Многократное воздействие ходовых систем тяжелых машин в технологии возделывания сельскохозяйственных культур ведет к переуплотнению почвы и увеличению ее твердости, и как следствие – к увеличению тягового сопротивления. Можно ожидать, что использование сжатого воздуха в комбинации с классическими рабочими органами почвообрабатывающих машин позволит уменьшить трение почвы о рабочие органы машин, увеличить вспушиваемость обрабатываемого слоя и расширить зоны деформации обрабатываемых участков.

   Цель исследований – разработать способ обработки почвы с подачей сжатого воздуха к рабочим органам почвообрабатывающих машин, обеспечивающий снижение тягового сопротивления и восстановление структуры почвы.

   Сжатый воздух обеспечивает деформацию и рыхление почвы методом отрыва слоя почвы без его сжатия и смятия, после чего рабочие органы машин контактируют с уже разрыхленной средой. Для проверки теоретических предположений проведена обработка почвы с подачей сжатого воздуха машинно-тракторным агрегатом, состоящим из трактора, винтовой компрессорной установки КВ-5/10, чизельного орудия с разработанными рабочими органами и системы подачи пульсирующего сжатого воздуха. Экспериментально подтвердили эффективность применения сжатого воздуха при обработке почвы орудиями с чизельными рабочими органами и установленными наконечниками для подачи воздуха диаметром 3 и 5 мм: при давлении 0,9…1,1 МПа и частоте импульсов 10 Гц улучшается устойчивость хода чизельных рабочих органов по глубине обработки, повышается крошение почвы и увеличивается глубина и ширина зоны рыхления почвы на 30…90 %, при этом снижается тяговое сопротивление до 33 % и увеличивается производительность на 12…68 %. В дальнейшем необходимо обосновать технологические параметры, режимы работы и диаметр наконечника для различных видов обработки почвы и почвенно-климатических условий; можно интегрировать систему дифференцированного впрыска жидких удобрений и привод винтового блока компрессора от вала отбора мощности трактора.

   Получение высококачественной льнотресты зависит от функционирования рабочих органов вспушивателя лент льна и его конструкционных особенностей. Для более успешной модернизации агрегата предложили рассмотреть вспушиватель лент льна как модель функционирования динамических систем, используя принцип системного анализа.

   Цель исследований – разработка динамической модели вспушивателя лент льна как сложной динамической системы.

   Методика предполагала сравнительный анализ влияния структурных параметров микрорельефа поля на колебания вспушивателя в горизонтальной и продольно-вертикальной плоскостях. Получена динамическая модель вспушивателя и проведен глубокий анализ его динамики в полевых условиях. Тензометрирование провели на лентах вылежавшейся льнотресты при рабочей скорости разработанного экспериментального агрегата 2,2…5,0 м/с. Статистический анализ входного воздействия неровностей поверхности поля Z(t) показал, что указанный процесс подчинен нормальному закону распределения и имеет низкочастотный характер: ωс = 0…5 с-1, причем процесс изменения входных воздействий Z(t) вызывает колебания вспушивателя в горизонтально-продольной и вертикально-продольной плоскостях, что изменяет высоту заглубления концов зубьев вспушивающего барабана в поверхность льнища и выходные параметры качества работы. Разработаны устройства, обеспечивающие снижение влияния неровностей почвы Z(t) на показатели качества работы за счет повышения плавности хода вспушивателя. Изготовлен вспушиватель лент льна с разработанными устройствами. Апробация вспушивателя с повышеной плавностью хода на площади 22 га при скоростях агрегата 4,2…5,5 м/с показала повышение надежности выполнения технологического процесса на 27 % и показателей качества (полнота вспушивания – 98,8 %, увеличение растянутости стеблей в ленте – 1,3 %, увеличение неравномерности расстила ленты – 5,2 %).

   Производство качественного семенного материала многолетних трав позволяет обеспечить высокую урожайность культур, предназначенных для откорма крупного рогатого скота. Ранее авторами была разработана клеверотерка-скарификатор КС-0,3П, включающая в себя раму, корпус с установленным внутри вращающимся барабаном и деку овального типа со скарифицирующими пластинами, приемный бункер, питающее устройство, пнвмосепарирующий канал, циклон и тканевый пылеуловитель.

   Цель исследований – определение агротехнических показателей клеверотерки КС-0,3П.

