CC BY
0
^WWWWW ТРУНП ППГИИ MA ШИНЫ И ПКПРУППЛй НИР
W^^VVWW^ ппа л грппрпмышпрннпгп кпмппгкгл WV^fVVVWW
Научная статья УДК: 631.331.53
Б01: 10.24412/2227-9407-2024-5-59-69 ББ№ RLRI.IT
Алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА для посева пропашных культур
Ислом Анварович Искандаров18, Нозим Исмоилович Джабборов2
1 Научный центр инновационных технологий и механизации сельского хозяйства Таджикской академии сельскохозяйственных наук, г. Гиссар, Республика Таджикистан
2Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
1 islomiskandarov@gmail.com181, https://orcid.org/0009-0001-3226-3185
2 nozimjon-59@mail. ги, https://orcid. org/0000-0001 -8910-2625
Аннотация
Введение. Для проектирования и разработки новых прогрессивных сельскохозяйственных агрегатов применяются технологии и программы на основе цифровых данных и компьютерного моделирования, которые значительно упрощают и ускоряют научно-исследовательскую работу, а также производство сельскохозяйственных агрегатов. Основная цель статьи заключается в составлении алгоритма определения оптимальных режимов работы, в пределах которых обеспечивается эффективное и качественное функционирование машинно-тракторного агрегата. Алгоритм является основой для разработки компьютерной программы расчета оптимальных параметров и режимов работы посевного агрегата. В данной статье рассматривается агрегат МТЗ-80Х+УКС-2,4 для посева пропашных культур, который был разработан учеными и инженерами Научного центра инновационных технологий и механизации сельского хозяйства Таджикской академии сельскохозяйственных наук.
Материалы и методы. Начальным этапом определения оптимальных режимов работы является составления алгоритма, где в качестве исходных данных для расчета применяются базовые значения тяговой мощности трактора, коэффициента вариации нагрузки, удельного сопротивления почвы, скорости движения МТА, глубины посева семян и внесение минеральных удобрений, типа почвы, массы трактора и сеялки, агротехнический фон, годовой загрузки трактора и сеялки, количество обслуживающего персонала, нормы амортизационных отчислений. Алгоритм позволяет рассчитать оптимальные режимы работы посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 для посева семян пропашных культур для конкретных условий его функционирования. Результаты и обсуждение. В результате был разработан алгоритм и построена блок-схема алгоритма для определения оптимальных режимов работы посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 для посева семян пропашных культур в условиях Гиссарской долины Республики Таджикистан.
Заключение. Рассмотренный в статье алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА позволяет значительно снизить трудоемкость расчетов при разработке, проведении научно-исследовательских работ, проектировании и усовершенствовании посевных сельскохозяйственных агрегатов.
Ключевые слова: алгоритм, оптимальный режим работы, блок-схема, энергоемкость, тяговое сопротивление, часовой расход топлива
© Искандаров И. А., Джабборов Н. И., 2024
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
Вестник НГИЭИ. 2024. № 5 (156). C. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 5 (156). P. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print)
V^WVVWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWWWWW
FnR TUP AiZRn.INnilSTItlA I ГПМР1 rv run inn lwuujinirtL, ^итгьсл
Для цитирования: Искандаров И. А., Джабборов Н. И. Алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА для посева пропашных культур // Вестник НГИЭИ. 2024. № 5 (156). С. 59-69. DOI: 10.24412/2227-94072024-5-59-69. EDN: RLRIJT
Islom A. Iskandarov1Nozim I. Jabborov2
1 Scientific center of innovation technologies and mechanization of agriculture of Tajik academy of agricultural sciences, Hissar, Republic of Tajikistan
2 Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM, Saint-Petersburg, Russia
1 islomiskandarov@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0001-3226-3185 2nozimjon-59@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001 -8910-2625
Introduction. To design and develop new progressive agricultural units, technologies and programs are used based on digital data and computer modeling, which significantly simplify and speed up research work, as well as the production of agricultural units. The main purpose of the article is to compile an algorithm for determining optimal operating modes, within which the efficient and high-quality functioning of a machine-tractor unit is ensured. The algorithm is the basis for the development of a computer program for calculating the optimal parameters and operating modes of the sowing unit. This article discusses the MTZ-80X+UKS-2.4 unit for sowing row crops, which was developed by scientists and engineers of the Scientific center of innovative technologies and mechanization of agriculture of the Tajik Academy of agricultural sciences.
Materials and methods. The initial stage of determining optimal operating modes is to compile an algorithm, where the basic values of tractor traction power, load variation coefficient, soil resistivity, machine tractor unit movement speed, depth of seed sowing and sowing of mineral fertilizers, soil type, tractor weight and seeders, agrotechnical background, annual load of tractor and seeder, number of maintenance personnel, depreciation rates. The algorithm allows you to calculate the optimal operating modes of the MTZ-80X+UKS-2.4 seeding unit for sowing seeds of row crops for the specific conditions of its operation.
