AGRIS - 

2017

Food and Agriculture Organization of the United Nations - Italy

2017

Mohd Ramdhan Khalid | Abd Rahim Shuib

Oil palm loose fruits contain a high amount of oil, hence they need to be fully collected. Handpicking may be the ideal way to get clean fruits but this practice is inefficient. Raking is a faster option to gather scattered fruits but the trash that comes together during the gathering process is high. The oil palm loose fruits separating machine offers a mean to separate loose fruits from trash using vibration and airstream principles. Parameters that were observed included productivity, time-motion, loose fruits cleanliness and noise levels produced by the machine. It was observed that the machine was able to separate the loose fruits from the trash effectively with 98.9% cleanliness and at the productivity of 30.6 kg of clean loose fruits in 99.9 s. However, the machine produced a sound level above 90 dB during operation, hence, the use of personal protective equipment (PPE) is required. With the introduction of separating machine, it is anticipated that the productivity of the current collection of loose fruits can be increased, hence, contribute to higher national oil extraction rate (OER).

Show more [+]

Less [-]

Universiti Putra Malaysia - Malaysia

2017

Charykov, V.I. | Shaburov, A.N., The T.S. Maltsev Kurgan State Agricultural Academy, Kurgan Region

The creation of the technology and the principle of automation of technological processes in animal-based programmable relay under name title PR-7 are described. The main part of the relay consists of a microcontroller Atmega-328 (Atmega8), stabilizer supply with 5 volts, control buttons, slots for connection with a computer, a variety of devices, LEDs to indicate the relay, seven-segment display. Logic unit, the second part of the relay, consists of 4 chips of shift registers - 74HC595, and one driver chip - ULN2003A. The relay unit includes output elements - relay, diodes mounted on it in parallel with winding for protection against reverse current when releasing the relay. PR-7 allows to connect the load directly through the output relay elements. Output elements allow the load of 220 V, 10A of alternate current. To control external circuits there are discrete (6 units) and analog inputs (2 units). The discrete inputs are used to connect high-voltage sensors. Analog inputs are used to connect electronic sensors with the output of 0–5 volts. Programmable relay allows to automate the heating of water for technological needs, to maintain a certain temperature in the room, to control the lighting system in the calf house. | Рассматривается технология создания и принцип автоматизации технологических процессов в животноводстве на базе программируемого реле под условным названием ПР-7. Основная часть реле состоит их микроконтроллера Atmega-328 (Atmega8), стабилизатора питания на 5 вольт, кнопок управления, разъемов для связи с компьютером, различными устройствами, светодиоды для индикации работы реле, семисегментного индикатора. Блок логики, вторая часть реле, состоит из 4 микросхем сдвиговых регистров – 74HC595, и одной микросхемы драйвера – ULN2003A. Релейный блок состоит из выходных элементов – реле, на реле установлены диоды параллельно обмотке, для защиты от обратного тока во время отпускания реле. ПР-7 позволяет подключать нагрузку напрямую, через выходные релейные элементы. Выходные элементы позволяют коммутировать нагрузку 220В, 10А переменного тока. Для управления внешними цепями имеются дискретные (6 штук) и аналоговые входы (2 штуки). Дискретные входы служат для подключения высоковольтных датчиков. Аналоговые входы служат для подключения электронных датчиков с выходом 0–5 вольт. Программируемое реле позволяет автоматизировать нагрев воды для технологических нужд, поддерживать определенную температуру в помещении, управлять системой освещения в телятнике.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Yashin, A.V., Penza State Agriculrural Academy

The purpose of research is to increase performance of cream separator by applying the bladed plate keeper (BPK) for even filling of the spaces between plates. Movement of milk on the bringing channels of BPK of cream separator of original design is shown, taking into account that milk flow is streamlined. The milk flow in the bringing channels was considered consisting of infinite number of elementary streams. Dependences for determination of the pressure created by the BPK and the capacity needed for giving the milk flow movement in the bringing channels of BPK with required angular speed are determined. Graphics of these dependences for milk supply (productivity of cream separator) are created and influence of angles of blades, both at the input and at the output is analysed. It is found that for milk flow is necessary for decrease of the impact of its absolute speed to a minimum, which was reached by proving the values of blades. Results of the studies showed the effectiveness of the cream separator with BPK of 0.0000165 m3/s and optimal parameters were set: milk temperature – 44 deg C, angular speed of the reel - 1130 rpm, angles between the vector of relative speed and the opposite direction of the vector of transferential speed – 50 degrees at the start of the blades and one degree at the end of the blades. | Цель исследований – повышение производительности сепаратора-сливкоотделителя применением лопастного тарелкодержателя (ЛТ) для равномерного заполнения межтарелочных пространств. Рассмотрено движение молока по подводящим каналам ЛТ оригинальной конструкции сепаратора сливкоотделителя, с учетом того, что движение молока струйное. Поток молока в подводящих каналах рассматривали как состоящий из бесконечного числа элементарных струек. Определены зависимости для определения напора, создаваемого ЛТ и мощности, необходимой для придания потоку молока движения по подводящим каналам ЛТ с требуемой угловой скоростью. Построены графики этих зависимостей от подачи молока (производительности сепаратора-сливкоотделителя) и проанализировано влияние углов лопастей как на входе, так и на выходе. Установлено, что для снижения воздействия на поток молока необходимо, чтобы его абсолютная скорость была минимальной, это достигалось обоснованием значений углов лопастей. По результатам экспериментальных исследований определена производительность сепаратора-сливкоотделителя с ЛТ – 0,0000165 м3/с и установлены оптимальные значения основных параметров: температура молока 44 град. С, угловая скорость барабана 1130 об./с, углы между вектором относительной скорости и обратным направлением вектора переносимой скорости – 50 градусов для начала лопастей и 1 градус для конца лопастей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Bugaev, A.M., Russian State Agrarian Univ., Moscow

Studied were the tribological characteristics of a hydraulic fluid based on rapeseed oil and metal-placking additives used in hydraulic systems of agricultural machinery. To study the tribological characteristics, samples were produced that imitate: service time defining connection of gear pump, gear end – the end of which had been artificially worn out on a universal friction machine MTU-01 by the mutual moving of pressed against each other samples with the specified torque in the medium of lubricants. The comparative analysis of three working liquids was further completed; oil M-10-B2, rapeseed oil and another working liquid on the base of rapeseed oil. The results of the experiment can be summarized in the following way: the usage of the working liquid on the base of rapeseed oil combined with a metal-placking additive managed to reach the friction coefficient 2 times lower than with the use of M-10-B2 oil and to reduce the wear rate by 13-20%. | Исследованы триботехнические характеристики гидравлической жидкости на основе рапсового масла и металлоплакирующей присадок, применяемых в гидравлических системах с.-х. машин. Для исследования триботехнических характеристик были изготовлены образцы, имитирующие: ресурсоопределяющее сопряжение шестеренного насоса, торец шестерни - торец платика, которые подвергались изнашиванию на универсальной машине трения МТУ-01, при взаимном перемещении прижатых друг к другу с заданным усилием образцов в среде смазочных материалов. Проводилась сравнительная оценка трех рабочих жидкостей: масла М-10-В2, рапсового масла и рабочей жидкости на основе рапсового масла. По результатам исследований получены следующие выводы: применение рабочей жидкости на основе рапсового масла и металлоплакирующей присадки позволило получить двукратное снижения коэффициента трения по сравнению с использованием масла М-10-В2 и снижению скорости изнашивания на 13-20%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Iovlev, G.A., Ural State Agrarian Univ., Ekaterinburg

The purpose of this research is development of methodological strategies for training of qualified personnel capable to manage the technical potential effectively and efficiently. It was found that the professional competence of the expert in the agrarian sector, as a result of his educational training in high school, should reflect the specific characteristics associated with the agricultural production. It is necessary to explain the agricultural workers the peculiarities of their actions in each case associated with production activities, to do it in a scientific, but clear way. Other peculiarities of agricultural production were determined: different duration of technological processes (from a few weeks to a few months); increasing use of agricultural machinery and subsequent need for communication with representatives of the industrial production; unpredictable changes of climatic factors; necessity to encourage the workforce to act independently. The use of modern machinery, innovative technologies, highly qualified personnel increase the efficiency of agricultural production. The economic effect can be seen as the ratio of output growth, produced using modern machinery and innovative technologies, to costs for the purchase and implementation of new machinery. It is recommended to consider the following characteristics: the ratio of the growth rate of costs for modern machinery, innovative technologies, management and production volume growth and labour productivity; the ratio of the volume growth of costs for modern machinery, innovative technologies, management and production volume growth due to the growth of labour productivity; the ratio between the increase in costs for technical re-equipment and increase in costs for management. The result of employees' activity in engineering and technical services should be included in the overall performance evaluation of the enterprise. | Цель исследования – разработка методических положений для подготовки квалифицированных кадров, способных эффективно и рационально управлять техническим потенциалом. Установлено, что профессиональная компетентность специалиста аграрного сектора, как образовательный результат его подготовки в вузе, должна отражать специфические характеристики, связанные с особенностями с.-х. производства. Необходимо научно, но в доступной форме разъяснять с.-х. рабочим особенности их действий в каждом конкретном случае, связанном с производственной деятельностью. Выявлены и др. особенности с.-х. производства: различная продолжительность технологических процессов (от нескольких недель до нескольких месяцев); все более широкое использование с.-х. техники и связанная с этим необходимость общения с представителями промышленного производства; непредсказуемость изменения природно-климатических факторов; рассредоточенность рабочих кадров и необходимость побуждать их к самостоятельным действиям. С применением современной техники, инновационных технологий, высококвалифицированных кадров эффективность ведения с.-х. производства повышается. Экономический эффект от этого можно оценить, как отношение прироста продукции, произведенной с использованием современной техники и инновационных технологий, к произведенным затратам на приобретение и внедрение новой техники. Рекомендовано учитывать следующие характеристики: соотношение темпов роста затрат на современную технику, инновационные технологии, управление и объема прироста продукции или производительности труда; соотношение объема прироста затрат на современную технику, инновационные технологии, управление и объема прироста продукции, полученной за счет роста производительности труда; соотношение между приростом затрат на техническое перевооружение и приростом затрат на управление. Результат деятельности работников инженерно-технической службы следует учитывать при оценке общей эффективности работы предприятия.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Bykova, E.V., Russian State Agrarian Univ., Moscow

The aim of the research was to study the performance properties of paints, modified per-fluorinated nanomaterials (PFNM), evaluate the effectiveness of such coating materials for protecting farm equipment from the effects of adverse environmental factors, enhancing its durability and persistence. The results of research developed an effective PFNM for coating materials performing the functions of emulsifier and dispersant of pigments and fillers are presented. To study the wetting and dispersing properties of the additive PFNM samples of enamels PF-115 were prepared of white colour by the standard formulation (control sample) and according to the standard recipe with the addition of 0.3% of PFNM by weight of paints (prototype). Extensive testing on the coating's resistance to water, salts, detergents, heat aging confirmed that all indicators are at the level of traditional enamels PF-115, PF-1217. Testing showed that after 5 cycles of exposure to temperature -40 deg C enamels retain their homogeneity without sediment and delamination. Emulsion using additive PFNM are not destroyed by shear forces, speed shuffle, pumping. Conducted testing showed that the introduction of additives in PFNM enamel PF-115 in the amount of 0.3% by weight of the coatings reduces the time dispersion to the extent of 25 um, increases the gloss of the coating and reduces its brightness. So the results of the study revealed that the use of the additive PFNM in alkyd enamels allows obtaining paints and coatings on their basis with high operational and decorative properties. Increasing the density of the paints and the improvement of the adhesion of the film is directed to increase the service life of coatings in atmospheric conditions and aggressive environments which is extremely important for agricultural machinery. | Целью исследований явилось изучение эксплуатационных свойств лакокрасочных материалов (ЛКМ), модифицированных перфторированными наноматериалами (ПФНМ), оценка эффективности таких лакокрасочных материалов для защиты сельскохозяйственной техники от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, повышения ее долговечности и сохраняемости. Представлены результаты исследования разработанных эффективных ПРФМ для ЛКМ, выполняющих функции эмульгатора и диспергатора пигментов и наполнителей. Функциональная группа данного ПФНМ представляет собой продукт конденсации борной кислоты, аминоспиртов и жирных кислот растительных масел. Для исследования смачивающих и диспергирующих свойств добавки ПФНМ были приготовлены образцы эмалей ПФ-115 белой по стандартной рецептуре (контрольный образец) и по стандартной рецептуре с добавлением 0,3% ПФНМ от массы ЛКМ (опытный образец). Расширенные испытания на стойкость покрытий к воздействию воды, соли, моющих средств, термостарению подтвердили, что все показатели находятся на уровне традиционных эмалей ПФ-115, ПФ-1217. Испытания на морозостойкость показали, что после 5 циклов воздействия температуры –40 град. С эмали сохраняют свою однородность без осадка и расслаивания. Эмульсии с применением добавки ПФНМ не разрушаются от усилий сдвига, скоростных перемешиваний, перекачивания насосом. Проведенные испытания показали, что введение добавки ПФНМ в эмаль ПФ-115 в количестве 0,3% от массы ЛКМ сокращает время диспергирования до степени 25 мкм, повышает блеск покрытия и не снижает его яркость. По результатам исследования выявлено, что применение добавки ПФНМ в алкидных эмалях позволяет получить ЛКМ и покрытия на их основе с высокими эксплуатационными и декоративными свойствами. Повышение плотности ЛКП и улучшение адгезии пленки направлено на увеличение срока службы покрытий в атмосферных условиях и агрессивных средах, что чрезвычайно важно для сельскохозяйственной техники.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Izmajlov, A.Yu. | Khoroshenkov, V.K. | Kolesnikova, V.A. | Alekseev, I.S. | Lonin, S.Eh. | Goncharov, N.T., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

The possibility of use of the automation equipment for agricultural machinery control is investigated. Solutions on creation of the centralized unified automated information system for mobile aggregates management (UAISM) were proposed. In accordance with the modern requirements the UAISM should be open, integrated into the general schema of agricultural enterprise control. Standard hardware, software and communicative features should be realized in tasks of monitoring and control. Therefore the schema should use the unified modules and Russian standards. The complex multivariate UAISM for different objects of agricultural purpose based on block and modular creation should correspond to the following principles: high reliability, simplicity of service, low expenses in case of operation, the short payback period connected to increase in productivity, the reduced losses when harvesting, postharvest processing and storage, the improved energetic indices. Technological processes control in agricultural production is exercised generally with feedback. The example without feedback is program control by temperature in storage in case of the "cooling" mode. Feedback at technological processes control in agricultural production allows to optimally solve a problem of rational distribution of functions in man-distributed systems and forming the intelligent ergonomic interfaces, consistent with professional perceptions of decision-makers. The negative feedback created by the control unit allows to support automatically a quality index of technological process at the set level. The quantitative analysis of a production situation base itself upon deeply formalized basis of computer facilities that promotes making of the optimal solution. UAISM introduction increases labor productivity by 40%, reduces energetic costs by 25%. Improvement of quality of the executed technological operations will increase crop productivity by 1.2-1.3 times. | Исследована возможность применения средств автоматизации для управления сельхозтехникой. Предложены решения по созданию централизованной унифицированной автоматизированной информационной системы управления (УАИСУ) мобильными агрегатами. Исходя из современных требований,УАИСУ должна быть открытой, интегрированной в общую схему управления с.-х.предприятием. Она должна реализовать идею применения стандартных аппаратных, программных и коммуникационных средств в задачах контроля и управления,поэтому схема должна строиться на унифицированных модулях и тех стандартах, что освоены в России. Показано, что, базируясь на блочно-модульном построении, комплексная многомерная УАИСУ различными объектами с.-х.назначения должна соответствовать следующим принципам: высокая надежность, простота обслуживания, низкие издержки при эксплуатации, быстрая окупаемость, связанная с увеличением урожайности, сниженные потери при уборке, послеуборочной обработке и хранении, улучшенные энергетические показатели. Установлено, что управление технологическими процессами в сельхозпроизводстве осуществляется в основном с обратной связью. Пример без обратной связи – это программное управление температурой в хранилище при режиме "охлаждение". Обратная связь в управлении технологическими процессами сельхозпроизводства позволяет оптимально решить проблему рационального распределения функций в человеко-распределенных системах и сформировать интеллектуальные эргономические интерфейсы, согласованные с профессиональными представлениями лиц, принимающих решения. Отрицательная обратная связь, создаваемая устройством управления, позволяет автоматически поддерживать показатель качества технологического процесса на заданном уровне. Количественный анализ производственной ситуации опирается на глубоко формализованную базу вычислительной техники, что способствует выработке оптимального решения. Показано, что применение УАИСУ увеличивает производительность труда на 40%, уменьшает энергетические затраты на 25%. Повышение качества выполняемых технологических операций позволит увеличить урожайность в 1,2-1,3 раза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Bur'yanov, M.A. | Bur'yanov, A.I. | Chervyakov, I.V. | Goryachev, Yu.O., North-Caucasian Research and Development Inst. of Agricultural Engineering and Electrification, Rostov Region

Work's purpose is to develop and improve methods of justifying cereal crops combine harvesting technology by tow, providing maximum efficiency under specific climatic and economic conditions of agricultural enterprise, situated in the south of Rostov region. Set of developed methods is proposed to justify parameters and operating modes of combing devices that are aggregated with grain harvesters; to determine their operational parameters; to calculate quantitative and branded composition of harvesting and transport groups and complexes that implement developed technology. Technical and economic assessment was done on the basis of improved economic-mathematical models by determining cost of fulfilling annual scope of work of enterprise's optimal motor tractor fleet (MTF) by "total costs" criterion. Mathematical model of stripping reaper operation includes consistent analytical dependencies set describing interaction process between scrubbed plants and products of tow and its working organs, from moment of contact with cowling before entering auger bed. In the economic-mathematical model for optimizing the MTF composition, rounding up to integers and correction for the annual loading of machines was performed, the search for the optimal MTF was determined from their set corresponding to a number of days of harvesting. Determining the optimal solution for a typical enterprise in the south of Russia in 2014-2016 it was found that the minimum aggregate costs were formed with a harvesting time of 9-11 days. The implementation of the designed technology of harvesting grain cereal crops by tow, in comparison with the traditional technology, in the typical enterprise of the south of the Rostov region, taking into account the prices for manufactured products and agricultural machinery in 2016, provided decrease in total costs by 16.2%, in capital investments into equipment from 182185.3 to 140,370 thousand rubles, increase in net discounted income by 56,882 thousand rubles. | Целью работы является разработка и совершенствование методов обоснования технологии комбайновой уборки зерновых колосовых культур очесом, обеспечивающей максимальную эффективность в конкретных погодно-климатических и экономических условиях сельхозпредприятия, расположенного в южной части Ростовской области. Предложена совокупность методов для обоснования параметров и режимов работы очесывающих устройств, агрегатируемых с зерноуборочными комбайнами; определения их эксплуатационных показателей; расчета количественного и марочного состава уборочно-транспортных групп и комплексов, реализующих разрабатываемую технологию. Технико-экономическая оценка проведена на основе усовершенствованных экономико-математических моделей путем определения расходов на выполнение годового объема работ оптимальным машинно-тракторным парком (МТП) хозяйства по критерию "совокупные затраты". Математическая модель функционирования очесывающей жатки включает последовательную совокупность аналитических зависимостей, описывающих процесс взаимодействия очесываемых растений и продуктов очеса с ее рабочими органами, с момента их контакта с обтекателем до попадания в ложе шнека. В экономико-математической модели оптимизации состава МТП применяли приемы корректирования годовой загрузки машин и округления до целых, поиск оптимального МТП определяли из их множества, соответствующего множеству дней проведения уборочных работ. При определении оптимального решения для типового хозяйства юга РФ в условиях 2014-2016 гг. установили, что минимум совокупных затрат формировался при продолжительности уборки от 9 до 11 дней. Внедрение разработанной технологии уборки зерновых колосовых культур очесом, в сравнении с традиционной, в типовом хозяйстве юга Ростовской области, с учетом цен на произведенную продукцию и с.-х. технику в 2016 г., обеспечило снижение совокупных затрат на 16,2 %, капитальных вложений в технику с 182185,3 до 140370 тыс. рублей, увеличение чистого дисконтированного дохода на 56882 тыс. руб.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Khalina, T.M. | Stal'naya, M.I. | Vedmankin, A.V., Altai State Technical Univ., Barnaul

The use of highly efficient tools and technologies of electric heating in thermal processes in the agricultural sector is justified. The growing role of local low-temperature surface-distributed heat carried by the composite electric heaters in the form of mats which use is acceptable for different branches of agriculture is noted. Heaters use composite material based on butyl rubber with different conductive layer. Technical carbon is considered as the conductive layer. It is important to provide homogeneity of carbon distribution in the butyl rubber. Temperature uniformity on the surface of the composite heater depends on the homogeneity of carbon: the higher it is, the lower the specific resistance of the material. The homogeneity of the composite material was determined using probability and the concept of entropy. The criteria for determining the electrical conductivity of the composite material were found and described: the change in the concentration of carbon at each site should be no more than 15% of the mathematical expectation; the number of sites with concentration of carbon, the concentration of which does not differ from each other more than by 15%, should be not less than 90% of the total number of sites. The formula for determining the ratio of the degree of homogeneity of the composite material is found. On its basis a universal diagram for the determination of the homogeneity of the material was created. Presented right line is monotonically increasing with limit value in the abscissa of 0.15. If the values of electrical conductivity of different composite materials are higher than the generic right line of homogeneity, these materials can be considered as homogeneous and they will be suitable for use in agriculture as low-temperature heaters. | Обосновано применение высокоэффективных средств и технологий электронагрева в тепловых процессах агропромышленного комплекса. Отмечена возрастающая роль локального низкотемпературного поверхностно-распределенного обогрева, осуществляемого с помощью композиционных электрообогревателей в виде ковриков, использование которых допустимо для различных отраслей сельского хозяйства. Для обогревателей используется композиционный материал на основе бутилкаучука с различным электропроводящим слоем. В качестве электропроводящего слоя рассматривается технический углерод. Важно обеспечить однородность распределения технического углерода в бутилкаучуке. Равномерность температуры на поверхности композиционного обогревателя напрямую зависит от однородности технического углерода: чем она выше, тем меньше удельное сопротивление материала. Однородность композиционного материала была определена с помощью теории вероятности и понятия энтропии. Выявлены и описаны критерии определения электропроводности композиционного материала: изменение концентрации технического углерода на каждом участке должно быть не более 15% от математического ожидания; количество участков с концентрацией технического углерода, концентрация которых не отличается друг от друга не более чем на 15%, должно составлять не менее 90% от общего количества участков. Выведена формула для определения коэффициента степени однородности композиционного материала, на основании которой построен универсальный график определения однородности материала. Представленная прямая монотонно возрастает, имея предельное значение по оси абсцисс 0,15. Если значения степени электропроводности различных композиционных материалов будут находиться выше универсальной прямой однородности, то эти материалы можно считать однородными, и они будут пригодны для использования в сельском хозяйстве в качестве низкотемпературных электрообогревателей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation