Одним из критериев системы точного земледелия при возделывании пропашных культур является позиционирование сельскохозяйственного агрегата на поле, определяемое положением рабочих органов сельскохозяйственного орудия на линии обработки почвы. Роль задающего воздействия на положение машинно-тракторного агрегата выполняет навигационная система, определяющая координаты трактора и орудия. При движении машинно-тракторного агрегата (МТА) по обрабатываемой поверхности поля из-за разности плотности и влажности почвы, наличии местных уклонов происходит увод орудия с траектории движения. Представлено управляемое навесное устройство УНУ-2, которое в совокупности с навигационной системой, установленной на тракторе, позволяет изменять местоположение орудия и его курсовое положение относительно координат, задаваемых навигацией. Представлены также характеристики и принцип работы устройства. Использование управляемого навесного устройства позволит позиционировать и менять угол положения сельскохозяйственного орудия на заданной линии плоской горизонтальной поверхности, что, во-первых, обеспечит точность выполнения технологических операций по уходу за пропашными культурами, во-вторых, повысит технический уровень машинотракторного агрегата, в-третьих, снизит трудозатраты. Таким образом, применение управляемого навесного устройства с трактором и орудием на основе навигационных систем обеспечит точность и эффективность выполнения технологических операций посадки и обработки пропашных культур. Разработка технического устройства для корректировки траектории движения навесного агрегата повысит эффективность работы МТА.

Представлены результаты исследования клеверотёрки-скарификатора КС-0,2 барабанного типа с тангенциальной подачей. Тёрочная поверхность барабана состоит из установленных на ребро стальных прутков шестигранного проката. Для повышения эффективности вытирания семян клевера стальные прутки снабжены поперечными канавками. Канавки имеют треугольный профиль, ширина которого увеличивается к наружному диаметру барабана, снижая тем самым вероятность забивания канавок при обработке влажной пыжины, одновременно увеличивая площадь контакта барабана с обрабатываемым материалом, а острые кромки канавок повышают эффективность разрушения оболочек бобиков. Экспериментальным путём изучено влияние поперечных канавок, расположенных на тёрочной поверхности барабана, на степень вытирания и дробление семян. На первом этапе исследования проведено сравнение процесса вытирания семян базовым (без поперечных канавок) и новым (с поперечными канавками) барабанами. Установлено, что наличие поперечных канавок в 2…3 раза снижает дробление семян при незначительном уменьшении степени их вытирания. На втором этапе, методом планирования эксперимента, изучено влияние глубины поперечных канавок и частоты вращения барабана на качество вытирания семян. Наиболее высокие значения степени вытирания семян клевера лугового при номинальной подаче 250±15 кг/ч и допустимом дроблении семян 1,5% достигаются при рациональном сочетании глубины канавок и частоты вращения барабана: h = 2,0…2,8 мм и n = 1545…1575 мин-1.

Объектом исследования являлась почвенная фреза с горизонтальной осью вращения рабочих органов, позволяющая повысить качество обработки почвы в сравнении с рабочими органами пассивных орудий. Рассчитана мощность, необходимая для обработки почвы фрезой культиватора фрезерного КФГ-3,6. Определена зависимость мощности от параметров фрезы: скорости движения корпуса, окружной скорости точки лезвия ножа, глубины обработки почвы, подачи на нож, длины дуги резания. Методами пошагового регрессионного анализа осуществлен поиск уравнения регрессии, адекватно аппроксимирующего зависимость мощности на единицу ширины захвата фрезы от исследуемых параметров. Множественный коэффициент корреляции уравнения регрессии с факторами скорости движения рамы фрезы, длины дуги резания, подачи на нож имеет значение 0,95. Установлено, что при заданном числе ножей на окружности ротора для расчета удельной мощности, необходимой для обработки почвы фрезой, нужно учитывать три параметра: скорость движения рамы фрезы, длину дуги резания, подачу на нож. Значительное влияние на удельную мощность длины дуги резания объясняется тем, что, наряду с резанием почвы лезвием, на затраты энергии также влияет смятие и расклинивание почвы ножом.

