CC BY
9
АГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 89
AGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGY
Научная статья УДК 621.822
doi: 10.24412/2078-1318-2023-1-89-99
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАВЫ
Александр Петрович Картошкин1, Алексей Иванович Сухопаров2, Ярослав Сергеевич Соловьев3
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Петербургское шоссе, д. 2,
Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; akartoshkin@yandex.ru; http://orcid.org/0000-0003-3407-4844 ^Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Фильтровское шоссе, д.3, Санкт- Петербург, 196625, Россия; sukhoparov_ai@mail.ru; http://orcid.org/0000-0001-7967-6449 3Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Фильтровское шоссе, д.3, Санкт- Петербург, 196625, Россия; solyar10@yandex.ru; http://orcid.org/0000-0002-2016-6214
Реферат. Силос из подвяленных трав является базовым сочным кормом в рационе питания высокопродуктивного животноводства. Заготовка корма в траншеях занимает лидирующее положение по отношению к другим видам хранилищ (рулонам, рукавам, башням) за счет низкой стоимости хранения 1 тонны корма. В технологии заготовки силоса уплотнение травы в траншее (не менее 160 кг СВ/м3) является операцией, регламентирующей поточность всей технологической цепочки. Реализация технологии заготовки силоса как технической системы преобразования исходного сырья (травы в поле) в конечный продукт (уплотненную измельченную траву в траншее) осуществляется взаимоувязанными машинами. В этом случае необходимо в течение 3-4 дней перевести траву массой порядка 1,5-3,5 тыс. т (в зависимости от размера траншеи) из состояния роста в поле к состоянию утрамбованной до плотности 500-750 кг/м3 измельченной травы в траншее. Производительность укладчика-уплотнителя определяет производительность уборочно-транспортного комплекса. Полученные результаты позволят сформировать программу управления агрегатом для уплотнения травы в траншее и в перспективе сформулировать основные требования к роботизированному укладчику-уплотнителю травы (силосной массы) в траншее. Применение цифровых технологий для управления заготовкой силоса на основании моделей технологических процессов позволит наиболее рационально принимать управляющие решения и обеспечивать повышение качества корма и снижение удельных издержек. Цель исследования настоящей статьи - повышение эффективности заготовки силоса путем разработки программы управления агрегатом уплотнения травы в траншее. В работе использовались аналитические и экспериментальные методы исследования.
Для реализации поставленной цели и получения исходных данных нами проведен эксперимент на созданной лабораторной установке. На основании экспериментальных исследований разработана модель управления агрегатом для уплотнения растительной массы в траншее с учетом технологических характеристик травы.
90 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Полученные результаты позволят сформировать программу управления уборочно-транспортным комплексом заготовки силоса и в перспективе сформулировать основные требования к роботизированному укладчику-уплотнителю травы (силосной массы) в траншее.
Ключевые слова: заготовка силоса, управление технологическим процессом, уплотнение в траншее, измельченная трава
Цитирование. Картошкин А.П., Сухопаров А.И., Соловьев Я.С. Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения растительной массы в зависимости от технологических характеристик травы // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2023. - № 1(70). - С. 89- 99. doi:10.24412/2078-1318-2023-1-89-99
RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES OF THE PROCESS OF COMPACTION OF PLANT MASS DEPENDING ON THE TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE GRASS
Alexander P. Kartoshkin1, Alexey I. Sukhoparov2, Yaroslav S. Solovev3
1St. Petersburg State Agrarian University, Peterburgskoye Shosse, 2, Pushkin, St. Petersburg, 196601, Russia; akartoshkin@yandex.ru; http://orcid.org/0000-0003-3407-4844 196601, Russian Federation, Saint-Petersburg, Pushkin, Peterburgskoye shosse, 2 2Institute of Agroengineering and Environmental Problems of Agricultural Production - branch of FSBI FNAC VIM, Filitrovskoe Highway, 3, St. Petersburg, 196625, Russia; sukhoparov_ai@mail.ru; http://orcid.org/0000-0003-3407-4844 3Institute of Agroengineering and Environmental Problems of Agricultural Production - branch of FSBI FNAC VIM, Filitrovskoe Highway, 3, St. Petersburg, 196625, Russia; solyar10@yandex.ru;
http://orcid.org/0000-0003-3407-4844
