ISSN (print): 2658-4123, ISSN (online): 2658-6525 Учредитель: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва Главный редактор: Сенин Петр Васильевич, д-р техн. наук, профессор Периодичность / доступ: 4 выпуска в год / открытый Входит в: Белый список (1 уровень), перечень ВАК, РИНЦ, RSCI, Web of Science (ESCI)
National Research Mordovia State University
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», именуемое в дальнейшем «Лицензиат», с одной стороны, и Гражданин РФ (авторы статьи), именуемый в дальнейшем «Лицензиар», с другой стороны, именуемые в дальнейшем «Сторона/Стороны», заключили настоящий договор (далее – «Договор») о нижеследующем. Предмет Договора 1.1. По настоящему Договору Лицензиар на безвозмездной основе предоставляет Лицензиату право использования редакцией журнала «Инженерные технологии и системы» статьи, (наименование, характеристика передаваемых материалов) именуемой в дальнейшем «Произведение», на основе неисключительной лицензии в обусловленных Договором пределах и на определенный Договором срок. 1.2. Лицензиар гарантирует, что он обладает исключительными правами на передаваемое Лицензиату Произведение. 1.3. Лицензиар гарантирует, что предоставление прав на Произведение и его дальнейшее использование Лицензиатом в соответствии с настоящим Договором, не приведет к нарушению прав третьих лиц. Данная гарантия подразумевает также наличие письменного согласия авторов Произведения, а также лиц, являющихся собственниками или иными правомерными владельцами оборудования, программного и/или аппаратного обеспечения, технических средств, материалов и пр., задействованных автором и/или Лицензиаром при создании Произведения и/или изображенных на Произведении, на исполнение Лицензиаром обязательств, предусмотренных настоящим Договором, в частности, на передачу прав на Произведение Лицензиату. 1.4. Лицензиар гарантирует, что при создании Произведения и последующем предоставлении прав на него Лицензиату не будет нарушена конфиденциальная информация (государственная, служебная, коммерческая тайна). 1.5. Лицензиар гарантирует, что Произведение до момента предоставления прав на него Лицензиату не было опубликовано, а также не находится на рассмотрении в изданиях и/или иных СМИ, тематически аналогичных изданиям и информационным продуктам Лицензиата. В случае обнаружения одновременной подачи рукописи в несколько изданий опубликованная статья будет ретрагирована (отозвана из печати). Права и обязанности Сторон 2.1. Лицензиар предоставляет Лицензиату на весь срок действия исключительного права на Произведение следующие права (способы использования): 2.1.1. право на воспроизведение Произведения (дублирование, тиражирование или иное размножение Произведения) без ограничения тиража экземпляров. При этом каждый экземпляр Произведения должен содержать имя автора Произведения; 2.1.2. право на распространение Произведения любым способом; 2.1.3. право на включение в составное произведение; 2.1.4. право на доведение до всеобщего сведения; 2.1.5. на использование метаданных (название, имя автора (правообладателя), аннотации, библиографические материалы и пр.) Произведений путем распространения и доведения до всеобщего сведения, обработки и систематизации, а также включения в различные базы данных и информационные системы. 2.1.6. право предоставления на договорных условиях частично или полностью полученных по настоящему договору прав третьим лицам без выплаты Лицензиару вознаграждения. 2.2. Лицензиар предоставляет права Лицензиату по настоящему Договору на основе неисключительной лицензии. 2.3. Лицензиар, в течение трех рабочих дней обязан предоставить Лицензиату Произведение в электронной версии в формате Word для ознакомления. В течение 30 (тридцать) рабочих дней, если Лицензиатом не предъявлены к Лицензиару требования или претензии, связанные с качеством (содержанием) или объемом предоставленному для ознакомления Произведению, Стороны подписывают Акт приема-передачи Произведения. 2.4. Дата подписания Акта приема-передачи Произведения является моментом предоставления Лицензиату прав, указанных в настоящем Договоре. 2.5. Лицензиат обязуется соблюдать предусмотренные действующим законодательством авторские права, права Лицензиара, а также осуществлять их защиту и принимать все возможные меры для предупреждения нарушения авторских прав третьими лицами. 2.6. Если Лицензиаром выступает аспирант, он обязуется согласовать окончательный вариант рукописи с научным руководителем. 2.7. Территория, на которой допускается использование прав на Произведения, – все страны мира без ограничений. 