Проведено обоснование выбора режимов работы аксиально-роторных зерноуборочных комбайнов на уборке смешанных посевов зерновых колосовых зерновых и зернобобовых культур. Рассмотрен технологический процесс работы аксиально-роторных зерноуборочных комбайнов. Приведена техническая характеристика и особенности эксплуатации названных типов машин. Составлена математическая модель для определения режимов работы аксиально-роторных молотильно-сепарирующих систем на уборке смешанных посевов. Введены передаточные коэффициенты, один из которых характеризует полный вымолот зерновой колосовой культуры, а другой отражает минимальные повреждения зернобобовой составляющей. Представлена функция агрегирования в виде соотношения показателей одного уровня. Оценены качественные показатели уборки смешанных посевов аксиально-роторным зерноуборочным комбайном. Получены зависимости макро- и микроповреждений зёрен колосовых и бобовых культур в смешанных посевах при уборке комбайнами этого типа. Обоснованы режимы работы зерноуборочного комбайна РСМ-181 «TORUM» на уборке смешанных посевов белого люпина и тритикале. Рекомендован зазор между ротором и декой 35 мм и частота вращения ротора 400...450 мин^-1.

Целью разработки рабочего органа двухуровневого глубокорыхлителя является уменьшение тяговых сопротивлений при глубоком рыхлении и увеличении степени и качества разрыхления пахотных слоев почв и плужной подошвы. Экспериментальные исследования проводились на грунтовом лотке с уменьшенной моделью нового двухуровневого глубокорыхлителя. Применение данной конструкции направлено на более масштабную обработку профиля почвы внутри контура рыхлителя с уменьшением тяговых сопротивлений. Увеличение степени разрыхления достигается за счёт установки боковых стенок и лемеха рабочего органа под оптимальным углом. Тяговые сопротивления определялись зависимостью от глубины рыхления. Степень разрыхления измерялась по величине «вспученности» почвы на поверхности, а также на поперечном срезе разрыхленного участка. Обработка результатов экспериментальных исследований проведена с использованием методов статистического анализа. Установлено, что при использовании нового двухуровневого глубокорыхлителя тяговые сопротивления рыхлению по сравнению с базовым рабочим органом уменьшаются на 7...10%. При этом степень разрыхления, с обеспечением максимальной однородности комков почвы по всей площади обработки, увеличилась на 10...15%.

Экологизация животноводства лимитируется эффективностью утилизации на земледельческих полях навозных стоков, образующихся при бесподстилочном разведении сельскохозяйственных животных и содержащих болезнетворные бактерии, яйца и личинки гельминтов. Для обработки навозных стоков как многокомпонентных сред предложена технология, включающая разделение их на твердую фракцию и жидкую фазу в осадительной центрифуге со шнековой выгрузкой осадка и последующую дегельминтизацию жидкой фазы на установке ультрафильтрации. Для оценки эффективности технологии использованы методы математического моделирования с применением как оригинальных подходов в процессе центрифугирования с определением локальных пофракционных степеней улавливания и интегральной степени очистки, так и классических в процессе ультрафильтрации, основанных на диффундировании вещества через полупроницаемую перегородку под действием градиента давления. Исследования проводились на примере племенного завода по разведению КРС. По результатам математического моделирования установлено, что при заданной производительности 3…4 м3/ч все рассматриваемые центрифуги типа ОГШ обеспечивают степень очистки навозных стоков от твердой фракции на 97%, при этом, по критерию энергоэффективности, рекомендована машина типа ОГШ-202К-03 с мощностью привода 5,5 кВт. Определено, что для очистки жидкой фазы от патогенных микроорганизмов с увеличением рабочего давления от 0,1 до 0,7 МПа площадь фильтровальной перегородки мембран типа МФАС-Б-4 и МФАС-П-2 снижается с 78,2 до 11,2 м2, для мембраны типа МФАС-МА-6 - соответственно с 33,0 до 4,7 м2. Установлено, что при рабочем давлении 0,2 МПа, согласно критериям энергоемкости процесса и материалоемкости установки ультрафильтрации, целесообразно использовать мембрану типа МФАС-П-3, имеющую площадь фильтровальной перегородки 2,73 м2.

