871

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

МОЛОДЕЖНАЯ НАУКА 2014: ТЕХНОЛОГИИ, ИННОВАЦИИ

Материалы Всероссийской научно-практической конференции,

молодых ученых, аспирантов и студентов (Пермь, 11-14 марта 2014 года)

Часть 4

Пермь

ИПЦ «Прокростъ»

2014

1

УДК 374.3

ББК 74

М 754

Научная редколлегия:

Ю.Н. Зубарев, д-р с.-х. наук, профессор; Э.Д. Акманаев, канд. с.-х. наук, профессор; В.Д. Галкин, д-р техн. наук, профессор; В.А. Елтышев – д-р техн. наук, профессор; Н. П. Шалдунова – канд. экон. наук, доцент; В.Г. Брыжко, д-р экон. наук, профессор; А.Л. Желясков – канд. экон. наук, профессор.

М754 Молодежная наука 2014: технологии, инновации, Всероссийская науч.-практическая конф. (2014; Пермь). Всероссийская научно-

практическая конференция «Молодежная наука 2014: технологии, инно-

вации», 11-14 марта 2014 г. Ч 4: в 4 ч. [материалы] / науч. редкол. Ю.Н. Зубарев [и др.]. – Пермь: Изд-во ИПЦ «Прокростъ», 2014. – с. – В надзаг.: М-во с.-х. РФ, федеральное гос. бюдж. образ. учреждение высшего проф. образ. «Пермская гос. с.-х. акад. им. акад. Д.Н. Прянишникова».

ISBN 978-5-94279-196-4 ISBN

В сборнике представлены статьи, в которых рассмотрены вопросы механизации и технического сервиса сельского хозяйства, техносферной безопасности и управления земельными ресурсами

Дано описание существующих на сегодняшний день сельскохозяйственных машин с указанием их достоинств и недостатков, а также указаны пути их дальнейшего совершенствования с целью увеличения урожая и снижения затрат энергии.

Рассматриваются наиболее перспективные альтернативные виды топлив для дизелей, что позволяет значительно улучшить экологические показатели двигателей на всех нагрузочных режимах.

Обоснована актуальность рациональной организации использования земель сельских населенных пунктов. Проведен анализ их эксплуатации, выявлены проблемы и направления совершенствования организации кадастрового учета. Предложены методы рационального управления земельными ресурсами.

Сборник предназначен для ученых, преподавателей, аспирантов, студентов сельскохозяйственных вузов и специалистов АПК.

УДК 374.3

ББК 74

Часть 1. Агрономия, лесное хозяйство, переработка сельскохозяйственной продукции, почвоведение, агрохимия, экология, товароведение, общая химия.

Часть 2. Экономика, финансы, коммерция и бухгалтерский учет.

Часть 3.Прикладная информатика; гуманитарные и физико-математические науки, ветеринарная медицина и зоотехния; архитектура и строительство.

Часть 4. Механизация сельского хозяйства и технический сервис в АПК; техносферная безопасность; управление земельными ресурсами.

Печатается по решению ученого совета Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова.

ISBN 978-5-94279-196-4 ISBN

© ИПЦ «Прокростъ», 2014

2

МЕХАНИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС В АПК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ

ИСРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИЙ ПРОИЗВОДСТВА

ИПЕРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

УДК 631.3

М.С. Баранов, А.А. Казымов – студенты; В.Д. Галкин – научный руководитель, профессор; В.А. Хандриков – научный

руководитель, доцент; К.А. Грубов – научный руководитель, ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАШИН ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Аннотация. В статье рассмотрены основные направления совершенствования машин для внесения минеральных удобрений на основе анализа экспонатов выставки «Agritechnica-2011»

Ключевые слова: разбрасыватели минеральных удобрений, электронные системы, совершенствование

Среди машин для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений преимущественно применяются центробежные разбрасыватели, конструкция которых совершенствуется в направлении повышения производительности, точности внесения удобрений с использованием средств электронного контроля и управления, надежности благодаря использованию более прочных коррозионностойких материалов, совершенствованию компоновочных схем и отдельных элементов конструкции, равномерности распределения удобрений по ширине захвата и более точному дифференцированному дозированию на каждом конкретном участке.