2.8. Лицензиар обязуется соблюдать основные принципы редакционной политики: исследования, о которых сообщается в Произведении, должны проводиться в соответствии с этическими и необходимыми правовыми нормами; результаты исследований должны быть представлены ясно, честно, без фабрикации, фальсификации, подделки или ненадлежащего манипулирования данными; методы исследований должны быть описаны четко и однозначно, так, чтобы их выводы имели подтверждение; представленная работа должна быть оригинальной, не являться плагиатом и не содержать компиляционных фрагментов; авторство научной публикации (при наличии соавторов) должно точно отражать личный вклад каждого соавтора в работу и ее представление в публикации; источники финансирования и соответствующие конфликты интересов должны быть раскрыты. Ответственность Сторон 3.1. Лицензиар и Лицензиат несут в соответствии с действующим законодательством РФ имущественную и иную юридическую ответственность за неисполнение или ненадлежащее исполнение своих обязательств по настоящему Договору. 3.2. Сторона, ненадлежащим образом исполнившая или не исполнившая свои обязанности по настоящему Договору, обязана возместить убытки, причиненные другой Стороне, включая упущенную выгоду. Заключительные положения 4.1. Споры и разногласия, которые могут возникнуть при исполнении настоящего Договора, будут по возможности разрешаться путем переговоров между Сторонами. 4.2. В случае невозможности разрешения спора путем переговоров применяется досудебный (претензионный) порядок разрешения споров. В этих случаях Сторона, право которой нарушено, до обращения в суд обязана предъявить другой Стороне претензию с изложением своих требований. Срок ответа на претензию устанавливается в 10 (десять) рабочих дней со дня ее получения. 4.3. В случае невозможности разрешения разногласий путем переговоров, либо в претензионном порядке, споры подлежат рассмотрению в суде по месту нахождения истца. 4.4. Настоящий Договор вступает в силу с момента его подписания обеими Сторонами и Акта приема-передачи Произведения, действует в течение всего срока действия исключительных прав на Произведение. 4.5. Расторжение настоящего Договора возможно в любое время по обоюдному согласию Сторон, с обязательным подписанием Сторонами соответствующего соглашения об этом. 4.6. Расторжение настоящего Договора в одностороннем порядке возможно в случаях, предусмотренных действующим законодательством РФ, либо по решению суда. 4.7. Любые изменения и дополнения к настоящему Договору вступают в силу только в том случае, если они составлены в письменной форме и подписаны обеими Сторонами настоящего Договора. 4.8. Во всем, что не предусмотрено настоящим Договором, Стороны руководствуются нормами действующего законодательства РФ. 4.9. Настоящий Договор составлен в двух экземплярах, имеющих одинаковое содержание и равную юридическую силу, по одному для каждой из Сторон.
Тягово-энергетические показатели движителей колесных мобильных энергетических средств сельскохозяйственного назначения
Введение. Ключевой задачей, стоящей перед работниками сельского хозяйства в Российской Федерации, является обеспечение продовольственной безопасности страны на основе эффективного конкурентноспособного агропромышленного производства и успешное интегрирование в мировой рынок сельскохозяйственной продукции. В решении этой задачи особое место занимает техническое перевооружение агропромышленного комплекса путем оснащения его новой и модернизированной колесной мобильной сельскохозяйственной техникой с установленными движителями на пневматических шинах, что дает возможность получения большей мобильности и производительности. Цель исследования. Установить зависимости энергетических показателей шины в общем случае качения колеса мобильного сельскохозяйственного средства. Материалы и методы. При исследовании энергетических показателей ведущих пневматических колес мобильной техники нами использован теоретико-экспериментальный метод. В качестве объектов испытаний в полевых условиях на «шинном тестере» использовались серийно выпускаемые шины моделей Ф-81, ФД-12 и Ф-85, применяемые для комплектования ходовых систем тракторов пятого класса тяги. Результаты исследования. В результате теоретических и экспериментальных исследований определили зависимости тягового коэффициента ведущих колес на пневматических шинах при работе в общем случае движения. Обсуждение и заключение. В ходе аналитических и экспериментальных исследований, при общем виде движения ведущих пневматических колес мобильных энергетических средств пятого класса тяги, было установлено следующее: снижение тяговых свойств пневматических колес при их движении с уводом – даже при незначительных углах увода шины (1,5…2,5°) буксование увеличивается до 25 %; сопротивление самопередвижению ведущего пневматического колеса с увеличением угла бокового увода при качении с номинальной загрузкой больше как по величине, так и по темпу его роста, чем ведомого; потери мощности на буксование при качении колеса с шиной 30,5R-32 в ведущем режиме составляют 37…46 %, а на сопротивление самопередвижению – 54…63 % от всех затрат энергии. Результаты исследований необходимо учитывать при совершенствовании шин ходовых систем мобильных сельскохозяйственных агрегатов.
© Кравченко В.А., Кравченко Л.В., Журба В.В., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Рациональные значения параметров процесса влажного гранулирования корма для рыб в корзинном грануляторе
Введение. Для влажного гранулирования растительного сырья и получения гранул корма малого диаметра (0,5–2 мм) для рыб и их мальков может быть использован корзинный гранулятор, не используемый ранее для приготовления кормов в аквакультуре. Процесс работы корзинного гранулятора недостаточно изучен, а его рацио­нальные параметры еще не получили должного научного обоснования. Цель исследования. Повышение водостойкости гранул корма для рыб путем определения рациональных параметров процесса влажного гранулирования растительного сырья в корзинном грануляторе. Материалы и методы. В корзинном грануляторе гранулировали рассыпной комбикорм для мальков карпа, приготовленный из растительного сырья, получая гранулы диаметром 2 мм. Критерием оптимизации процесса влажного гранулирования служило время полного распада гранул корма в воде. В ходе опытов варьировали значения четырех факторов: влажность, температура сырья, модуль помола сырья, частота вращения рабочих органов гранулятора. Обработав результаты экспериментов, получили уравнение регрессии и построили поверхности отклика и их двумерные сечения, по которым выполнили анализ. Результаты исследования. Установили, что увеличение значений всех факторов до определенного предела повышает устойчивость гранул корма к действию воды. Влияние температуры сырья на время распада гранул корма менее существенно, чем трех остальных факторов. Оптимальная величина времени распада гранул корма в воде, равная 92–96 мин, достигается при следующих рациональных диапазонах факторов процесса влажного гранулирования: влажность сырья 40...42 %; модуль помола сырья 1,4...1,8 мм (средний помол); частота вращения рабочих органов корзинного гранулятора 47...51 мин–1; температура сырья 42...56 °С. Обсуждение и заключение. Установлены рациональные значения факторов процесса влажного гранулирования растительного сырья в корзинном грануляторе, позволяющие производить гранулированный корм для рыб и их мальков, соответствующий зоотехническим требованиям по водостойкости. Установленные для процесса влажного гранулирования в корзинном грануляторе зависимости изменения водостойкости гранул от влажности и температуры сырья, модуля его помола и частоты вращения рабочих органов соответствуют аналогичным зависимостям, ранее установленным для процесса сухого гранулирования в пресс-грануляторах с вертикальной кольцевой матрицей.
© Брагинец С.В., Пахомов В.И., Бахчевников О.Н., Алферов А.С., Деев К.А., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Разработка и апробация программно-аппаратного комплекса с веб-интерфейсом отображения данных мониторинга локальных метеоусловий
Введение. Внедрение автоматических метеостанций с применением технологий Интернета вещей (IoT) является новым этапом развития интеллектуального сельхозпроизводства. Современные веб-сервисы и приложения, использующие данные с IoT автоматических метеостанций обеспечивают пользователей репрезентативной информацией о климатических условиях в режиме реального времени, что способствует более эффективному планированию полевых работ и снижению рисков, связанных с изменением погодных условий. Важным аспектом получения и анализа актуальной метеорологической информации является разработка удобных для пользователей интерфейсов. Цель исследования. Выполнить обзор современных метеостанций и технологий разработки программного обеспечения для оперативного отображения климатических данных для сельского хозяйства; разработать и апробировать программно-аппаратный комплекс с веб-интерфейсом отображения данных мониторинга локальных метео­условий с частотой отображения данных не менее одного раза в час. Материалы и методы. В качестве методов и инструментов решения поставленной задачи использовался современный инструментарий веб-разработки на платформе ASP.NET Core MVC. Разработан экспериментальный образец бюджетной IoT автоматической метеостанции для получения данных о локальных метеоусловиях в течении вегетационного периода. Составлена аппаратная и программная архитектура IoT автоматической метеостанции. Микрокомпьютер Raspberry Pi Zero обеспечивает выполнение скриптов опроса многоканального совмещенного метеодатчика на языке Java для записи в локальную и удаленную систему управления базами данных PostgreSQL. Графики динамики локальных метеоусловий созданы с помощью JavaScript-библиотеки ApexCharts. Исследованы