AGRIS - 

2023

Zеjliger, А.М. | Zatinatskij, S.V. | Еrmolaeva, О.S. | Kolganov, D.A.

The research was carried out to study the spatial relationships between moisture distribution in the 0-5 cm soil cover layer and the distribution of local irrigation rates along the pressure front of a sprinkler. The moisture contents along this front were measured, the data obtained were analyzed. The measurement was carried out at the soybean crop during, operation of Cascade sprinkler. The result analysis included statistical and geostatistical processing of measured data, as well as computer modeling of zonal irrigation norms and comparison of them with zonal values of moisture content. It was revealed that due to the uneven distribution of local irrigation norms, zones with different moisture content are formed in the soil surface layer of 0-5 cm. Despite the revealed correlation between the zonal values of humidity and the zonal values of irrigation norms, there are still several factors and conditions that could have a significant impact. To prevent decrease in cultivated crops yield, it is recommended to carry out computer modeling of sprinkling spatial characteristics during preparing a sprinkler for operation, and then regularly monitor them and make changes if necessary. | С целью выяснения пространственных связей между распределением влажности слоя почвенного покрова 0-5 см и распределением локальных поливных норм вдоль напорного фронта дождевальной машины были проведены исследования, включающие в себя измерение влажности вдоль этого фронта, с последующим анализом данных. Измерение влажности было произведено на участке посева сои, дождевание которого осуществлялось дождевальной машиной "Каскад". Анализ результатов включал в себя статистическую и геостатистическую обработку данных измерений, а также результаты компьютерного моделирования зональных поливных норм и их сопоставления с зональными значениями влажностей. Была выявлено, что из-за неравномерного распределения локальных поливных норм в поверхностном слое почвы 0-5 см формируются зоны с различной влажностью. Несмотря на выявленную корреляционную связь между зональными значениями влажностей и зональными значениями поливных норм, существует ряд неопределенностей, которые могли играть значимую роль. Чтобы предотвратить снижение урожайности возделываемых культур, рекомендовано при подготовке дождевальной машины к эксплуатации проводить компьютерное моделирование пространственных характеристик дождевания, а далее регулярно проводить их мониторинг и вносить изменения при необходимости.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Solov'ev, D.A. | Goryunov, D.G. | Grepechuk, Yu.N. | Zagorujko, M.G. | Kuznetsov, R.E.

Agriculture in the arid climate of the Saratov Trans-Volga region is not able to provide high yields of crops without the use of special tools to increase moisture reserves in the root layer of soil. The development of melioration in the Saratov region is a strategically important task. Sprinkling is the main way to increase the moisture supply in the soil. The modern domestic sprinkling machine "Caskade 65T" is the most suitable for the realization of this method. The purpose of the research is to substantiate the parameters of the irrigation site to ensure the best working conditions of the Cascade 65T sprinkler machine. The field research was carried out in the Saratov region. For safe and effective operation of "Caskade 65T" sprinkling machine the following conditions should be observed: there are no objects on the field that interfere with the passage of self-propelled trolleys and the sprinkler as a whole; permissible longitudinal gradient of the area is up to 4...12 % (depending on design and length of the sprinkler spans); permissible gradients in the course of machine movement of up to 5...12 %; difference in gradients between two adjacent spans of up to 6...14 %, while the continuous gradient of the field along the sprinkler must not exceed 7%. It is recommended to set the direction of machine movement in such a way that its ascent to an elevation occurs along the gentlest slope. | Сельское хозяйство в условиях засушливого климата Саратовского Заволжья не способно обеспечить высокие урожаи с.-х. культур без применения специальных инструментов увеличения запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы. Развитие мелиорации в Саратовской области является стратегически важной задачей. Основным способом увеличения запаса влаги в почве является дождевание. Для реализации данного способа подходит современная отечественная дождевальная машина "Каскад 65Т". Цель исследований - обосновать параметры участка орошения для обеспечения наилучших условий работы дождевальной машины "Каскад 65Т". Полевые исследования проводили в Саратовской области. Для безопасной и эффективной работы дождевальной машины "Каскад 65Т" должны соблюдаться следующие условия: на поле отсутствуют объекты, мешающие прохождению самоходных тележек и машины в целом; допустимый продольный уклон местности оставляет до 4…12% (в зависимости от конструкции и длины пролетов дождевальной машины); допустимые уклоны по ходу движения машины – до 5…12%; разность уклонов между положением двух соседних пролетов – до 6…14%. При этом общий уклон поля вдоль дождевальной машины не должен превышать 7%. Направление движения машины рекомендуется задавать таким образом, чтобы ее подъем на возвышенность происходил по наиболее пологому склону.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Solov'ev, D.A. | Goryunov, D.G. | Grepechuk, Yu.N. | Zagorujko, M.G. | Kuznetsov, R.E.