Повышение производительности достигается за счет увеличения объема бункера и увеличения ширины разбрасывания и рабочей скорости.

Для настройки на дозу внесения используются таблицы, графики, тарировочные кривые, для каждого вида удобрений с учетом его физико-механических свойств (влажность, гранулометрический состав), агрохимических характеристик (содержание действующего вещества). Для повышения точности настройки распределителей удобрений фирма «Amazone» (Германия) предоставляет интерактивный доступ к базе данных Amazone-DungeService по WAP, мобильному телефону.

На выставке «Agritechnica-2011» ряд фирм удостоен серебряных медалей за разработки электронных систем.

Фирма «Kverneland» (Германия) представила разбрасыватель удобрений, оборудованный системой посегментного подключения ширины захвата GEOspread, обеспечивающей автоматизированное внесение оптимальных доз удобрений на краю поля, поворотных полосах и на участках в виде клиньев. Используя сигналы GPS в режиме реального времени изменяет точку подачи удобрений на разбрасывающий диск, тем самым изменяя угол сброса удобрений и корректируя дозу внесения. При этом скорость вращения разбрасывающих дисков остается неизменной, чтобы избежать негативного влияния на поперечное рас-

3

пределение удобрений. GEOspread устанавливается на технике производства любой фирмы и работает со всеми универсальными терминалами, поддерживающими посегментное подключение на базе ISOBUS.

Фирма «Amazonen-Werke» (Германия) представила систему разбрасывания HeadlandControl, оптимизирующую разбрасывание удобрений на пограничных участках полей. Границы полей состоят из различных боковых участков, например, поворотных полос и клиньев с многочисленными перехлестами шлейфа. До сих пор корректное разбрасывание удобрений можно было провести только на небольшом числе пограничных участков.

Система HeadlandControl состоит из автоматически переключаемого, самоочищающегося устройства разбрасывания на границах (AutoTS) и программного обеспечения для управления устройством разбрасывания на границах, которое учитывает трехмерные свойства шлейфа разбрасывания при перехлесте и осуществляет соответствующие коррективы.

Программное обеспечение HeadlandControl установлено и на управляющем ISOBUS-терминале AMAPAD и сообщается с орудием через ISOBUS. Характеристики распределения внутри шлейфа изменяются всегда таким образом, что они подходят к соответствующему участку границы или перехлесту. При этом с самого начала учитываются и результаты запланированных последующих проездов. Участки вдоль границ не испытывают ни недостатка, ни избытка подкормки. Удобрения используются оптимально, а потенциал урожайности полностью реализуется и на границах поля. Выполняются все нормативы по охране окружающей среды, а оптимальная доступность для растений сокращает вымывание. Благодаря автоматизации рабочих процессов облегчается труд механизатора.

Фирма «Rauch» (Германия) представила систему управления Spread Control для дискового разбрасывателя удобрений, обеспечивающую автоматизацию и одновременную оптимизацию открывания и закрывания дозирующих задвижек на поворотных полосах и клиньях.

В отличие от существующих систем учитывается картина пространственного распределения удобрений, их аэродинамичных свойств. Одновременно система Spread Control создает базу для оптимального распределения удобрений на клиньях поля (посегментное подключение ширины захвата) при несоответствующей колее ширине захвата или кривых колеях. Благодаря оптимальным точкам переключения в поле удается сэкономить удобрения, избежать чрезмерного или недостаточного внесения удобрений, повысить качество и сберечь окружающую среду. Тракторист может сосредоточиться на управлении и наблюдении за машиной.

Система WindControl фирмы «Amazonen-Werke» была разработана для компенсации воздействия ветра при использовании центробежных разбрасывателей.

Разбрасыватель оснащен метеостанцией, которая регистрирует силу и направление ветра в каждый конкретный момент в зоне шлейфа разбрасывания.

