AGRIS - 

2023

Zavrazhnov, A.I. | Balashov, A.V. | Zavrazhnov, A.A. | Pustovarov, N.Yu.

The research was conducted to determine the qualitative and energy performance indicators of a precision seeder. The seeder is equipped with electric drives for working tools and, a seed distribution control system that allows remote control of the seeding unit. The seeders MC-8 with drive through a gearbox from a 180W DC motor FL57BLS04 and seeders ТС-М-4150А with a seed distribution apparatus produced by MaterMass company and driven through a gearbox and chain drives from a 220W brushless motor FL86BLS were used during the experiments. The pulse power supply SDR-960-48 was used to power the seed distribution apparatus motors. The quality of operation of the seed distribution apparatus when using seeds of various row crops was determined by the method of recording the time intervals between seed ejections from the distribution disk using a seed sensor installed in the furrow opener. When changing the rotation speed of the seeder's distribution disk from 20 to 60 rpm, the coefficient of variation of seed ejections varied from 0.15 to 0.35, and the power consumption ranged from 30 to 110W. The power consumption for the fan drive did not exceed 2.5 kW, and the total power consumption of the electric motors for driving all the seed distribution apparatuses and the fan was 4.0 kW. For the ТС-М-4150А seeder, the power consumption for driving the seed distribution apparatuses is slightly higher and amounts to at least 3.0 kW in operating modes. A control and management system for seeding with a domestic electrified seeder based on the Arduino Uno board was proposed. Its program includes two subprograms that take into account the movement speed of the seeding unit, based on which the rotation speed of the distribution disk and the number of skips and duplicates are determined. The use of electrified drives and seed distribution control systems in precision seeders allows for stepless adjustment of the seed sowing rate and to control the sowing process from the tractor cabin. | Исследования проводили с целью определения качественных и энергетических показателей работы пропашной сеялки с электрическими приводами рабочих органов, оснащенной системой контроля высева семян, позволяющей обеспечить дистанционное управление посевным агрегатом. В экспериментах использовали высевающие аппараты сеялки МС-8 с приводом через редуктор от электрического двигателя постоянного тока FL57BLS04 мощностью 180 Вт и сеялки ТС-М-4150А с высевающим аппаратом производства фирмы "MaterМасс" и приводом через редуктор и цепные передачи от бесколлекторного двигателя FL86BLS мощностью 220 Вт. Для энергообеспечения двигателей высевающих аппаратов применяли импульсный источник питания SDR-960-48. Качество работы высевающих аппаратов при использовании семян различных пропашных культур определяли методом фиксации временных интервалов между выбросами семян из диска высевающего аппарата с использованием датчика высева, установленного в сошнике. При изменении частоты вращения диска высевающего аппарата сеялки МС-8 от 20 до 60 об/мин коэффициент вариации выбросов семян варьировал от 0,15 до 0,35, а потребная мощность - от 30 до 110 Вт. Мощность на привод вентилятора не превышала 2,5 кВт, суммарная потребная мощность электрических двигателей на привод всех высевающих аппаратов и вентилятора - 4,0 кВт. У сеялки ТС-М-4150А потребная мощность на привод высевающих аппаратов несколько выше и на рабочих режимах составляет не менее 3,0 кВт. Предложена система контроля и управления высевом отечественной электрифицированной сеялкой на основе платы Arduino Uno. Ее программа включает две подпрограммы, учитывающих скорость движения посевного агрегата, на основании которой определяется частота вращения высевающего диска и количество пропусков и двойников. Использование в пропашных сеялках электрифицированного привода и системы контроля высева семян позволяет бесступенчато устанавливать норму высева семян и управлять процессом высева из кабины трактора.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Dovlatov, I.M. | Kirsanov, V.V. | Komkov, I.V. | Yurochka, S.S. | Ignatkin, I.Yu.

Creating comfortable conditions for farm animals ensures their longevity and high performance. Artificial ventilation including the systems of air supply, exhaust, and control, minimizes the influence of the human factor on maintaining the indoor air parameters. A system for providing indoor air parameters at loose cattle keeping is proposed. It was developed based on the analysis of ventilation systems for livestock premises and studies proving the effectiveness of dehumidification in winter using a recuperative heat exchanger. For creating the system, the computer-aided design program "Kompass" developed by Askon Company was used. The developed system comprises an electrofilter and a coarse filter, fans, a plate-type heat-exchanger, a turbodefector; temperature, humidity, and air flow velocity sensors, dust collectors, a pump, a tank with a disinfectant, and a damper valve for intake air and recirculated air. The use of the recuperative dehumidification system at low outdoor temperatures helps maintain the relative indoor humidity within the regulatory limits (75…40%) and reduce the concentration of carbon dioxide by 20…45%. To ensure these microclimate parameters without dehumidification, 200 kW of thermal power is needed to heat the intake air. The proposed combined energy-saving all-season climate control system provides monitoring of microclimate parameters and energy saving due to the use of a turbo deflector; it disinfects the ventilation air, dehumidifies the air in the cowshed in winter and cools in summer, and partially removes dust from the air with an electromagnetic filter. | Создание комфортных условий для животных обеспечивает их долголетие и высокую продуктивность. Искусственная вентиляция, включающая в себя приточную, вытяжную системы и систему управления, минимизирует влияние человеческого фактора на поддержание параметров микроклимата в помещении. Предложена система обеспечения параметров воздуха в помещении для беспривязного содержания КРС. Она разрабатывалась на основе анализа систем вентиляции животноводческих помещений и исследований, доказывающих эффективность осушения воздуха в зимний период с помощью рекуперативного теплообменника. При создании системы использовали программу автоматизированного проектирования "Компас" компании "Аскон". . Разработанная система содержит электрофильтр и фильтр грубой очистки; вентиляторы; пластинчатый теплообменник; турбодефлектор; датчики температуры, влажности, скорости воздушного потока; пылесборники; насос; бак с дезинфектантом; механизм заслонки приточного воздуха и рециркулируемого воздуха. Использование рекуперативной системы осушения при низких температурах наружного воздуха позволяет поддерживать в помещении относительную влажность воздуха в нормативных пределах (75…40%) и снижать концентрацию углекислого газа на 20…45%. Для обеспечения указанных параметров микроклимата без осушения воздуха необходимо 200 кВт тепловой мощности для подогрева приточного воздуха. Предлагаемая комбинированная энергосберегающая всесезонная климатическая установка обеспечивает мониторинг параметров микроклимата и энергосбережение за счёт применения турбодефлектора, обеззараживает вентиляционный воздух, осушает воздух в коровнике в зимний период и охлаждает летом, а также частично обеспыливает воздух электромагнитным фильтром.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Starostin, I.A. | Davydova, S.A. | Eshchin, A.V.

Digital technologies introduced into agriculture are aimed at improving the efficiency of agricultural production. Agricultural robots can carry out technological operations, and monitor status of fields, crops, or crop yields. The robots' performance, quality and safety of operation may be decreased due to the geographical distance from the cloud storage, low bandwidth and network unreliability, significant delays and failures in data transmission. To increase the performance of units with unmanned robotic engineering tools for agricultural purposes, to ensure the high quality of their technological operations, as well as their safe operation, an intelligent control system using edge computing technologies based on Edge Computing is proposed. During the research, there were used methods of complex structural-dynamic analysis and an expert-analytical method of information processing. As a result of the research, a structural and functional diagram of an intelligent control system for agricultural units comprising robotic engineering tools has been proposed allowing for centralized control of the technological process. Agricultural machines tune the actuating devices and adjust their operation process using built-in autonomous control systems that transmit data to the control system to generate commands. The implementation of the Edge Computing concept in digital agriculture will reduce the amount of transmitted information and the load on the data transmission network, without reducing the quality of the technological process in case of failures in the operation of farm machines and embedded systems. | Цифровые технологии, внедряемые в сельское хозяйство, направлены на повышение эффективности производства с.-х. продукции. Сельскохозяйственные роботы осуществляют технологические операции, мониторинг состояния поля, посевов или урожайности культур. При географической удаленности от облачного хранилища, низкой пропускной способности и ненадежности сети, значительных задержках и сбоях в передаче информации их производительность, качество выполнения работ и безопасность эксплуатации могут снижаться. С целью повышения производительности агрегатов в составе с беспилотными роботизированными техническими средствами с.-х. назначения, обеспечения высокого качества выполнения ими технологических операций, а также их безопасной эксплуатации предложена интеллектуальная система управления с применением технологий граничных вычислений на базе Edge Computing. При проведении исследований применялись методы комплексного структурно-динамического анализа и экспертно-аналитический способ обработки информации. В результате исследований предложена структурно-функциональная схема интеллектуальной системы управления с.-х. агрегатами, в состав которых входят роботизированные технические средства, позволяющая централизованно контролировать технологический процесс. Сельскохозяйственные машины осуществляют настройку рабочих органов и корректировку их работы с помощью встроенных автономных систем контроля, передающих данные в систему управления для выработки команд. Реализация концепции Edge Computing в цифровом сельском хозяйстве позволит снизить объем передаваемой информации и нагрузку на сеть передачи данных без снижения качества проведения технологического процесса при сбоях в работе с.-х. машины и встроенных систем.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation