У журналі відображені науково-практичні проблеми агроінженерії, сільськогосподарського машинобудування та лісового господарства. Журнал призначено для наукових працівників, викладачів, докторантів та аспірантів.
Луцький національний технічний університет
ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ МАШИНИ ДЛЯ ВІДОКРЕМЛЕННЯ І ОЧИЩЕННЯ НАСІНИН РИЦИНИ ВІД ПЛОДІВ
У сучасних стратегіях ЄС важливе місце займає розвиток біоекономіки, що передбачає поступову заміну нафтохімічної сировини біологічною. Аграрний сектор може зробити суттєвий внесок у цей процес шляхом використання технічних культур на малопродуктивних землях. Однією з перспективних культур є рицина (Ricinus communis L.), яку доцільно вирощувати для виробництва технічної олії. Однак її збирання та переробка ускладнені нерівномірним дозріванням плодів та відсутністю спеціалізованих машин. У роботі запропоновано нову конструкцію машини для очищення насіння рицини, яка поєднує механічне руйнування плодів із подальшим аеродинамічним очищенням. Запропонована машина поєднує дробильний та зворотний конуси з гумовими футеровками для руйнування оболонок плодів без пошкодження насіння, а також систему аеродинамічного очищення для видалення легких домішок. За допомогою чисельного моделювання у середовищі Simcenter Star-CCM+ з використанням DEM та CFD методів проведено аналіз взаємодії плодів із робочими органами машини та процесів сепарації. Побудовано рівняння регресії для визначення продуктивності відокремлення насіння, частки нерозлущених плодів та вмісту ліквідного насіння у забірнику залежно від технологічних параметрів. Оптимальні значення: відстань між дробильним і зворотним конусами – 8,6 мм; частота обертання дробильного конуса – 291 об/хв; діаметр отвору подачі – 98 мм; кут нахилу осі конуса – 3,6°; швидкість повітряного потоку – 6 м/с; кут нахилу решета – 20,3°. Запропонована машина забезпечує якісне очищення насіння рицини при мінімальних пошкодженнях, підвищує продуктивність і дозволяє знизити залежність від ручної праці, що є актуальним для промислової переробки цієї культури.
Авторське право (c) 2025 Е.Б. Алієв, Г.В. Теслюк, В.В. Головченко
ПРОГНОЗУВАННЯ ТА ЗАПОБІГАННЯ АВАРІЙ БАШТОВОГО КРАНУ ЗА ДОПОМОГОЮ ШІ-ТЕХНОЛОГІЙ ПРИ ВІТРОВИХ НАВАНТАЖЕННЯХ
В статті розглядається застосування технологій штучного інтелекту для прогнозування та запобігання аваріям баштових кранів, спричиненим вітровими навантаженнями. Аналізуються методи обробки даних з сенсорів, що вимірюють вітрові навантаження, та їх інтеграція з системами управління краном для реального часу моніторингу та прогнозування небезпечних ситуацій. Особливу увагу приділено використанню алгоритмів машинного навчання для обробки великих обсягів даних та визначення критичних параметрів, які можуть призвести до аварії. Впровадження таких систем дозволяє своєчасно виявляти потенційні загрози, автоматично коригувати робочі параметри крана та приймати необхідні заходи для запобігання аваріям. Результати дослідження підтверджують, що інтеграція ШІ-технологій у роботу баштових кранів може значно підвищити їхню безпеку та ефективність. Розглянуто проблему безпеки експлуатації баштових кранів за вітрових навантажень. Проаналізовано недоліки існуючих методів захисту, зокрема їхню недостатню ефективність під час сильних поривів вітру. Запропоновано інтелектуальну систему на базі адаптивних нейронних мереж для прогнозування вітрових навантажень і запобігання аваріям. Описано принцип роботи системи та її алгоритми. Підкреслено важливість своєчасного реагування на зміни вітрових умов для забезпечення безпеки крана та персоналу. Результати дослідження можуть бути використані для розробки сучасних систем керування баштовими кранами, що підвищить безпеку робіт. Зазначено, що ризик небезпечних вітрових навантажень існує не лише в регіонах з сильними вітрами, а й у місцевостях з помірним кліматом. Аналіз багаторічних спостережень свідчить не тільки про наявність проблеми небезпечних динамічних вітрових навантажень, а й про тенденцію до її посилення. Проблема забезпечення стійкості баштових кранів під сильним вітром залишається актуальною, оскільки втрата динамічної стійкості може призвести до аварій та матеріальних збитків. Особливо небезпечні раптові пориви вітру та шквали, що можуть значно збільшити вітрове навантаження. Ці короткочасні вітрові впливи, разом з іншими факторами, можуть спричинити перекидання крана, створюючи загрозу безпеці експлуатації. Тому важливо розробити ефективний метод забезпечення стійкості кранів при динамічних вітрових збуреннях.
СКЛАДНІСТЬ УПРАВЛІННЯ ПРОЕКТАМИ В АГРАРНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
Складність проблеми планування та управління науковими дослідженнями у аграрному секторі обумовлюють необхідність удосконалення існуючих моделей і методів планування та управління в національній економіці країни. Воєнний стан створює нестабільні умови для аграрного сектора, включаючи загрози безпеці, порушення ланцюгів постачання, обмеження ресурсів і зміну ринкових умов. Це вимагає адаптації операційних процесів для забезпечення стабільності та безперервності діяльності. Аграрні підприємства є ключовими для забезпечення продовольчої безпеки країни. Впровадження інноваційних рішень у сфері управління та проєктного менеджменту допоможе аграрним підприємствам адаптуватися до нових викликів. Аграрне виробництво підпорядковане сезонним циклам, що вимагає адаптації планів перерозподілу ресурсів, використання техніки. Непередбачувані погодні умови можуть впливати на виконання проєкту. Природно-кліматичні умови швидко змінюються, відбувається потепління та перерозподіл опадів, зростає кількість катаклізмів (урагани, град, посуха, недостатній сніжний покрив на полях, повені, заморозки в травні 2025 року інші стихійні явища), які здатні завдати величезного збитку рослинництву, садівництву та іншим галузям. Аграрний сектор постійно розвивається, тому важливо враховувати нові технології та інновації. Зростає увага до екологічної стійкості, що потребує врахування екологічних аспектів у проєктах. Аграрний сектор є одним з найбільших забруднювачів грунтів та атмосферного повітря. Необхідно уважно відноситись до норм внесення мінеральних добрив, особливо азотних, та переходити до технологій обробітку грунту без перевертання пласта. Ми провели економічний та енергетичний аналіз сівозміни у ФГ «Нива» Дубенського району Рівненської області. Було запропоновану нову сівозміну та шляхи зниження витрат при вирощуванні сільськогосподарських культур.