Abstract. Dried grass silage is the basic succulent feed in the diet of highly productive animal husbandry. Forage harvesting in trenches occupies a leading position in relation to other types of storage (rolls, sleeves, towers) due to the low cost of storing 1 ton of fodder. In the silage harvesting technology, grass compaction in a trench (not less than 160 kg DM/m3) is an operation that regulates the flow of the entire technological chain. Implementation of silage harvesting technology as a technical system for converting raw materials (grass in the field) into the final product (compacted crushed grass in a trench) is carried out by interconnected machines. In this case, it is necessary to transfer the grass weighing about 1.5 - 3.5 thousand tons (depending on the size of the trench) from the state of growth in the field to the state of crushed grass compacted to a density of 500 - 750 kg/m3 within 3 - 4 days (depending on the size of the trench). The performance of the stacker-sealer determines the productivity of the harvesting and transport complex. The obtained results will make it possible to form a control program for a grass compactor in a trench and, in the future, to formulate the main requirements for a robotic grass (silage mass) compactor in a trench. The use of digital technologies for managing silage harvesting based on models of technological processes will make it possible to make management decisions in the most rational way and improve feed quality and reduce unit costs. The purpose of the study of this article is to increase the efficiency of silage harvesting by developing a control program for the grass compaction unit in the trench. Analytical and experimental research methods were used in the work. To achieve this goal and obtain the initial data, we conducted
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 91
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
an experiment on a created laboratory installation. On the basis of experimental studies, a model for controlling the unit for compacting plant mass in a trench has been developed, taking into account the technological characteristics of the grass. The obtained results will make it possible to form a control program for the harvesting and transport complex for silage harvesting and, in the future, to formulate the main requirements for a robotic grass (silage mass) compactor in a trench.
Keywords: silage harvesting, process control, trench compaction, crushed grass
Otation: Kartoshkin, A.P., Sukhoparov, A.I., Solovyov, Ya.S. (2023), Results of experimental studies of the process of compaction of plant mass depending on the technological characteristics of the grass, Izvestya of Saint-Petersburg State Agrarian University, vol. 70, no. 1, pp. 89-99. (in Russ.) doi: 10.24412/2078-1318-2023-1-89-99
Введение. Объемы и динамика развития молочного производства в России наглядно демонстрируют перспективы дальнейшего наращивания объемов производства при условии внедрения современных технологий ухода за животными, использования качественных продуктов питания и обеспечения необходимых климатических условий в местах для содержания скота [1].
Молочное скотоводство является наиболее эффективной отраслью по производству животного белка. Из-за недостатка и низкого качества кормов генетический потенциал отечественного молочного скота реализуется лишь на 40-60% [1]. Основная задача кормопроизводства - производство высококачественных объемистых кормов для скота, которые должны содержать 10,5-11,0 МДж ОЭ (обменная энергия), 15-18% (злаки) и 18-23% (бобовые) сырого протеина в сухом веществе [2].
Силос из подвяленных трав занимает до 70% доли рациона при содержании высокопродуктивного животноводства [3]. Технология заготовки силоса позволяет сохранить больше витаминов из трав по сравнению с другими видами объемистых кормов (сено, сенаж), особенно в сложных погодных условиях.
Применение цифровых технологий для управления заготовкой силоса позволит на основании моделей технологических процессов [4] наиболее рационально принимать управляющие решения и обеспечивать повышение качества корма и снижение удельных издержек.
Хранение силоса в траншеях занимает лидирующую позицию по сравнению с другими типами хранилищ (рулонами, рукавами, башнями). Это обусловлено, прежде всего, удельной стоимостью хранения 1 т корма при таком способе заготовки.
В технологии заготовки силоса основной операцией, регламентирующей поточность всей технологической цепочки [5], является уплотнение травы в траншее до требуемой плотности 500-750 кг/м3 (требования по НТП-АПК 1.10.11.001-00). При этом основные существенные потери питательной ценности травы при консервации в кислой среде происходят из-за нарушения требований к качеству уплотнения (равномерности уплотнения и плотности не менее 500 кг/м3) и сроков укладки травы в траншею [6; 7]. И, как следствие, сдвигаются сроки герметизации траншеи.
Для повышения эффективности заготовки силоса необходимо обеспечить равномерное и качественное уплотнение и герметизацию силосуемой массы.
92 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Цель исследования - повышение эффективности заготовки силоса путем разработки модели процесса уплотнения растительной массы в траншее.
Материалы, методы и объект исследований. В работе использовались аналитические и экспериментальные методы исследования [8]. При описании технологического процесса заготовки силоса применялся системный анализ. Эффективность оценки технологического процесса укладки травы в траншею оценивалась по критериям минимальных затрат времени и по критериям минимальных стоимостных затрат для получения заданной плотности при выполнении технологической операции уплотнения [9].
Реализация технологии заготовки силоса как технической системы преобразования исходного сырья (травы в поле) в конечный продукт (уплотненную измельченную траву в траншее) осуществляется взаимоувязанными машинами. В этом случае необходимо в течение 3-4 дней перевести траву массой порядка 1,5-3,5 тыс. т (в зависимости от размера траншеи) из состояния роста в поле к состоянию утрамбованной до плотности 500-750 кг/м3 измельченной травы в траншее.
Производительность укладчика-уплотнителя определяет производительность уборочно-транспортного комплекса. Полученные результаты позволят сформировать программу управления агрегатом для уплотнения травы в траншее и в перспективе сформулировать основные требования к роботизированному укладчику-уплотнителю травы (силосной массы) в траншее.
Для формирования программы по управлению агрегатом для уплотнения измельченной травы в траншее важным является получение информации о необходимом времени для укладки травы в траншее с требуемой плотностью (500.. .750 кг/м3).
Время уплотнения травы зависит от ряда факторов, связанных с сырьем (длиной резки, фазой вегетации, влажностью, толщиной слоя). Функциональная зависимость имеет вид:
£упл. I' hСЛ' ^-упл.возд.' Р} ' (1)
где штр — влажность измельченной травы, %; I — степень измельчения (длина резки), мм; Нсл — высота укладываемого слоя, см; ПуПЛ.возд. — число уплотняющих воздействий, ед.; р — удельное давление технического средства, кг/см2.
Чтобы определить время (продолжительность уплотнения), которое необходимо затратить для уплотнения порции измельченной травы в траншее до заданной плотности, были выделены основные управляемые факторы и уровни их варьирования (табл. 1).
Таблица 1. Факторы, влияющие на процесс уплотнения измельченной травы Table 1. Factors affecting the compaction process of crushed grass
Факторы Кодовые обозначения Интервал варьирования Уровни факторов
Нижний уровень Основной уровень Верхний уровень
Длина резки, мм х1 20 50 30 10
Влажность провяленной массы при подборе, % х2 7,5 80 72,5 65
Высота закладываемого слоя, см х3 20 20 40 60
Количество воздействий, шт. х4 6 4 10 16
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОР УДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Исследования проводились на смешанном травостое в фазах колошения или цветения по злаковому компоненту или стеблевания и бутонизации по бобовому компоненту.
Для формирования начальной плотности (250 кг/м3) используется камера предварительного подпрессовывания [10] измельченной травы. Она представляет собой небольшой контейнер с квадратным поперечным сечением 100 см2 и высотой 250 мм. Для удобства проведения исследований слои 20, 40 и 60 см формируются порциями измельченной травы массой по 0,5+0,01 кг. Камера подпрессовывания позволяет задать измельченной растительной массе подходящие форму и объем для проведения исследований в экспериментальной установке.
Методика выполнения работ на экспериментальной установке:
1. Из мешка с измельченной травой берется порция 0,5+0,01 кг и закладывается в сетку.
2. Проводится взвешивание полученной порции.
3. Порция травы закладывается в камеру предварительного подпрессовывания (величина подпрессовывания 250 кг/м3).
4. После изъятия порции из камеры предварительного подпрессовывания порция закладывается в установку.
Для исследований в лабораторных условиях была сформирована экспериментальная установка для имитации процесса уплотнения. Схема и основные элементы установки представлены на рис. 1.
б
Рисунок 1. Схема и основные элементы экспериментальной установки для имитации процесса уплотнения травы в траншее: 1а - схема установки; 1б - общий вид установки; 1в - вид уплотненной травы; 1 - поршень, 2 - камера прессования, 3 - стенка из стекла, 4 - пятка поршня, 5 - прорезиненная накладка, 6 - порция измельченной травы, 7 - планка основания,
8 - измерительная шкала, 9 - груз, 10 - рычаг Figure 1. Scheme and main types of experimental installation to simulate the process of compaction of
grass in the trench: 1a - installation diagram; 1b - general view of the installation; 1b - view of compacted grass; 1 - piston, 2 - pressing chamber, 3 - glass wall, 4 - piston heel, 5 - rubberized pad, 6 - portion of crushed grass, 7 - base bar, 8 - measuring scale, 9 - load, 10 - lever Результаты исследований. Для проведения экспериментальных исследований удельное давление уплотнителя на траву было принято 2,0 кг/см2 (0,196 МПа), что соответствует удельному давлению колесного трактора 5-го тягового класса.
а
в
ЭЛЕКТР О ТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОР УДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
На основании протоколов испытаний ФГБНУ «Северо-Западная машиноиспытательная станция» [5] и проверки в хозяйственных условиях величина исходной плотности травы (трава из кузова транспортного средства) была принята равной 250 кг/м3. В качестве граничных значений требуемой плотности принят диапазон 500-750 кг/м3.
В результате обработки экспериментальных данных с помощью программы Statgraphics Centurion [11] была сформирована модель процесса уплотнения измельченной травы в зависимости от сочетания различных факторов, которая имеет вид:
Y = 5602,25 - 15,06х1 - 148,6х2 + 13,3х3 + 24,4х4 + 0,1x2 + 1,1*2 (1)
— 0,1х| — 0,7х| + 0,1х1х2 — 0,1х2х3 — 0,1х3х4,
где Y — требуемая плотность, 500...750 кг/м3; х1 — длина резки травы, мм; х2 — влажность измельченной травы, %; х3 — толщина слоя измельченной травы, см; х4 — количество уплотняющих воздействий на измельченную траву, шт.
Надежность уравнения характеризуется критерием Фишера (F), а достоверность коэффициентов корреляции и регрессии - критерием Стьюдента (t).
Для полученного уравнения уровень значимости по критерию Фишера составляет 0,8 10-7 и он меньше 0,05, что характеризует надежность уравнения.
Квадрат множественного коэффициента корреляции (R2) равняется 87,2%. Это позволяет судить о том, что общее влияние факторов на зависимую переменную (плотность травы) составляет 87%.
Анализ значимости факторов по критерию Стьюдента (i) позволил заключить, что наиболее значимым является фактор Х4 (количество уплотняющих воздействий), который составляет 10,4 по шкале. Остальные факторы располагаются в следующем порядке: квадрат фактора Х2 (влажность измельченной травы) со значимостью 8,14 по шкале; квадрат фактора Х3 (высота закладываемого слоя) - 7,89; квадрат Х4 (количество воздействий) - 6,56; Х1 (длина резки) - 5,53 и х3 - 5,14.
По уравнению регрессии построены поверхности отклика в трехмерном изображении: Y=f (x1; x4); Y=f (x2; x4); Y=f (x3; x4), представленные на рис. 2, 3 и 4.
б
Рисунок 2. Зависимость плотности от длины резки травы (х1, мм) и количества воздействий (х4, шт.), при факторах Х3=30 см, х^=70 %;3а - поверхность отклика, 3б - кривые
равного уровня (изолинии) Figure 2. Dependence of density on the length of cutting grass (x1, mm), and the count of impacts (x4, pcs.), with factors x3 =30 cm, x2= 70 %; 3a - response surface, 3b - curves of equal level (isolines)
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 95
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Рисунок 3. Зависимость плотности от влажности измельченной травы (х2, %) и количества воздействий (х4, шт.), при факторах Х1=30 мм, Х3=30 мм; 4а - поверхность отклика, 4б - кривые равного уровня (изолинии) Figure 3. Dependence of density on humidity of crushed grass (Х2, %) and the count of impacts (x4, pcs.), with factors x1 = 30 mm, x3 = 30 mm; 4a - response surface, 4b - curves of equal level (isolines)
Рисунок 4. Зависимость плотности от высоты слоя измельченной травы (Х3, см) и количества воздействий (Х4, шт.), при факторах Х1=30 мм, Х2=70 %; 5а - поверхность отклика, 5б - кривые
равного уровня (изолинии) Figure 4. Density dependence on the height of the crushed grass layer (Х3, cm) and the count of impacts (x4, pcs.), with factors x1 =30 mm, x2=70 %; 5a - response surface, 5b - curves of equal level
(isolines)
Как видно из представленных зависимостей, все поверхности неоднозначны, имеют различные изменения и показывают, что гиперплоскость четырёхфакторного пространства обладает сложным характером протекания. Следовательно, однозначного решения в управлении плотностью травы не имеется.
Предварительный анализ показал, что математическая модель должна иметь экстремум для обеспечения заданного уплотнения травы. Возникает вопрос определения координат и значения экстремума. Из-за сложного характера гиперплоскости модели теоретический поиск экстремума путём определения производных невозможен, поскольку он может находиться за пределами изменения факторов в экспериментальных данных.
96 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Для анализа области экстремума поверхности для параметров xi = 30, Х2 = 70,
20 < хз < 60, 1< Х4 < 18 были построены поверхность отклика (рис. 4 а) и сечение поверхности отклика (рис. 4б).
Из полученных данных видно, что поверхность в области экстремума имеет выпуклость и сечения в виде эллипсов. Это значит, что одно и то же значение плотности травы можно получить при различных значениях толщины слоя травы (хз) и количества воздействий на траву (х4).
Для принятия решения следует выполнить определение всех возможных значений хз и Х4 в заданном пространстве переменных xi и Х2 при заданной плотности травы.
Необходимая плотность травы:
у = / (Х!,Х2,Хз,Х4) ^ Рзад , (2)
при ограничении факторов xi, Х2.
Параметры поступающей травы:
Xi min< Xi < Xi max; X2 min< X2 < X2 max .
Необходимо определить все возможные значения x3 и x4 в заданных пределах, при которых соблюдается условие (6).
20 < хз < 60; 1< X4 < 18.
Для решения задачи разработаны алгоритм поиска возможных решений в заданном пространстве и компьютерная программа решения задачи методом полного перебора.
Для решения задачи были приняты следующие условия:
- начальные параметры травяной массы: 20 < xi < 30; 65 < X2 < 70;
- необходимая плотность травы: 650,0 - 65i,0;
- искомые показатели: 20 < x3 < 60; 1< x4 < 18.
В результате решения такой задачи было проведено 4500 итераций, получено 33 варианта параметров, удовлетворяющих условиям. В качестве примера часть результатов приведена в табл. 2.
Таблица 2. Результаты подбора параметров Х3 и Х4 Table 2. Results of selection of parameters X3 and X4
№ п/п xi x2 x3 x4 P зад
i 20.0000 66.0000 25.0000 7.0000 650.503i
2 20.0000 66.0000 35.0000 5.0000 650.38i5
3 20.0000 67.0000 50.0000 5.0000 650.i34i
4 2i.0000 68.0000 i5.0000 i7.0000 650.8588
5 23.0000 67.0000 20.0000 ii.0000 650.4782
6 23.0000 67.0000 55.0000 7.0000 650.3583
7 25.0000 68.0000 45.0000 7.0000 650.374i
8 27.0000 65.0000 35.0000 7.0000 650.0684
9 28.0000 66.0000 25.0000 ii.0000 650.2830
i0 29.0000 67.0000 35.0000 9.0000 650.5490
ii 29.0000 68.0000 25.0000 i7.0000 650.9443
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 97
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Из анализа следует:
1. Для измельченной травы высокой влажности (до 80%) уплотнение даже за одно-два воздействия достигает требуемой плотности. Однако известно, что из травы влажностью 80% и более обильно вытекает сок, содержащий питательные вещества.
2. При влажности измельченной травы 65+2,0 % для достижения плотности от 650 кг/м3 и выше при толщине слоя 20-40 см необходимо 5-7 воздействий.