   Совместно с агрооценкой клеверотерки при вытирании семян из пыжины клевера и при скарификации семян козлятника восточного выполнена энергетическая оценка машины. Семена из пыжины клевера соответствовали требованиям технического задания: влажность – 3,7 %; содержание свободных семян клевера – 1,12…2,81 %, дробленых семян – 0,02…0,30 %, грубых соломистых примесей – 0,1…0,3 %. Семена козлятника восточного соответствовали категории «Репродукционные семена» согласно ГОСТ Р 52325-2005. В трех опытах подача материала – пыжины клевера лугового – соответствовала 0,28; 0,39; 0,46 т/ч, а семян козлятника восточного – 0,28; 0,37; 0,49 т/ч. В результате испытаний определили агротехнические показатели клеверотерки КС-0,3П при вытирании: производительность – 0,39…0,46 т/ч; степень вытирания – 95,4…95,6 %; дробление семян – 0,1…1,0 %, эффект очистки от легких примесей – 73,6…77,7 %. При скарификации производительность составила 0,37…0,49 т/ч, степень скарификации – 95,8…96,5 %, дробление семян – 0,3…0,8 %. Удельный расход электроэнергии в трех опытах при вытирании семян составил 3,28; 3,79; 4,75 кВт ∙ ч/т, а при скарификации – 4,32; 4,62; 6,12 кВт ∙ ч/т (по ТЗ – не более 12,0 кВт ∙ ч/т). Все показатели соответствовали требованиям технического задания. В процессе испытаний клеверотерки при оценке безопасности конструкции несоответствия требованиям не выявлены. Показатели уровня шума и концентрация пыли в воздухе рабочей зоны составили 80,0 дБА и 3,8 мг/м³, что не превышает нормативные значения. Машину КС-0,3П рекомендуем к применению в сельскохозяйственном производстве.

   Оптимальная работа триера при очистке зерна от длинных примесей зависит от правильно подобранных параметров его работы. С целью повышения качества триерной очистки проведены экспериментальные исследования по установлению рациональных режимов работы триера. Подача зерносмеси изменялась в диапазоне 1840…4420 кг/ч, при этом скоростной режим работы триера соответствовал 36,0…43,0 об/мин. Установлено, что с ростом частоты вращения цилиндра в диапазоне 36,0…39,0 об/мин при подаче 1840 кг/ч остаточная масса снижается в 2,77 раза, образуя свободный участок ячеистой поверхности до 0,75 м, который создает риски существенного увеличения остаточной засоренности. С увеличением загрузки триера до 4420 кг/ч длина свободной ячеистой поверхности сокращается до 0,2 м. Рабочие диапазоны скоростного режима с ростом подачи увеличиваются при расширении границ диапазонов. Установлено, что в начале диапазонов частоты вращения цилиндра величина интенсивности выделения зерновок возрастает на 4,1…26 % пропорционально величине загрузки, а с последующим ростом скоростного режима стабилизируется в связи с ухудшением условий западания зерновок в ячеи. Исполнение ячеистых цилиндров под наклоном к горизонту в 1° позволяет существенно выравнивать распределение интенсивности выделения чистого зерна по их длине, что обеспечивает при равных режимах работы сокращение технологических потерь и рисков роста остаточной засоренности зерна. Интенсивность выделения зерна триером при различной загрузке обусловлена соответствующим скоростным режимом. При загрузке 1,84 т/ч рекомендуемая частота вращения ячеистого цилиндра составляет 36,2…36,5 об/мин, при 2,49…3,1 т/ч – 38,0…39,0 об/мин, при 3,77 т/ч – 40,0…41,0 об/мин, при 4,42 т/ч – 40,0…41,5 об/мин. Установленные диапазоны скоростных режимов работы обеспечивают допустимый уровень технологических потерь 0,99…2,38 %.

   В производстве комбикормов для эффективной предварительной очистки зерна нужен компактный сепаратор, отличающийся простотой конструкции и минимальными затратами энергии. Такими характеристиками обладают гравитационные сепараторы. С целью определения оптимальных по эффективности сепарации геометрических параметров щелевого отверстия сепарирующего органа разработали алгоритм расчета процесса сепарации зерна в гравитационном сепараторе на основе системного подхода и математического моделирования. Пришли к выводу о том, что необходимым условием для выделения частицы цилиндрической формы в щелевое отверстие гравитационного сепаратора является превышение критической скорости частиц относительно скорости их схода с предыдущей поверхности сепаратора. Разработали блок-схему и алгоритм расчета параметров процесса сепарации зерна сквозь щелевые отверстия гравитационного сепаратора, моделирующую движение частицы. При заданных условиях разделения и размера частиц представленный алгоритм позволяет определить критическую скорость частицы и проверить выполнение условий ее выделения с учетом случайных воздействий. Провели апробацию алгоритма при варьировании ширины щелевого отверстия и высоты между противоположными кромками разгонных поверхностей. Результаты показали, что отклонение интенсивности выделения и теоретических значений варьируемых параметров гравитационного сепаратора от экспериментальных данных не превышает 9 %, что свидетельствует об адекватности моделирования. Применение алгоритма позволяет с достаточной точностью и минимальными затратами проводить полнофакторный эксперимент по определению влияния параметров сепарируемой массы и конструктивно-технологических параметров гравитационного сепаратора на эффективность сепарации.

   На фермах по откорму крупного рогатого скота система водообеспечения и отдельные ее подсистемы выполняются как по тупиковой, так и по кольцевой схемам. Кольцевая подсистема автопоения обеспечивает более равномерный напор и постоянную температуру воды, однако характеризуется большим расходом материала и затратами на монтаж. Тупиковая подсистема автопоения имеет меньшую протяженность, дешевле в монтаже, но не обеспечивает циркуляцию воды. В холодный период при отсутствии циркуляции воды в тупиковых ее точках возможно охлаждение и даже замерзание воды, приводящее к размораживанию трубопровода, что негативно сказывается на состоянии животных и приводит к снижению их продуктивности.

   Цель исследований – совершенствование конструкции тупиковых систем автопоения, обеспечение требуемого температурного режима и повышение надежности их работы.

   Модернизированная система водообеспечения с подсистемой автопоения и регулирующей емкостью разработана на основе метода системного анализа научных данных и технико-технологических решений систем водообеспечения животноводческих ферм и подсистем автопоения крупного рогатого скота. Предлагаемая подсистема автопоения, выполненная по типу «Труба в трубе», обеспечивает периодическую циркуляцию воды, поддерживает температуру в заданных пределах и исключает размораживание подсистемы автопоения. Представлена методика гидравлического расчета по обоснованию глубины вакуума в опорожнителе. Согласно расчетам предлагаемое конструктивно-технологическое решение системы водообеспечения животноводческого объекта с подсистемой автопоения КРС, выполненной по типу «Труба в трубе», позволяет снизить ее себестоимость на 15…20 %, повысить надежность работы, обеспечить температуру воды в автопоилках в пределах 12…15 °С и снизить стоимость ее монтажа и обслуживания на 10 %. Результаты исследований помогут в дальнейшем изготовить модернизированную систему автопоения и исследовать параметры ее работы.

   Интенсификация процесса погружной очистки деталей зависит от физико-химической активности моющей жидкости и силы механического воздействия жидкости на очищаемую поверхность. Перспективным способом интенсификации погружной очистки является создание в потоке моющей жидкости ультразвуковых колебаний. Исследования проведены с целью обоснования целесообразности применения ультразвука для интенсификации процесса погружной очистки деталей и определения оптимальных значений параметров технологического режима процесса интенсифицированной очистки. Очистку проводили в погружной моечной машине, представляющей собой ванну с вращающейся в моющем растворе корзиной, оснащенной двумя погружными источниками ультразвука, закрепленными на ее стенках. В качестве объекта очистки использовали сетчатые фильтрующие элементы гидравлических систем, имеющие на рабочей поверхности масляно-грязевые загрязнения. Для очистки фильтрующих элементов применяли водный раствор технического моющего средства Лабомид-203. Экспериментальные исследования влияния параметров и режимов процесса очистки на его эффективность проводили при температуре моющего раствора 40, 50, 60 и 70 °C, концентрации моющего средства в растворе 5, 10, 15 и 20 г/л, продолжительности очистки 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 мин, частоте ультразвуковых колебаний 15, 20, 25, 30 и 35 кГц, интенсивности ультразвуковых колебаний 1, 2, 3 и 4 Вт/см². Качество очистки фильтрующих элементов от загрязнений оценивали весовым методом. Экспериментально определили оптимальные значения параметров технологического режима процесса интенсифицированной очистки фильтрующих элементов: частота колебаний – 30 кГц, интенсивность колебаний – 3 Вт/см², концентрация моющего средства в растворе – 14…17 г/л, температура моющего раствора – 50…55 °C, продолжительность очистки – 10 мин. Нами подтверждена целесообразность применения ультразвука для активации моющей жидкости при интенсификации погружной очистки.

   Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) позволяет обеспечить повышенную износостойкость восстановленных поверхностей трения. Повышение износостойкости и задиростойкости получаемых покрытий требует уточнения и строгого соблюдения режимов нанесения покрытия, а именно давления натирающего инструмента на обрабатываемую поверхность.

   Цель исследований – теоретическое определение и экспериментальное подтверждение необходимого давления прижатия натирающего инструмента для фрикционного нанесения антиизносного покрытия высокого качества.

   На основании теоретических исследований разработана математическая зависимость для определения необходимого давления прижатия натирающего инструмента при фрикционно-химическом способе нанесения качественного антиизносного покрытия. Экспериментально подтвердили результаты теоретических расчетов необходимого давления прижатия натирающего инструмента в зоне нанесения антиизносного покрытия, равного 17,5 МПа, которое согласуется с результатами других исследований (10…20 МПа). Финишную антифрикционную безабразивную обработку шеек коленчатого вала проводили на токарно-винторезном станке при следующих режимах: скорость нанесения антиизносного покрытия – 0,25 м/с, необходимое давление прижатия натирающего инструмента – 17…18 МПа, минимальное количество рабочих проходов – 4. В натирающем инструменте использовали два конструкционных материала: латунь Л 63 ГОСТ 15527-2004 и алюминиевый сплав АД-31 ГОСТ 4782-97. Для процесса ФАБО разработана новая технологическая жидкость (среда), проведена оптимизация режимов нанесения и применен новый материал (алюминий) для натирающих инструментов. Результаты исследований указывают на необходимость применения присадок, содержащих химические соединения меди и алюминия, для сохранения антиизносных и антифрикционных свойств обработанных деталей в последующей эксплуатации автотракторной техники.

   Условия работы сельскохозяйственной техники вызывают необходимость повышения эксплуатационных характеристик и срока службы деталей. Полимерные композиционные материалы в отличие от металлов не подвергаются коррозии, а изделия из них имеют длительный срок службы.

   Исследования провели с целью определения влияния типа разбавителя и его концентрации на реологические и технологические свойства эпоксидных композитов, предназначенных для изготовления экстерьера сельскохозяйственной техники.

   Особое внимание уделили изучению влияния разбавителя на вязкость и формирование микроструктуры композита. В качестве полимерной матрицы использована эпоксидная смола ЭД20, наполнитель – стекломат эмульсионный EMC450-1250-E. Исследовали два типа разбавителей: инактивный (уайт-спирит и растворитель 646) и активный (ДЭГ-1). Вязкость смесей определяли по методике ГОСТ 25276-82 с помощью ротационного вискозиметра. Пористость композита определяли методом мультипараметрической микроскопии. Исследовали зависимость вязкости эпоксидной смолы ЭД-20 при введении активного и инактивного разбавителя в количестве 5, 10 и 15 масс. %. В результате исследований выбран активный разбавитель ДЭГ-1. Провели анализ количества пор в композиционном материале на основе эпоксидной смолы и стекломата с содержанием разбавителя ДЭГ-1 в количестве 5, 10 и 15 масс. %. Результаты экспериментальных исследований показали, что введение ДЭГ-1 существенно снижает вязкость смолы, способствуя лучшему проникновению ее в волокна наполнителя. Определили оптимальную концентрацию разбавителя ДЭГ-1-10 масс. %, при которой обеспечивается снижение вязкости смолы на 60 % и ее равномерное распределение в волокнах стекломата, а также минимальное образование пор в композиционном материале (30 пор/см²). При производстве полимерных композитов для деталей экстерьера сельскохозяйственной техники рекомендуем использовать разбавитель ДЭГ-1 в количестве 10 масс. %.

   Абразивное изнашивание деталей и узлов сельскохозяйственной техники приводит к выходу ее из строя. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники и их упрочнение функциональными
покрытиями проводят с помощью электроконтактной приварки (ЭКП) металлических лент. Свойства и качество получаемых покрытий зависят от регулируемых (сила сварочного тока, скорость сварки и величина
подачи) и нерегулируемых параметров ЭКП, а также от размера единичной сварочной площадки (ЕСП).

   Цель исследований – получение расчетных формул для определения размеров ЕСП и осадки присадочного материала при ЭКП металлической ленты.