энергопотребление и динамика заряда аккумулятора IoT автоматической метеостанции от солнечной панели в полевых условиях. Результаты исследования. Представлен обзор современных метеостанций и проведен сравнительный анализ технологий разработки программного обеспечения для оперативного отображения данных. Создан и апробирован алгоритм извлечения информации из базы данных и отображения графиков и таблиц на веб-сайте с помощью веб-приложения. Обозначены ключевые блоки кода с пояснениями, описан алгоритм развертывания веб-приложения в интернете. Разработан фронтэнд веб-приложения для наглядной визуализации данных IoT автоматической метеостанции. Представлены динамика метеоусловий, полученная IoT автоматической метеостанцией, результаты сравнения отдельных показателей с данными из открытых источников. Веб-приложение протестировано и развернуто на аппаратном сервере с доступом в интернет. Обсуждение и заключение. Результаты полевых испытаний IoT автоматической метеостанции и веб-приложения в 2024 г. показали высокую производительность системы, минимизацию задержек при негативных условиях внешней среды (сильный дождь, ветер, низкие и высокие температуры), стабильное наполнение базы данных и отображение графиков метеоусловий на сайте. Разработанная IoT автоматическая метеостанция, построенная по модульному принципу, с совмещенным метеодатчиком является более компактной и бюджетной в сравнении с готовыми решениями, существующими на рынке. Непрерывный поток информации, открытая аппаратная архитектура обеспечивают автономность системы за счет подзарядки аккумулятора от солнечной батареи и алгоритма режима сна. В дальнейшем предполагается проведение градуировки совмещенного датчика в лабораторных условиях для повышения точности показаний или замены совмещенного датчика на классические механические датчики с незначительным изменением аппаратной и программной платформы. Для работы с динамическими моделями продукционного процесса в систему планируется добавить интерфейс и полевые датчики.
© Блохин Ю.И., Черяев А.С., Блохина С.Ю., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Интеллектуальная оценка урожайности пшеницы по вариабельному потенциалу семян
Введение. Оценка качества семян пшеницы является неотъемлемой частью технологического процесса ее производства, поскольку она влияет на повышение урожайности. На урожайность влияет множество различных факторов, поэтому методы оценки постоянно совершенствуются с учетом новых факторов, физических методов и технических средств. В настоящее время быстро развиваются методы интеллектуальной оценки посевного качества семян и посевов. Электрофизический метод позволяет оценить влияние почвы на семена по вариабельному потенциалу. Цель исследования. Изучить изменения вариабельного потенциала у семян пшеницы с известной урожайностью при набухании семян в растворах с различным соотношением калия к натрию; создать сверточную нейронную сеть для оценки потенциальной урожайности по вариабельному потенциалу и известным соотношениям калия к натрию. Материалы и методы. Для исследований использовались семена двух сортов яровой пшеницы с различной урожайностью. Для имитации качества почвы применялись растворы с различными соотношениями концентраций хлористого калия и хлористого натрия. Для измерения вариабельного потенциала использовалось устройство, созданное на основе платы сбора данных ЛА50-USB. Для оценки урожайности применялось вейвлет-преобразование и глубокая сверточная нейронная сеть с группами ResNet. Результаты исследования. Получены экспериментальные графики изменения вариабельного потенциала в зависимости от соотношения калия к натрию в растворе, имитирующем качество почвы. С помощью нейронной сети выполнена классификация потенциальной урожайности семян пшеницы по вейвлет-преобразованиям вариабельного потенциала и соотношениям калия к натрию. Составлена таблица ответов нейронной сети на тестовые вариабельные потенциалы. Обсуждение и заключение. Выполнено сравнение полученных графиков изменения вариабельного потенциала от изменения калия во внешней среде с результатами исследований других авторов. Результаты качественно совпадают. Разработанная нейронная сеть способна классифицировать потенциальную урожайность семян пшеницы по вариабельному потенциалу и соотношениям калия к натрию. Выполненные исследования полезны для сельскохозяйственных предприятий и фермеров. Предложенная оценка потенциальной урожайности по вариабельному потенциалу и водной вытяжке позволит оптимизировать процесс внесения калия в почву для конкретных семян пшеницы.
© Пронин С.П., Зрюмова А.Г., Пилецкий А.А., Беляев В.И., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Исследования выделения парниковых газов при переработке навоза молодняка крупного рогатого скота
Введение. В настоящее время расчет эмиссии парниковых газов осуществляется в соответствии с оценками Межправительственной группы экспертов по изменению климата, которые не отражают в полной мере ситуацию в сельском хозяйстве из-за укрупненных методов расчета и отсутствия детализации внутри стран. Оценка во многом зависит от точности расчетов, которую можно повысить за счет учета специфики в разрезе технологий в Российской Федерации, и от проведения фактических замеров при переработке навоза. Цель исследования. Изучение выделения парниковых газов с применением установки, имитирующей реальные условия переработки подстилочного навоза молодняка крупного рогатого скота. Материалы и методы. На обоснованной экспериментальной установке, включающей герметичную вентилируемую камеру, имитировали технологию компостирования навоза телят в части его естественного разогрева и замеряли концентрацию выделяемых климатически активных веществ в трех повторностях и в четырех температурных режимах. Исследование включало подготовительный этап – химический анализ, взвешивание и загрузка навоза; основной этап – запуск имитационных условий переработки и фиксирование концентрации загрязняющих веществ в выбросах; заключительный этап – выгрузка и взвешивание навоза. Содержание газов в выбросах определяли на четырехканальном газоанализаторе ЭЛАН плюс. Экспериментальные данные обрабатывали в программе Microsoft Excel. Для определения предельного значения случайной погрешности использовали критерий Стьюдента. Результаты исследования. На экспериментальной установке были определены концентрации аммиака, сероводорода, метана и углекислого газа в выбросах из навоза молодняка крупного рогатого скота в четырех режимах исследования. Значения средних величин концентрации попадают в интервал среднеквадратичных отклонений, следовательно, полученные данные достоверны. Обсуждение и заключение. По результатам аналитического обзора выбрана наиболее рациональная конструкция экспериментальной установки. Полученные на ней концентрации газов показали сходимость с результатами аналогичных исследований сторонних авторов. Далее необходимо разработать расчетную модель, учитывающую различные технологии обращения с навозом и позволяющую перейти от концентраций парниковых газов к удельным выбросам.
© Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Базыкин В.И., Шалавина Е.В., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Эффективность дифференцированного внесения азотных удобрений с использованием модели искусственного интеллекта
Введение. Озимая пшеница – ключевая зерновая культура, продуктивность которой во многом определяется оптимальным азотным питанием. Оптимизация азотного питания озимой пшеницы в современных условиях крупного агрохолдинга требует дифференцированного внесения удобрений, однако агрономы сталкиваются с проблемой выбора доз и отсутствием комплексных, валидированных методик применительно к большому количеству полей. Существующие подходы не учитывают всего спектра факторов, что затрудняет принятие решений. Разработка методов валидации и моделей искусственного интеллекта для дифференцированного внесения азотных удобрений критически актуальна для повышения продуктивности и эффективности возделывания озимой пшеницы. Проблемой является отсутствие методов валидации и модели дифференцированного внесения азотных удобрений в работе нейросети для оптимизации процессов возделывания озимой пшеницы и повышения производительности сельскохозяйственных угодий. Цель исследования. Разработка и внедрение технологии дифференцированного внесения азотных удобрений для оптимизации процессов возделывания озимой пшеницы. Материалы и методы. Выполнялся сравнительный полевой эксперимент на полях АО «Рассвет» Усть-Лабинского района Краснодарского края дифференцированного внесения азотных удобрений (две подкормки). Для проведения исследований выбраны два поля с озимой пшеницей площадью 83 и 68 га. Каждое поле было разделено на три варианта: российская схема – в зону низкой продуктивности вносилось больше удобрений, европейская схема – в зону низкой продуктивности вносилось меньше удобрений, хозяйственная схема – единая доза удобрений. Разрабатывалась LSTM-модель на основе усредненных вегетационных индексов (EVI, NDWI, REP, SR) со спутниковых снимков Sentinel-2 за девять месяцев. Для увеличения обучающей выборки была предпринята попытка синтезирования данных на пиксельном уровне, а итоговые прогнозы продуктивности сглаживались и конвертировались в карты-задания для дифференцированного внесения удобрений с нормами, рассчитанными