Results and discussions. As a result, an algorithm was developed and a block diagram of the algorithm was constructed to determine the optimal operating modes of the MTZ-80X+UKS-2.4 seeding unit for sowing seeds of row crops in the conditions of the Hissar Valley of the Republic of Tajikistan.
Conclusion. The algorithm for determining the optimal operating modes of machine tractor units discussed in the article can significantly reduce the complexity of calculations when developing, conducting research, designing and improving sowing agricultural units.
Key words: algorithm, optimal operating mode, block diagram, energy intensity, traction resistance, hourly fuel consumption
For citation: Iskandarov I. A., Jabborov N. I. Algorithm for determining optimal operating modes of machine tractor unit for sowing row crops // Bulletin NGIEI. 2024. № 5 (156). P. 59-69. DOI: 10.24412/2227-9407-2023-5-59-69. EDN: RLRIJT
Algorithm for determining optimal operating modes of machine tractor unit for sowing row crops
Abstract
Введение
вышения производительности труда в сельском хозяйстве поставляются тракторы с высоким классом тяговой мощности. С увеличением тяговой мощности трактора возникает актуальный вопрос об ее эффективном использовании. Эффективность ис-
Устойчивое развитие аграрного бизнеса предполагает, наряду с другими принципами повышения эффективности производства, еще и постоянное увеличение производительности труда. В целях по-
ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ] ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ]
пользования машинно-тракторных агрегатов (МТА) зависит от особенностей технологической операции, размеров полей, оптимальных параметров и режимов их работы [1; 2; 3; 4].
От эффективности использования МТА зависят количество и качество производимой сельскохозяйственной продукции, затраты энергетических ресурсов и в конечном счете экономическое благополучие всего хозяйства. Для достижения высокой производительности необходимо рациональное использование сельскохозяйственной техники. Под рациональным использованием сельскохозяйственной техники следует понимать, прежде всего, обеспечение высококачественного выполнения технологических операций при максимальной производительности и наименьших затратах труда, энергии и денежных средств [5; 6].
Основными параметрами и показателями рациональных режимов работы посевного агрегата являются: скорость движения, тяговое сопротивление, степень загрузки МТА, производительность, погектарный расход топлива, энергоемкость процесса посева и т. д. [7; 8; 9].
Учёные, исследовавшие данные вопросы, в своих работах отмечали, что при оптимизации параметров сельскохозяйственной техники, в том числе тракторов, необходимо использовать системный подход, чтобы учитывать влияние параметров и режимов работы МТА на конечный результат урожайности возделываемой культуры [10; 11; 12].
Также считается, что для прогнозных расчетов нежелательно использовать критерии оптимизации, основанные на денежных единицах, поскольку они с высокой долей степени подвержены субъективным процессам, присущим финансовым средам [13; 14]. Критерии оптимизации должны быть комплексными, объективными, синтезирующими и согласующимися с рассматриваемой системой, т. е. всесторонне описывающие ее. Это должно позволять получать оптимальные значения параметров МТА и технологии, сохраняющие свою стабильность в течение достаточно длительного периода времени. Таким критерием могут быть общие затраты энергии на единицу работы, выполняемые трактором и его орудиями [15].
Для оценки работы МТА необходимы обоснованные допуски на уровень и точность настройки регулирующих устройств, а также на степень неравномерности изменения процессов или параметров агрегата. На основе этих допусков могут быть
определены допустимые значения статистических характеристик эксплуатационных показателей агрегатов: степень неравномерности, коэффициент вариации, дисперсия или среднеквадратическое отклонение и др. [16; 17].
Целью настоящей работы является разработка алгоритма определения оптимальных режимов работы МТА в пределах которых обеспечивается эффективное и качественное функционирование его функционирование.
Материалы и методы
Объектом исследований является технологический процесс посева пропашных культур посевным агрегатом МТЗ-80Х+УКС-2,4.
Предмет исследований - технологический процесс посева пропашных культур и порядок обоснования оптимальных режимов функционирования посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4.
При проведении настоящих исследований применялись аналитические методы энергетической оценки, анализа и обобщения результатов экспериментальных исследований.
Были проведены экспериментальные исследования разработанной универсальной сеялки УКС-2,4 в агрегате с трактором класса 1,4 посевного агрегата для посева пропашных культур. В процессе исследований параллельно проводилась агротехническая оценка для определения основных показателей качества выполнения технологического процесса.
Экспериментальные исследования универсальной комбинированной сеялки УКС-2,4 для посева пропашных культур проводились в опытных хозяйствах Института земледелия, «Зарнисор» и «Зироаткор» Таджикской академии сельскохозяйственных наук в условиях Гиссарской долины Республики Таджикистан в апреле 2023 года.