   Установлено, что размеры эллиптической ЕСП зависят от силы сжатия, диаметра восстанавливаемой поверхности, ширины и диаметра роликовых электродов, физических и механических свойств присадочного материала (твердость, модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона). При этом свойства материала – такие, как упругость и прочность, не поддаются регулировке в процессе приварки. Регулировать размеры ЕСП можно только усилием сжатия и изменением ширины и/или диаметра электродов. В свою очередь, уменьшение или увеличение усилия сжатия электродов приводят к изменению характера контактирования поверхностей в зоне соединения, а следовательно, электрического сопротивления и степени пластической деформации, что отражается на качестве покрытий. В результате теоретических исследований и применения метода моделирования предложена математическая модель расчета геометрических параметров ЕСП при ЭКП. Произведенные по полученным зависимостям расчеты подтвердили результаты других исследований: рекомендуемая 30 %-ная пластическая деформация (осадка) присадочного материала для детали диметром 40 мм достигается при ширине электродов 6,3…9 мм, а для диаметра 80 мм – при 4,6…6,4 мм. Применение формул для расчета размеров ЕСП позволит повысить качество и эффективность электроконтактной приварки.

   Мониторинг местности, наблюдение за сельскохозяйственными животными, ретрансляцию радиосигналов с наземных датчиков можно осуществлять с помощью дистанционно управляемого дирижабля. Регулировать высоту полета дирижабля сельскохозяйственного назначения целесообразно изменением температуры газа в рабочем объеме. Быстрый и равномерный электронагрев газа можно осуществлять за счет энергии бортовой сети. Предложено выполнить электронагреватель в виде параллелепипеда, расположенного внутри рабочего объема дирижабля. При этом ребра параллелепипеда – это токопроводящие элементы, обладающие большим удельным сопротивлением. Снижение массы конструкции обеспечивается сокращением проводов с большим сечением. Подвод электрической энергии от бортового аккумулятора к электронагревателю предложено провести к двум наиболее удаленным точкам. Критерием подбора сопротивлений ребер параллелепипеда является одинаковая скорость выделения тепловой энергии при протекании электрического тока через единицу длины токопроводящих элементов электронагревателя. С целью определения параметров электронагревателя из токопроводящих элементов представлен алгоритм вычислительных операций. На основании законов Кирхгофа установлена связь между сопротивлениями нагревательных элементов, напряжения источника питания и током в каждом нагревательном элементе. Для вычисления сопротивлений нагревательных элементов определены дополнительные условия и составлены 3 системы из 25 алгебраических уравнений, связывающих электротехнические параметры процесса. Установлено, что сопротивления токопроводящих элементов нагревателя, обеспечивающие одинаковое тепловыделение во всех элементах на единицу длины, однозначно связаны с отношением максимальной и минимальной длин элементов, напряжением источника тока и его мощностью. Определены условия изменения мощности и выделяемой теплоты изменением сопротивлений электронагревателя. Представлен алгоритм расчета параметров электронагревателя. Алгоритм позволяет оперативно вычислять величины сопротивлений токопроводящих элементов, обеспечивающих одинаковое выделение тепловой энергии во всех участках разветвленной электрической цепи.

   Актуальность исследований определяется необходимостью совершенствования лингвистического сопровождения профориентационной деятельности студентов в аграрных вузах с учетом реальных мотивационных установок.

   В условиях модернизации агропромышленного комплекса возрастает значимость не только технической подготовки кадров, но и точного понимания смысловых ориентиров, которыми руководствуются молодые люди при выборе профессии.

   Цель исследований – выявление и описание семантической модели профессионального самоопределения студентов агроинженерного направления подготовки через анализ мотивационных высказываний, с последующим использованием полученной модели в практике профориентации.

   В эмпирической части приведены результаты опроса относительно мотивации выбора профессии среди 97 студентов первого курса Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина. Семантический анализ речевых репрезентаций позволил выделить 10 ключевых семантических кластеров, объединенных в 3 смысловых блока: ценностно-смысловое ядро; блок рационально-прагматических смыслов; блок социально-контекстуальных смыслов выбора профессии. Они образуют семантическую модель, отражающую смысловую структуру профессионального выбора. Семантический подход позволил интерпретировать профессиональное самоопределение как речевое проявление личностных смыслов. Полученные результаты могут быть использованы для построения профориентационной коммуникации с абитуриентами на языке их ценностей, интересов и ожиданий.