The research purpose is the justification of the parameters of the underground irrigation network and the design features of the connecting assembly of the Cascade 65T sprinkler machine. The pipeline of the underground irrigation network of the sprinkler must ensure the transportation of the required volume of water with minimal pressure losses. The supply pipeline of the underground irrigation network must have the following minimum parameters. For machines up to 506 m long and with a flow rate from 33 to 64.4 L/s, a supply pipeline of the underground irrigation network must be made of a pipe of at least Ø225x8.6 mm PE 100 SDR 26 PN6. For machines up to 315 m long and with a flow rate of up to 33 L/s, a supply pipeline of a underground irrigation network can be made of a pipe of at least Ø180x6.9mm PE 100 SDR 26 PN6. To connect the sprinkler to the hydrant of an underground irrigation network, a controlled electric gate valve Du200, a coarse mesh filter and a pressure control are required. The filter capacity should be at least 250 m3/h, and the diameter of the filter mesh holes should be less than or equal to 3 mm. The pressure control must provide pressure adjustment in the range from 0.21 to 0.45 MPa. It is installed downstream of the filter, upstream of the machine. It is recommended to use specialized filters for cleaning irrigation water P65-3-10- Du200, P76-3-10- Dy200. Filter P65-3-10- The DU200 has height adjustment, and it is within the scope of supppy of the Cascade 65T sprinkler machine. It is recommended to use Nelson 800 Series 6` or 8` gearboxes as control valves. | Цель исследований - обоснование параметров закрытой оросительной сети и конструктивных особенностей узла подключения дождевальной машины "Каскад 65Т". Трубопровод закрытой оросительной сети дождевальной машины должен обеспечивать транспортировку необходимого объема воды с минимальными потерями напора. Подводящий трубопровод закрытой оросительной сети должен иметь следующие минимальные параметры. Для машин длиной до 506 м и с расходом от 33 до 64,4 л/c подводящий трубопровод закрытой оросительной сети должен выполняться из трубы не менее Ø225х8,6 мм ПЭ 100 SDR 26 PN6. Для машин длиной до 315 м и с расходом до 33 л/c подводящий трубопровод закрытой оросительной сети может быть выполнен из трубы не менее Ø180х6,9 мм ПЭ 100 SDR 26 PN6. Для подключения дождевальной машины к гидранту закрытой оросительной сети требуются управляемая электрическая задвижка Dу200, фильтр грубой очистки воды и регулятор давления. Пропускная способность фильтра должна составлять не менее 250 м3/ч, а диаметр отверстий фильтрующей сетки должен быть меньше или равен 3,0 мм. Регулятор давления должен обеспечивать регулировку давления в пределах от 0,21 до 0,45 Мпа, его устанавливают после фильтра, перед входом в машину. Рекомендуется использовать специализированные фильтры для очистки оросительной воды Р65-3-10-Dу200, P76-3-10-Dy200. Фильтр Р65-3-10-Dу200 имеет регулировку по высоте и входит в комплект поставки дождевальной машины "Каскад 65Т". В качестве регулирующей арматуры рекомендуется использовать редукторы Nelson 800 Series 6 или 8.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Bashmakov, I.A. | Zagorujko, M.G.

Land irrigation is one of the important factors in obtaining stable and high crop yields. Different sprinkler machines are used to irrigate the soil. Angular drive gear is most commonly used as a wheel gear of sprinkler machines. An important component of the wheel gearing is worm gear. When analyzing the existing designs of arch sprinkler carts, it is concluded that it is necessary to optimize some of its elements. Such an element is the elastic element of the coupler made of a polymeric material. The force elements of the elastic insert work mainly on bending. The most dangerous part of this element is the base of the tooth. In most cases, this element provides the necessary performance of the sprinkler drive, but at the peak values of torque (movement of wheeled cart on a difficult section) its deformation due to insufficient strength is possible. The work purpose was to improve the strength characteristics of the drive elements of the arch-type sprinkler cart by optimizing their design parameters. To calculate the loads on the gear, classical methods of calculating worm gears were used, in view of the environment dependent coefficients. To make a prototype from ABC plastic with a 3D printer, the finite element method was used using the Compass 3D software environment. As a result, the radius of rounding at the base of the tooth - in places of stress concentrators - was increased. The elastic coupler element was tested on a torsion machine. The maximum torque determined during the tests of the industrial design was 240 N*m, for the modified prototype it was 430 with a permissible value of 4-315 N*m for this type of couplers. The reliability of the power elements of the sprinkler drive can be improved by using special materials in the manufacture of an elastic insert and optimizing geometric parameters. Thanks to 3D printing, the maintainability of sprinkler machine parts can be improved. | Орошение земель является одним из важных факторов получения стабильных и высоких урожаев с.-х. культур. Для орошения почвы используются различные дождевальные машины. В качестве колесного редуктора дождевальных машин чаще всего используется редуктор с угловой передачей. Важным компонентом колесной передачи является червячная передача. При анализе существующих конструкций арочных дождевальных тележек был сделан вывод о необходимости оптимизации некоторых ее элементов. Таким является упругий элемент муфты, изготовленный из полимерного материала. Силовые элементы упругой вставки работают в основном на изгиб. Наиболее опасной частью этого элемента является основание зуба. В большинстве случаев этот элемент обеспечивает необходимую работоспособность привода дождевальной машины, но при пиковых значениях крутящего момента (движение колесной тележки по сложному участку) возможна его деформация ввиду недостаточной прочности. Целью работы было улучшение прочностных характеристик элементов привода дождевальной тележки арочного типа путем оптимизации их конструктивных параметров. Для расчета нагрузок на редуктор использовали классические методы расчета червячных передач с учетом коэффициентов, зависящих от окружающей среды. Для изготовления прототипа из АВС-пластика на 3D-принтере использовали метод конечных элементов с применением программной среды Компас 3D. В результате увеличили радиус закругления у основания зуба (в местах концентраторов напряжений). Упругий элемент муфты испытали на торсионной машине. Максимальный крутящий момент, определенный при испытаниях промышленного образца, составил 240 Н*м, для модифицированного прототипа - 430 при допустимом для данного типа муфт значении 4-315 Н*м. Надежность силовых элементов привода дождевальной машины можно повысить за счет использования специальных материалов при изготовлении упругой вставки и оптимизации геометрических параметров. Благодаря 3D-печати можно повысить ремонтопригодность деталей дождевальной машины.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ryzhko, N.F. | Ryzhko, S.N. | Smirnov, E.S. | Khorin, S.A.