РОЗРАХУНКИ БАЛАНСУ МАКРОЕЛЕМЕНТІВ ПРИ ВИРОЩУВАННІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ В УМОВАХ ФГ «НИВА» ДУБЕНСЬКОГО РАЙОНУ РІВНЕНСЬКОЇ ОБЛАСТІ
Серед галузей рослинництва найважливішим є зернове господарство. Це основа всього сільськогосподарського виробництва. Тому від зерна та продуктів його переробки значною мірою залежить могутність держави, добробут її населення, надходження валюти.Важливою умовою сталого розвитку агропромислового комплексу країни є раціональне використання сільськогосподарських угідь. Відновлення родючості ґрунту та отримання високих урожаїв зерна неможливе без застосування добрив.Баланс елементів мінерального живлення рослин є найбільш об'єктивним показником ступеня збідніння або збагачення ґрунту певними елементами. Збалансованість поживних речовин є важливою характеристикою, яка відображає рівень сільськогосподарського виробництва. При оптимальному балансі поживних речовин зменшуються дози внесення добрив та витрати і зростає продуктивність вирощування сільськогосподарських культур. Порушення балансу поживних речовин призводить не тільки до зниження родючості ґрунту, а й до негативних екологічних наслідків. Особливо це стосується азоту. Дослідження проводили в умовах ФГ «Нива» Дубенського району Рівненської області на чорноземах опідзолених. В роботі представлено розрахунки балансу макроелементів при вирощуванні озимої пшениці. Баланс макроелементів в грунті показує збалансованість між надходженням та виносом елементів живлення. Результати розрахунків показують, що в умовах ФГ «Нива» є певне нераціональне використання мінеральних добрив. З метою зведення балансу макроелементів до певних норм необхідно скоригувати дози внесення мінеральних добрив, а саме необхідно додати 5-10 кг/га д.р. азоту, 15 кг/га д.р. фосфору. Що стосується калію, то розрахунки балансу вказують, що внесення його можна зменшити на 25 кг/га. З метою оптимізації балансу макроелементів та вмісту гумусу рекомендуємо вносити ферментовані органічні добрива – 7-10 т/га. Для перевірки математичних розрахунків необхідно провести лабораторні дослідження вмісту макроелементів в грунті до внесення добрив та після збору врожаю.
Авторське право (c) 2025 І.М. Мерленко, М.Б. Августинович, М.І. Зінчук, А.М. Шворак
ВПЛИВ ЛІСОВОЇ РОСЛИННОСТІ НА МЕАНДРУВАННЯ РІЧОК ВОРСКЛА І ПСЕЛ
Заплавні ліси відіграють важливу екологічну та гідрологічну роль, особливо на малолісних територіях. У статті проаналізовано вплив лісової рослинності на розвиток меандрів річок Ворскла і Псел. Проведено аналіз сучасного стану заплав: вивчено частку лісових, лучних і сільськогосподарських угідь, особливості рельєфу, гідрологічний режим, густоту та тип рослинності. За результатами дешифрування супутникових знімків, морфометричних вимірювань і просторового моделювання виявлено залежність між морфологією меандрів (ширина поясу, кут розвороту, коефіцієнт розвитку) та залісенням берегової зони. Найбільшого розвитку меандри досягають у ділянках із незалісненими берегами. У таких місцях ширина поясу меандрування суттєво перевищує аналогічні параметри у заліснених відрізках. Навпаки, густі прируслові насадження, особливо верболози, формують ефективну гідравлічну шорсткість, зменшують швидкість потоку та акумулюють піщані наноси, знижуючи ризик розмивів. Визначено, що заплавні ліси виконують як фільтрувальну, так і руслоутворюючу функцію. Запропоновано комплекс практичних заходів із заліснення ерозійнонебезпечних ділянок заплави з метою стабілізації русел. Зроблено висновок про доцільність створення водоохоронних насаджень на поворотах річок та в місцях інтенсивної руслової динаміки. Результати можуть бути використані у водоохоронному плануванні, відновленні екосистем і під час інтегрованого управління водозбірними басейнами.
меандрування річок, заплавні ліси, залісеність берегів, ерозійна небезпека, стабілізація русел
Авторське право (c) 2025 В.О. Волянський, О.П. Герасимчук, Т.В. Волянський, В.Н. Бондар
ГІДРОСТРУМИННИЙ СПОСІБ ВІДДІЛЕННЯ ХВОЇ СОСНИ ЗВИЧАЙНОЇ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЇ ПЕРЕРОБКИ
У статті розглянуто новий підхід до відділення хвої сосни звичайної від гілок на основі гідравлічного струменя, що дозволяє забезпечити збереження структури хвої для подальшої комплексної переробки. Актуальність роботи зумовлена потребою у використанні побічної продуктів лісового господарства, зокрема хвої, як джерела біологічно активних речовин, ефірних олій, екстрактів і целюлозовмісної сировини для виробництва текстильного волокна. Розроблено принципову схему установки, в якій поєднано процеси формування гідравлічного струменя, подачі гілок, відділення хвої та її збору. Установка може бути реалізована як у мобільному, так і в стаціонарному виконанні, що дозволяє адаптувати її до різних умов заготівлі. На основі гідродинамічного аналізу встановлено зв’язок між основними параметрами: тиском перед соплом, витратою рідини, діаметром отвору сопла та відстанню до об’єкта впливу. Побудовано теоретичну модель, яка дозволяє розрахувати мінімальний тиск для ефективного відривання хвої, враховуючи гравітаційне прискорення та турбулентне розширення струменя. Показано, що зона найбільш ефективної дії розташована в межах компактної частини струменя. Гідроструминний спосіб має низку переваг: високу швидкість процесу, можливість одночасного очищення хвої, енергоефективність та конструктивну простоту. Технологія добре вписується в концепцію раціонального природокористування та може стати ефективним елементом ланцюга безвідходної переробки хвойної біомаси.
гідроструминний спосіб, гідравлічний струмінь, хвоя сосни звичайної, відділення хвої, теоретичне обґрунтування
Авторське право (c) 2025 О.П. Герасимчук, О.Л. Ткачук, В.О. Волянський, В.Н. Бондар
ЗБЕРЕЖЕННЯ ГРУНТІВ – ЗБЕРЕЖЕННЯ МАЙБУТНЬОГО: АГРОЕКОЛОГІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ БЕРЕЗНІВЩИНИ
У статті розглянуто агроекологічний стан земельних ресурсів Березнівської територіальної громади Рівненської області в контексті сучасних викликів сталого землекористування. За сучасних тенденцій розвитку аграрного сектору на Поліссі, зокрема в Березнівському регіоні, зростає антропогенний тиск на земельні ресурси. Це спричиняє низку екологічних наслідків, зокрема зниження родючості, активізацію ерозійних процесів, засолення, забруднення, виснаження органо-мінерального складу, а також порушення природної рівноваги екосистем. У межах даного дослідження проаналізовано природно-географічні умови території, визначено типи ґрунтів та охарактеризовано їх основні властивості. Особливу увагу приділено виявленню чинників, що зумовлюють деградацію ґрунтового покриву, серед яких провідну роль відіграють водна ерозія, порушення сівозмін, та осушення земель. Оцінка родючості ґрунтів виявила потенційні екологічні ризики, що становлять загрозу для сталого функціонування агросфери регіону. Актуальність обраної теми зумовлена зростаючим антропогенним навантаженням на ґрунтові ресурси, що призводить до порушення їх природної рівноваги, зниження продуктивності та втрати екосистемних функцій. Метою дослідження є аналіз стану земельних ресурсів Березнівської територіальної громади в умовах сьогодення, виявлення основних екологічних викликів та розробка дієвих рекомендацій їх збереження й ефективного використання. Об’єктом дослідження є як природні процеси, так і антропогенні процеси, що зумовлюють зміни ґрунтів. Предметом дослідження є характеристики ґрунтового покриву території як кількісні, так і якісні. За результатами дослідження обґрунтовано напрями збереження і відновлення земельних ресурсів для забезпечення сталого агровикористання, серед яких: запровадження екологічно обґрунтованих методів землеробства, агролісомеліорація, органічне удобрення та протиерозійні заходи. Результати дослідження можуть слугувати підґрунтям для подальших прикладних розвідок і розробки ефективних стратегій охорони ґрунтів як важливого чинника екологічної безпеки, збереження біорізноманіття та підтримання соціально-економічної стабільності регіону.
ОСОБЛИВОСТІ ВИРОЩУВАННЯ КАРТОПЛІ НА ПРИСАДИБНИХ ДІЛЯНКАХ З ОБГРУНТУВАННЯМ СИСТЕМИ НАВІСНОГО ОБЛАДНАННЯ ДО МОТОБЛОКУ
У статті розглянуто особливості вирощування картоплі на присадибних ділянках із використанням мотоблоків та спеціалізованого навісного обладнання. Проведено аналіз сучасних агротехнологій, зокрема голландського гребеневого способу посадки, та обґрунтовано їх адаптацію для умов малих господарств. Подано характеристику різних типів навісних знарядь (плугів, підгортачів, картоплесаджалок, фрез, картоплекопалок тощо), визначено вимоги до потужності мотоблоку залежно від площі та типу ґрунту. Наведено результати досліджень ефективності застосування органічних добрив (гній, сидерати, солома), які сприяли підвищенню врожайності та поліпшенню якісних показників бульб картоплі. Доведено, що використання малогабаритної техніки у поєднанні з органічними агротехнічними заходами забезпечує економічну доцільність, екологічну безпеку та підвищення продуктивності праці в умовах Західного Полісся.
Авторське право (c) 2025 Р.В. Кірчук, Л.Ю. Забродоцька, Р.В. Ференц
СУТНІСТЬ МЕТОДІВ РОЗРАХУНКУ РОЗМІРНИХ ЛАНЦЮГІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ ДЕТАЛЕЙ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ МАШИН
Якість роботи машин та механізмів в значній степені залежать від якості виготовлення деталей та процесу складання. Процес складання як після безпосереднього виготовлення деталей, так і після процесів їх відновлення при ремонті], базується на розробці конструкторської і технологічної документації, обов’язковим елементом яких є розрахунок розмірних ланцюгів. Існуючи міждержавні, національні, галузеві нормативні документи регламентують порядок, правила розрахунку розмірних ланцюгів . В Україні, при розробці технологічного процесу складання на етапі конструювання використовуються міждержавні стандарти: ГОСТ 16319-80; ГОСТ 16320-80, а на етапі складання використовують технологічні та конструкторські рішення для досягнення необхідної розмірної точності, що потребує додаткових технологічних операцій та витрат. Але зменшення сумарної похибки складання та зменшення технологічних операцій можливо на етапі конструювання (Черкашина, 2013). ГОСТ 16320-80 встановлює методи розрахунку розмірних ланцюгів з використанням різних методів досягнення точності замикаючої ланки, зокрема: метод повної взаємозамінності; метод неповної взаємозамінності (ймовірнісний метод); метод групової взаємозамінності (селективної збірки); метод пригону; метод регулювання. У статті розглянуто сутність розрахунку розмірних ланцюгів методами неповної та групової взаємозаміни при виготовленні деталей сільськогосподарських машин.
Авторське право (c) 2025 Л.Ю. Забродоцька, Р.В. Кірчук, Р.В. Ференц
ОБГРУНТУВАННЯ КІНЕМАТИКИ РОБОЧОГО ОРГАНУ ФРЕЗЕРНОЇ СИСТЕМИ ДОБУВАННЯ САПРОПЕЛЮ
У статті представлено результати аналітичного дослідження руху матеріальної точки по поверхні спіралі Архімеда, яке використано як основу для побудови математичної моделі робочого процесу транспортування сапропелю спіральним робочим органом. Робота спрямована на обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів спіральних систем, що застосовуються у технологічних засобах для добування та переміщення сапропелевої маси з дна водойм. У процесі дослідження виконано аналітичний опис кінематичних залежностей для руху частинок в’язкопластичного середовища вздовж спіральної траєкторії, визначено вплив геометричних параметрів спіралі, кутової швидкості обертання та сил опору на характер переміщення матеріалу. Запропонована модель може бути адаптована для аналізу процесів транспортування інших вологих і в’язких матеріалів (мулу, торфу, осадів стічних вод, волокнистих сумішей) шляхом введення коефіцієнта матеріальної подібності, який враховує густину, вологість і реологічні властивості середовища. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні робочих органів машин для добування сапропелю, а також у системному аналізі технологічних процесів, де необхідне моделювання руху частинок у спіральних каналах або гвинтових транспортерах.
Авторське право (c) 2025 Р.А. Хлопецький, В.Ф. Дідух, С.М. Хомич, І. Є. Цизь
РОЗРОБКА СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОГНОЗУВАННЯ, НАЛАШТУВАННЯ І УПРАВЛІННЯ ЕРЛІФТНИХ САПРОПЕЛЕДОБУВНИХ МАШИН
У матеріалах статті представлено проаналізовану інформацію де вказано доцільність застосування пневматичних (ерліфтних) сапропеледобувних машин, які призначені для отримання органічної сапропелвої сировини, що є базовим елементом при виробництві добрив для ведення органічного землеробства у сільському господарству. В розділі стан питання і постановка проблеми висвітлено проблематику, механічної системи налаштування і управління робочим процесом машини, яка є малоефективною та часто призводить до втрати роботоздатності. Оскільки пневматичні сапропеледобувні засоби зарекомендували себе, як енегроефективні та екологоощодні у отриманні органічної сапропелевої сировини та перебувають на стадії вдосконалень, то результатом їх модернізації було запропоновано комплексну автоматизовану систему, яка одночасно виконує кілька функцій, а саме прогнозує, налаштовує і управляє робочим процесом машини. Система підбирає та налаштовує технологічні значення найефективніших параметрів робочого процесу і автоматично контролює, змінює і управляє ними в залежності від непередбачуваних характеристик і властивостей розроблюваного родовища а також передбачає зміни робочого процесу і навантаження на конструкцію машини, які можуть призвести до виходу її з ладу та унеможливлює дане явище. У роботі наведена схема блоків, за допомогою якої виконуються комплекс процесів прогнозування, налаштування і управління ерліфтними сапропеледобувними машинами та схема розміщення інформаційно-контролюючих пристроїв, що реалізовують робочий процес. Дана система підвищить ефективність виконання робочого процесу машини, дозволить рівномірно розробляти шари покладів сапропелю і добувати якісну сировину з мінімальним впливом на порушення екосистеми водного об’єкта.
Авторське право (c) 2025 С.М. Хомич, І.Є. Цизь, Р.А. Хлопецький, С.Ф. Юхимчук, О.В. Захарчук
ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЯГОВОГО ОПОРУ ЗНАРЯДДЯ ДЛЯ ГЛИБОКОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
Основним заходом із усунення негативного впливу переущільнення ґрунтів є глибоке їх розпушення. Дослідження твердості ґрунтів виявили значні коливання глибини залягання переущільнених шарів в умовах навіть невеликих за площею земельних ділянок. Відомі конструкції глибокорозпушувачів передбачають суцільний обробіток підорних шарів на глибину, що рівна максимальним значенню глибини розташування плужної підошви на усьому полі. Конструкція пристроїв для зміни глибини ходу робочих органів глибокорозпушувачів не дозволяє здійснювати зміну глибини обробітку у режимі реального часу на основі картограм твердості ґрунтів. Нами запропоновано перейти до принципу руйнування цілісності переущільного шару шляхом прорізання отворів трубчастим робочим органом. Розроблено конструкцію машини для реалізації такого способу обробітку. Мета дослідження – теоретично встановити тягового опір такої машини та обґрунтувати конструктивні параметри його робочого органу. Отримано залежність, яка дозволяє оцінити вплив таких параметрів як діаметр зуба, кількість зубів на диску та віддалі між дисками на енергетичні затрати під час роботи машини. На основі аналізу графіків побудованих за цією залежністю встановлено, що для досягнення питомого тягового опору на рівні 5 кН доцільно встановлювати на одному диску від 6 до 8 зубів. При цьому діаметр зуба не повинен бути більшим за 0,03 м, а віддаль між дисками на роторі не повинна бути меншою від 0,3 м. Перевірка робочого органу (зуба) на стійкість проти прогинів при його заглибленні у ґрунт з твердістю 40 кг/см2 виявила, що для зуба довжиною 0,5 м переріз у вигляді сектора кільця із зовнішнім діаметром 0,03 м, кутом сектора 2000 та товщиною стінки кільця 0,004 м стійкість буде забезпечена.
твердість ґрунту, глибоке розпушення, вирізання отвору, тяговий опір, стійкість до прогину
Авторське право (c) 2025 І.Є. Цизь, В.О. Голій, Т.П. Цизь, А.П. Ковальчук
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ ПРОЦЕСИ ПЕРЕТВОРЕННЯ СТЕБЕЛ ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО У ТРЕСТУ
Проведено детальний аналіз процесу перетворення стебел соломи у тресту з врахуванням природних чинників у період збирання льону олійного. Спроба відновлення вирощування бавовни на територіях Південних областей, як основної сировини для виробництва бездимного пороху вказує на необхідність проведення досліджень з іншими лубоволокнистими сільськогосподарськими культурами. До таких відноситься льон олійний, який в умовах зміни клімату ідеально підходить для вирощування у Західному Поліссі як на насіння, так і у межах 10 ц/га короткого неорієнтованого волокна. Якість волокна значною мірою залежить від стану стеблостою, технології збирання, природо-кліматичних умов та умов вилежування стебел на льонищі. Важливо також враховувати наявність технічного забезпечення для створення умов для перетворення стебел у тресту. Встановлено, що ефективний процес перетворення стебел льону олійного у тресту залежить від наявності вологи та плюсових температур. Тому, необхідно дослідити різні варіанти технологій збирання а, за відсутності атмосферної вологи в умовах глобального потепління, забезпечити переміщення з ґрунту за рахунок зрізання стеблостою на висоті 30-50 мм. Для цього запропоновано удосконалену роздільну технологію збирання, коли стеблостій у фазі ранньо-жовтої стиглості зрізують роторною косаркою. Після відділення насіння, важливо враховувати стан стебел. Якщо валки обмолочувати зернозбиральним комбайном, тоді стебла частково руйнуються та можлива втрата волокна. При застосовуванні інших технічних засобів типу підбирач – молотарка, цілісність стебел зберігається. Відповідно втрати як насіння, так і волокна будуть мінімальними. Обґрунтовано теплофізичні процеси при розміщенні цілих стебел у валках, розміщених у поздовжній площині на поверхні ґрунту. Встановлені раціональні параметри щільності таких валків, як основи прискореного процесу перетворення стебел льону олійного у тресту.
Авторське право (c) 2025 В.Ф. Дідух, Т.Г. Щур
ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНЕВОДНЕННЯ САПРОПЕЛЮ У ШНЕКОВОМУ ПРЕСІ ІЗ САМООЧИСНИМ ФІЛЬТРОМ
Формування покладів сапропелю забезпечує їх вологість у межах 92–98 %. Для досягнення мінімального рівня рентабельності від використання сапропелю необхідно знизити його вологість до 60–70 %. Тому процес зневоднення добутого сапропелю є найважливішим етапом обробки добутих покладів. Конвективне сушіння, як найбільш поширений метод зневоднення вологих сільськогосподарських матеріалів, є дуже енергозатратним. Серед методів зневоднення матеріалів які передбачають використанням різного роду механічної енергії лише фільтрація кеку у пресах із обмеженим об’ємом камери та використання сили земного тяжіння під час зневоднення у трубах із геотекстильних матеріалів можуть бути ефективним для зневоднення сапропелю. Але за використання шнекового преса виникає питання із ефективною роботою фільтра у якому відбувається відділення рідини від твердої речовини. Для вирішення такої проблеми нами запропонована конструкція преса із самоочисним фільтром. Тому метою даної роботи є дослідження впливу конструктивних параметрів шнекового преса із самоочисним фільтром на процес зневоднення сапропелю. Для отримання математичних моделей досліджуваного процесу у вигляді рівнянь регресії було застосовано математичний метод планування експерименту. Аналіз отриманих рівнянь та графічних залежностей показав, що конструкція шнекового преса із самоочисним фільтром є роботоздатною і забезпечує зниження вологості зразків сапропелю із 92,2 % до 80,0-82,0%. Встановлено, що раціональним параметрами роботи такого преса є частота обертання валу шнека об/хв., зусилля стиску пружини притискної пластини Н, зазор між кільцями фільтра мм та довжина фільтра м. За таких значень продуктивність преса складатиме кг/с, а вологість зневодненого сапропелю - %.
вологість сапропелю, методи зневоднення, шнековий прес, самоочисний фільтр, рівняння регресії
Авторське право (c) 2025 І.Є. Цизь, В.Ф. Дідух, С.М. Хомич, О.В. Голій
АНАЛІЗ СТВОРЕННЯ РІВНОМІРНОГО ПОТОКУ НАСІННЯ ДО БОРОЗНИ
Процес сівби повинен забезпечити якісний розподіл насіння по площі живлення, забезпечивши таким чином кожну насінину поживними речовинами та вологою. Початковий рівномірний потік насіння створюється у висівному апараті сівалки, де насінини розміщуються рівномірно на висівному елементі, транспортуються до зони скидання і направляються до борозни. Важливою умовою роботи сошника є не тільки створення борозни, а й збереження рівномірного потоку насіння та укладання окремих насінин на дно борозни на рівних відстанях одна від одної і загортання їх. Тому вибір сошника відповідно до обраної технології вирощування відповідної культури та ґрунтово-кліматичних умов є важливою задачею. Надання насінині тих найкращіх умов для початку їх розвитку є саме тією ланкою, яка єднає якісний висів із отриманням гарного врожаю. За технологічним принципом сошники поділяються на три групи: з гострим, тупим і прямим кутом входження у ґрунт. Сошника з гострим кутом входження в ґрунт (анкерні та лапові) утворюють борозну за допомогою переміщенням ґрунтового шару знизу вгору, отримуючи пухке дно борозни. Сошники з тупим кутом входження у ґрунт (кілевидні, полозкові та дискові) утворюють борозну вдавлюючи шар ґрунту зверху вниз, таким чином дно борозни виходить ущільненим. Сошники з прямим кутом входження в ґрунт (трубчасті ) розсувають ґрунтові шари в сторони, формуючи борозну. Проаналізовано та визначено основі переваги та недоліки кожного типу сошників. Проаналізовано можливості при різних технологіях вирощування та за різних ґрунтово-кліматичних умовах. Для якісного виконання технологічного процесу сівби, обираючи потрібний посівний агрегат та сошникову групу, потрібно точно оцінити кліматичні умови, тип ґрунту та його фізико-механічні властивості, вологозабезпечення та рельєф поля. Використання суцільного та смугового посіву наддасть змогу збільшити продуктивність сівби за рахунок більшої швидкості посівного агрегату та збереже вологу у ґрунті. Тому, зваживши на перераховані фактори, ми зможемо правильно обрати той чи інший сошник під відповідну технологію вирощування тої чи іншої культури.
Авторське право (c) 2025 К.В. Васильковська
ОБГРУНТУВАННЯ ПЕРЕЛІКУ ФАКТОРІВ ДЛЯ ВИБОРУ МОДЕЛІ РОБОТА – ПРОПОЛЮВАЧА БУР’ЯНІВ
Проблема бур'янів є однією з актуальних для сільського господарства. Традиційні технології, які передбачають застосування великої кількості хімічних речовин, стали загрозою для світових екологічних систем. Крім того, деякі види бур'янів розвинули стійкість до ряду гербіцидів. Все це вимагає запровадження інноваційних підходів до організації технологічних процесів знищення бур'янів. Аналіз чинних досліджень виявив, що світова наукова спільнота рахує запровадження робототехніки в галузь сільського господарства перспективним й актуальним напрямком його подальшого розвитку. Запровадження роботів у сільському господарстві у США, Нідерландах, Китаї вже на даний час сприяє вирішенню ряда проблем. Зокрема, дозволяє аграріям скорочувати виробничі витрати, вирішувати проблему дефіциту робочих рук, забезпечує стабільно високі показники якості продукції, сприяє поліпшенню умов праці робітників. З урахуванням зазначеного у Національному університеті водного господарства та природокористування проводяться науково – прикладні роботи, спрямовані на розробляння та випробування роботів для виконання різних видів сільськогосподарських робіт. Автором проведено ряд робіт із розробляння робота для прополювання бур’янів. У статті представлено результати аналізу чинних досліджень, спрямованих на розробляння та запровадження новітніх технологій в галузі виявлення та боротьби з бур'янами, які базуються на застосуванні роботів. Проведений аналіз буде покладено в основу концептуального проєктного рішення моделі робота. Також викладено результати експертного оцінювання факторів, які визначають вибір моделі робота – прополювача для конкретного сільськогосподарського підприємства. Ефективний підбір робота для конкретного господарства вимагає системного наукового підходу до організації самого процесу знищення бур’янів. Необхідно враховувати всі кількісні та якісні фактори, які не завжди залежать від виробника. Отримані результати можуть бути використані аграрними виробниками для обґрунтованого вибору робота й ефективної організації технологій прополювання.
ВПЛИВ ЗНОСУ РОБОЧИХ ОРГАНІВ СКРЕБКОВОГО ЕЛЕВАТОРА ЗЕРНОЗБИРАЛЬНОГО КОМБАЙНА НА СТУПІНЬ ЗВОРОТНОГО СИПУ ЗЕРНА
Сучасний зернозбиральний комбайн можливо розглядати як складну технологічну систему, що виконує завершальну частину технологій по виробництву зернових сільськогосподарських культур. Відповідно науковий напрямок по покращенню якості роботи молотильно-сепарувальних та транспортних систем зернової групи не втрачає доцільності та актуальності в умовах сьогодення. Надані дослідження присвячені підвищенню якості транспортування та відцентрового розвантаження зерна скребковими елеваторами зернозбиральних комбайнів типу КЗС-9-1 та їх подальших модернізацій. Теоретичною та експериментальною частиною дослідження встановлено, що на якість транспортування та відцентрового розвантаження скребкового елеватора зернозбирального комбайна впливають не тільки особливості конструкції, але й ступінь механічного зношування робочих органів елеватора. На основі досліджень визначено, що ступінь зносу робочих поверхонь приводної зірочки у верхній частині зернового елеватора комбайнів КЗС-9-1 призводить до більш виражених коливальних навантажень. Рекомендується застосовувати нові конструкційні матеріали, в тому числі і композити, для виготовлення як приводної зірочки, так і безпосередньо самого скребкового ланцюга зернового елеватора. Пропоновано впровадити комп’ютеризовану систему безпосереднього спостереження за зміною зворотного сипу в зерновому елеваторі з використанням швидкісних відеокамер та датчиків-витратомірів. Останнє дасть змогу вчасно здійснювати ремонт, технічне обслуговування та технологічну наладку елементів зернової групи молотарки зернозбирального комбайна. Також доцільно застосовувати електропривод та електронне регулювання швидкості транспортування зерна скребковими елеваторами відповідно до ступеню завантаження зернової групи в межах діапазону виконання умови відцентрового розвантаження.
Авторське право (c) 2025 О.А. Бурлака, А.О. Келемеш , С.В. Ляшенко, А.І. Лазоренко
ОБҐРУНТУВАННЯ ФОРМИ ПАЗУРЕПОДІБНОГО ПРУТКА ҐРУНТООБРОБНОГО АГРЕГАТУ ДЛЯ ПЕРЕДПОСІВНОГО ОБРОБІТКУ
Для підготовлення ґрунту до посіву використовують ґрунтообробні фрези, що мають горизонтальну або вертикальну вісь обертання робочого органу. Горизонтальні ротаційні робочі органи дозволяють утворити три горизонтальні шари відносно орного горизонту з різним вмістом ґрунтових агрегатів. Для забезпечення одночасного подрібнення і сепарування ґрунту необхідно обґрунтувати форму та геометричні розміри робочого органу ґрунтообробного модуля для передпосівного обробітку ґрунту. Для визначення найбільш раціональної форми використано методику біонічного інжинірингу. Для цього розглянуто локомоцію та біомеханіку ґрунтової фауни, а саме процес взаємодії пазурів тварин з ґрунтом. Для визначення ступеня подрібнення ґрунту використано доопрацьовану математичну модель А. М. Панченка, що дозволяє провести аналіз роботи активних робочих органів, які одночасно виконують поступальний та обертальний рухи. Ураховуючи запропоновану модель подрібнення ґрунту проведено геометричний розрахунок форми прутка біонічного ґрунтообробного агрегату для передпосівного обробітку ґрунту на основі морфології пазурів тварин ґрунтової фауни та побудовано його тривимірну модель. З використанням методів зворотного інжинірингу (Reverse Engineering) проведено апроксимацію пазурів тварин. Розв’язуючи умову забезпечення найбільшого ступеня подрібнення ґрунту у програмному пакеті Wolfram Cloud з використанням функції FindMaximum, отримано рівняння, які описують зовнішню та внутрішню поверхні пазуреподібного прутка ґрунтообробного агрегату. Результати проведеного розрахунку форми пазуреподібного прутка біонічного ґрунтообробного агрегату будуть використані під час створення експериментального зразка агрегату та перевіряння якості подрібнення ґрунту.
