AGRIS - 

2018

Konoshin, I.V. | Bulavintsev, R.A. | Kuznetsov, Yu.A., Orel State Argarian Univ.

Presented is the experience of using the navigation equipment Green Star 2 2600 installed on the John Deere 8430 tractor used for soil cultivation on the fields of one of farms in the Oryol region. It has been established that the system of black fallow makes it possible to actively combat weeds, and reduces the number of methods for chemical treatment of winter crops in the subsequent year. The research results have shown that when using the free corrective SF1 signal, the deviation from the specified trajectory does not exceed 15 cm. Comparative figures are given for soil treatment with the John Deere 8430 tractor equipped with a disk harrow Catros 7500 unit with navigation equipment and without it. It has been established that for a disk-operated area of 12.000 ha, at a price for diesel fuel of 45 rubles per liter, fuel consumption of 6 liters per hectare, and with the use of navigation equipment, the economic effect on fuel alone will amount to 193.104 rubles for the season. With an average capacity of 10 ha / h for cultivating an area of 12.000 hectares without the use of navigation equipment, it will take 71.5 h more. In addition, navigation equipment provides for 24-hour operation of a machine under conditions of high dust content, which has a positive effect on the time frame of field works. The research results have shown that navigation provides not only for the most effective use of money invested in the equipment, but also to shorten the operating time, increase productivity, while ensuring fuel economy and reducing labor and production costs. | Представлен опыт применения навигационного оборудования Green Star 2 2600, установленного на трактор Джон Дир 8430, при обработке почвы в одном из с.-х. предприятий Орловской обл. Установлено, что система черного пара позволяет активно бороться с сорняками и сокращает количество приемов химической обработки озимых культур в следующем году. Результаты исследований показали, что при использовании бесплатного коррекционного сигнала SF1 отклонение от заданной траектории движения не превышает 15 см. Приведены сравнительные показатели при обработке почвы трактором Джон Дир 8430 в агрегате с дисковой бороной Catros 7500 с навигационным оборудованием и без него. Установлено, что при дисковании площади 12000 га, при цене на дизельное топливо 45 руб./л, расходе топлива 6 л/га и при использовании навигационного оборудования экономия за сезон только на топливе составит 193104 руб. При средней производительности агрегата 10 га/ч для обработки площади в 12000 га без использования навигационного оборудования потребуется на 71,5 ч больше времени. Кроме этого, навигационное оборудование позволяет вести круглосуточную работу агрегата при высокой запыленности, что благоприятно сказывается на сроках проведения полевых работ. Результаты исследований показали, что навигация позволяет наиболее эффективно использовать не только вложенные в оборудование средства, но и сократить рабочее время, увеличить производительность, обеспечить при этом экономию топлива, снизить трудозатраты и себестоимость производства.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Lichman, G.I. | Kolesnikova, V.A. | Marchenko, N.M. | Marchenko, A.N., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

One of the directions of increase in fertilizers efficiency is reduction of nonuniformity of their distribution across the field. Quality of fertilizer application (FA) decreases in particular because of diagram distribution joining disturbance for contiguous pass units. There was detected a dependence of diagram overlapping size of contiguous passes of machines for surface FA on quality of distribution across the field. There was studied a dependence of a really applied dose of fertilizers application on the FA unit driving accuracy characterized by a variation coefficient. There was received a mathematical model to determine admissions on overlapping of contiguous passes at the corresponding mean square deviation from optimum. These deviations limits depend on the predetermined dose of FA, limit of a deviation from it, the accuracy of unit driving characterized by a mean square deviation of overlapping and average value of a deviation from overlapping to optimum and also on the empirical coefficients characterizing a diagram of distribution of fertilizers on the general operating width. With reduction of a mean square deviation the limits of a unit deviation from the predetermined operating width increase and reach a maximum when value of this deviation is equal to zero. There is offered an algorithm of assessment of influence of size of diagram overlapping at adjacent passes of FA machines on quality of distribution across the field. Methodical approaches to justify the requirements to the precision positioning systems GLONASS/GPS were formulated. | Одно из направлений повышения эффективности удобрений – уменьшение неравномерности их распределения по полю. Качество внесения удобрений (ВУ) снижается в частности из-за нарушения стыковки эпюр их распределения при смежных проходах агрегатов. Рассмотрели вопросы, связанные с выявлением зависимости величины перекрытия эпюр смежных проходов машин для поверхностного ВУ на качество их распределения по полю. Исследовали зависимость реально внесенной дозы удобрений от точности вождения агрегата для ВУ, характеризуемой коэффициентом вариации. Получили математическую модель для определения допусков на перекрытие смежных проходов при соответствующем среднеквадратичном отклонении перекрытий от оптимального. Выявили, что допуски на эти отклонения зависят от заданной дозы ВУ, допуска на отклонение от нее, точности вождения агрегата для ВУ, характеризуемой среднеквадратичным отклонением перекрытия и средним значением отклонения от перекрытия до оптимального, а также от эмпирических коэффициентов, характеризующих эпюру распределения удобрений на общей ширине захвата. Установили, что с уменьшением среднеквадратичного отклонения допуски на отклонение агрегата от заданной ширины захвата увеличиваются и достигают максимума, когда оно равно нулю. Предложили алгоритм оценки влияния величины перекрытия эпюр смежных проходов машин для ВУ на качество распределения их по полю. Сформулировали методические подходы к обоснованию требований к точности систем позиционирования ГЛОНАСС/GPS.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Goncharov, N.T. | Kolesnikova, V.A. | Afonina, I.I. | Khoroshenkov, V.K. | Alekseev, I.S. | Lonin, S.E. | Luzhnova, E.S., All-Russia Research and Development Inst. of Mechanization of Agriculture, Moscow

A software and hardware complex of the control system of agricultural mobile and stationary objects management was developed to minimize the production costs. Functioning of information automated control system has several stages: automation of production linking the mobile equipment to the territory; transmission of technological parameters to the server of the control center and their presentation to the leaders, transmission of the control commands to performers for process adjustment. A content of the software and hardware complex for control system was determined: the bottom level – position and technological process status sensors; the middle one – board computer carrying out data collection, its processing, extraction and transmission to the server; the upper one – system's application server and automated workplace for the manager. The main functions of the integration software are: data collecting and its analytical processing, work process recording, historical data storing, ensuring the interaction between upper and middle levels of the system. It is offered to use the combined navigation satellite systems GLONASS/GPS and the GSM/GPRS connection in all technological operations of agricultural production. Practical use of synthesizable system minimizes influence of the human factor on agricultural enterprise management, promotes increase in production, improves quality of technological procedures. | Разрабатывали программно-технологический комплекс системы мониторинга управления с.-х. мобильными и стационарными объектами с целью минимизации производственных затрат. Функционирование информационной автоматизированной системы управления предусматривает несколько этапов: автоматизация производственного процесса с привязкой мобильных агрегатов к местности; передача технологических параметров на сервер диспетчерского центра и представление их руководителям, передача управляющих команд исполнителям для корректировки процесса. Определили содержание программно-технологического комплекса разрабатываемой системы мониторинга: нижний уровень – датчики позиционирования и состояния технологического процесса; средний – бортовой компьютер, проводящий сбор данных, их обработку, вывод и передачу на сервер; верхний – сервер приложений системы и автоматизированное рабочее место диспетчера. Основные функции программного обеспечения интеграционной платформы системы: сбор и аналитическая обработка данных, протоколирование процесса работы, хранение архивных данных, обеспечение взаимодействия верхнего и среднего уровней системы. Предлагается использовать совмещенные спутниковые навигационные системы ГЛОНАСС/GPS, а также связь стандарта GSM/GPRS для работы во всех технологических операциях с.-х. производства. Практическое использование синтезируемой системы минимизирует влияние человеческого фактора на управление сельхозпредприятием, способствует росту производства, повышает качество выполнения технологических процессов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Izmajlov, A.Yu. | Artyushin, A.A. | Evtyushenkov, N.E. | Bisenov, G.S. | Rozhin, V.F. | Kynev, D.N., All-Russia Research and Development Inst. of Mechanization of Agriculture, Moscow