Цель исследования – определить направления совершенствования многоопорных дождевальных машин "Волга-СМ" с полиэтиленовым трубопроводом и оценить их эффективность. Представлены результаты исследований новой многоопорной дождевальной машины вантовой конструкции "Волга-СМ". Особенность данной машины в том, что водопроводящий трубопровод состоит из стального трубопровода, обеспечивающего достаточную жёсткость пролётов, и полиэтиленового трубопровода монтируемого параллельно стальному трубопроводу. При увеличении длины машины и расхода воды с 5 до 90 л/с диаметр стального трубопровода должен повышаться с 102 до 114 мм, а диаметр полиэтиленового трубопровода – с 63 до 160 мм. Обосновано ресурсосбережение дождевальной машины "Волга-СМ" за счёт снижения давления на входе в машину с 0,45…0,6 до 0,35…0,5 Мпа (на 20…28%), уменьшения массы водопроводящего трубопровода и числа опорных тележек. Возможность подачи удобрительных растворов только через полиэтиленовый трубопровод и устройства приповерхностного дождевания уменьшает коррозию основных узлов и деталей машины, что обеспечивает повышение надёжности работы и срока службы машины. Представлены основные преимущества модернизированной дождевальной машины с двухтрубным трубопроводом. | The purpose of the study is to determine the improvement directions for the "Volga-SM" multitower sprinkling machines equipped with a polyethylene pipeline, and to assess their efficiency. There are presented the research results of a new multitower cable-stayed sprinkler "Volga-SM". The peculiarity of this machine is that the water conducting conduit consists of a steel pipeline that provides sufficient rigidity of t spans, and a polyethylene pipeline mounted in parallel to the steel pipeline. With an increase in the length of the machine and water flow from 5 to 90 l/s, the diameter of the steel pipeline should increase from 102 to 114 mm, and the diameter of the polyethylene pipeline should increase from 63 to 160 mm. Resource saving of the "Volga-SM" sprinkler has been substantiated by reducing the inlet pressure from 0.45 to 0.6 to 0.35 to 0.5 MPa (by 20 to 28%), reducing the weight of the water-conducting conduit and the number of support sledges. The ability to supply fertilizer solutions only through a polyethylene pipeline and near-surface sprinklers reduces corrosion of major units and parts of the machine, which increases the reliability of operation and machine service life. The main advantages of the modernized two pipe conduit sprinkling machine are presented.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Shtan'ko, A.S. | Shkura, V.N.

The purpose of the work is to study the single-cut layout of emitters in the feed zone of woody plants for compliance with the requirements of perennial orchards. In the course of the work, an analytical study of single-cut layouts of emitters in gardens with planting plans of 4.0 х 1.5 was carried out; 4.0 х 2.0; 5.0 х 3.0 m under conditions of light and heavy loamy, light clayey soils. The assessment of the layout of emitters was carried out according to the criteria "the proportion of the moistening zone from the feed zone" and "the minimum distance from the emitter to the tree trunk". When determining the parameters of the layouts of emitters in the garden, a method to predict the location and planned dimensions of soil moisture contours was used. In the course of the study, it was found that the use of a single irrigation module with one emitter for each tree under the considered technological and soil conditions will make it possible to moisten from 2 to 12% of the feed zone, and this does not correspond to the required moisture coefficient (10–50%). The use of 2 emitters per each plant, depending on the position of trees and the type of soil, will make it possible to moisten from 4 to 24% of the feed zone, which indicates their applicability for planting plans of 4.0 х 1.5 m and which is denser on mechanical composition heavy soils. The use of an odd number of emitters (but more than one) in a single-cut irrigation module is not allowed, as one of them will be located directly near the tree trunk (closer than 0.2 m). A single cut irrigation module in the studied soil and technological conditions does not meet the needs of perennial horticultural crops according to the considered criteria and is not recommended for drip irrigation of perennial orchards in the southern climatic zone. | Цель работы - исследование однониточной схемы расстановки капельниц в зоне питания древесных растений на предмет соответствия требованиям многолетних плодовых садов. В процессе работы проведено аналитическое исследование однониточных схем расстановки капельниц в садах со схемами посадки 4,0х1,5; 4,0х2,0; 5,0х3,0 м в условиях легко- и тяжелосуглинистых, легкоглинистых почв. Оценка соответствия схем расстановки капельниц проводилась по критериям "доля площади увлажнения от площади питания растения" и "минимальное расстояние от капельницы до штамба растения". При определении параметров схем расстановки капельниц в саду использовалась методика прогнозирования расположения и плановых размеров контуров влажности почвы. В процессе исследования установлено, что применение однониточного поливного модуля с одной капельницей на каждое дерево в рассмотренных технологических и почвенных условиях позволит увлажнить от 2 до 12% площади питания, это не соответствует требуемому коэффициенту увлажнения (10–50%). Использование двух капельниц на каждое растение в зависимости от схем расстановки деревьев и типа почвы позволит увлажнить от 4 до 24% площади питания, что свидетельствует об их применимости для схем посадки 4,0х1,5 м и плотнее на тяжелых по механическому составу почвах. Применение нечетного количества капельниц (но более одной) в однониточном поливном модуле не допускается, так как одна из них будет расположена непосредственно около штамба дерева (ближе 0,2 м). Однониточный поливной модуль в исследованных почвенных и технологических условиях не соответствует потребностям многолетних плодовых культур по рассмотренным критериям и не рекомендуется для капельного полива многолетних плодовых садов в южной природно-климатической зоне.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ryazantsev, A.I. | Zazulya, A.N. | Evseev, E.Yu. | Antipov, A.O.