Авторське право (c) 2024 Г.В. Теслюк, Е.Б. Алієв, О.В. Золотовська
МОДЕЛЮВАННЯ ФОРМИ ПЛОДІВ ТА КОРЕНЕПЛОДІВ
Овочі, фрукти, ягоди та насіння сільськогосподарських культур мають різноманітну форму та розміри. Під час розроблення машин та обладнання для збирання й перероблення урожаю агропродукції необхідно ураховувати ці характеристики плодоовочевої продукції для забезпечення високої ефективності технологічних процесів. Науковці використовують різні методи для опису форми овочів, фруктів, ягід та насіння. Зокрема, використовуються морфометричний аналіз, метод реконструкції зображень контурів, отриманих з фото цілого плода або його шматочків, а також використовуються рентгенівська комп’ютерна томографія, методи оброблення 3D-даних та технології візуалізації (тріангуляція, час польоту (TOF), інтерферометрія, електромагнітне випромінювання та ультразвукове зображення). Метою дослідження було отримання математичних моделей форм плодів та коренеплодів. Твірні форм томатів, моркви та столового буряка описували шляхом модифікації суперформули плоскої кривої супереліпса. Для побудови 3D-моделей плодів та коренеплодів використовували рівняння твірної форми, записане у параметричній формі. Побудову графіків твірних форм плодів та коренеплодів, а також їх 3D-моделей проводили у системі комп’ютерної алгебри Mathcad 14. Запропоновані математичні моделі можуть бути використані під час моделювання технологічних процесів, розроблення робочих органів машин, обладнання та роботів для збирання й перероблення урожаю сільськогосподарських культур, а також обчислення фізико-механічних показників агропродукції (об’єму, маси, густини тощо). Змінюючи параметри математичних моделей плодів та коренеплодів, можна урахувати особливості форми різних їх сортів. Перспективними є подальші дослідження у цьому напрямі з метою розроблення математичних моделей для опису форми насіння, плодів та коренеплодів різних сільськогосподарських культур.
Авторське право (c) 2024 І.М. Дударєв, С.Ю. Прибиш
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВЗАЄМОДІЇ ПІДБИВАЧА-РОЗПУШУВАЧА З ПОТОКОМ СТЕБЕЛ ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО
Вирощування льону олійного фермерськими господарствами спрямоване на отримання насіння. При збиранні урожаю найчастіше використовують пряме комбайнування або роздільну технологію збирання. За сприятливих умов вирощування стеблова частина урожаю може досягати 45 ц/га, що створює додаткові труднощі на етапі збирання. У статті досліджували процес взаємодії зубця підбивача-розпушувача з потоком стебел льону для забезпечення розпушування стебел та відокремлення насіння. Проведені теоретичні дослідження та визначені необхідні умови для якісного оброблення потоку стебел льону. Визначено фактори, які впливають на ступінь відокремлення насіння та розпушування стебел. Розроблено модель зубця та гребінку для підбивача-розпушувача. Обґрунтовано розташування зубців на гребінці. Визначено відхилення затисненого з обох сторін стебла за дії на нього зусилля від зубця. Також визначено зусилля, за якого відбувається висмикування стебел льону з фіксаторів установки. Визначено час, необхідний для відокремлення насіння з шару стебел, а також частку відокремленого насіння за різної частоти обертання валу розпушувача. Встановлено необхідну відстань між сусідніми парами вальців для руйнування насіннєвих коробочок та відокремлення насіння, що дорівнює 40 см. Збільшення цієї відстані спричиняє провисання стебел та намотування їх на робочі органи машини. Оброблення потоку стебел льону олійного за допомогою розробленого пристрою забезпечує повне відокремлення насіння з ущільнених шарів стебел з мінімальним вмістом сміттєвих домішок та мінімальними втратами насіння льону. За результатами проведених експериментальних досліджень рекомендовано встановити вузол для розпушування стебел у машині для збирання льону олійного.
Авторське право (c) 2024 Сільськогосподарські машини
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТВЕРДОСТІ ҐРУНТУ ПОЛІВ ДПЕДГ «ЕЛІТА»
Поля ДПЕДГ «Еліта» розташовані на дерново-підзолистих супіщаних та піщаних ґрунтах, що мають різну твердість на різних ділянках одного поля. Така особливість ґрунтів не сприяє реалізації потенціалу олійних культур. Особливо стає актуальною проблема за умови критичного зниження вологи в орному шарі ґрунту. Адже олійні культури завдяки стрижневій кореневій системі здатні використовувати вологу, що знаходиться нижче орного шару ґрунту, якщо твердість ґрунту в цих шарах є оптимальною для проникнення туди кореневої системи. Тому розроблено методику та реалізоване дослідження твердості ґрунту визначених полів ДП для оптимізації робіт з глибокого їх розпушення. У дослідженнях застосовували методику, що базується на використанні твердоміра «Лан-М PRO», мобільного додатку для формування рівномірної мережі замірів твердості на конкретному полі з прив’язкою до GPS координат, а також програми FIELD-M Archive Viewer 2.4. Відповідно до розробленої методики проводили вимірювання твердості ґрунту у двох точках на кожному гектарі поля. За отриманими значеннями у результаті дослідження будували картограми твердості полів для шарів ґрунту на глибинах від 25 см до 50 см з кроком 5 см. На основі аналізу картограм розроблені рекомендації з проведення глибокого розпушення досліджуваних полів. Отримані рекомендації дозволяють для більшості площ обмежитись глибиною обробітку 45 см. Також встановлено, що для урахування варіації розподілу твердості ґрунту полів за їх площею та глибиною, які відображені на картограмах, потребують дослідження та впровадження нові принципи глибокого обробітку ґрунту. Оскільки саме через впровадження нових принципів глибокого обробітку можна буде розробити знаряддя, яке здатне змінювати глибину ходу кожного окремого робочого органу в режимі реального часу відповідно до картограм.
ДОСЛІДЖЕННЯ ВАЛЬЦЬОВОГО ТА ВІДЦЕНТРОВОГО СПОСОБІВ ОБРУШУВАННЯ НАСІННЯ КОНОПЕЛЬ
Об’єктом дослідження є технологічні процеси обрушування, обрушувачі та ефективність обрушування насіння конопель. Процес обрушування насіння сприяє збільшенню поживної цінності харчового продукту. Сучасні техніко-технологічні рішення обрушування насіння ґрунтуються на врахуванні його фізико-технологічних властивостей. Неоднорідність структур насіння унеможливлює використання універсальних механізмів обрушування. За результатами проведених досліджень встановлено переваги відцентрових обрушувачів з робочим колесом закритого секторального типу порівняно з обрушувачами вальцьового типу. Для відцентрового обрушувача найбільший вихід обрушеного ядра (15,36%) був за оброблення насіння вологістю 15,0%. Найбільший вихід обрушеного ядра у випадку використання вальцьового обрушувача був 12,64% за оброблення насіння фракції 3,75 мм. Перевагою обрушувачів відцентрового типу є можливість обрушування насіння конопель без попереднього розділення на фракції. Для обладнання вальцьового типу ефективність обрушування насіння конопель залежить від проміжку між вальцями та розмірів фракцій насіння. За проміжку 0,5 мм збільшення розмірів фракцій від 3,25 до 3,75 мм уможливило відповідне збільшення кількості обрушеного ядра від 4,16% до 12,64%. За проміжку між вальцями 1,0 мм цей показник був 3,97–6,55%. Як на обладнанні вальцьового типу, так і відцентрового типу ефективність обрушування залежить від вологості насіння конопель. За відцентрового обрушування збільшення вологості насіння від 8% до 15% спричиняє збільшення (на 12,52%) відсотку обрушеного ядра від 2,84% до 15,36%. Робоче колесо закритого секторального типу обрушувача унеможливлює подрібнення насіння.
Авторське право (c) 2024 В.О. Шейченко, Д.О. Петраченко, М.В. Шевчук, Д.В. Шейченко
РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ГОМОГЕНІЗАТОРА-ДИСПЕРГАТОРА РІДКИХ КОРМІВ ДЛЯ СВИНЕЙ
Ефективне функціонування свинарства неможливе без забезпечення тварин якісними збалансованими кормами за конкурентною ціною та у потрібній кількості. У статті проаналізовані визначені під час експерименту залежності між різними параметрами виробництва рідких кормів. Зокрема, зміна вмісту частинок розміром 0–0,5 мм у суміші залежить від частоти обертання ротора, діаметра вхідного отвору статора та тривалості роботи обладнання. Також встановлено, що показник розшарування суміші змінюється залежно від тих самих параметрів. Температура суміші, споживана потужність та витрати енергії також змінюються залежно від частоти обертання ротора, діаметра вхідного отвору статора та тривалості роботи обладнання. Енергоспоживання обчислювали як добуток споживаної потужності та тривалості роботи обладнання. Для оцінювання впливу кожного з цих факторів на критерії оптимізації процесу приготування рідких комбікормів проводили дослідження за D-матрицею оптимального плану Бокса-Бенкіна другого порядку для трьох факторів. Кожен експеримент проводили у трьох повтореннях для забезпечення достовірності отриманих результатів. Від цих факторів залежать також і питомі енерговитрати на виконання технологічного процесу. За значення показника розшарування суміші менше 5% та мінімальних питомих витрат енергії оптимальна тривалість роботи обладнання змінюється в інтервалі від 45,1 хв до 50,4 хв для різної сировини. Показник питомих енерговитрат також залежить від сировини. Найменші питомі енерговитрати становлять: для сої – 0,696 МДж/кг, для пшениці – 0,794 МДж/кг, для ячменю – 0,896 МДж/кг.
ДОСЛІДЖЕННЯ ШИРОКОРЯДНОГО СПОСОБУ СІВБИ ЯРОГО ЯЧМЕНЮ ТА СІВАЛКА ДЛЯ ЙОГО РЕАЛІЗАЦІЇ
Ячмінь має дуже важливе значення для годівлі тварин, виготовлення круп та варіння пива. Важливість продуктів на основі ячменю для харчування людини полягає у тому, що білок ячменю містить речовини, які сприяють значному зменшенню рівня холестерину в крові. Останнім часом спостерігається зростання цін на зерно ячменю порівняно з пшеницею. Висока вартість традиційних мінеральних добрив не сприяє їх внесенню в оптимальних дозах для вирощування сільськогосподарських культур. У таких складних умовах альтернативою для ярого ячменю можна вважати післяжнивні посіви сидератів. Класична схема сівби ячменю передбачає ширину міжряддя 15 см. Вітчизняні та світові виробники посівної техніки пропонують здійснювати сівбу ячменю за смуговою технологію або широкорядним способом. Водночас, світовий тренд споживання органічної продукції активно поширюється, зокрема, в Україні. Тому метою цієї роботи є дослідження впливу смугового способу сівби на урожайність ярого ячменю та ефективності міжрядного обробітку, як заходу боротьби з бур’янами, та розроблення схеми сівалки для смугової сівби зернових культур. У результаті польових досліджень встановлено, що смугова схема сівби ярого ячменю 8-37-8 см дозволяє отримати урожайність органічного зерна ярого ячменю сорту RGT PLANET на рівні показників цього сорту, характерних для умов Полісся. Отримане значення маси 1000 насінин вказує на покращення якісних показників урожаю порівняно з звичайним рядковим способом сівби. На основі отриманих результатів експериментального дослідження розроблена функціональна схема сівалки для смугової сівби зернових культур за схемою 8-37-8 см.
КЛАСИФІКАЦІЯ ВИДІВ ПАЛИВА З БІОМАСИ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР
Після збирання основного урожаю на полях України залишається невикористана біомаса сільськогосподарських культур. Вітчизняні технології перероблення такої біомаси розвинені недостатньо. Однією з причин повільного розвитку технологій післязбирального перероблення рослинної біомаси та обмеженого її використання як сировини для палива є відсутність класифікації видів палива. У результаті проведених досліджень було встановлено, що класифікувати види палива з біомаси сільськогосподарських культур можна за багатьма ознаками. Основними з них є фізичний стан та початкова сировина. Також встановлено, що найбільш поширеними та придатними для перероблення є стебла таких культур: зернові (колосові), кукурудза, соняшник, луб’яні та олійні культури. Відповідно до цих даних було створено узагальнену класифікацію основних видів палива, які можна виготовити з біомаси стебел цих культур. Вона містить також новий вид палива – малогабаритні паливні рулони. Практичне значення запропонованої класифікації полягає в оптимізації процесів збирання, зберігання та перероблення біомаси сільськогосподарських культур для виробництва палива. Розроблена класифікація дозволяє фермерам та аграрним компаніям планувати використання біомаси сільськогосподарських культур для виробництва енергії, зменшуючи витрати на паливо та збільшуючи рентабельність господарств. Це також буде сприяти розробленню регіональних енергетичних програм, що враховують місцеві ресурси біомаси сільськогосподарських культур. Паливо з біомаси стебел сільськогосподарських культур може бути використане в індивідуальному та централізованому електро- та теплопостачанні, а також для транспорту. Основними перевагами палива з біомаси є екологічність і відновлюваність. Відновлення, відбудова та будівництво нових ТЕС, котелень, виробництво енергії й дешевого палива для них – актуальна задача сьогодення.
Авторське право (c) 2024 C.В. Ягелюк, М.І. Фомич
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД МАШИН ДЛЯ ЗБИРАННЯ ЦИБУЛІ
Цибуля – це овочева культура, яка є однією з найбільш потрібних у харчовій промисловості. Господарства, які займаються вирощуванням цибулі, використовують різні агротехнічні заходи з метою підвищення урожайності та збереження урожаю. Збирання цибулі – це складний технологічний процес, що часто виконують з використанням ручної праці, що спричиняє фінансові втрати для фермерів. В Україні рівень механізації збирання цибулі (Allium cepa L.) відносно низький порівняно з іншими овочевими культурами, наприклад, картоплею. Механізація збирання цибулі за допомогою картоплекопачів не є раціональною внаслідок значної різниці між фізико-механічними властивостями плодів, що спричиняє значне травмування цибулин. У статті розглянуті різні технології збирання цибулі та технічні засоби для їх реалізації. Визначені основні фактори, які характеризують однофазну та двофазну технології збирання цибулі. Виконано аналіз комплексу машин закордонного виробництва для збирання цибулі, що призначені для реалізації як однофазної, так й двофазної технологій збирання цибулі. Встановлено, що немає машин вітчизняного виробництва. Україна лише у 2023 році виготовила дослідний зразок цибулезбирального комбайна. Огляд техніки для збирання цибулі показав, що основним напрямом її розроблення є створення машин з високою продуктивністю виконання технологічних операцій та які поєднують декілька операцій. Використання таких машин агровиробниками забезпечить економію палива та високу якість продукції, зменшить використання ручної праці. Для забезпечення внутрішнього ринку цибулею і, відповідно, зменшення імпортного постачання овочів та відновлення статусу України як експортера цибулі важливо активізувати розроблення вітчизняної техніки з урахуванням особливостей ґрунтів, організації виробничих процесів в Україні, а також з урахуванням основних тенденцій розвитку технологій і машин для цієї галузі.
Авторське право (c) 2024 О.Г. Змієвська, Н.О. Ювчик
РОЗРОБЛЕННЯ КЛАСИФІКАЦІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ РОБОТІВ
Запровадження стійких методів ведення сільського господарства, моніторингу стану ґрунтів та рослин відбувається шляхом оптимізації управління виробництвом, впровадження цифрових технологій, а також інноваційних конструкторських та технологічних рішень. Важливу роль у цьому процесі відіграють сільськогосподарські роботи та автоматизовані технології, які дозволяють проводити моніторинг та прогнозування робіт, зменшити собівартість готової продукції, покращити її якісні показники, вирішити проблеми з кадрами та зменшити екологічне навантаження. Виробники техніки, які займаються сільськогосподарською робототехнікою, пропонують рішення для різних галузей, зокрема, для рослинництва та тваринництва. Відповідно до конкретного сільськогосподарського завдання робот має конструктивні, кінематичні та енергетичні особливості. Не зважаючи на різні конструкції роботів дотепер немає розробленої класифікації сільськогосподарських роботів, яких поділяють лише на групи за типом та застосуванням. У статті викладено результати аналізу різних моделей сільськогосподарських роботів. Аналіз зведено до ознак, за якими можуть бути класифіковані роботи, що працюють у сільському господарстві. З цією метою було проведене фокусоване інтерв’ю, що дозволило визначити найбільш суттєві класифікаційні ознаки, спираючись на які можна було б обґрунтовувати вибір робота для конкретного сільськогосподарського виробництва з урахуванням його потреб. Під час дослідження отримано інформацію, яка була покладена в основу розроблення класифікації роботів. Основними ознаками, які запропонували фокус-групи для покладання в основу класифікації, були: галузь застосування, ступінь спеціалізації, тип приводу, тип рушія, система керування. Також авторами статті запропоновані ознаки: вид виробництва, маса робота, мобільність, джерело енергії, тип виконання роботи, тривалість роботи без заряджання.
Авторське право (c) 2024 О.О. Налобіна, М.В. Голотюк, В.С. Пуць, А.О. Михайлов
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ РОБОТИ МЕЛІОРАТИВНИХ МАШИН ПРИ ВІДСИПАННІ ҐРУНТУ
Меліорація є важливим чинником інтенсифікації сільськогосподарського виробництва та науково-технічного прогресу в сільському господарстві. Основною метою сільськогосподарської меліорації є створення оптимальних умов для виробництва продукції сільського господарства. Одним з найбільш трудомістких і поширених видів меліорації є гідромеліорація, тобто це сукупність заходів і споруд, що забезпечують поліпшення умов сільськогосподарського використання земель шляхом регулювання водного режиму ґрунтів. Канали є основними елементами меліоративних систем. Забезпечення якісної роботи каналів з необхідною пропускною здатністю гарантує ефективну роботу всієї меліоративної системи. У статті описано роботу роторного метальника-розподільника ґрунту. Досліджено, що якість роботи машини забезпечують, добираючи конструктивні параметри лопаток ротора, кути їх встановлення, положення напрямного викидного патрубка та значення лінійної швидкості викидання ґрунту. Ґрунт на укоси розкидають віялоподібним струменем рівномірно за всією довжиною викидання. Встановлено закон руху ґрунту лопаткою залежно від низки геометричних і кінематичних параметрів: кута встановлення лопатки; довжини, ширини та кривизни лопатки; швидкості обертання ротора. Визначено розміри смуги розкидання ґрунту. Досліджено, що основною вимогою до метальників-розподільників є рівномірне укладання ґрунту за всією довжиною викидання. Щоб задовольнити таку вимогу на роторі передбачено чергування плоских лопаток з зігнутими. Завдяки цьому вдається розширити діапазон зміни величини та напрямку абсолютної швидкості викидання за сталої частоти обертання ротора.
Авторське право (c) 2024 А.В. Шимко, О.З. Бундза, В.Л. Мартинюк
ОГЛЯД КОНСТРУКЦІЙ ПНЕВМАТИЧНИХ ВИСІВНИХ АПАРАТІВ СІВАЛОК
Одним з найбільш відповідальних процесів у рослинництві є сівба. Від якості сівби залежить виявлення потенціалу сорту чи гібриду культури та, як наслідок, сам результат вирощування сільськогосподарських культур. Важливими також є виробничі умови вирощування культур, зокрема, прийнята у господарстві система землеробства та розміри посівних площ. При проведенні сівби не припустимі помилки, які мають суттєвий вплив на кінцевий результат господарювання. Висока вартість якісного насіннєвого матеріалу ставить вимогу щодо чіткого забезпечення норми висіву насіння. Завданням точного висіву є отримання рівномірного розташування насіння за площею поля для забезпечення однакової площі живлення та належних умов розвитку рослин. Якість виконання сівби насіння залежить від швидкості процесу, розташування насіння у ґрунті та дотримання заданої глибини його залягання, а також від рівня травмування посівного матеріалу. Результатом якісної роботи сівалки є отримання дружних та рівномірних сходів. Під час вибору сучасної посівної техніки потрібно брати до уваги належний технічний сервіс, а також адаптованість техніки до умов роботи. За принципом роботи сівалки поділяють на механічні та пневматичні з механічним або електричним приводом. У статті викладено результати аналізу показників роботи висівних апаратів сівалок просапних культур. Зокрема проаналізовані особливості конструкцій пневматичних висівних апаратів провідних виробників агротехніки (John Deere, Amazone, Kverneland та інших). Встановлено переваги та недоліки їх роботи. На сьогодні найбільш поширені вакуумні висівні апарати дискового типу. Основними перевагами цих висівних апаратів є те, що вони не спричиняють травмування насіннєвого матеріалу та мають компактні габаритні розміри. На основі аналізу сформовано подальші напрями вдосконалення конструкцій пневматичних висівних апаратів сівалок.
Авторське право (c) 2024 Р.В. Ференц, К.В. Васильковська, Р.В. Кірчук
ПОКРАЩЕННЯ ЯКІСНИХ ПОКАЗНИКІВ ПРОЦЕСУ СІВБИ
Загальна ефективність вирощування сільськогосподарських культур формується низкою різних чинників, зокрема, якісними показниками виконання технологічних процесів. Особлива увага приділяється процесу сівби, зокрема, його якісним показникам з-поміж яких рівномірність загортання посівного матеріалу. Від цього показника залежить рівномірність сходів, подальший розвиток рослин, а також формування та збирання урожаю. Рівномірність загортання насіння також залежить від багатьох факторів, визначальними з-поміж яких є конструкції сошників та посівних секцій. З-поміж відомих напрямів удосконалення цих робочих органів – їх обладнання додатковими елементами, що призначені для примусового утримування посівного матеріалу на заданій глибині до його засипання ґрунтом. Мета дослідження – встановлення можливості підвищення рівномірності загортання насіння зернових культур у ґрунт шляхом використання загортаючих робочих органів, обладнаних оригінальними додатковими конструкційними елементами. Науковцями запропоновано кілька інновацій для розв’язання задачі, але експериментального підтвердження їх ефективності немає. Для усунення цієї прогалини проведені польові експериментальні дослідження полозкових сошників, що обладнані утримуючою п’яткою та без неї. За показник рівномірності вибрано коефіцієнт варіації числових значень глибини розташування насіння. В якості впливових факторів на процес вибрані установча глибина ходу сошників та робоча швидкість посівного агрегату. Встановлено, що сошник, обладнаний утримуючою п’яткою, забезпечує зростання показника рівномірності загортання насіння на 6%, що є підставою для подальших досліджень з обґрунтування та оптимізації параметрів запропонованих елементів сошників.
Авторське право (c) 2024 В.М. Сало, Б.Г Вовнянко, С.М. Лещенко, П.Г. Лузан