Переключающий механизм, комбинированный с управляющей компьютерной программой, изменяет число оборотов разбрасывающих тарелок и точку подачи на них удобрения. При этом учитываются различия видов удобрений по размерам гранул. Измеренные показатели сохраняются в процессоре, что дает

4

возможность использовать данные о различных свойствах отдельных удобрений для моделирующих расчетов. На основе измеренных метеостанцией данных в процессоре рассчитываются необходимые корректировки и производятся соответствующие регулировки разбрасывающего механизма разбрасывателя, результатом является стабильное поперечное распределение удобрений даже при воздействии ветра. Это оптимизирует действие удобрений и предотвращает загрязнение водоемов. Кроме того, увеличивается период возможной эксплуатации.

Выводы:

Принципиальных изменений способа внесения гранулированных удобрений в ближайшем будущем ожидать не стоит, продолжится совершенствование конструкции дисковых разбрасывателей, с целью увеличения ширины и точности разбрасывания удобрений по участкам поля, а также установка систем управления

Литература Черноиванов В.И., Ежевский А.А. и др. Мировые тенденции машинно-

технологического обеспечения интеллектуального сельского хозяйства: науч. изд. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012.

УДК 631.362

П.С. Серебренников, П.С. Калашников – аспиранты; А.В. Федосеев – студент; В.Д. Галкин – научный руководитель, профессор,

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН, И НАПРАВЛЕНИЕ ЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

Аннотация. Приведена схема базового агрегата для очистки семян и предложен дополнительный вариант технологии с целью расширения ее возможностей, а, именно, увеличения выхода семян и снижения затрат энергии

Ключевые слова: технология очистки, агрегат, зерноочистительные ма-

шины.

Специалистами ОАО ГСКБ «ЗЕРНООЧИСТКА» [1] разработан и поставлен на производство агрегат для очистки зерна и семян (Рис.1). В состав агрегата входят: бункеры 1 для зерна, отходов и конечного продукта, приемник 2зерна с дозатором3 и транспортером 4, нория 5 производительностью 50 т/ч, воздушнорешетная зерноочистительная машина 6-МВР-7, нория 7 производительностью 25 т/ч, воздушно-решетная зерноочистительная машина 6-МВР-6 (ОЗС-50), аспирационная система 9, нория 10 производительностью 25 т/ч, блок 11 триерный БТЦ-700 производительностью 6 т/ч, транспортер 12, нория 13 производительностью 10 т/ч, машина 14 окончательной очистки (стол пневмосортировальный) МОС-9Н, зернопроводы 15. Технологические схемы машин агрегата представлены на рисунках 2,3,4,5.

5

Рис.1. Схема агрегата для очистки зерна и семян

В состав агрегата входят: бункеы 1 для зерна, отходов и конечного продукта, приемник 2зерна с дозатором3 и транспортером 4, нория 5 производительностью 50 т/ч, воздушно-решетная зерноочистительная машина 6-МВР-7, нория 7 производительностью 25 т/ч, воздушно-решетная зерноочистительная машина 6- МВР-6 (ОЗС-50), аспирационная система 9, нория 10 производительностью 25 т/ч, блок 11 триерный БТЦ-700 производительностью 6 т/ч, транспортер 12, нория 13 производительностью 10 т/ч, машина 14 окончательной очистки (стол пневмосортировальный) МОС-9Н, зернопроводы 15. Технологические схемы машин агрегата представлены на рисунках 2,3,4,5.

6

Агрегат может осуществлять очистку семян и продовольственного зерна. При подготовке семян он работает следующим образом.

Зерновой ворох кондиционной влажности выгружается из автомобилей в бункер 2 (Рис.1) с дозатором 3. Транспортером 4 он подается в норию 5 и по зернопроводам направляется в зерноочистительную машину 6 – МВР-7 для очистки от части легких, мелких и крупных примесей. Предварительно очищенный зерновой материал из бункера подается в норию 7 и далее поступает в зерноочистительную машину 8- МВР-6 для дополнительной очистки от легких, мелких и крупных примесей. Из этой машины зерновой поток подается в норию 10, которая направляет его в триерный блок 11-БТЦ-700. После отделения в триерном блоке коротких и длинных примесей от семян основной культуры, материал подается шнеком 12, далее норией 13 в машину 14 МОС-9Н для очистки от трудноотделимых примесей и сортирования по плотности с целью отбора для посева физиологически зрелых семян. Очищенные семена и примеси от всех машин направляются в соответствующие отсеки бункеров 1.