Рассматриваются вопросы надежности движения многоопорных дождевальных машин (ДМ) "Кубань-ЛК1", работающих в движении по кругу, при орошении склоновых площадей. Отмечается сложность равномерного распределения слоя осадков, вызванного увеличенным расходом воды (Q=2.1-2.3 л/с), образуемым перепадом геодезических высот. Это приводит к снижению прочностных свойств почвы и ее опорно-сцепных свойств под ходовыми системами ДМ и, как следствие, приводит к нарушению технологического процесса орошения. Для исключения указанного недостатка обосновывается возможность использования усовершенствованного регулятора расхода (мембранного типа) марки Valtec VT.085. Это необходимо для стабильного поддержания показателей по расходу дождевальных аппаратов последних тележек и консольной части в пределах 1.8-2.0 л/с, что соответствует технологическому процессу полива данным типом машин. Результаты исследования показали, что расчетная точность регулирования, а именно отклонение от установившегося значения давления на выходе усовершенствованной модификации регулятора расхода марки Valtec VT.085, находится в диапазоне ±5%, что соответствует требованиям технологического процесса полива. Проведенные экспериментальные исследования по определению пропускной способности расчетного расхода воды в зависимости от давления, указанными регулирующими устройствами, с различными по диаметру выходными отверстиями, позволили установить, что наиболее удовлетворяющим требованиям по регулированию расхода дождевальных аппаратов последних тележек и консольной части ДМ "Кубань-ЛК1" является усовершенствованное регулирующее устройство мембранного типа. При этом исследуемый регулятор давления обеспечивает показатели по расходу (Q = 1.6–1.7 л/с) и напору на выходе (P = 0.30–0.50 МПа), с сохранением габаритных характеристик его серийной модификации. | The issues of reliability of the movement of center-pivot multi-bearing sprinkling machines (SM) "Kuban-LK1" when it is irrigating slope areas are considered. There is complexity of the uniform distribution of the sediment layer caused by the increased water flow (Q=2.1-2.3 L/s) formed by the difference in geodetic heights. This leads to a decrease in the strength properties of the soil and its support-coupling properties under the SM running systems and, as a result, leads to a violation of the irrigation process. To eliminate this drawback, a possibility of using an improved flow regulator (of membrane type) of the Valtec VT.085 brand is justified. It is necessary for stable maintenance of the flow rates of sprinklers, trolleys and cantilever parts within 1.8-2.0 L/s, which corresponds to the technological process of watering with this type of machines. The results of the study showed that the calculated control accuracy, namely the deviation from the outlet steady-state pressure value of the improved modification of the Valtec VT.085 flow regulator, is in the range of ± 5%, which meets the requirements to the irrigation process. It is noted that the experimental studies carried out to determine the throughput of the calculated water flow rate depending on the pressure indicated by the control devices, with outlet openings of different diameters, allowed establishing that an improved membrane-type control device was the most satisfying the requirements for regulating the flow of sprinklers of the latest trolleys and the console part of the SM "Kuban- LK1". At the same time, the pressure regulator under study provides good indicators in term of flow (Q = 1.6 – 1.7 L/s) and in term of outlet pressure (P = 0.3 – 0.5 MPa) L/s, while maintaining the dimension characteristics of standard sprinkler model.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Аriskina, Yu.Yu. | Domashenko, Yu.E.