It is known that the introduction of systems activity operating with use of modern satellite technologies allows decreasing the transportation costs, increasing the efficiency of use of agricultural machinery. There is offered an algorithm for modeling of crop transportation technologies from combine harvesters according to transfer schemes, with use of a loading crane based on the tractor-trailer and replaceable bodies. At application of the GLONASS system the combine harvester capacity grows with increase in the length of furrow, and the number of re-loaders of different models significantly decreases. The more powerful of a re-loader is the fewer tracks are necessary due to their capacity increases. When the yield increases by 2 t/ha, the need for combines and re-loaders increases irrespective of their power. Rational forms of the organization of operations enable to considerably reduce the down time of combines, to increase sharply the capacity of vehicles thereby reducing grain loss owing to reducing the harvest terms. The optimization of construction and functioning of harvest and transport complexes of the agricultural enterprises with use of replaceable adapters and navigation satellite GLONASS/GPS systems will make it possible to raise the performance of harvest and transport complexes because of reduction of down time of machines and harvesting terms and to increase greatly the loading of the domestic GLONASS system. The satellite monitoring system of with use of GLONASS data justifies the costs of its installation and operation within 3-9 months that lowers the common costs of vehicle fleet maintenance by 30%. | Известно, что внедрение систем, работающих с использованием современных спутниковых технологий, позволяет снизить затраты на транспортные расходы, повысить эффективность использования сельхозтехники. Предложен алгоритм для моделирования технологий транспортирования урожая от зерноуборочных комбайнов по перевалочным схемам, с использованием перегрузчика на базе тракторного прицепа и сменных кузовов. При применении системы ГЛОНАСС производительность комбайнов возрастает с увеличением длины гона, а количество перегрузчиков разных моделей существенно снижается. Чем мощнее перегрузчик, тем меньше требуется машин, так как их производительность возрастает. С увеличением урожайности на 2 т/га потребность в комбайнах и перегрузчиках возрастает независимо от их мощности. При внедрении рациональных форм организации работ можно значительно снизить простои комбайнов, резко увеличить производительность транспортных средств и тем самым уменьшить потери зерна вследствие сокращения сроков уборки. Оптимизация построения и функционирования уборочно-транспортных комплексов с.-х. организаций с использованием сменных адаптеров и навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS позволит повысить эффективность работы уборочно-транспортных комплексов в результате сокращения простоев техники и сроков уборки урожая с.-х. культур и существенно увеличит загрузку отечественной системы ГЛОНАСС. Система спутникового мониторинга уборочно-транспортного комплекса с использованием данных ГЛОНАСС оправдывает затраты на ее установку и эксплуатацию в течение 3-9 месяцев, что снижает общие затраты на содержание автопарка на 30%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Izmajlov, A.Yu. | Khoroshenkov, V.K. | Luzhnova, E.S., All-Russia Research and Development Inst. of Mechanization of Agriculture, Moscow

Сельскохозяйственные машинно-тракторные агрегаты (СА) работают в условиях переменных нагрузок, обусловленных многочисленными возмущающими воздействиями случайного характера. Поэтому необходима оптимизация режимов работы СА при стохастическом характере возмущений. Решаемые с помощью электроники задачи управления СА подразумевают наличие универсальной системы получения, отображения и использования информации. При автоматизации управления процессами, протекающими при работе СА, решаются следующие задачи: регулирование положения рабочих органов навесных и прицепных машин, норм и равномерности внесения с-х материалов в почву по ширине захвата и глубине в зависимости от скорости движения; автоматизация силовой трансмиссии СА; регулирование загрузки двигателя; контроль технологических, энергетических и эксплуатационных параметров, в том числе автоматизации вождения СА. Синтезировали современную систему контроля управления СА, в структуре которой выделили несколько программных уровней. На первом уровне осуществляется непосредственное управление СА по реально измеряемым параметрам. Второй уровень объединяет операции контроля управляемых систем. К третьему уровню относятся процедуры оптимизации. Наиболее сильно на работу агрегата влияет вождение. Отклонение от предыдущей борозды не должно превышать 5 см. Установили, что при движении мобильного агрегата на него влияют случайные возмущающие воздействия основных (с периодом 100-200 м, амплитудой 5 м) и фазовых колебаний (периодом 17-30 м и амплитудой – 0,1 м), возникающих в результате изменения удельного сопротивления почвы, ширины захвата и глубины отработки. Доказали, что при создании систем автоматического управления необходимо учитывать случайный характер воздействий и эргономичность их реализации. | Agricultural machine and tractor units (AU) operate in the conditions of the variable loads caused by the numerous disturbance effects having a random nature. Therefore, the optimization of AU operating modes at disturbance stochastic nature is necessary. The problems of control of AU solved by means of electronics imply the existence of a universal system of receiving an image and use of information. The control automation of processes proceeding at AU operation solves the following problems: regulation of position of working tools of mounted and trailing machines, rates and uniformity of agricultural materials application into the soil at the operating width and depth depending on the movement speed; automation of power transmission of AU; regulation of engine loading; control of technological, power and operational parameters, including automation of AU driving. The modern AU control system was synthesized in which structure several program levels were distinguished. At the first level direct control of AU in really measured parameters is exercised. The second level connects operations of control of the managed systems. Optimization procedures belong to the third level. Driving is the most important parameters in the AU operation. Deviation from the preceding furrow must not be higher than 5 cm. It has been established that during the mobile unit movement it is influenced by the random disturbance effects of the fundamental (with the period of 100-200 m, with an amplitude of 5 m) and phase (the period of 17-30 m and amplitude – 0,1 m) oscillations resulting from variation of specific soil resistance, operating width and cultivation depth. It was proved that at creation of automatic control systems it is necessary to consider random nature of effects and ergonomics of their realization.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Lichman, G.I. | Marchenko, A.N. | Belykh, S.A., All-Russia Research and Development Inst. of Mechanization, Moscow

Studies have been conducted to determine the effect of placements of GLONASS/GPS receiver on fertilization accuracy on which crop yields depends. The reasons worsening quality of fertilizers application are established. There are untimely tripping metering working body mismatch siting receiver GLONASS/GPS signals and metering working body and the duration of transport of fertilizer granules from the metering device to the occupiers working body. The authors have development the algorithm for calculating yield losses depending on the location of the receiver GLONASS/GPS signals on the unit for the differentiated application of fertilizer. When developing algorithm data on variability of the nutrients in the soil, it was used function of responsiveness of winter wheat on increasing doses of nitric fertilizers. Ammonium nitrate with nitrogen content of 34.4% was used as fertilizer. The carried-out calculations at various times of delay allowed to establish that to increase in time of delay there is a decrease in a crop yield from all field. By tests of the combined machine AKPU-6,0 which is aggregating with tractor MTZ-1221 (length is 12 m, working speed is 2,2 m/s) it is established that at the delay equal 3 seconds, the crop | Проведены исследования по определению оптимального места размещения приемника сигналов и его влияния на точность внесения минеральных удобрений, от которой зависит урожайность с.-х. культур. Выявлены причины, ухудшающие качество внесения удобрений: несвоевременное срабатывание дозирующего рабочего органа, несовпадение мест установки приемника сигналов ГЛОНАСС/GPS и дозирующего рабочего органа, а также продолжительное транспортирование гранул минеральных удобрений от дозирующего устройства к заделывающему рабочему органу. Разработали алгоритм расчета потери урожая в зависимости от места размещения приемника сигналов ГЛОНАСС/GPS на агрегате для дифференцированного внесения удобрений. При разработке алгоритма были использованы данные о внутрипольной вариабельности содержания элементов питания в почве, функция отзывчивости озимой пшеницы на возрастающие дозы азотных удобрений. В качестве удобрения использована аммиачная селитра с содержанием азота 34,4%. Получена аналитическая зависимость урожайности озимой пшеницы от величины запаздывания или опережения поступления удобрений на элементарный участок поля в соответствии с картой-заданием. Запаздывание выполнения технологического процесса определяли, корректируя размещение приемника сигналов ГЛОНАСС или GPS на агрегате. Место расположения приемника сигналов рассчитывали по формуле: lприем= lа–tз.т.п.*Vа, где lприем– величина смещения приемника сигналов относительно передней линии трактора, м; lа– общая длина трактора и посевной машины, м; tз.т.п.– запаздывание технологического процесса, с; Vа– скорость агрегата, м/с. Испытаниями комбинированной машины АКПУ-6,0, агрегатируемой с трактором МТЗ-1221(lа =12 м, Vа=2,2 м/с), установлено, что при запаздывании, равном 3 с, урожай снижается на 1,68%, 5 с – на 2,8 %, а 7 с – на 3,9%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Egorov, V.G. | Leonova, E.V., Moscow Research and Development Inst. of Agriculture Nemchinovka, Moscow Region