В качестве диапазона скорости движения были приняты 1,5, 2,25, 3,11 м/с. Выбор диапазона скорости посевного агрегата при экспериментах зависит не только от агротехнических требований, но и для получения данных как минимум на трёх скоростных режимах, с целью установить закономерность показателя или параметра. Для данного типа сеялки минимально принятая допустимая скорость движения равняется 1,5 м/с, а максимально допустимая - 3,11 м/с, в зависимости от характеристик семян и почвы.
На основе анализа литературных источников установлено, что при работе в условиях повешенной или пониженной влажности почвы посевной
[ TECHNOLOGIES, MACHINES AND EQUIPMENT ; FOR THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX
агрегат испытывает повышенное или пониженное тяговое сопротивление, что приводит к увеличенному или уменьшенному расходу топлива, нарушению агротехнических требований и, как следствие, негативному влиянию на дальнейший рост растения и урожайность [18; 19].
Измерение агротехнических показателей процесса (глубина посева семян, высева удобрений, расстояние между гнёздами, гребнистость поля, глубина борозды и т. д.), энергетических парамет-
ров МТА (часовой расход топлива, тяговое сопротивление посевного агрегата, скорость его движения), топливно-энергетических затрат (расход семян, минеральных удобрений) и другие показатели процесса, их обработка, обобщение и оценка производились по методикам, изложенным в работах [20].
Значения параметров, характеризующих условия проведения экспериментальных исследований, приведены в таблице 1.
Таблица 1. Условия проведения экспериментальных исследований посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 Table 1. Conditions for conducting experimental researches of sowing unit MTZ-80X+UKS-2.4
№
Показатель / Indicator
Значения показателя / Indicator values
1 Тип почвы / Soil type
2 Влажность почвы в слое: / Soil moisture in the layer: 10-20 cm
3 Твердость почвы в слое: / Soil hardness in the layer: 10-20 cm
4 Плотность почвы в слое: / Soil density in the layer: 0-10 cm
5 Температура воздуха / Ambient temperature
Светлый серозем / Light gray soil 14,2 -16,5 % 0,09 - 0,15 МПа 0,81 г/см3 28,2 °С
Источник: составлено авторами на основании экспериментальных исследований
При проведении экспериментальных исследований одним из основных измерительных приборов для определения расхода топлива является расходомер топлива ББМ-ЮОАК (рисунок 1).
Рис. 1. Установка измерительного прибора DFM-100AK в системе питания двигателя внутреннего сгорания МТЗ-80Х в лабораторных условиях Fig. 1. Installation of the DFM-100AK measuring device in the MTZ-80X engine power supply system in the laboratory conditions Источник: фотография авторов при проведении экспериментальных исследований
Данный измерительный прибор имеет ряд преимуществ, в частности: возможность определения расхода топлива в режиме реального времени при разных режимах работы МТА, сбор всех данных по потреблению топлива в базу данных через Интернет (система комплектуется слотом для сим карты и модемом для выхода в Интернет), сбор данных по местоположению МТА и времени суток (система комплектуется ОР8-навигатором).
Для обоснования рациональных режимов работы посевного агрегата также надо определить значения тягового сопротивления посевного агрегата, которые определяются простым динамометриро-ванием (рис. 2).
Тяговое сопротивление Яа универсальной комбинированной сеялки УКС-2,4 вычисляется по формуле:
Яа = Я£"Яг, (1)
где Кд - общее тяговое сопротивление посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 при выполнении технологической операции, кН; ЯТ - тяговое сопротивление трактора при его движении без сеялки (сеялка находится в транспортном положении), кН.
ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ] ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ]
£
I
Рис. 2. А - определение тягового сопротивления посевного агрегата методом буксирования; B - динамометр ДПУ-2, установленный на буксирующий МТА Fig. 2. A - determination of the traction resistance of the sowing unit using the towing method; B - dynamometer DPU-2 installed on a towing tractor Источник: фотография авторов при проведении экспериментальных исследований
Результаты исследований
В процессе обработки и обобщения опытных данных были установлены закономерности изменения эксплуатационных показателей и показателей
качества работы посевного агрегата. В качестве примера в таблице 2 приведены значения погектарного расхода топлива при различных скоростях движения МТЗ-80Х+УКС-2,4.
Таблица 2. Расход топлива Q га на 1 га при посеве кукурузы на зерно посевным агрегатом МТЗ-80Х+УКС-2,4 Table 2. Fuel consumption Q ^ per 1 ha when sowing corn for grain with a sowing unit MTZ-80X+UKS-2.4
№
Среднее значение скорости движения Vp, м/с / Average value of movement speed Vp, m/s
Расход топлива Q га, кг/га / Fuel consumption Q ha, kg/ha
1 1,50
2 2,25
3 3,11
Источник: разработано авторами на основании исследований
8,15 7,10 6,25
Из экспериментальных исследований выявлена закономерность изменения погектарного расхода топлива от скорости движения посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4, которая описывается эмпирической зависимостью:
(?га = 0,25567Ур2 - 2,35876Ур + 11,11288,
г = 0, 84, Я2 = 0, 7 1 . (2)
Эмпирическая зависимость (2) справедлива в диапазоне изменения рабочих скоростей посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 от 1,50 до 3,11 м/с при посеве кукурузы на зерно на типичных светлых сероземных почвах Гиссарской долины Республики Таджикистан.
Аналогичным образом были выявлены закономерности изменения других эксплуатационных показателей посевного агрегата.
Современные методы обоснования рациональных режимов работы МТА основаны на использовании системы критериев, которые включают в себя энергетические, экономические, экологиче-
ские, агротехнические и другие показатели. С учётом этого классические методы обоснования рациональных режимов работы МТА с применением только энергетических критериев с учётом соблюдения агротехнических требований к техническим средствам не всегда пригодны для всесторонней оценки их эффективности.
С учётом сказанного для быстрого получения результата исследований и уменьшения количества ошибок при расчётах был разработан алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА для посева пропашных культур. Разработанный алгоритм и его блок-схема в дальнейшем могут быть использованы для разработки компьютерной программы (программа для ПК).
Алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА для посева пропашных культур 1. Определение востребованности универсальной комбинированной сеялки. Востребованность должна быть максимальной, чтобы обеспе-
ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП РПIIIPMFNT
TECHNOLOGIES, MACHINES AND EQUIPMENT
РПП ТНГ ЛПРП.1МПИЯТР1Л I ГПМР1 rv rOR iHE AGRO lNDUSiRlAL COMPLEX
чить экономическую и энергетическую эффективность производства разработанной сеялки на предприятиях по выпуску сельскохозяйственной техники. Востребованность определяется путем проведения маркетинговых исследований.
2. Выбор наиболее эффективных рабочих органов, узлов и деталей. С учетом типа, механического состава почвы, глубины и нормы посева семян и высева минеральных удобрений, ширины междурядья, особенностей технологии возделывания пропашной культуры, класса тяги трактора производится подбор наиболее эффективных рабочих органов, узлов и деталей из существующих. Проектируемая сеялка с выбранными рабочими органами, узлами и деталями должна обеспечить высокое качество технологической операции в соответствии с агротехническими требованиями и Правилами производства механизированных работ.
3. Выбор скоростей движения посевного агрегата. С учётом диапазона допустимых рабочих скоростей для посева пропашных культур, согласно Правилам производства механизированных работ, выбираются три скорости движения для проведения энергетической оценки посевного агрегата с определением показателей качества процесса.
4. Определение тягового сопротивления посевного агрегата. Тяговое сопротивление посевного агрегата определяется методом буксирования или тензометрирования в соответствии с ГОСТ 34631-2019 на трёх выбранных скоростях движения посевного агрегата.
5. Определение часового расхода топлива. Часовой расход топлива посевного агрегата определяется с использованием расходомера топлива марки ББМ-ЮОАК на трёх выбранных скоростях движения посевного агрегата. При определении часового расхода топлива можно использовать и другие расходомеры, обеспечивающие точное измерение в соответствии с мощностными показателями двигателей тракторов.
6. Определение показателей качества технологического процесса. На выбранных трёх скоростях движения посевного агрегата МТЗ-80Х + + УКС-2,4 определяются значения показателей качества процесса: ширина междурядий, глубина заделки семян, точность высева семян, глубина внесения удобрений.
7. Определение закономерности показателей качества посева от скорости движения посев-
ного агрегата. На основе полученных экспериментальных данных с использованием интерполяционной формулы Лагранжа устанавливаются закономерности изменения показателей качества процесса посева семян пропашной культуры, которые описываются соответствующими эмпирическими зависимостями.
8. Определение рационального диапазона изменения показателей качества процесса. На
основе агротехнических требований и полученных закономерностей изменения показателей качества процесса посева и выбирается оптимальный (рациональный) диапазон их изменения.
9. Определение оптимального диапазона скоростей движения посевного агрегата. На основе обоснованного рационального диапазона изменения показателей качества процесса выбирается рациональный диапазон рабочих скоростей движения посевного агрегата.
10. Определение рационального значения коэффициента использования времени смены. Рациональное значение коэффициента использования времени смены определяется по формуле:
т = Ч , (3)
/ 1 см
где Тр - чистое рабочее время, ч; Тсм - время смены, ч. Чистое рабочее время и время смены определяются на основе хронометража рабочего времени посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4.
11. Определение оптимального значения производительности посевного агрегата. Оптимальное значение производительности посевного агрегата можно определить по формуле:
Щ* = 0 , 1 • В р • V* • т, га/ч. (4)
Значения Avp и А Wч определяются по результатам экспериментальных исследований, где работа посевного агрегата исследуется в различных скоростных режимах.
12. Определение погектарного расхода топлива. Расход топлива на 1 га (или погектарный расход топлива) определяется по формуле:
_ Стр-Тр + Стх-Тх+Ст0-Т0
<Ла = ^ , (5)
где GТР, GТx, GТО - часовой расход топлива двигателя соответственно в рабочем режиме, при холостом ходе и на остановках с работающим двигателем, кг/ч; Тр, ТХ, То - соответственно чистое рабочее время, время холостого хода и время на остановках с работающим двигателем, ч.
ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ] ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ]
13. Определение степени загрузки трактора. Степень загрузки трактора определяется по формуле:
(6)
% = R a/p
кр.н
где R a — среднее значение тягового сопротивления сеялки, кН; Р
кр.н
номинальное значение тягового
усилия трактора на данной рабочей передаче, кН.
14. Определение оптимального значения энергоемкости технологического процесса. Оптимальное значение энергоемкости технологического процесса определяется по формуле:
ЭI — Еп + Е0 +
(Е ж "" Ет "" Е м "" Е с) /
/1
W*
(7)
где оптимальное значение (4) производитель-
ности посевного агрегата, соответствующее требованиям агротехники.
Рис
3. Блок-схема алгоритма определения оптимальных режимов работы машинно-тракторного агрегата для посева пропашных культур Fig. 3. Block-scheme of algorithm for determining optimal operating modes of machine tractor unit for sowing row crops Источник: Разработано авторами на основании исследований
15. Определение ожидаемого годового энергетического эффекта от использования предложенного посевного агрегата. В качестве машины-аналога, при определении ожидаемого энергетиче-
ского эффекта от использования разработанной универсальной комбинированной сеялки УКС-2,4 выбрана типовая сеялка СТХ-4, которая широко применяется в отрасли растениеводства республи-
Вестник НГИЭИ. 2024. № 5 (156). C. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 5 (156). P. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print)
V^WVVWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП РПIIIPMFNT WWWWWW
FnR TUP ЛПРП.1МПИЯТР1Л I ГПМР1 rv
ки. Размер ожидаемого энергетического эффекта от использования посевного агрегата МТЗ-80Х + + УКС-2,4 определяется по формуле:
Эг = (Э б - Э *) • Сг • Ж,*, МДж, (8)
где Э б - базовое значение энергоемкости технологической операции МТЗ-80Х+СТХ-4, МДж/га; Э * -значение энергоемкости технологической операции, произведенной МТЗ-80Х+УКС-2,4, МДж/га;
ч - годовая загрузка разработанной универсальной сеялки УКС-2,4, ч; - оптимальное значение производительности за 1 час сменного времени МТЗ-80Х+УКС-2,4, га/ч.
16. Определение размера годового экономического эффекта. Размер ожидаемого годового экономического эффекта Э можно определить в зависимости от значения годового энергетического эффекта Э по формуле:
Эк = Эг • Мэ . нв, (9)
где мера энергоемкости национальной ва-
люты, сомони/МДж.
На рисунке 3 представлена блок-схема алгоритма определения оптимальных режимов работы МТА для посева пропашных культур.
На основе разработанного алгоритма с использованием обобщенных экспериментальных данных были обоснованы рациональные режимы работы посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4 по критериям оптимальности: максимум качества технологического процесса П к — тах; максимум производительности МТА и минимум энергоемкости технологического процесса Э ¿ — т т:
- скорость движения (рабочие передачи IV и V): 2,2-2,5 м/с;
- тяговое сопротивление Я **: 5,133-5,657 кН;
- степень загрузки трактора Л*: 0,46-0,51;
- производительность Ж,*: 1,43-1,62 га/ч;
- погектарный расход топлива (?*а: 6,81-7,16
кг/га;
- энергоёмкость процесса посева кукурузы: 6382,798-6417,188 МДж/га.
Обоснованный рациональный режим посевного агрегата, обеспечивающий эффективное и качественное его функционирование, можно контролировать посредством средств автоматизированного контроля МТА по следующим управляемым параметрам - скорости движения и степень загрузки трактора.
Заключение
На основе проведенных экспериментальных исследований и обобщения опытных данных был разработан алгоритм определения оптимальных режимов работы МТА (на примере посевного агрегата МТЗ-80Х+УКС-2,4).
Разработанный алгоритм в дальнейшем можно использовать для разработки программы для ЭВМ (для персонального компьютера) для расчёта и обоснования рациональных (оптимальных) режимов работы посевных агрегатов.
Обоснованы рациональные режимы работы МТА МТЗ-80Х+УКС-2,4 для посева пропашных культур, обеспечивающие максимумы производительности и качества его работы, а также минимума энергоемкости технологического процесса.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Khafizov C., Nurmiev A., Khafizov R., Adigamov N. Method of justification for parameters of tractor-implement unit with regards to their impact on crop productivity // Engineering for rural development. 2018. № 23. P. 176-185. DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N193
2. Khafizov C., Khafizov R., Nurmiev A., Galiev I. Justification of the optimal annual load on the tractor providing for its parameters stress on the formed crop // BIO Web of Conferences, International Scientific-Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources». 2020. V. 17. Part 00022. DOI: 10.1051/bioconf/20201700022
3. Chamen W. C., Moxey A. P., Towers W., Balana B., Hallett P. D. Mitigating arable soil compaction: review and analysis of available cost and benefit data // Soil and tillage Research. 2015. № 146. Part A. P. 10-25. DOI: 10.1016/j .still.2014.09.011
4. Галиев И. Г., Хусаинов Р. К., Хусаинова Т. А. и др. Влияние уровня эксплуатации тракторов в сельскохозяйственном производстве на показатели их надежности // Вестник Казанского ГАУ. 2018. № 3 (50). С. 77-80. DOI 10.12737/article_5bcf57af5d83b6.20549781
5. Новиков А. В., Шило И. Н. Непарко Т. А. Эксплуатация сельскохозяйственной техники. Практикум: учеб. пособие. Москва : 2017. 176 с. ISBN 978-5-16-009368-0
VW^WWVW ТРУНП ППГИИ MA ШИНЫ И ПКПРУППпЛ HUF VWWWWW
V^WVVWVW ппя дгрппрпмышпгннпгп кпмпjifkcü vvvvvvvyyyv
6. Смирнов П. А., Максимов И. И., Смирнов М. П. и др. Оптимизация подготовки почвы под посев пропашных культур // Вестник Казанского ГАУ. 2018. Том 13. № 4 (51). С. 124-129. DOI: 10.12737/article_5c3de343da23a8.16471048
7. Ямалетдинов М. М., Шарипов Р. Р. Эксплуатационная оценка пропашной сеялки // Материалы международной научно-практической конференции в рамках XXV международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2015» 2015. С. 334-338. EDN: TVVFMV
8. Хабардин С. В., Михайлов Н. А. Методы определения расхода топлива при тяговых испытаниях тракторов и их анализ // Вестник ИрГСХА. 2015. № 68. С. 114-122. EDN: TYMFWH
9. Хафизов К. А., Хафизов Р. Н., Нурмиев А. А. Методика расчета часового расхода топлива двигателя трактора, работающего в составе посевного агрегата // I Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти профессора А. К. Юлдашева. Казань : Казанский ГАУ. 2018. С. 30-34. EDN: YRKBFB
10. Петухов Д. А., Бондаренко Е. В. Эксплуатационно-технологические показатели современных пропашных сеялок при посеве кукурузы на зерно в хозяйственных условиях Краснодарского края // Техника и оборудование для села. 2014. № 2. С. 18-22. EDN: QCIIQU
11. Nurmiev A., Khafizov C., Khafizov R., Ziganshin B. Optimization of main parameters of tractor working with soil-processing implement // Contents of Proceedings of 17 International Scientific Conference Engineering for Rural Development. Jelgava 2018. P. 168-175. DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N191
12. Khafizov R., Khafizov C., Nurmiev A., Galiev I. Optimization of main parameters of tractor and unit for seeding cereal crops with regards to their impact on crop productivity // Contents of Proceedings of 17 International Scientific Conference Engineering for Rural Development. Jelgava 2018. P. 176-185. DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N192
13. Журавлев С. Ю. Методика расчета энергетической эффективности использования мобильных машинно-тракторных агрегатов // Вестник КрасГАУ. 2013. № 8. С. 142-151. EDN: RYBVZV
14. Матвеев И. Н., Щитов С. В., Валиев А. Р. ^ижение полных энергозатрат за счет повышения устойчивости движения агрегата // Вестник Казанского ГАУ. 2015. № 3 (37). С. 72-76. DOI: https://doi.org/10.12737/14760
15. Хафизов К. А., Хафизов Р. Н., Тюрин И. Ю., и др. Оптимальные параметры трактора и пахотного агрегата по различным критериям оптимизации // Аграрный научный журнал. 2023. № 1. С. 155-160. DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2023i1pp155-160
16. Джабборов Н. И., Сергеев А. В. Математические модели вероятностных характеристик тягового сопротивления почвообрабатывающих рабочих органов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 3 (100). С. 61-70. DOI: 10.24411/01315226-2019-10186
17. Эвиев В. А. Критерии сбалансированной системы показателей и эксплуатационных допусков для оценки эффективности МТА на базе тракторов с ДПМ // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2013. № 9. С. 21-22. EDN: RKBXLR
18. Гуреев И. И. Экологическая безопасность комплексной механизации агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 62-64. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10515
19. Васильев А. А., Васильев С. А. Влияние жидких мелиорантов на физические свойства почвы // Аграрный научный журнал. 2019. № 6. С. 75-78. DOI: 10.28983/asj.y2019i6pp75-78
20. Джабборов Н. И. Научные основы энерготехнологической оценки и прогнозирования эффективности использования мобильных сельскохозяйственных агрегатов. Душанбе : Изд. «Дониш», 1995. 286 с.
Дата поступления статьи в редакцию 01.03.2024; одобрена после рецензирования 02.04.2024;
принята к публикации 04.04.2024.
Информация об авторах: И. А. Искандаров - соискатель, Spin-код: 3821-7073; Н. И. Джабборов - д.т.н., профессор, Spin-код: 5203-7086.
Вестник НГИЭИ. 2024. № 5 (156). C. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 5 (156). P. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print)
V^WVVWW^V ТРГНМП! nniFS МЛГШМРЯ ЛМП FflIIIPMFNT WWWWWW
FnR THF ЛПРП.1МПИЯТР1Л I ГПМР1 rv
Заявленный вклад авторов: Искандаров И. А. - сбор и обработка материалов, проведение экспериментов, подготовка статьи. Джабборов Н. И. - научное руководство, постановка научной проблемы статьи и определение основных направлений ее решения, формулирование основной концепции исследования.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
REFERENCES
1. Khafizov C., Nurmiev A., Khafizov R., Adigamov N. Method of justification for parameters of tractor-implement unit with regards to their impact on crop productivity, Engineering for rural development, 2018, No. 23, pp. 176-185, DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N193
2. Khafizov C., Khafizov R., Nurmiev A., Galiev I. Justification of the optimal annual load on the tractor providing for its parameters stress on the formed crop, BIO Web of Conferences, International Scientific-Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources», 2020, Vol. 17. Part. 00022, DOI: 10.1051/bioconf/20201700022
3. Chamen W. C., Moxey A. P., Towers W., Balana B., Hallett P. D. Mitigating arable soil compaction: review and analysis of available cost and benefit data, Soil and tillage Research, 2015, No. 146, Part A, pp. 10-25, DOI: 10.1016/j .still.2014.09.011
4. Galiev I. G., Husainov R. K., Husainova T. A., i dr. Vliyanie urovnya ekspluatacii traktorov v sel'sko-hozyaj stvennom proizvodstve na pokazateli ih nadezhnosti [The influence of the level of operation of tractors in agricultural production on their reliability indicators], Vestnik Kazanskogo GAU [Bulletin of the Kazan State Agrarian University], 2018, No. 3 (50), pp. 77-80, DOI 10.12737/article_5bcf57af5d83b6.20549781
5. Novikov A. V., Shilo I. N. Neparko T. A. Ekspluataciya sel'skohozyajstvennoj tekhniki. Praktikum: ucheb. Posobie [Operation of agricultural machinery. Workshop: textbook.], Moscow: 2017, 176 p. ISBN 978-5-16-009368-0
6. Smirnov P. A., Maksimov I. I., Smirnov M. P. i dr. Optimizaciya podgotovki pochvy pod posev propashnyh kul'tur [Optimization of soil preparation for sowing row crops], Vestnik Kazanskogo GAU [Bulletin of the Kazan State Agrarian University], 2018, Vol. 13, No. 4 (51), pp. 124-129, DOI: 10.12737/article_5c3de343da23a8.16471048
7. Yamaletdinov M. M., Sharipov R. R. Ekspluatacionnaya ocenka propashnoj seyalki [Operational evaluation of row crop seeder], Materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii v ramkah XXV mezhdunarodnoj specializirovannoj vystavki «Agrokompleks-2015» [Materials of the international scientific and practical conference within the framework of the XXV international specialized exhibition «Agrocomplex-2015»], 2015, pp. 334-338, EDN: TVVFMV
8. Habardin S. V., Mihajlov N. A. Metody opredeleniya raskhoda topliva pri tyagovyh ispytaniyah traktorov i ih analiz [Methods for determining fuel consumption during traction tests of tractors and their analysis], Vestnik IrG-SKHA [Bulletin IrGSH], 2015, No. 68, pp. 114-122, EDN: TYMFWH
9. Hafizov K. A., Hafizov R. N., Nurmiev A. A. Metodika rascheta chasovogo raskhoda topliva dvigatelya traktora, rabotayushchego v sostave posevnogo agregata [Methodology for calculating the hourly fuel consumption of a tractor engine operating as part of a sowing unit], I Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya, posvyashchennaya pamyati professora A. K. YUldasheva [I International Scientific and Practical Conference dedicated to the memory of Professor A. K. Yuldashev], Kazan': Kazanskij GAU, 2018, pp. 30-34, EDN: YRKBFB
10. Petuhov D. A., Bondarenko E. V. Ekspluatacionno-tekhnologicheskie pokazateli sovremennyh propashnyh seyalok pri poseve kukuruzy na zerno v hozyaj stvennyh usloviyah Krasnodarskogo kraya [Methodology for calculating the hourly fuel consumption of a tractor engine operating as part of a sowing unit], Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Machinery and equipment for the village], 2014, No. 2, pp. 18-22, EDN: QCIIQU
