ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПК
В статье рассматриваются основные проблемы технического сервиса машин и оборудования в молочном животноводстве. Проанализированы сервисные структуры, осуществляющие обслуживание молочных ферм с различным поголовьем коров и форм собственности: от личных подсобных хозяйств до агрохолдингов. Выявлены основные недостатки технического сервиса мелких и средних ферм: многочисленность и разобщенность отдельных поставщиков оборудования; отсутствие входного контроля изделий и материалов, контактирующих с молоком; несоответствие в ряде случаев предлагаемых технико-технологических решений и режимов эксплуатации оборудования требованиям международных стандартов и других нормативных документов; невозможность оказания квалифицированной консультационной, технической, финансово-юридической и экономической поддержки сельхозтоваропроизводителям. Авторами предложена структурно-логистическая модель регионального многофункционального сервисного центра по животноводству, оказывающего комплексные услуги технологического, технического и эксплуатационного характера с функциями консультирования, обучения, выбора наилучших доступных технологий и соответствующих комплектов машин. Многофункциональный сервисный центр позволит объединить разрозненные усилия региональных сервисных структур и дилеров, повысить качество оказываемых товаропроизводителям услуг, поднять уровень производства на малых и средних фермах.
Предложена методика определения технологических параметров для машинной реализации процессов приготовления и раздачи кормовой смеси на животноводческих комплексах для крупного рогатого скота. Предлагаемый метод определения оптимальных параметров соотношения количества технических средств для приготовления кормовой смеси и количества выполняемых операций кормления КРС многокомпонентными кормовыми смесями разработан с учетом зоотехнических требований и стандартов по содержанию животных. Представлен расчёт, учитывающий европейский, российский и американский опыт технологии организации процесса кормления КРС. Подразумевается наличие комплекса (фермы) круглогодичного содержания животных, где смонтирован бетонный кормовой стол в одной плоскости с местом проезда технических средств: трактора, агрегатируемого или самоходного миксера-раздатчика, а также вспомогательного технического средства (подталкивателя кормов) или замещающего его навесного оборудования на тракторе. Раздача кормовой смеси осуществляется на обе стороны. С учетом стратегии организации технологического процесса кормления КРС предлагаемая методика позволяет определить оптимальные параметры зданий животноводческих комплексов на этапе проектирования, а также количество и производительность используемых машин.
При оценке функциональных характеристик зерноуборочных комбайнов одним из важнейших определяемых показателей являются потери зерна молотильно-сепарирующим устройством, которые согласно ГОСТ 28301-2015 «Комбайны зерноуборочные. Методы испытаний» не должны превышать 1,5%. Существующие методы их определения и расчёта трудоёмки и требуют ручной расстановки специализированных рамок пробоотборников в хлебостое перед комбайном или использования ленточных пробоотборников. Более того, в технологиях уборки зерновых культур с измельчением и разбрасыванием соломы необходима автоматизированная система размещения рамок-пробоотборников. Представлено автоматизированное устройство размещения рамок-пробоотборников под молотильно-сепарирующим устройством зерноуборочного комбайна во время работы. Предлагаемая конструкция универсальна, позволяет организовать процесс размещения пяти рамок-пробоотборников размером 1500×650 мм как в ручном, так и в автоматическом режимах с заданным интервалом. Устройство обеспечивает безопасность труда испытателей, снижает трудоёмкость проведения испытаний на 10…15%, повышает качество проведения агротехнической и эксплуатационно-технологической оценок зерноуборочных комбайнов.
. Механизированная технология производства продукции растениеводства представляет собой последовательность строго заданных во времени и пространстве воздействий на почву, семена, растения и удобрения. Выполнение этих требований возможно при определенном техническом обеспечении, которое является нормативной технологической потребностью. В связи с этим необходима разработка методов расчёта потребности в технике для растениеводства с использованием коэффициентов перевода физических единиц техники в эталонные единицы. Представлена характеристика эталонных условий при определении выработки машинно-тракторных агрегатов. В качестве эталонных машин приняты тракторы ТЭ-120 и ТЭ-150 (марки условные). Первый соответствует современному техническому уровню, что позволяет производить расчёты до 2025 г. Второй эталонный образец может использоваться в расчётах после 2025 г. В статье представлены методы расчёта технологической потребности в тракторах для сельскохозяйственных организаций (СХО), агрозон, федеральных округов, республик, областей и страны в целом. Рассмотрена структурная схема разработки нормативов потребности и определения технологически потребного машинно-тракторного парка России. Авторы показали, что благодаря условным (эталонным) коэффициентам каждая конкретная сельскохозяйственная организация может определить, сколько ей следует закупить необходимой техники для выполнения всего объёма работ в агросроки, а для регионов и страны в целом специалисты могут рассчитать не только оснащенность, но и потребность в технике на перспективу. Применение условных (эталонных) коэффициентов позволяет оценить существующий уровень обеспеченности регионов и страны в целом необходимыми машинами и определить нормативную потребность и количество техники различных типоразмеров, которые следует приобрести для технического обеспечения выполнения всех современных и перспективных технологий.
Современное интенсивное высокопродуктивное сельскохозяйственное производство должно базироваться на сочетании различных видов мероприятий по защите растений: карантинных, агротехнических, химических, селекционных, биологических, механических и физических методов, с учетом баланса между их эффективностью, минимальным отрицательным воздействием на окружающую среду и экономической целесообразностью. В статье рассмотрены достоинства и недостатки перечисленных методов. Химический метод защиты растений, несмотря на недостатки, является одним из наиболее востребованных производительных и эффективных методов. Негативное влияние химического метода можно существенно снизить ужесточением требований к безопасности применения пестицидов для окружающей среды и здоровья человека, обеспечением адресного внесения препарата непосредственно на объект обработки, повышением качества внесения и снижением потерь рабочей жидкости, применением препаратов с более узким спектром действия и малым временем разложения. Указано, что для достижения максимальной эффективности химической обработки распылители опрыскивателей должны обеспечивать монодисперсный распыл, и при этом должна быть возможность регулировки размеров капель монодисперсного аэрозоля в пределах от 10 до 150 мкм. Технические средства для защиты растений должны оснащаться технологиями, позволяющими устранять или минимизировать снос рабочей жидкости в результате воздействия ветра и испарения и обеспечивающими принудительное осаждение капель аэрозоля на объекты обработки для уменьшения потерь рабочей жидкости.
Использование очёсывающих жаток для уборки сои является перспективным направлением совершенствования уборочного процесса. Метод очёса на корню позволит сократить время уборки за счёт увеличения рабочей скорости, повысить качество получаемой сельскохозяйственной продукции путём снижения дробления зерна, снизить антропогенную нагрузку уборочного агрегата на почву ввиду уменьшения количества и веса рабочих органов по сравнению с комбайнами с классическими схемами молотильно-сепарирующих устройств, обеспечить животноводство дешевым кормом – продуктами переработки зерносоевого вороха. Цель исследования – создание и совершенствование технических средств для уборки сои методом очёса на корню. Исследования проводились на сорте сои Лазурная. Представлены результаты очёса сои и состав зерносоевого вороха. Полученные экспериментальные данные указывают на снижение уровня потерь от неочёса при повышении скорости вращения очёсывающего барабана и снижении путевой скорости, но при этом значительно возрастают потери зерна сои на земле. С целью повышения качества уборки сои методом очёса рассмотрены перспективные решения модернизации очёсывающих жаток: установка дополнительного битера, который будет предотвращать наматывание неочёсанных частей стеблей растений сои на барабан и их последующее обрывание; интеграция в конструкцию очёсывающей жатки сита для уменьшения процента сорной примеси; использование шарниров в креплениях очёсывающих гребёнок к барабану и ограничителя, способствующих предотвращению случайного контакта гребёнок с поверхностью поля.
Критерием устойчивости самоходных сельскохозяйственных машин считают величину угла поперечной статической устойчивости. Проведён анализ методик определения величины угла поперечной статической устойчивости колёсных самоходных машин, используемых при проведении государственных испытаний. Выявлено значительное отклонение результатов определения указанного угла при использовании экспериментальной и аналитической методик. На основании их анализа определено, что такое расхождение результатов можно объяснить значительным упрощением расчётной схемы, примененной в экспериментально-аналитической методике, и не принимаемой во внимание в ней деформацией шин. Предложена методика определения угла поперечной статической устойчивости для колёсных машин, оборудованных балансирной подвеской моста управляемых колёс, указаны дополнительные измерения и представлены расчётные зависимости для учёта влияния на величину искомого угла не только подвески, но и деформации шин. Для определения угла поперечной статической устойчивости машины с учетом влияния балансирной подвески моста управляемых колес и деформации шин авторами предложено использовать графический метод, который снижает трудоёмкость и повышает информативность анализа, показывая значимость каждого фактора, влияющего на величину угла. Показана целесообразность применения предлагаемой методики, позволяющей значительно снизить величину отклонения расчётных и опытных значений угла поперечной статической устойчивости.
Износ диафрагм мембранно-поршневого насоса может наступать вследствие воздействия различных факторов: уменьшения поперечного сечения всасывающего контура (трубы непригодного диаметра, загрязнения фильтра, накачивания жидкостей высокой вязкости и т.д.), использования весьма агрессивных химикатов, повышенной температуры эксплуатации, абразивности частиц, а также высокого давления в пневматической линии. В работе рассмотрены различные типы материалов, применяемых для изготовления диафрагм мембранно-поршневых насосов: каучуки, термопластичные эластомеры, термопласты и реактопласты. При анализе материалов учитывались физико-механические, технологические и эксплуатационные характеристики материалов и соответствующие требования по химической стойкости, температурному диапазону эксплуатации и абразивности на примере возделывания бобовых культур. Установлен оптимальный материал, которым является литьевой полиуретан, имеющий высокие физико-механические характеристики, широкий диапазон твердости (от 30 А до 90 Д по Шору), низкую усадку, что подразумевает длительное его использование. Полиуретановые изделия производятся методом свободного литья, в отличие от термопластов и эластомеров не требующего сложных и дорогостоящих литьевых оснасток. Литьевой полиуретан имеет достаточную химическую стойкость при контакте с рабочими жидкостями насоса и износостойкость при перекачке абразивных сред, подходит для работы в климатических условиях центрального региона России, а также отличается доступностью, технологичностью и меньшей стоимостью.
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
В статье рассмотрены вопросы организации практической подготовки обучающихся образовательных организаций среднего профессионального образования. Практическая подготовка – это форма организации образовательной деятельности при освоении образовательной программы в условиях выполнения обучающимися определённых видов работ, связанных с будущей профессиональной деятельностью и направленных на формирование, закрепление, развитие практических навыков и компетенций по профилю соответствующей образовательной программы. Авторами проведён анализ нормативноправовой документации, регламентирующей практическую подготовку студентов. Показана роль дуального обучения в формировании профессиональных компетенций выпускников колледжей, раскрыты особенности сетевого взаимодействия в образовательном процессе между образовательной организацией и предприятиями-партнёрами. В качестве ведущего компонента практической подготовки выступают производственные практики, направленные на закрепление и углубление полученных студентами знаний, а также приобретение ими необходимых умений и навыков практической работы по специальности. Сетевое взаимодействие открывает множество возможностей для взаимовыгодного сотрудничества образовательных организаций и предприятий-партнёров. Проведён анализ опыта сетевого взаимодействия Политехнического колледжа № 8 им. дважды Героя Советского Союза И.Ф. Павлова и ряда предприятий г. Москвы и Московской области, с которыми заключены договоры о сетевой форме реализации образовательных программ. Наряду с прохождением производственных практик на промышленных предприятиях студенты колледжа принимают участие в проекте «Профессиональные стажировки». О высоком уровне практической подготовки студентов свидетельствуют результаты конкурсов профессионального мастерства по стандартам WorldSkills и чемпионата Абилимпикс. По данным Центра содействия трудоустройству выпускников, 76,7% выпускников 2020 года были трудоустроены в г. Москве, из них 55,6% – на предприятиях-партнёрах.
ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В АПК
Основными направлениями в развитии технического перевооружения в современном мире являются переход к цифровой экономике, направленной на снижение затрат через использование компьютерных технологий в управлении, ремонте и регулировании техники, использование IT-технологий для повышения показателей качества и эффективности технологий. В статье представлено авторское видение развития технического перевооружения и становления цифрового сельского хозяйства. Целью исследования стала разработка направлений технического оснащения сельского хозяйства цифровыми технологиями. Задача исследования – формирование плана внедрения цифровых решений. В целях выявления основных барьеров в техническом перевооружении сельского хозяйства в условиях цифровизации авторами статьи проведены анкетирование, наблюдение и опрос сельхозтоваропроизводителей Приволжского федерального округа. Установлено, что применение новых инновационных решений на российских сельскохозяйственных предприятиях потребует продолжительного времени в связи с имеющимися проблемами в финансово-экономической, технологической, психологической готовности сельхозтоваропроизводителей. Результатом исследования является разработанный авторами алгоритм технического оснащения сельского хозяйства цифровыми технологиями, который позволит руководителям и специалистам сельского хозяйства взять его за основу в процессе цифровизации технического потенциала АПК.
При стойловом содержании продуктивность животных напрямую зависит от питательности кормов и поддержания определенного микроклимата. На основе методов сравнения и прогнозирования технико-экономических показателей работы малой животноводческой фермы рекомендуются несложные экономичные инженерные решения: регулирование светового режима и микроклимата. Анализ показателей малой животноводческой фермы на 110 гол. СПК «Волна» Брянской области за 2017-2019 гг. показал сокращение продуктивности молочного поголовья и высокие темпы роста себестоимости молока. Автором предложены мероприятия по поддержанию микроклимата в коровнике на 110 гол. с помощью светодиодных светильников HB LED и системы штор вентиляционных «ПМ-Комплект», управляемых автоматизированной системой Farm Management Support. Данная информационная платформа позволяет контролировать и анализировать многие процессы по уходу за животными, помогает оперативно принимать инженерные и организационно-экономические решения. Выполнено экономическое обоснование технических решений по освещению и воздухообмену фермы. Новые технические решения потребуют около 1,2 млн руб. единовременных вложений, позволят увеличить среднегодовую продуктивность коров на 7,3%, сократить себестоимость 1 ц молока на 4,6%. Единовременные вложения окупятся через 1,5 года. Для фермы суммарный экономический эффект с учётом нормативной эффективности капитальных вложений составит примерно 800 тыс. руб. Показана целесообразность применения выбранных технических решений для малой животноводческой фермы.
ISSN 2687-1130 (Online)