по исторической корреляции. Лабораторные исследования отбора растений проводились в Кубанском ГАУ и на опытной станции учебно-опытного хозяйства «Кубань». Объектом исследования являлся технологический процесс дифференцированного внесения удобрений по модели искусственного интеллекта и его влияние на вегетацию, урожайность и качественные показатели озимой пшеницы. Результаты исследования. Диапазон урожайности озимой пшеницы (комбайновой и биологической) по российской схеме на первом поле составил 90,9...101,5 ц/га; европейской схеме – 89,2...96,4 ц/га; хозяйственной схеме – 89,9...90,9 ц/га. На втором поле соответственно 87,4...99,6 ц/га; 92,4...98,5 ц/га; 87,8...93,6 ц/га. Усредненная урожайность по первому полю выше на 6,31 % по российской схеме и на 2,56 % по европейской схеме по сравнению с хозяйственной схемой. По второму полю выше на 5,25 % по европейской и на 3,08 % по российской по сравнению с хозяйственной схемой. Практически все исследованные варианты можно отнести к 3-му классу зерна. Увеличение натуры прямо пропорционально снижению содержания протеина и клейковины по обоим полям вариантов искусственного интеллекта. Содержание протеина по всем вариантам искусственного интеллекта (кроме варианта европейской схемы второго поля) ниже на 0,23–1,5 %. Содержание клейковины по всем вариантам искусственного интеллекта (кроме варианта европейской схемы второго поля) ниже на 0,53–3,3 %. Натура по вариантам искусственного интеллекта выше на 0,33–1,6 %. Содержание клейковины по всем вариантам искусственного интеллекта (кроме варианта европейской схемы второго поля) ниже на 0,53–3,3 %. Обсуждение и заключение. Экономический анализ хозяйства по комбайновой урожайности показал, что при использовании европейской технологии производ­ственные затраты снизились на 400 тыс. руб. по сравнению с контрольной схемой, а затраты на удобрения уменьшились на 2 567 руб. с одного гектара. Выручка с одного гектара увеличилась на 6 401 руб. и условной прибыли на 9 546 руб. Валовая прибыль также увеличилась на 150 тыс. руб., а рентабельность выросла на 5,3 % по сравнению с контрольной схемой. Результаты предложенных методов валидации и созданной модели дифференцированного внесения азотных удобрений использовались в работе нейросети. Эффективность работы нейросети оценена в реальных условиях сельского хозяйства по урожайности путем создания шкалы работы по отношению с существующими методами внесения удобрений (повышение урожайности от 2,56 до 6,31 %). Представленные результаты полевых экспериментов демонстрируют высокую практическую значимость предложенной технологии дифференцированного внесения азотных удобрений, которая требует проверки производственных испытаний на большем количестве полей. Перспективы исследования включают дальнейшее расширение площади применения разработанной технологии и ИИ-модели. Дальнейшее совершенствование нейросетевой модели предполагает интеграцию более широкого спектра динамических данных и использование ее не только на азотной подкормке, но и основном внесении удобрений. Это позволит повысить адаптивность модели к изменяющимся условиям вегетации и принимать управленческие решения в более короткие сроки. В конечном итоге, данное исследование закладывает основу для создания комплексных цифровых платформ управления агроценозами, где ИИ-модели будут играть ключевую роль в оптимизации всех этапов сельскохозяйственного производства.
© Труфляк Е.В., Рагозин Л.В., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Эксплуатационно-технологические показатели агрегатов с плугами ПНЛ-8-40 и ПБС-8М для обработки почвы в засушливом земледелии
Введение. Главным направлением развития отечественной экономики становится создание прорывных технологий и продуктов, способных конкурировать на мировом рынке. Производство продуктов растениеводства невозможно без использования самой энергозатратной технологии – основной отвальной обработки почвы, – влияющей на получение высокого урожая в регионах с малым количеством выпадающих атмосферных осадков. Цель исследования. Определение эксплуатационно-технологических показателей плуга ПНЛ-8-40 и разработанного ПБС-8М для снижения энергозатрат и улучшения агрофизических свойств обработанной почвы. Материалы и методы. Определение эксплуатационно-технологических показателей процесса обработки почвы серийным плугом ПНЛ-8-40 и разработанным плугом ПБС-8М осуществлялось с применением стандартных методов исследований. Согласно стандарту организации ассоциации испытателей сельскохозяйственной техники СТО АИСТ 4.1-2010 определялись функциональные показатели плугов: рабочая скорость; рабочая ширина захвата; производительность за один час основного времени; погектарный расход топлива. Согласно СТО АИСТ 001-2010 выполнялась агротехническая оценка работы