11. Nurmiev A., Khafizov C., Khafizov R., Ziganshin B. Optimization of main parameters of tractor working with soil-processing implement, Contents of Proceedings of 17 International Scientific Conference Engineering for Rural Development, Jelgava 2018, pp. 168-175, DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N191
12. Khafizov R., Khafizov C., Nurmiev A., Galiev I. Optimization of main parameters of tractor and unit for seeding cereal crops with regards to their impact on crop productivity, Contents of Proceedings of 17 International
Вестник НГИЭИ. 2024. № 5 (156). C. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 5 (156). P. 59-69. ISSN 2227-9407 (Print)
VW^WWVW ТРУНП ППГИИ MA ШИНЫ И ПКПРУПППА НИР VWWWWW
V^WVVWVW ппя Агрппрпмышпрннпгп кпмппркга vvvvvvvyyyv
Scientific Conference Engineering for Rural Development, Jelgava 2018, pp. 176-185, DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N192
13. Zhuravlev S. Yu. Metodika rascheta energeticheskoj effektivnosti ispol'zovaniya mobil'nyh mashinno-traktornyh agregatov [Methodology for calculating the energy efficiency of using mobile machine and tractor units], VestnikKrasGAU [Bulletin KrasGAU], 2013, No. 8, pp. 142-151, EDN: RYBVZV
14. Matveev I. N., Shchitov S. V., Valiev A. R. snizhenie polnyh energozatrat za schet povysheniya ustojchivos-ti dvizheniya agregata [Reducing total energy consumption by increasing the stability of the unit's movement], Vestnik Kazanskogo GAU [Bulletin of the Kazan State Agrarian University], 2015, No. 3 (37), pp. 72-76, DOI: https://doi.org/10.12737/14760
15. Hafizov K. A., Hafizov R. N., Tyurin I. Yu., i dr. Optimal'nye parametry traktora i pahotnogo agregata po razlichnym kriteriyam optimizacii [Оптимальные параметры трактора и пахотного агрегата по различным критериям оптимизации], Agrarnyj nauchnyj zhurnal [Agrarian Scientific Journal], 2023, No. 1, pp. 155-160, DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2023i1pp155-160
16. Dzhabborov N. I., Sergeev A. V. Matematicheskie modeli veroyatnostnyh harakteristik tyagovogo sopro-tivleniya pochvoobrabatyvayushchih rabochih organov [Mathematical models of probabilistic characteristics of traction resistance of soil-cultivating working bodies], Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo pro-izvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Technologies and technical means of mechanized production of crop production and animal husbandry], 2019, No. 3 (100), pp. 61-70, DOI: 10.24411/0131-5226-2019-10186
17. Eviev V. A. Kriterii sbalansirovannoj sistemy pokazatelej i ekspluatacionnyh dopuskov dlya ocenki effektivnosti MTA na baze traktorov s DPM [Criteria for a balanced system of indicators and operational tolerances for assessing the effectiveness of MTA based on tractors with CSA], Traktory i sel'skohozyajstvennye mashiny [Tractors and agricultural machines], 2013, No. 9, pp. 21-22, EDN: RKBXLR
18. Gureev I. I. Ekologicheskaya bezopasnost' kompleksnoj mekhanizacii agrotekhnologij vozdelyvaniya sel'skohozyaj stvennyh kul'tur [Environmental safety of integrated mechanization of agricultural technologies for cultivating crops], Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of agriculture], 2019, Vol. 33, No. 5, pp. 62-64, DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10515
19. Vasil'ev A. A., Vasil'ev S. A. Vliyanie zhidkih meliorantov na fizicheskie svojstva pochvy [The influence of liquid ameliorants on the physical properties of soil], Agrarnyj nauchnyj zhurnal [Agrarian Scientific Journal], 2019, No. 6, pp. 75-78, DOI: 10.28983/asj.y2019i6pp75-78
20. Dzhabborov N. I. Nauchnye osnovy energotekhnologicheskoj ocenki i prognozirovaniya effektivnosti ispol'zovaniya mobil'nyh sel'skohozyajstvennyh agregatov [Scientific foundations of energy technology assessment and forecasting of the efficiency of using mobile agricultural units], Dushanbe: Publ. «Donish», 1995, 286 p.
The article was submitted 01.03.2024; approved after reviewing 02.04.2024; accepted for publication 04.04.2024.
Information about the authors: I. A. Iskandarov - graduate student, Spin-код: 3821-7073; N. I. Jabborov - Dr. Sci. (Engineering) professor, Spin-code: 5203-7086.
The declared contribution of the authors: Iskandarov I. A. - collection and processing of materials, implementation of experiments, writing of the draft. Jabborov N. I. - research supervision, formulated the problem of the article and defined the main methods of solution, developed the theoretical framework.
The authors declare no conflicts of interests.