Проведены исследования по прединкубационной обработке куриных яиц в дезинфекционной камере инкубатория с помощью озонатора воздуха. Установлено, что содержание озона и отрицательных ионов в дезинфекционной камере зависит от объема камеры, точки размещения выходного патрубка озонатора и от времени насыщения дезинфекционной камеры инкубатория. Отмечено, что с увеличением насыщения дезинфекционной камеры инкубатория озоном и ионами, концентрация озона достигает до 12 мг/м3, ионов - 2500 пКл/м3. Получены математические модели, описывающие рабочие процессы насыщения и разложения озона в дезинфекционной камере инкубатория. Установлены основные параметры и требуемые режимы работы озонаторов с концентрацией 0,12 мг/м3 по озону и 490 пКл/м3 по ионам. Концентрация озона и ионов в дезинфекционной камере инкубатория, в зависимости от времени работы озонатора, представлена степенной функцией. Определено, что для обеспечения концентрации озона в камере 5 мг/м3 и отрицательных ионов порядка 500 пКл/м3 продолжительность работы озонатора должна составлять 30 мин. При этом удельные энергозатраты на достижение требуемой концентрации озона в дезинфекционной камере инкубатория составят 2,2 кВт•ч/г, удельный расход электроэнергии на выработку 1000 яиц - 0,0004 кВт•ч.

Проанализированы современные способы применения и развития картофелеуборочной техники в Российской Федерации; обоснованы тенденции конструкций данного вида сельскохозяйственных машин. Рассмотрены три группы современной картофелеуборочной техники: малогабаритная техника, применяемая в малых фермерских хозяйствах; средняя - прицепные машины различных систем, применяемые на крупных фермерских хозяйствах, и сложная самоходная высокопроизводительная многорядная техника, отличающаяся применением электронных систем управления контроля технологическим процессом, применяемая на предприятиях, располагающих необходимыми системами технологического обслуживания. Приводятся примеры всех групп исследуемой техники. Исследованы серийные картофелеуборочные машины, представленные отечественными и зарубежными производителями. Несмотря на ряд преимуществ импортной техники, её недостатком является чрезмерно высокая стоимость, равно как и запасных частей к ней. Отмечено, что для увеличения производства картофеля хозяйствам всех типов необходима надежная и простая в эксплуатации серийная техника российского производства, адаптированная для отечественных условий, а также отвечающая оптимальному сочетанию цены и качества.

В условиях растущей интенсификации и химизации назрела необходимость перехода на биологизированное земледелие и разработки технологий выращивания экологически безопасной продукции. В настоящее время активно внедряются альтернативные системы земледелия - замена традиционных пестицидов на биологические средства защиты растений и снижение норм внесения минеральных удобрений. Огромное значение имеет использование препаратов, обладающих комплексными эффективными действиями при выращивании и защите сельскохозяйственных культур. Исследования проведены на экспериментальной базе ФГБНУ ВНИИКХ в 2017-2018 гг. на фоне дробно-локального внесения минерального удобрения азофоска с добавлением калимагнезии в дозе 90: 90: 120 с применением препарата «Матрица роста» (15% ВРК - биологически активное полифункциональное полимерное соединение) на пяти сортах картофеля разных сроков созревания: Ред Скарлетт, Ильинский, Голубизна, Накра и Никулинский. В среднем за два года на сортах Никулинский, Ред Скарлетт и Ильинский прибавка составила 5,6, 4,4 и 3,8 т/га (24, 22 и 21%), соответственно. В среднем при применении препарата «Матрица роста» по всем испытуемым сортам получена прибавка урожайности 3,6 т/га (18%) или до 70 тыс. руб./га условного чистого дохода.