При подготовке продовольственного зерна процесс очистки завершается после машины 8 МВР-6. При наличии большого количества длинных и коротких примесей, очистка зерна завершается после триерного блока 11.

С целью увеличения выхода семян и снижения затрат энергии предлагается дополнительная схема работы агрегата с производительностью 10 т/ч. Схема реализуется машиной предварительной очистки 1 (Рис.6) машиной вторичной очистки 6, триера и вибропневмосепаратора 11.

Агрегат по предлагаемой схеме работает следующим образом. Исходная зерновая смесь, содержащая семена основной культуры и легкие, крупные, мелкие, длинные, короткие, трудновыделимые (членики редьки дикой, овсюг, свербига и т.п.) примеси поступают на первичную очистку в воздушно-решетную машину 1, в которой воздушный поток в аспирационном канале 2 отделяет легкие и частично трудноотделимые примеси.

На решете 3 отделяются крупные примеси. Проходом под подсевное решето 4 отделяются мелкие примеси, а под сортировальное решето 5 проходят мелкие и щуплые семена основной культуры. Зерновая смесь, прошедшая первичную очистку, направляется на вторичную очистку в воздушно-решетную машину 6, в

7

кими сорными примесями. Очищенный материал подается в аспирационный канал 13, а затем в триеры 14. На выходе из агрегата получают две фракции семян.

Вывод Для расширения технологических возможностей базового агрегата для

подготовки семян предложена дополнительная схема очистки, направленная на увеличение выхода семян и снижения затрат энергии.

Литература 1.Сайт ОАО ГСКБ «Зерноочистка».

2.Галкин В.Д., Галкин А.Д. Создание и использование технологий и технических средств для производства высококачественных семян из влажного комбайнового вороха в условиях Пермского края. Инновационный потенциал аграрной науки-основа развития АПК. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90летию с.-х образования на Урале. Часть1.Пермь, Пермская ГСХА.2008.

УДК 631.3

М.А. Устюгов, Р.А. Кылосов – студенты; В.Д. Галкин – научный руководитель, профессор;

В.А. Хандриков – научный руководитель, доцент; К.А. Грубов – научный руководитель, ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОРУДИЙ ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Аннотация. В статье рассмотрены существующие на сегодняшний день машины для основной обработки почвы с указанием их достоинств и недостатков, а также указаны пути их дальнейшего совершенствования.

Ключевые слова: основная обработка почвы, плуг, совершенствование

Основная обработка почвы проводится с целью создания окультуренного верхнего слоя почвы, создания благоприятных условий для роста растений, уничтожения сорняков, заделки растительных остатков и удобрений. Глубина обработки, как правило, составляет от 16 до 35 см. Наиболее распространенный способ основной обработки почвы – вспашка.

На сегодняшний день наибольшее применение для основной обработки почвы получили плуги общего назначения серии ПЛ (плуг лемешный) в навесном ПЛН и полунавесном ПЛП вариантах.

Достоинствами плугов серии ПЛ являются:

-простая конструкция;

-низкая металлоемкость;

-хорошее качество работы.

Основным недостатком при вспашке плугом общего назначения является необходимость применения специальных способов вспашки «всвал» и «вразвал» с образованием свальных гребней и развальных борозд, требующих переездов по краю поля.

9

Для повышения производительности пахотных агрегатов все чаще используют плуги для гладкой вспашки. Наиболее распространены оборотные плуги (рис. 1). Поворотные плуги встречаются крайне редко, фронтальные плуги (рис. 2) серийно не выпускаются.

Плуги для гладкой вспашки оснащаются право- и левооборачивающими рабочими органами. Вспашка осуществляется движением агрегатов челночным способом.

Недостатками оборотных и поворотных плугов по сравнению с плугами общего назначения являются:

-более сложная конструкция;

-высокая металлоемкость;

-сложная настройка.

Рис. 1. Оборотный плуг ПНО-3-40/55

Оборотные и поворотные плуги имеют по два комплекта рабочих органов, вступающих в работу поочередно.

Фронтальные плуги выполняют вспашку без смещения пласта в сторону. Пласт вырезается, оборачивается на 1800 и укладывается на прежнее место.

Рис. 2. Фронтальный плуг

10