение привело к затруднению при подборе температурных режимов напекания. На основании предварительных исследований были выбраны втулки, изготовленные из бронзы О5Ц5С5, а для напекания - порошки ПХ-30 и ПР-Н80Х13С2Р. Параметры напекания для порошка ПР-Н80Х13С2Р были следующими: диапазон напекания - 1000…1300°С; время напекания - 40-120 с; межэлектродное сопротивление - 0,7 мОм; теплоёмкость порошка (удельная) - 430 ДЖ/кг•°C; теплоёмкость восстанавливаемой детали (удельная) - 370 ДЖ/кг•°C; масса порошка (насыпная) - 6 г; толщина напекаемого слоя (на сторону) - 2 мм; шероховатость восстанавливаемой поверхности - 10…15 мкм. Для порошка ПХ-30: диапазон напекания - 1100…1400°С; время напекания - 120-250 с; теплоёмкость порошка (удельная) - 450 ДЖ/кг°С; масса порошка (насыпная) - 8 г. Остальные параметры не изменялись. В результате проведённых исследований было установлено, что при напекании ПР-Н80Х13С2Р с температурой 1100°С не происходит надежного спекания порошка. Наилучшие показатели достигаются при температуре 1160°С. При температуре свыше 1200°С происходит образование пор. Для порошка на основе железа, ПХ-30 при температурах в зоне спекания 1100…1200°С не происходит припекания к бронзовой втулке, а при температуре 1300…1400°С наблюдается оплавление втулки. Оптимальные показатели достигаются при 1280°С с выдержкой 100 с при 1100°С.

В процессе эксплуатации теплоэнергетическое оборудование котельных и тепловых сетей подвергается коррозии, что приводит к снижению выработки тепловой и электрической энергии и даже к аварийной остановке. В статье представлены методы борьбы с коррозией, применяемые на различных участках теплоэнергетической схемы. Воду для тепловых сетей подвергают стабилизационной обработке путем введения различных реагентов в зависимости от состава примесей и рН. Воду обрабатывают фосфатами, фосфонатами, различными комплексонами и др. Для удаления агрессивных газов применяют декарбонизаторы и термические деаэраторы. Использование плавающей герметизирующей жидкости в аккумуляторных баках с горячей водой предохраняет воду от испарения и избыточной аэрации. Для защиты баков от коррозии применяют различные покрытия и катодную защиту металла. Отмечено, что консервация теплоэнергетического оборудования при остановках позволяет избежать стояночной коррозии.

Рассмотрены парк, объемы производства, экспорта российской сельскохозяйственной техники. Проанализированы меры государственной поддержки по стимулированию внутреннего спроса, выпуску новых видов продукции, модернизации предприятий, которые помогают российским производителям сельскохозяйственной техники успешно развивать экспорт. Развивать его необходимо, поскольку внутренний рынок насыщен. Экспорт подтверждает, что продукция является конкурентоспособной, заставляет вкладывать средства в разработку конструкций, быстрее обновлять модельный ряд, стабилизирует, способствует равномерному развитию предприятия. Экспорт российской сельхозтехники в 2016 г. по сравнению с 2012 г. возрос в 1,43 раза. В 2016 г. он осуществлялся в 47 стран мира. Разработанные «Стратегия развития сельскохозяйственного машиностроения России на период до 2030 года», «Стратегия развития экспорта в отрасли сельскохозяйственного машиностроения на период до 2025 года», меры государственной поддержки по стимулированию внутреннего спроса, выпуску новых видов продукции, модернизации предприятий и др., помогают российским производителям сельскохозяйственной техники успешно развивать экспорт.

Проведен анализ картофелеводства Тульской области за 2012-2016 гг., выявлены региональные особенности отрасли и определены основные факторы изменения валового сбора картофеля по всем категориям хозяйств. В регионе 59% всего производства картофеля сосредоточено в сельскохозяйственных организациях, крестьянско-фермерских хозяйствах и у индивидуальных предпринимателей. В сельскохозяйственных организациях Тульской области налажены каналы реализации картофеля в оптовые и розничные сети. В регионе развивается товарная обработка (мойка и фасовка) и переработка картофеля. Основным фактором увеличения валового сбора картофеля в сельскохозяйственных организациях стал рост урожайности. Выявлена высокая зависимость между площадью посадки картофеля и его урожайностью (коэффициент корреляции - 0,79), коэффициент детерминации указывает, что 63% вариации урожайности картофеля связано с изменением посевных площадей под картофелем. Показано, что в Тульской области развитие картофелеводства идет по интенсивному пути, что делает производство картофеля перспективной и рентабельной отраслью. Отмечаются основные условия интенсивного развития производства картофеля: наличие сертифицированного семенного материала, высокоурожайных сортов специального назначения; соблюдение агротехнических мероприятий; использование высокопроизводительной, малотравмирующей техники; наличие оросительной системы и достаточного объема механизированных хранилищ.

Приведены описание и основные технические характеристики экспериментальной роботизированной газонокосилки, предназначенной для кошения растительности на небольших территориях. Все функции управления газонокосилкой, включая выбор траектории движения, изменение высоты среза и реагирование на аварийную ситуацию, осуществляются бортовым процессором. Текущая информация о режимах работы косилки, а также о ее расположении передается на пульт. С этого же пульта возможна ручная корректировка режимов работы или подача приоритетных команд. Газонокосилка приводится в движение двумя электродвигателями, а кошение осуществляется безопорным способом. Проанализированы характер и особенности потребления энергии электрифицированными устройствами газонокосилки: электродвигателем привода режущего рабочего органа, тяговыми электродвигателями, процессором, исполнительными механизмами и приемно-передающими средствами связи. Суммарная мощность энергопотребителей экспериментальной роботизированной газонокосилки при скорости ее поступательного движения 0,3 м/с и радиусе режущих рабочих органов 0,125 м составляет 620 Вт. Установлено, что энергопотребление экспериментальной роботизированной газонокосилки в порядке уменьшения значимости определяют следующие потребители: электродвигатель режущих органов - 80,6%, тяговые двигатели - 10,4%, бортовой процессор - 4,8%, исполнительные механизмы - 2,9%, средства радиосвязи - 1,3%. По мере увеличения радиуса режущего органа газонокосилки доля мощностей бортового процессора, исполнительных механизмов и приемно-передающих средств связи экспоненциально уменьшается. Рассчитана емкость никель-кадмиевого аккумулятора. Сделан вывод о целесообразности использования аккумуляторов, обеспечивающих непрерывное питание электрифицированных устройств газонокосилки в течение 20-30 минут.

В условиях автоматизации процессов и применения все более высокотехнологичных энергопринимающих устройств особую актуальность приобрела задача надежного и бесперебойного электроснабжения объектов сельского хозяйства. Основной особенностью электроснабжения сельскохозяйственных потребителей является то, что на 1 км2 площади приходится в среднем не более 15 кВт потребляемой мощности. В соответствии с этим превалирующая часть затрат (порядка 70%) на электроснабжение сельскохозяйственных потребителей приходится на строительство распределительных сетей 0,4-10 кВ. Во многих сельских сетях напряжение в сети с фазным напряжением 0,22 кВ колеблется на уровне от 0,18 до 0,26 кВ, что не соответствует требованиям ГОСТ-32144-2013. Данные за последние несколько лет показали, что общая присоединенная мощность энергопринимающих устройств в различных регионах России гораздо меньше мощности всех поданных заявок потребителями в сетевые организации. К решению проблемы можно привлечь самих потребителей электроэнергии. Рассмотрена возможность использования распределенной генерации, установленной в непосредственной близости от мест потребления электроэнергии. Расположение генерирующих мощностей в непосредственной близости от конечного потребителя позволяет снижать или, в некоторых случаях, полностью исключать из тарифа на электроэнергию составляющую, приходящуюся на строительство и эксплуатацию магистральных и системообразующих сетей. Использование распределенной генерации позволит выбрать необходимые уровни надежности и качества электроснабжения потребителей, привлечь частные инвестиции в развитие электроэнергетики России. Это позволит снизить тарифы на электроэнергию для потребителей путем создания конкурентной среды не только для производителей, но и потребителей электроэнергии и формирования условий для оптимизации структуры и режимов работы генерации, распределительных сетей и потребителей.