Анализ существующих технологий и способов ремонта кожухотрубных теплообменных аппаратов (КТА) позволяет сделать вывод о необходимости выработки нового подхода к организации ремонта и восстановления теплообменных трубок КТА. Одним из перспективных способов восстановления и защиты трубок КТА является их обработка полимерными компаундами, в частности, - терморассеивающими пластмассами, полимерами с многократно увеличенной теплопроводностью. В ходе проведенных исследований предложен способ защиты от коррозии и восстановления поверхностей КТА, заключающийся в использовании жидких реакционноспособных олигомеров или мономеров с целью образования покрытия в обрабатываемом контуре без использования специальных внутритрубных устройств. Для инициации отверждения в смежный контур КТА вводится теплоноситель с температурой, равной или превышающей температуру отверждения материала покрытия. Проведено моделирование процесса теплопередачи от теплоносителя к компаунду через разделяющую их стенку, что позволяет установить необходимые требования, предъявляемые к компаунду, для реализации представленного способа. Согласно требованиям предложен компаунд, для отверждения которого представлены рекомендации по использованию латентных отвердителей на основе кислот Льюиса в интервалах температур 80...100°C и 120...140°C. Предложенный способ восстановления и защиты теплообменных трубок КТА позволяет наносить равномерное покрытие с заданной эластичностью, стойкое к линейному расширению металла трубок с толщиной, достаточной для заделки сквозных дефектов.

Рассматриваются актуальные проблемы развития научно-технического прогресса в аграрном секторе экономики, исследуются направления развития технического прогресса. Описана роль предпринимательства в развитии научно-технического прогресса. Приведена классификация новинок техники и технологий: принципиально новая; новая современного научно-технического уровня, но имеющая аналоги; новая как результат модернизации и рационализаторской работы. Выявлены характерные черты современного инновационного этапа развития автоматизированного агропромышленного производства: комплексная автоматизация, широкое применение роботов, компьютеризация и т.д. В качестве примера современного автоматизированного агропромышленного производства приводятся данные агрохолдинга ГК «Агропромкомплектация». В агрохолдинге с 2003 по 2018 гг. за счёт применения инновационных технологий и техники увеличился объём переработки мяса с 997,5 до 83,4 тыс.т. (более чем в 80 раз). В агрофирме «Дмитрова гора» этого же агрохолдинга за 2010-2018 гг. объём производства молока вырос более чем в три раза. За счёт внедрения современной технологии производства, основанной на цифровой экономике, произошло не только повышение эффективности, но и стремительное увеличение объёмов производства.

Рассмотрена динамика воздействия на воду электрического поля малой интенсивности (до 3,0 В). Установлено, что процесс изменения электрического тока в водной среде носит экспоненциальный характер: чем больше прикладываемое напряжение, тем выше над осью абсцисс располагается экспонента. Показано, что экспоненты имеют постоянные времени в пределах 60 с и изменение полярности электродов оказывает незначительное влияние на их значения. Определено, что наличие примесей в воде влияет на положение экспонент. Чем чище вода, тем ближе размещена экспонента к оси абсцисс. Изучено влияние полярности электродов на динамику изменения электрического тока при подключении электродной системы к источнику постоянного тока, в результате чего прослеживается прямая зависимость установившихся значений силы тока от приложенного напряжения. Установлено, что разность установившихся значений силы тока между электродами при изменении полярности электродов существенно изменяется по значению и знаку в зависимости от значения приложенного напряжения. Отмечено, что наибольшие показатели в разнице установившихся значений силы тока при изменении полярности коаксиальной системы графитовых электродов имеют место вблизи значения электрического потенциала экспериментальной системы, определяемой стандартными потенциалами электролиза воды и графита. Полученные результаты могут быть использованы при исследованиях и конструировании электрогидравлических установок и электроактиваторов воды.