Автоматизированные технологические комплексы почвообработки/ Россельхозакадемия. Сибирское отделение. ГНУ СибИМЭ. ФГОУ ВПО НГАУ

Группа	Научная литература
Область науки	Сельскохозяйственные науки
Название на русском языке	Автоматизированные технологические комплексы почвообработки/ Россельхозакадемия. Сибирское отделение. ГНУ СибИМЭ. ФГОУ ВПО НГАУ
Авторы на русском языке	Утенков Г.Л., Добролюбов И.П.

Резюме

В монографии изложены основные результаты исследований по разработке гибких автоматизированных технологических комплексов обработки почвы (ГАТКП). Данный комплекс обеспечивает перевод пространственно-временных характеристик и состояний почвы в требуемые, чем обеспечиваются благоприятные условия для роста и развития зерновых культур, возделывание которых преобладает в условиях Сибири.

Исследование ведется через рассмотрение такой проблемы, как повышение эффективности высокоресурсного и энергозатратного производства, являющегося причиной низкой конкурентоспособности зерновых культур. Сегодняшнее состояние мобильной сельскохозяйственной техники характеризуется увеличением среднего возраста техники до 10–15 лет при остаточном техническом ресурсе годности 30–40%, увеличением нагрузки на агрегат более чем в два раза, что требует повышенных затрат на поддержку его в работоспособном состоянии. Так, на единицу конечной продукции расходуется в пять раз больше энергии и в четыре раза больше металла, чем в США; производительность труда работающих в пять раз ниже. С другой стороны, возникающие острые вопросы экологии особенно актуальны для сельскохозяйственного производства.

Главное внимание обращается на сложность (многофакторность, например, наличие резких почвенно-климатических условий в Сибири, следствием которых является неоднородность структуры почвенного покрова, вызывающих стохастичность и нестационарность процессов, многосвязности элементов и т.д.), что требует применения нового методического подхода, применяемого в точном земледелии, адаптированного к изменяющейся структуре почвенного покрова и конкретного участка.

Отмечается, что задача повышения эффективности высокоресурсного и энергозатратного производства зерновых культур путем применения точного земледелия, адаптированного к изменяющейся структуре почв, может быть решена только путем развития и совершенствования управляющих воздействий на почву и МТА, разнообразие которых должно стремиться к разнообразию состояний объекта управления. Это не противоречит «закону необходимого разнообразия», предложенного Эшби.

Отмечается, что в структуре энергозатрат на период их эксплуатации приходится более 92% затрат и около 90% расхода ГСМ. При этом как расход топлива, так и уровень выбросов вредных веществ в атмосферу при эксплуатации МТА во многом определяется текущем состоянием двигателей, которые на практике эксплуатируются со значительными отклонениями основных показателей от нормы. Существующее приборное оснащение тракторов устарели, а получаемая информация предоставляется с запозданием, что не позволяет своевременно применять соответствующие профилактические мероприятия для МТА.

Учитывая, что на ближайшую перспективу (15–20 лет) альтернативы массовой замены углеводородного топлива еще в достаточной мере не найдено, подчеркивается, что решение указанной проблемы возможно только с применением ГАТКП, которые обеспечивают индивидуальную потребность различного типа почв в комплексе воздействий, восстанавливающих их основную производственную функцию – обеспечение плодородия. Система точного земледелия должна базироваться на полном наборе подобных комплексов, охватывающих всю технологическую цепочку производства продукции растениеводства.

Раскрываются сущность ГАТКП, базирующаяся на комбинированных, оперативно перестраиваемых рабочих машинах, оснащенных системами автоматического управления работы (САУР) и системами автоматического контроля (САК) технического состояние агрегата.

Особое внимание уделяется принципам разработки и применения ГАТКП, описанию ряда иерархически взаимосвязанных задач:

- моделирование процессов изменения состояния почв и рабочих процессов комбинированного почвообрабатывающего агрегата (КПА);

- определение важнейших показателей состояния ДВС и агрегата;

- выявление закономерностей взаимодействия адаптивного КПА с «пестротой» почвенного покрова;

- построение адаптивных САУР и САК; оптимизация показателей качества ГАТКП.

Описывается практическая реализация разработанной адаптивной системы управления энергетическими режимами работы почвообрабатывающих агрегатов, начиная от принципа построения до оптимизации показателей качества. Показано, что применение ГАТКП в процессах основной обработки почв комплексного содержания обеспечило: рост производительности на 15–20%; работу двигателя в оптимальном скоростном и нагрузочном режимах; улучшило качество обработки; снизило расход топлива на 10–15%.

В заключение отмечено, что развитие микропроцессорной техники позволяет реализовать различные способы контроля состояния почвы, агрегатов и их компонентов с помощью встроенной системы автоматического контроля, а также системой управления работой агрегатов. Но в объеме данной монографии не возможно охватывает все аспекты создания ГАТКП. Поэтому дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку систем автоматического точного аналитического мониторинга состояния почвы, модернизацию рабочих органов и машин в целом с целью повышения их адаптации к неоднородным структурам почвенного покрова, а также к конкретным почвенным участкам, на которых возделываются сельскохозяйственные культуры.

Издание "Автоматизированные технологические комплексы почвообработки/ Россельхозакадемия. Сибирское отделение. ГНУ СибИМЭ. ФГОУ ВПО НГАУ" (Утенков Г.Л., Добролюбов И.П.) отмечено наградой
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ

Оформление наградных документов и заказ каталога