Цель работы – исследование технологических параметров разработанного капельного водовыпуска для повышения эффективности систем капельного орошения. Исследования по определению основных конструктивных параметров усовершенствованного капельного водовыпуска проводились в лабораторных условиях. Для определения нормального гидравлического режима работы системы капельного орошения использовались методики гидравлического расчета О.Е. Ясониди. При проведении исследований определялись технические и гидравлические характеристики капельного водовыпуска, а также равномерность распределения воды в системе капельного орошения. Длина поливного трубопровода составляла 60,0 м. Исследование изменения расхода капельного водовыпуска проводилось за счет регулирования напора (давления) на входе (от 5,0 до 15,0 м). Для расчета использовались трубы диаметрами 0,012; 0,016; 0,020; 0,025 м. На основании расчетных и опытных результатов исследований установлено, что нормальный гидравлический режим работы системы обеспечивается при диаметре поливного трубопровода 0,025 м. При этом для равномерности распределения расхода напор (давление) на входе должно составлять 10 м. В таких условиях расход воды достигает 18,79 л/ч; потери напора по длине варьируют от 0,0067 до 0,479 м; протяженность поливного трубопровода не может превышать 50,0 м. | The purpose is to study the technological parameters of the developed drip outlet to improve the drip irrigation systems efficiency. The studies to determine the main design specifications of the improved drip outlet were carried out in laboratory conditions. To determine the regular hydraulic operation mode of drip irrigation systems, the hydraulic calculation procedure developed by O.E. Yasonidi was used. During the research, the technical and hydraulic characteristics of the drip outlet as well as the uniformity of water distribution in the drip irrigation system were determined. The length of the irrigation pipeline was 60 m. The study of flow variations of the drip outlet was carried out by regulating the head (pressure) at the inlet from 5 to 15 m). Pipes with diameters of 0.012, 0.016, 0.02 and 0.025 m were used for the calculation. Based on the calculated and experimental research results, it has been found that the regular hydraulic operation of the system is ensured with an irrigation pipeline diameter of 0.025 m, while for uniform flow distribution the head (pressure) at the inlet should be 10 m. Under such conditions the flow rate reaches 18.79 L/h, the pressure loss along the length varies from 0.0067 to 0.479 m, the irrigation pipeline length cannot exceed 50 m.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Khort, D.O. | Smirnov, I.G. | Kutyrev, A.I. | Burmenko, Yu.V. | Svistunova, N.Yu.

Представлена разработанная в Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ самоходная роботизированная платформа с закрепленным на ней аэрозольным генератором горячего тумана. Цель исследований – оценка качества распределения горячего тумана на кроне плодового дерева при проведении технологической операции защиты растений, а также определение эффективных режимов движения роботизированной платформы. В результате полевых исследований установлены причины потерь химического препарата при внесении средств защиты растений на крону дерева. Определено влияние размера капель на густоту покрытия листьев. Построена диаграмма степени проникновения капель рабочего раствора в крону дерева. Экспериментально получен график определения проницаемости распыла по проекции кроны плодового дерева в поперечной плоскости. На основании статистического анализа результатов факторного эксперимента установлено, что для проведения операции внесения средств защиты растений с помощью роботизированной платформы в агрегате с генератором тумана наиболее эффективны следующие режимы: скорость движения роботизированной платформы – 2,1 км/ч, расстояние от форсунки генератора тумана до кроны дерева – 1,28 м, расход рабочей жидкости – 39,75 л/ч. Выявлено, что за один проход роботизированной платформы по междурядью в плоскости равной глубины проникновения, проходящей через ось ряда, густота капель составляет 480 шт/см2. При обработке этого ряда с другой стороны количество капель удваивается. В результате исследований определены и доказаны достоинства и преимущества разработанной роботизированной платформы с аэрозольным генератором горячего тумана в плодовом саду. Полевые испытания разработанного устройства подтвердили, что оно удовлетворяет требованиям технологической операции внесения средств защиты растений при высоких технологических показателях. | A robotic platform equipped with self-propelled aerosol hot fog generator and developed at the All-Russian Research Institute of Agricultural Mechanisation is presented. The study aimed to assess the distribution quality of hot fog in the fruit tree crown during technological plant protection procedures and to determine the platform's effective motion modes. Field studies established the causes of chemicals loss during technological plant protective measures in the crown. We determined the effect of droplet size on leaf cover density and plotted the solution droplet penetration into the crown. In field experiments, we plotted the crown permeability by aerosol in transverse projection. A statistical analysis of factorial trials of the fog generator robotic platform for chemical plant protection revealed the most effective operation modes as follows: robotic platform speed of 2.1 km/h, distance between fog nozzle and tree crown of 1.28 m, working fluid flow rate of 39.75 L/h. One-pass droplet density in equal penetration plane crossing the inter-row axis is 480 pcs/cm2. The row treatment from the other side doubles the droplet number. The study pinpoints and verifies advantages of the developed aerosol hot fog generator robotic platform in an orchard setting. The field data analyses suggest that this robotic system meets the technological requirements of fluid chemical plant protection at a high standard level.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Kamyshova, G.N., Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov

Цель исследования – разработка новых научных подходов к повышению эффективности дождевальной техники. Современные цифровые технологии позволяют осуществлять сбор данных, их анализ и оперативное управление техникой и технологическими процессами зачастую в режиме реального времени. Все это позволяет, с одной стороны, применять новые подходы к моделированию технических систем и процессов (так называемые "data-driven модели – модели на основе данных"), с другой стороны, требует разработки принципиально новых моделей, в основу которых будут положены методы искусственного интеллекта – такие, как искусственные нейронные сети, алгоритмы машинного обучения, нечеткая логика и многое другое. Проведенный анализ треков и фактических скоростей движения дождевальной машины в режиме реального времени показал их значительные отклонения в диапазоне от заданной скорости движения, что ведет к ухудшению параметров орошения. Разработана модель управления дождевальными машинами, основанная на подходах прогнозирующего управления и теории искусственных нейронных сетей. Применение модели позволяет реализовать алгоритмы регулирования с прогнозом реакции дождевальной машины на управляющий сигнал. Предложены схема алгоритма построения прогнозирующего управления, структура нейрорегулятора и инструменты его синтеза с использованием современного программного обеспечения. Универсальность модели позволяет использовать ее как для повышения эффективности управления существующей техникой, так и при разработке новых дождевальных машин с интегрированными интеллектуальными системами управления. | The purpose of the study is to develop new scientific approaches to improve the efficiency of irrigation machines. Modern digital technologies allow the collection of data, their analysis and operational management of equipment and technological processes, often in real time. All this allows applying new approaches to modeling technical systems and processes (the so-called "data-driven models") and requires the development of fundamentally new models, which will be based on the methods of artificial intelligence (artificial neural networks, fuzzy logic, machine learning algorithms and etc.). The analysis of the tracks and the actual speeds of the irrigation machines in real time showed their significant deviations in the range from the specified speed, which leads to deterioration in the irrigation parameters. There has been developed an irrigation machine's control model based on predictive control approaches and the theory of artificial neural networks. Application of the model makes it possible to implement control algorithms with predicting the response of the irrigation machine to the control signal. A diagram of an algorithm for constructing predictive control, a structure of a neuroregulator and tools for its synthesis using modern software are proposed. The versatility of the model makes it possible to use it both to improve the efficiency of management of existing irrigation machines and to develop new ones with integrated intelligent control systems.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation