Оснащение элементами автоматизации механических устройств очистки не в полной мере обеспечивает качество очистки товарной продукции от механических примесей. Внедрение системы цифровой идентификации разделяемых биологических объектов от механических примесей на основе гиперспектрального отражения поможет решить данную проблему. Исследования проведены с целью изучения подходов по обработке данных гиперспектрального отражения клубней картофеля и почвенных комков использованием модели нейронной сети YOLOv8 цифровой системы идентификации почвенных комков от клубней картофеля картофелеуборочного комбайна. Разработали конструктивную схему картофелеуборочного комбайна с цифровой системой идентификации биологических объектов на основе гиперспектрального отражения клубней картофеля и распознавания почвенных комков в автоматизированном режиме. Распознавание клубней картофеля и комков почвы на изображениях выполнили с помощью обученных моделей с выделением областей поражения. Получили кривые оценки точности и полноты распознавания комков почвы в диапазоне длин волн 500…700 нм. Оптимальный уровень уверенности для моделей нейронных сетей составил 0,28 для комков почвы и 0,37 – для клубней картофеля. Определили параметры расчета метрик бинарной и мультиклассовой классификации разработанных моделей сверточных нейронных сетей на различных диапазонах длин волн по классам «Картофель», «Почва на картофеле» и «Комок почвы». Установили, что при длине волны 600 нм достигается наивысшая средняя точность распознавания комков почвы mAP 0,329 и клубней картофеля mAP 0,407. Полученные гиперспектральные данные обладают значительным потенциалом для точной классификации и распознавания болезней и повреждений на клубнях и могут быть использованы для выявления незначительных изменений в состоянии клубней. Точность неинвазивного распознавания комков почвы и клубней картофеля с использованием гиперспектральных изображений сравнима с точностью экспертовлюдей (отклонение – не более 11,3%).

Создание мобильных энергетических средств с применением автоматизированного управления электропривода дает возможность увеличить производительность транспортных и механизированных работ в сельскохозяйственном производстве, повысить функциональные и эксплуатационные характеристики этих машин и уменьшить их негативное влияние на окружающую среду. Цель работы – провести экспериментальные лабораторные исследования мобильного энергетического средства (МЭС) с электродвигателем на базе колeсного трактора тягового класса 0,6. Испытания трактора в почвенном канале и на бетонном основании проводили в соответствии с ГОСТ 25836-83. Рассмотрели равновесие трактора в поперечной в продольной плоскостях и относительно задней ведущей оси. Определили тяговые показатели машины и оценили тягово-сцепные и энергетические свойства трактора при прямолинейном поступательном движении. Эксплуатационная масса МЭС составила 1469,5 кг. Анализ полученных значений вертикальной и горизонтальной координат центра тяжести трактора показал повышение статической и динамической устойчивости трактора в результате изменений компоновочных решений агрегатных составляющих трактора. Характер изменения вертикальной и горизонтальной координаты направлен на повышение продольной и поперечной устойчивости МЭС. Опытный образец МЭС с электроприводом подтвердил свой тяговый класс 0,6: на твердой поверхности (бетонный трек) тяговое усилие на крюке фиксировали 8,0…9,0 кН, на слабонесущем грунте (почвенный канал) тяговое усилие составило 4,0…6,0 кН. Результаты исследований в дальнейшем позволят применять электроприводы на МЭС тягового класса 0,6.

Сушильная шахта модульной сушилки аэродинамического нагрева оснащена выпускным устройством в виде комбинации бесприводного выпускного устройства механического типа и пневмотранспортера. Установлено, что большое влияние на производительность пневмотранспортера оказывает конструкция его приемного устройства. Целью исследований является оценка влияния конструктивных параметров приемного устройства пневмотранспортера на его производительность. При транспортировании зерна пшеницы испытали 5 вариантов конструкций приемных устройств для материалопровода прямоугольного сечения размером 120 × 60 мм и материалопровода круглого сечения диаметром 110 мм. Установили, что максимальную производительность 422,3 кг/ч и массовую концентрацию смеси 0,9 кг/кг обеспечивает материалопровод прямоугольного сечения с защитной вставкой. Прямой выпуск и прямоугольное сечение материалопровода размером 120 × 60 мм с пассивным вибратором обеспечивают максимальную производительность 416,4 кг/ч и массовую концентрацию смеси 0,7 кг/кг. Использование выпуска длиной 3 см вместо 6 см позволяет получить производительность пневмотранспортера 466,8 кг/ч и массовую концентрацию смеси 0,89 кг/кг. Приемное устройство пневмотранспортера экспериментальной модульной сушилки аэродинамического нагрева для обеспечения его стабильной работы и производительности до 450 кг/ч должно быть снабжено прямым выпуском сечением 60 × 60 мм длиной не более 3 см, соединяющим выпускное отверстие сушилки с входным отверстием материалопровода прямоугольного сечения размером 120 × 60 мм, оборудованным пассивным вибратором. Скорость воздушного потока на входе пневмотранспортера должна быть в пределах 15,7…17,0 м/с. Использование защитной вставки в выпуске является перспективным направлением повышения производительности пневмотранспортера при условии повышения начальной скорости воздушного потока на его входе.

Осциллирующая сушка в зерносушилках позволяет повышать температуру сушильного агента без изменения конечной температуры материала. Исследования осциллирующего режима сушки в основном ограничены псевдоожиженным и плотным неподвижным слоем. Режимы осциллирующей сушки в опускающемся плотном слое, характерном для большинства колонковых и шахтных зерносушилок, практически не изучены. Исследования проведены с целью определения эффективности осциллирующей сушки и адекватности основных параметров работы зерносушилки СЗТ-16. Хозяйственную проверку зерносушилки провели в фермерском хозяйстве Саратовской области. В шахтной зерносушилке СЗТ16 исследовали 6 режимов сушки зерна при постоянной и переменной температуре агента. Зерно высушивали от исходной влажности 19% до 12…13%. Осциллирующий режим организовывали отключением топки, через которую подавали агент сушки в сушилку. В рамках исследуемых режимных параметров обнаружили, что при осциллирующем режиме обеспечивается безопасная и энергоэффективная сушка: температура зерна изменяется в пределах ±2…4℃ от его предельно допустимых значений, а средняя температура отработанного агента сушки – на 2…3℃ ниже, чем при использовании постоянного температурного режима. Для реализации безопасной работы жидкостной топки с периодами нагрева и охлаждения не менее 8 мин допускается охлаждение топки до температуры не выше 45℃ при ступенчатой подаче топлива во время пуска. Применение осциллирующего режима сушки на зерносушилках с постоянным температурным режимом (при постоянной подаче агента сушки) позволит увеличить их производительность за счет интенсификации процесса сушки, а также снизить удельные затраты топлива (до 13%). Результаты исследований позволят решить проблему снижения энергоемкости процесса сушки зерна за счет модернизации зерносушилок с постоянным температурным режимом работы.

При посеве зерновых и зернобобовых культур на 2-м и 3-м этапах селекционных работ используют конусный порционный высевающий аппарат. Для согласования движения сеялки по делянке и работы конусного высевающего аппарата необходимо установить зависимость параметров работы высевающего аппарата от параметров селекционного посева. С целью установления этой зависимости с помощью физико-математического аппарата исследовали параметры работы конусного высевающего аппарата селекционной сеялки для 2-го и 3-го этапов работ от параметров посева зерновых и зернобобовых культур на делянке. Вывели формулу функциональной зависимости угловой скорости вращения конуса высевающего аппарата от рабочей скорости движения сеялки и длины делянки, а также формулу для нахождения линейной скорости перемещения обводной ленты конусного высевающего аппарата. Рассчитали, что для сеялки СКС-6-10 на 2-м этапе работ на делянке длиной от 1 до 5 м и рабочей скорости сеялки от 1,0 до 2,0 км/ч угловая скорость вращения конуса высевающего аппарата варьируется от 0,35 до 3,49 с^-1, для 3-го этапа работ на делянке протяженностью 2…20 м и рабочей скорости сеялки от 1,0 до 3,0 км/ч – от 0,09 до 2,62 с^-1. Рассчитали, что в конусных высевающих аппаратах сеялок Wintersteiger AG линейная скорость перемещения обводной ленты для 2-го этапа работ на делянке длиной от 1 до 5 м и рабочей скорости сеялки от 1,0 до 2,0 км/ч составила от 0,025 до 0,25 м/с, для 3-го этапа работ на делянке протяженностью от 2 до 20 м и рабочей скорости сеялки от 1,0 до 3,0 км/ч – от 0,013 до 0,38 м/с. Представленные математические модели могут использоваться при разработке селекционной сеялки с конусным высевающим аппаратом, оснащенной электронным управлением и контролем высева, а также системой навигации для повышения качества посева.

Фотосепараторы демонстрируют высокую эффективность при очистке посевного материала от засорителей. Однако при обработке мелкосемянных культур разрешение камер фотосепараторов не позволяет эффективно детектировать трудноотделимые примеси. Исследования проведены с целью определения оптимальных настроек систем фотосепаратора SmartSort C для удаления семян карантинной повилики при конечной очистке люцерны сорта «Артемида» урожая 2024 г. Сортировку образцов с последующим анализом очищенной фракции и отходов производили при следующих параметрах работы фотосепаратора: задержка эжекторов – 2,6, 27 и 3,3 мс; давление – 1 и 2 бар; освещение – белый свет и белый свет совместно с инфракрасным излучением. Эффективность выделения семян повилики определяли при засоренности семенами люцерны 0,63; 0,32; 0,14%. При сравнении изображений снимков с RGB камер фотосепаратора, полученных при инфракрасном освещении совместно с белым светом на фоне инфракрасного спектра, обнаружили, что семена люцерны с более гладкой текстурой оболочки засвечены и выглядят как белые пятна, тогда как семена повилики с шероховатой оболочкой контрастируют черными точками. При инфракрасном освещении совместно с белым светом контрастность семян повилики увеличилась на 40%. Увеличение засоренности семенами повилики на 0,1% приводит к снижению качества очистки семян люцерны фотосепаратором в среднем на 1,16%. Полного удаления семян повилики из семян люцерны удалось достичь при использовании ИК-фона и подсветкой белым светом, давлении пневмосистемы 2,0 бар, задержке срабатывания эжекторов 2,6 мс, удельной загрузке машины на 1 лоток 85 кг/ч и при уровне засоренности 0,14%. Результаты исследований могут быть использованы при внедрении систем машинного обучения и искусственного интеллекта в программное обеспечение разрабатываемых отечественных фотосепараторов.

Необходимость эффективного технического обслуживания и своевременного ремонта тракторов обусловливает важность разработки программ ЭВМ для диагностики и выявления неисправностей основных узлов и агрегатов. Работа проведена с целью разработки ПО на языке программирования Python, позволяющей проводить диагностику узлов и агрегатов тракторов Кировец К-742М для их своевременного технического обслуживания, повышения эффективности эксплуатации и снижения времени простоя. При разработке программы для диагностики узлов и агрегатов тракторов применили метод экспертных оценок, который интегрировали в интерфейс программы, созданный с использованием библиотеки Tkinter. Приняли допущения о применении программы на тракторах, оборудованных CAN-шинами, и совместимости протоколов обмена диагностическими данными, об осуществлении диагностики персоналом, имеющим опыт работы с программой, и возможном варьировании условий эксплуатации техники. Алгоритм работы программы учитывает информацию о тракторе (модель, год выпуска, пробег и т.д.) и получение рекомендаций по диагностике с использованием метода экспертных оценок. Апробацию разработанного ПО провели в компании ООО «Экспедешен Компани», в которой для диагностики узлов и агрегатов тракторов модели Кировец К-742М используют программное обеспечение Case IH Service Advisor. В результате сравнения полученных данных подтвердили гипотезу об эффективности разработанного ПО: скорость диагностирования программы ЭВМ Phyton на 5% выше и точнее по сравнению с иностранным ПО; программа позволяет своевременно выявлять неисправности и предоставляет четкие рекомендации по их устранению, что позволяет снизить время простоя техники и повысить ее надежность. Дальнейшее расширение программы, добавление узлов, симптомов и рекомендаций и регулярная диагностика тракторов позволят повысить надежность их эксплуатации на 30%, предотвратить серьезные поломки и поддерживать технику в исправном состоянии.

Металлические поверхности сельскохозяйственной техники подвергаются агрессивному воздействию внешней среды и агрохимикатов. Можно ожидать, что удобрение с антикоррозийными свойствами, помимо улучшения агрономических показателей и повышения урожайности, позволит также снизить коррозионное воздействие на технику. Цель исследований – оценить антикоррозионные свойства удобрения БОРАМ, содержащего азот, бор и медь, применяемого в технологии выращивания картофеля. Коррозионные лабораторные испытания проводили в течение 10 суток на стальных образцах марки Ст3 согласно ГОСТ Р 9.905-2007. Образцы обрабатывали водным раствором удобрения БОРАМ различной концентрации (1:1000, 1:500 и 1:125), в качестве контроля использовали дистиллированную воду. После испытаний рассчитывали скорость коррозии и определяли защитный эффект. В качестве состава для листовой обработки картофеля сортов Гулливер, Вымпел и Матушка применили удобрение в тех же концентрациях, что и в вариантах коррозионных испытаний. Препарат вносили трижды: по всходам, в фазу бутонизации и в конце цветения. Установили значительное снижение коррозионной активности на образцах, обработанных водным раствором удобрения в пропорции 1:500: скорость коррозии составила 0,0008 г/м² ∙ ч, защитный эффект – 99,44%. Применение испытуемого препарата показало также увеличение валовой урожайности исследуемых сортов картофеля. Максимальная урожайность достигнута при концентрации водного раствора 1:125: для сорта Гулливер показатель составил 27,9…31,0 т/га, что на 1,5…4,6 т/га (5,3…17,0%) выше контрольных значений; для сорта Вымпел – 29,3…31,6 т/га, что также превышает контроль на 2,2…4,5 т/га (7,7…16,2%); для сорта Матушка – 22,1…24,0 т/га, что выше контроля на 1,4…3,3 т/га (6,3…15,4%). Гипотеза подтверждена: использование удобрения БОРАМ с антикоррозийными свойствами, помимо повышения урожайности картофеля, снижает коррозионное воздействие на технику.

Электроснабжение нетяговых потребителей электрических железных дорог, в том числе сельскохозяйственных предприятий, прекращается при отключении питающих их трансформаторных подстанций 25/0,4 кВ в период плановых и непредвиденных работ на инфраструктуре железной дороги. Это связано с отключением третьей фазы «С», передача которой осуществляется в нормальном режиме по рельсам в системах электроснабжения «Два дополнительных провода – рельс». При этом два других провода (фазы) системы могут находиться под напряжением. Нетяговые потребители (сельскохозяйственные предприятия) по причине перерывов в электроснабжении ухудшают свои экономические показатели. Цель исследований – повысить надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, питаемых от электрических сетей железных дорог. Мы предлагаем при плановых работах на инфраструктуре РЖД подключать фазу «С» через рабочее заземление без использования рельса. Эксперимент провели на действующей подстанции, питаемой от системы «Два дополнительных провода – рельс» электрической железной дороги переменного тока номинальным напряжением 25 кВ, при использовании земли в качестве проводника фазы «С» на стороне высокого напряжения подстанции. В ходе эксперимента контролировали качество электрической энергии на соответствие ее показателям ГОСТ 32144-2013. Результаты практических исследований работы комплектной трансформаторной подстанции показали работоспособность схемы питания потребителей по системе «Два дополнительных провода – рельс» в вынужденном режиме. Данная схема позволяет в период «окон» по обслуживанию инфраструктуры железной дороги осуществлять электроснабжение сельскохозяйственных потребителей, избегая необоснованных отключений. В дальнейших исследованиях необходимо провести дополнительные полевые эксперименты и детально изучить все параметры и зависимости работы системы электроснабжения «Два дополнительных провода – рельс».

Для реализации академического права студентов на психологическую помощь необходимо развивать систему психолого-педагогического сопровождения обучающихся образовательных организаций высшего образования. С целью выявления и обоснования актуальных направлений психолого-педагогического сопровождения подготовки инженерных кадров для сельского хозяйства авторами проведен анализ нормативной и научно-педагогической литературы по проблемам психолого-педагогического сопровождения. Рассмотрены особенности организации психологических служб в ряде ведущих аграрных университетов России. Сделаны выводы о преобладающей направленности психологической помощи на работу с критическими и кризисными феноменами. В рамках исследований осуществлен анализ эмпирических данных о психолого-педагогических характеристиках успешно работающих инженеров и студентов инженерных направлений подготовки, в том числе обучающихся в аграрном вузе. Выделены типичные параметры когнитивной сферы, основные индивидуально-типологические особенности, ведущие личностные черты инженеров. Установлено, что типичными для представителей технических профессий чертами являются замкнутость, подозрительность, низкая коммуникабельность. Исходя из этого, определили направления психолого-педагогического сопровождения студентов инженерных направлений подготовки аграрного вуза: диагностика когнитивных способностей и личностных качеств; оценка их соответствия характеру инженерной деятельности; определение условий формирования и развития. Типичные психологические особенности представителей инженерной сферы обусловливают необходимость психолого-педагогических воздействий для формирования коммуникативных умений и коррекции эмоциональной сферы.

Цифровизация трансформирует социальные институты, включая образование, и ставит вызовы – такие, как снижение внимания к духовным аспектам, замещение живого общения виртуальными коммуникациями и распространение потребительских установок через медиапространство. При этом цифровая среда открывает возможности для популяризации культурного наследия через мультимедийные ресурсы и интерактивные технологии. Актуальность исследований обусловлена необходимостью баланса между адаптацией к цифровым реалиям и сохранением ценностных ориентиров, формирующих личность молодежи. Цель исследований – анализ двойственной роли цифровизации в формировании духовно-нравственных ориентиров молодежи, выявление ключевых вызовов и возможностей цифровой среды. Для достижения цели использовали методы анализа научной литературы, интервьюирование педагогов и родителей, опросы молодежи, а также анализ цифровых образовательных ресурсов. Рассмотрели влияние виртуальных коммуникаций на ценностные установки и эффективность интерактивных технологий в воспитательной практике. В результате исследований выявили ключевые вызовы цифровой эпохи: снижение интереса к духовно-нравственным аспектам, доминирование виртуального общения над живым взаимодействием и усиление потребительской направленности в молодежной среде. В то же время цифровые инструменты (виртуальные экскурсии, AI-адаптированные программы, онлайн-форумы) показали потенциал для вовлечения молодежи в изучение культурного наследия, повышения доступности воспитательного процесса и развития критического мышления средствами цифровых дискуссий. Персонализация контента с учетом возрастных и культурных особенностей способствует укреплению традиционных ценностей. Цифровая среда при грамотном использовании может стать мощным инструментом сохранения традиционных ценностей. Педагогам рекомендуется создавать интерактивные материалы и повышать цифровую грамотность, разработчикам – учитывать региональную специфику и интегрировать обратную связь, родителям – активно участвовать в цифровом обучении детей и контролировать их цифровое потребление. Исследования подтверждают, что сочетание цифровых и традиционных методов способно обеспечить преемственность ценностей в условиях технологической трансформации.

Современное состояние сельских территорий характеризуется оттоком молодых людей, которые, вероятно, считают, что не могут реализовать свои жизненные планы в сельской местности. Работ, исследующих профессиональные предпочтения молодежи при реализации жизненных планов на сельской территории, недостаточно. Эта проблема предопределила цель исследований: изучение представления молодых людей о своих профессиональных предпочтениях в области реализации жизненных планов на селе, выявление готовности молодежи трудиться на селе и определение способствующих этому факторов. Основанием для исследований стали материалы проведенного анкетирования 2535 школьников и студентов Костромской области. Анализ литературы показал, что современные исследователи при составлении портрета молодого человека уделяют внимание тому, что является ценностью для молодежи, определению социального портрета и портрета молодого человека, вовлеченного в предпринимательскую деятельность, определяют стереотипы молодежи о жизни на селе и т.п. Исследования показали, что 52,2% респондентов представляют жизнь на селе в общих чертах, тем не менее 38% готовы переехать в сельскую местность, чтобы начать собственное дело. Наиболее интересными профессиональными направлениями деятельности на селе молодежь региона считает животноводство, строительство и архитектуру, торговлю и оказание других услуг. 63,9% респондентов указали, что сегодня молодой человек может реализовать жизненные планы на селе, и он готов работать в сферах производства сельскохозяйственной продукции (39,0%), образования (19,6%), административного управления (15,7%), обслуживания (13,7%), в IT-сфере (12,1%). Факторы, которые могут способствовать этому, – «Жизнь в экологически чистом месте», «Работа с приличной зарплатой», «Возможность быстро получить жилье в сельской местности». Результаты исследований могут быть использованы в работе с молодежью региона.