плугов по показателям качества: глубине вспашки; гребнистости поверхности обработанной почвы; степени и глубине заделки стерни в пахотный слой. Результаты исследования. Установлена целесообразность использования широкозахватного плуга ПБС-8М в засушливых условиях левобережной зоны Поволжья. Теоретически рассчитаны и экспериментально проверены эксплуатационные показатели пахотных агрегатов. Восьмикорпусный плуг ПБС-8М при скорости 2,53 м/с и глубине вспашки 23 см производит за час работы больше на 30–33 %, чем восьмикорпусный плуг ПНЛ-8-40, при более низком (на 22 %) расходе топлива. По агротехнической оценке технологий сравниваемые плуги отличаются степенью заделки растительных и пожнивных остатков по глубине пахотного слоя почвы. Показатели плотности и водопроницаемости почвы практически равнозначны. Обсуждение и заключение. В результате использования разработанного лемешно-отвального плуга ПБС-8М на обработке тяжелосуглинистой почвы снижаются энергозатраты, улучшаются агрофизические свойства почвы. Пахотный агрегат К-701+ПБС-8М, двигаясь в загоне с рабочей скоростью 2,53 м/с, обеспечивает выполнение работ за час основного времени с производительностью 3,9 га/ч. При использовании агрегата К-701+ПНЛ-8-40 в этом же режиме движения производительность составляет 2,6 га/ч. На каждом гектаре топливо экономится до 3,8 кг при работе К-701+ПБС-8М, в сравнении с К-701+ПНЛ-8-40. Из исследований качества выполненной работы по обработке почвы агротехническая оценка показала, что у обоих плугов по всей ширине захвата равномерная глубина – 23,0...23,4 см. Также у каждого орудия отклонение рабочей ширины захвата от конструктивной получено на уровне 4,0 %. Показатель гребнистости поверхности поля 6,9...8,2 см находился в пределах требований агротехники, предъявляемых к технологии отвальной обработки почвы. Различались технологические показатели плугов только по степени заделки растительных и пожнивных остатков проса в почву. После прохода плуга ПБС-8М стерня распределена слоем 5...12 см на глубине 8...15 см, после прохода плуга ПНЛ-8-40 стерня находилась ближе ко дну борозды от 12 до 22 см. Показатели плотности и водопроницаемости почвы, измеренные после культивации пара и перед посевом озимой пшеницы, практически равны у исследуемых плугов, что и отразилось на полученной урожайности культуры – 23,5...24,0 ц/га.
© Старцев С.В., Павлов А.В., Нестеров Е.С., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Закон распределения коррозии узлов сельскохозяйственной техники при воздействии солевого тумана
Введение. Развитие агропромышленного комплекса требует повышения эффективности использования машинотракторного парка. При этом необходимо учитывать коррозионные процессы, ускоряющие износ техники. Существующие методы оценки состояния основаны на эмпирических данных и не обеспечивают точного прогнозирования. Внедрение искусственного интеллекта и цифровых решений позволит автоматизировать испытания, сократить затраты и повысить точность оценки деградации, вызванной коррозионными процессами. Цель исследования. Определить соответствие экспериментальных данных по влиянию солевого тумана на коррозию узлов сельхозтехники закону распределения на примере выключателей заднего хода. Материалы и методы. Объектом исследования выбраны выключатели света заднего хода, широко используемые в сельскохозяйственной технике. Исследования проводились в камере солевого тумана с параметрами, соответствующими ГОСТ Р 52230 и ГОСТ 9.302, в течение 200 ч с промежуточными осмотрами каждые 48 ч. Во время испытаний определена степень коррозии, вычисленная по площади поврежденных участков. Математические методы включали вычисление среднего, медианы, дисперсии, стандартного отклонения, асимметрии, эксцесса и размаха выборки. Результаты исследования. В результате испытаний была подтверждена работоспособность образцов и проведена оценка соответствия данных закону распределения Вейбулла. Экспериментально удалось установить, что активная фаза деградации поверхности выключателей заднего хода возрастает начиная с 96 ч экспозиции в камере солевого тумана, что связано с разрушением защитных покрытий и развитием питтинговой коррозии. Использование квадратичной регрессионной модели позволило описать зависимость коррозионных повреждений от времени экспозиции. Обсуждение и заключение. Статистический анализ выборки подтвердил соответствие распределения Вейбулла, что позволяет прогнозировать дальнейшее распространение коррозии и улучшить оценку работоспособности изделий в условиях солевого тумана. Полученные параметры позволяют прогнозировать ресурс узлов. Результаты исследования создают основу для создания цифровых двойников и адаптивных систем обслуживания с использованием искусственного интеллекта, минимизирующих простои техники.
© Лимаренко Н.В., Савенков Д.Н., Гладких Д.Н., Щербаков А.А., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Снижение коррозионной активности противообледенительной жидкости для обработки воздушных судов перед полетом
Введение. Противообледенительные жидкости для обработки воздушных судов и беспилотных летательных аппаратов перед полетом содержат гликоли, поверхно­стно-активные вещества, загустители и ингибиторы коррозии, которые обеспечивают их функциональные свойства, но негативно воздействуют на элементы конструкции воздушных судов, снижая коррозионную стойкость и механические характеристики, и окружающую среду. Следовательно, токсичные ингибиторы в составе противо­обледенительной жидкости необходимо заменить на нетоксичные, на чем основана актуальность настоящего исследования. Цель исследования. Обоснование возможности применения монобората калия как ингибитора коррозии и снижения токсичности противообледенительной жидкости. Материалы и методы. Образцы из сплава В95пч в течение 30 суток выдерживали в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04 без и с моноборатом калия концентрацией от 0 до 6,0 г/л, затем извлекали, очищали от продуктов коррозии, взвешивали. Ингибиторные свойства оценивали по потерям массы образцов, рассчитывали скорость коррозии, ингибиторный эффект, степень защиты. Для изу­чения эффективности действия монобората калия на коррозионно-усталостную прочность сплава снимали кривые циклической прочности образцов. Результаты исследования. Лучшие ингибиторные свойства монобората калия в 50%-м растворе Maxflight 04 проявляются при концентрации 5 г/л, что подтверждает оптимальность такой концентрации. Коррозионно-усталостные испытания показали, что моноборат калия концентрацией 5 г/л в растворе Maxflight 04 увеличивает циклическую прочность сплава. Обсуждение и заключение. Моноборат калия является эффективным ингибитором в составе противообледенительной жидкости. Он практически не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду, относится к 4-му классу опасности. Практическая значимость работы заключается в том, что введение монобората калия в состав противообледенительной жидкости Maxflight 04 в концентрации 5 г/л обеспечивает повышение эксплуатационной надежности элементов конструкции воздушных судов и беспилотных летательных аппаратов, особенно при длительной наработке и работе в условиях циклических нагрузок. Перспективы дальнейших исследований связаны с расширением спектра изучаемых борсодержащих соединений, а также с комплексным анализом их ингибирующих свойств в отношении алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, применяемых в авиационной технике.
© Фадеев И.В., Шемякин А.В., Успенский И.А., Чаткин М.Н., Юхин И.А., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Исследование эксплуатационных характеристик фотоэлектрического воздухосборника с ребрами из пеноалюминия
Введение. Фотоэлектрические тепловые коллекторы являются перспективной технологией, способной генерировать электроэнергию и рекуперировать тепловую энергию. Однако, как правило, рабочие температуры фотоэлектрических элементов слишком высоки для эффективной работы. Одним из способов решения этой проблемы является использование фазовых материалов и проводящих структур для улучшения терморегулирования и повышения эффективности. Цель исследования. Целью данной работы является оценка использования ребер из пеноалюминия и фазных материалов для улучшения характеристик фотоэлектрического коллектора с воздушным охлаждением и, что более важно, влияния этих материалов на выход тепла и электричества. Для отвода тепла изготовлен каркас из пеноалюминия, который был размещен на задней части солнечной панели. Материалы и методы. Испытания проводились как в летних, так и в зимних условиях эксплуатации. Также были проверены рабочие параметры и проведено сравнение с уже имеющимися данными исследований. Результаты исследования. Результаты показали, что общая производительность фотоэлектрического теплового коллектора варьировалась от 43,07 до 50,35 % летом и от 47,94 до 51,53 % зимой. Эти результаты демонстрируют, что использование ребер из пеноалюминия оказывает значительное влияние на управление температурой и эффективность преобразования энергии по сравнению с обычными фотоэлектрическими тепловыми системами. Обсуждение и заключение. Данное исследование показывает, что фотоэлектрические тепловоздушные коллекторы с фазированными материалами представляют собой практичный и эффективный подход к использованию возобновляемых источников энергии, обеспечивающий повышенную стабильность работы и увеличение выработки энергии. Исследование также демонстрирует потенциал гибридных фото­электрических тепловых систем как платформы для устойчивого развития энергетики.
© Элмнифи М., Дуюн Т.А., 2025 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0