Выводы. Полученная модель (2) и результаты расчёта использованы для формирования программы управления агрегатом, который выполняет процесс уплотнения измельченной травы в силосной траншее. При этом, меняя величину управляемых факторов (длину резки, толщину слоя, количество уплотняющих воздействий), можно определить необходимое количество проходов агрегата и установить время, которое потребуется для уплотнения массы в траншее, объем и сроки доставки травы с поля, а также время работы кормоуборочного комбайна.
Список источников литературы
1. Полноценное кормление молочного скота - основа реализации генетического потенциала продуктивности / В.И. Волгин, Л.В. Романенко, П.Н. Прохоренко, З.Л. Федорова, Е.А Корочкина. - М.: РАН, 2018. - 260 с.
2. Инновационные технологии заготовки высококачественных кормов: науч.- аналит. обзор. -М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. - 196 с.
3.Кукурузный силос для молочных коров: что важно // Агровестник. - 2021.- URL: https://agrovesti.net/lib/tech/feeding-tech/kukuruznyj-silos-dlya-molochnykh-korov-chto-vazhno. html (дата обращения: 12. 10. 2022).
4. Соловьёв, Я.С. Моделирование условий определения коэффициента вероятности выполнения задания сельскохозяйственной машиной при испытаниях / Я.С. Соловьёв // Известия международной академии аграрного образования. - 2018. - № 4-2. - С. 65-70.
5.Научный отчёт // Журнал «Вестник испытаний Северо-Запада. 2019 год» ФГБУ «СЗМИС». -Калитино, 2020. - 73 с.
6. Попов, В.Д. Оценка рисков технологического процесса заготовки кормов из трав по показателю
надёжности машин / В.Д. Попов, А.П. Картошкин, Я.С. Соловьёв // Известия международной академии аграрного образования. - 2020. - № 49 (6). - С. 50-56.
7. Соловьёв, Я.С. Влияние надёжности машин на риски потерь кормов при заготовке силоса из трав / Я.С. Соловьёв, А.М. Валге, А.П. Картошкин // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2022. - № 2 (67). - С. 175-183.
8. Method for assessing agricultural machines for food processing on basis of fuzzy probabilistic models / V. Popov, A. Spesivtsev, Y. Solovev, V. Spesivtsev // Engineering for Rural Development. - 2020. - P.763-766.
9. Попов, В.Д. Методы оценки эффективности технологических процессов производства кормов из трав / В.Д. Попов, Я.С. Соловьев // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2018. - № 3 (96). - С. 119-129.
10. Irisov, K. D. Economic Test Results of Experimental Sprint Device. Technical Science and Innovation / K.D. Irisov, A.P. Kartoshkin. - Tashkent State Technical University Named After Islam Karimov. -2021. - № 3. - P. 238-248.
11. Devaney, S. Silage Analysis - Why its important and what it alt means. - URL: https://www.teagase. Ie. |publikations/2017/silage-analysis (accessed 28. 09. 2022).
References
1. Volgin, V.I., Romanenko, L.V., Prokhorenko, P.N., Fedorova, Z.L., Korochkina, E.A. (2018),
Polnocennoe kormlenie molochnogo skota - osnova realizacii geneticheskogo potencíala produktivnosti [Full-fledged feeding of dairy cattle - the basis for the realization of the genetic potential of productivity], M., RAS, 260 p. (in Russ.)
98 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
2. Innovacionnye tekhnologii zagotovki vysokokachestvennyh kormov: nauch.- analit. obzor [Innovative technologies for harvesting high-quality feed: sci. analyte review] (2017), M., Rosinformagrotech, 196 p. (in Russ.)
3. Corn silage for dairy cows: which is important, Agrovestnik, 2021, available: https://agrovesti.net/lib/tech/feeding-tech/kukuruznyj-silos-dlya-molochnykh-korov-chto-vazhno, accessed 12.10. 2022. (in Russ.)
4. Solovyov, Ya. S. (2018), Modeling of the conditions for determining the probability coefficient of task performance by an agricultural machine during tests, Izvestiya mezhdunarodnogo akademii agrarnogo obrazovaniya, no. 41-2, pp. 65-70. (in Russ.)
5. Nauchnyj otchyot [Scientific report] (2020), Journal "Bulletin of tests of the North-West. 2019"FSBI
"SZMIS", Kalitino, 73 p. (in Russ.)
6. Popov, V.D., Kartoshkin, A.P., Solovyov, Ya.S. (2020), Assessment of the risks of the technological process of harvesting feed from grasses according to the reliability of machines, Proceedings of the International Academy of Agrarian Education, no. 49 (6), pp. 50-56. (in Russ.)
7. Solovyov, Ya. S., Valge, A.M., Kartoshkin, A.P. (2022), The influence of machine reliability on the risks of feed losses when harvesting silage from grasses, Izvestiya of Saint-Petersburg State Agrarian University, no 2 (67), pp. 175-183. (in Russ.)
8. Popov, V., Spesivtsev, A., Solovev, Y., Spesivtsev, V. (2020), Method for assessing agricultural machines for food processing on the basis of fuzzy probabilistic models, Engineering for Rural Development-ment, pp. 763-766.
9. Popov, V.D., Solovyov, Ya. S. (2018), Methods of evaluating the effectiveness of technological processes for the production of grass feed, Technologies and technical means of mechanized production ofplant and animal products, no. 3 (96), pp. 119-129. (in Russ.)
10. Irisov K.D., Kartoshkin A.P. (2021), Economic Test Results of Experimental Sprint Device, Technical Science and Innovation, Tashkent State Technical University Named After Islam Karimov, no 3, pp.238-248.
11. Devaney, S. (2017), Silade Analysis - Why its important and what it alt means, available: https://www.teagase. Ie. |publikations/2017/silage-analysis, accessed 28.09.2022.
Сведения об авторах
Картошкин Александр Петрович - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Автомобили, тракторы и технический сервис», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», spin-код: 1245-0618.
Сухопаров Алексей Иванович - кандидат технических наук, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ - филиал «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства», spin-код: 1530-5661.
Соловьёв Ярослав Сергеевич - научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ - филиал «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства», spin-код: 6076-8405.
Information about authors
Kartoshkin Alexander Petrovich - Doctor of Technical Sciences, рrofessor, Professor of the department "Cars, tractors and technical service", Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Saint-Petersburg State Agrarian University», spin-cod: 1245-0618. Сухопаров Алексей Иванович - Candidate of Technical Sciences, Chief researcher, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - branch of Federal State udgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM», spin-cod: 15305661.
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ 99
И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND AGRO-INDUSTRIAL ENERGY SUPPLY
Solovev Yaroslav Sergeevich - Research Associate, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - branch of Federal State udgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM», spin-cod: 6076-8405.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Статья поступила в редакцию 22.11. 2022; одобрена после рецензирования 24.03.2023; принята к публикации 27.03.2023
The article was submitted 22.11.2022; approved after reviewing 24.03.2023; accepted after publication 27.03.2023
Научная статья УДК 663.915
doi : 10.24412/2078-1318-2023 -1 -99-110
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА МЕХАНОАКТИВАЦИИ МАТЕРИАЛОВ В МАГНИТООЖИЖЕННОМ СЛОЕ
ФЕРРОТЕЛ
Владимир Сергеевич Волков1, Марина Михайловна Беззубцева 2
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Петербургское шоссе, д. 2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; vol9795@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-3151-814X 2Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Петербургское шоссе, д. 2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; mysnegana@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8469-7981
Реферат. Повышение уровня технологического суверенитета перерабатывающих производств АПК является приоритетным направлением развития аграрного сектора экономики. В настоящее время все еще существует проблема зависимости производства готовых кормовых смесей от импортных поставок компонентов, вводимых в корм для повышения его протеиновой и энергетической ценности. Эксперты в этой области выявили, что на долю сбалансированных кормов приходится только 35%. На основании анализа результатов поисковых патентно-информационных исследований определено, что одним из перспективных направлений в этой области является механоактивация перерабатываемого материала в аппаратах с магнитоожиженным слоем. Цель таких системных исследований -выявление условий для формирования оптимального поля силовых нагрузок по частицам механоактивируемого перерабатываемого продукта. Установлено, что энергонапряженного, многоточечного и равномерного поля силовых воздействий по частицам перерабатываемого продукта с эффективным управлением физико-механическими свойствами рабочего процесса