Irregularity in the nutrients distribution in the soil predetermines different productivity even within one field. The differentiated application of fertilizers and the plants protection products (PPP) that is provided by precision technologies of crop cultivation allows eliminating this defect. According to long-term (1996-2011) researches of Moscow Research Institute of Agriculture Nemchinovka it has been established that the variation coefficient of the content of the main nutrients in the soil greatly exceeded 20%, therefore, the fluctuations range of productivity winter rye was 0.9-3.3 t/ha, and winter wheat – 2.7-9.0 t/ha. It has been revealed that at precision farming (PF) system introduction receiving information on level of soil fertility on each elementary field site is required, therefore, the accuracy and quality of the differentiated application of fertilizers and PPP increases. Yield capacity maps play the significant role in introduction of PF. For their receiving they use the combine harvesters supplied with sensors of productivity. The final result of their work are maps of the actual productivity of the chosen field that allows planning a yield. It has been defined that now in the RF there are prerequisites for introduction of grain production precision technologies. The computer software of mapping of soil fertility and field productivity is developed. There are relevant devices and the equipment for differentially application of fertilizers and PPP. There is enough of mineral fertilizers and PPP; the market nomenclature of agricultural tractors, machines and tools allows completing the machine and tractor fleet of farms with reference to the requirements of precision technologies. In the long view of creation of high-performance agricultural machines of new generation the cost of introduction of precision technologies will considerably decrease that will promote their wide distribution in enterprises. | Неравномерность распределения питательных веществ в почве предопределяет различную урожайность даже в пределах одного поля. Устранить этот недостаток позволяет дифференцированное применение удобрений и средств защиты растений (СЗР), что предусматривается точными технологиями возделывания с.-х. культур. По данным многолетних (1996-2011 гг.) исследований Московского НИИ сельского хозяйства "Немчиновка" установили, что коэффициент вариации содержания основных питательных веществ в почве значительно превышал 20%, поэтому диапазон колебаний урожайности озимой ржи составил 9-33 ц/га, а озимой пшеницы - 27-90 ц/га. Выявили, что при внедрении системы точного земледелия (ТЗ) необходимо получение информации об уровне плодородия почвы на каждом элементарном участке поля, в результате чего повышается точность и качество дифференцированного внесения удобрений и СЗР. Значительную роль во внедрении ТЗ играют карты урожайности, для получения которых используют зерноуборочные комбайны, снабженные датчиками урожайности. Итогом их работы являются карты фактической урожайности выбранного поля, что позволяет планировать урожай. Определили, что в настоящее время в РФ имеются предпосылки для внедрения точных технологий производства зерна: разработано компьютерное программное обеспечение составления карт почвенного плодородия и урожайности полей; имеются соответствующие приборы и оборудование, позволяющие вносить дифференцированно удобрения и СЗР; имеется достаточное количество минеральных удобрений и СЗР; номенклатура рынка с.-х. тракторов, машин и орудий позволяет комплектовать машинно-тракторный парк хозяйств с учетом требований точных технологий. В перспективе с созданием высокопроизводительных с.-х. машин нового поколения стоимость внедрения точных технологий значительно снизится, что будет способствовать их большему распространению в хозяйствах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation