Анотація до роботи:

Мироненко В.Г. Науково-технічні основи розробки засобів механізації з керованою якістю виконання технологічних процесів у рослинництві - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет. - Київ, 2006 р.

Одним з перспективних напрямів підвищення ефективності рослинництва є керований локально-дозований обробіток грунту та рослин.

Автором представлені теоретичні передумови і розроблена загальна методика удосконалення технологічних процесів та машин у рослинництві шляхом використання засобів оперативного керування якістю виконання робочих операцій; запропоновані алгоритми і моделі оперативного керування та критерії оптимізації цих процесів; відпрацьовані методичні основи створення і оцінки ефективності відповідних технічних засобів; розроблені вихідні вимоги та обґрунтовані конструктивно – технологічні параметри засобів оперативного керування основними механізованими процесами рослинництва. Значна частина розробок уже впроваджена у виробництво.

Таким чином, у дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми підвищення ефективності технічного забезпечення процесів вирощування сільськогосподарських культур, які відображені у запропонованих науково-технічних основах розробки перспективних засобів механізації рослинництва з керованою якістю виконання технологічних процесів й реалізовані в інтегрованих МТА, що забезпечують вагомий економічний і екологічний ефект.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми підвищення ефективності технічного забезпечення процесів вирощування сільськогосподарських культур, які відображені у запропонованих науково-технічних основах розробки перспективних засобів механізації рослинництва з керованою якістю виконання технологічних процесів й реалізовані в інтегрованих МТА, що забезпечують вагомий економічний і екологічний ефект. Основними результатами виконаних досліджень є наступні:

1. Підвищення ефективності роботи засобів механізації вирощування зернових культур потребує застосування сільськогосподарської техніки нового покоління з оперативним керуванням якістю виконання технологічних операцій, що дозволяє, за певних умов, збільшити продуктивність машин – до 20%, зменшити витрату палива на базових операціях до 30%, хімічних препаратів при догляді за рослинами до 70%, зерна при його збиранні до 67% та зумовлює зростання врожайності.

2. Для технічного забезпечення новітніх технологій вирощування зернових культур необхідна розробка інтегрованих машинно-тракторних агрегатів, що здійснюють основні технологічні процеси (обробітку грунту, посіву, внесення твердих мінеральних добрив, захисту рослин, збирання врожаю) на основі оперативного керування режимами та параметрами робочих органів машин з використанням результатів моніторингу стану поля і банку агротехнологічних даних.

3. Поточні відхилення показників стану об’єктів керування від заданих та параметри керуючих дій, спрямованих на усунення цих відхилень дозволяє визначати розроблена структура нового класу механіко-технологічних систем типу „людина – засоби оперативного керування - машина - поле” з керованою якістю виконання базових механізованих процесів вирощування зернових культур, що реалізовано при обґрунтуванні змінних конструктивно-технологічних параметрів і режимів роботи ґрунтообробного (Т-150К+ПЛИ-5-35-І), для внесення добрив (МВУ-5Б-І), посівних (на базі СЗ-3,6А-І, АПП-6-І) і збирального (ДОН-1500-І) агрегатів.

4. Визначення поточних параметрів і режимів керування напрямом руху агрегатів та положенням робочих органів машин з обробітку грунту і внесення твердих мінеральних добрив для досягнення заданої якості виконання технологічних процесів забезпечується запропонованими математичними моделями перехідних процесів роботи цих агрегатів. Зокрема, при виконанні основного обробітку грунту без розриву технологічного процесу („за спіраллю”) інтегральним машинно-тракторним агрегатом Т-150К+ПЛИ-5-35-І відхилення криволінійних траєкторій суміжних проходів не перевищує 10%.

5. Для визначення доцільності застосування тих чи інших технічних засобів і ефективності альтернативних варіантів реалізації сучасних технологічних процесів запропонований комплексний метод формалізації, синтезу й інтегральної оцінки сільськогосподарської техніки з керованою якістю виконання технологічних операцій на різних етапах її створення. За розробленою „матрицею якості” технологічного процесу висіву зерна визначено раціональну структурно-функціональну схему інтегрованого посівного агрегату, що реалізована на базі сівалок СЗ-3,6А-І, АПП-6-І.

6. Експериментальними дослідженнями встановлено закономірності зміни агротехнічних і енергетичних показників роботи ґрунтообробних, посівних і збиральних агрегатів від їх конструктивно-технологічних параметрів і режимів із застосуванням розробленого універсального інформаційно-вимірювального обладнання (УПТВ-1), що забезпечує введення, обробку й безперервну реєстрацію поточної інформації під час лабораторно-польових досліджень від оператора, шести органів керування та 55 датчиків контролю робочих процесів інтегрального машинно-тракторного агрегату, параметрів технологічних матеріалів й стану середовища.

7. Розроблено вихідні вимоги й проведено науково-виробничу перевірку в сільськогосподарському виробництві інтегрованих машинно-тракторних агрегатів з керованою якістю виконання технологічних операцій:

обробітку грунту за криволінійною траєкторією без розриву технологічного процесу агрегатом Т-150К+ПЛИ-5-35-І, що дозволяє зменшити небезпеку ерозії грунту на додаткових 8-10% ріллі, яка знаходиться на схилових землях до 3⁰, підвищити продуктивність на 16,2% та зменшити витрати пального до 10%;

посіву зернових культур агрегатом на базі сівалки СЗ-3,6А-І, завдяки якому довжина просівів зменшується майже в 20 разів і складає не більше 5,9 м, а продуктивність зростає до 4%;

внесення мінеральних добрив агрегатом на базі МВУ-5Б-І, що зменшує нерівномірність внесення технологічних матеріалів до 7%, витрати пального та технологічних матеріалів - на 15-20%, а також підвищує продуктивність до 25%;

збирання урожаю на основі комбайну ДОН-1500-І – за рахунок якого втрати зерна не перевищують 0,5%, а також забезпечується побудова картограм поточної урожайності.

8. За результатами проведених досліджень впроваджені у сільськогосподарське виробництво інтегровані машинно-тракторні агрегати з оперативним керуванням процесу висіву насіння зернових культур на базі сівалки СЗ-3,6А-І з річним економічним ефектом 880-1100 грн на один агрегат та індикатори вологості зерна з економічним ефектом 980 – 1200 грн на один індикатор у рік. Використання механізованої технології внесення твердих мінеральних добрив з використанням інтегрованого машинно-тракторного агрегату на базі МВУ-5-І при вирощуванні зернових культур на дослідному полі забезпечило скорочення на 11% витратних матеріалів на при річному економічному ефекті понад 70 грн./га.

9. Розроблено механіко-технологічні основи технічного забезпечення новітніх технологій землеробства, в основу яких покладено локально-дозований обробіток характерних ділянок поля комплексом інтегрованих машин з керованою якістю виконання технологічних операцій з використанням відповідних картограм стану полів і рекомендованих норм внесення витратних матеріалів, що забезпечують при вирощуванні зернових культур річний економічний ефект на рівні 170 – 650 грн. на один гектар.

10. Очікуваний річний економічний ефект від комплексного впровадження інтегрованих машинно-тракторних агрегатів з керованою якістю виконання технологічних процесів при вирощуванні зернових культур за новітніми механізованими технологіями на 10% від загальної посівної площі в Україні становить близько 120 млн. грн.

СПИСОК

основних опублікованих праць за темою дисертації

1. Мироненко В.Г. Технічні засоби забезпечення якості виконання технологічних процесів у рослинництві. Монографія, НАУ – К.,2005. – 271с.

2. Сучасні тенденції розвитку конструкцій сільськогосподарської техніки / За ред. В.І. Кравчука, М. І. Грицишина, С. М. Коваля. – К.: Аграрна наука, 2004. – С. 377-379 (Здобувачем розроблені основні положення щодо створення інтегрованих агрегатів з оперативним керуванням якістю виконання механізованих процесів у рослинництві).

3. Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Лісостепу України. Монографія в 2-х томах, НАУ, К.: ТОВ „Алефа”, 2003, Т.2. - С.327-349 (Здобувачем обґрунтовані вимоги до засобів механізації в новітніх технологіях).

4. Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Поліссі України. НАУ, К.: ТОВ „Алефа”, 2004, Т.2. - С.831 -848 (Здобувачем обґрунтовані вимоги до засобів механізації в новітніх технологіях).

5. Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства в Степу України і АР Крим. НАУ, К.: ТОВ „Алефа”, 2004, Т.2. - С.315 -332, 828-842 (Здобувачем обґрунтовані вимоги до засобів механізації в новітніх технологіях).

6. Гром-Мазничевский Л.И, Мироненко В.Г. Бортовая микро-ЭВМ для трактора.: Сб. Проблемы автоматизации с.-х. производства, Минск, 1985.- С.111 (Здобувачем розроблена структура бортового контролера).

7. Гром-Мазничевский Л.И., Коваль В.А., Мироненко В.Г. и др. Счетчик расхода топлива.: Сб. Проблеммы автоматизации с.-х. производства, Минск, 1985.- С.104 (Здобувачем визначені режими контролю витрат палива).

8. Гром-Мазничевский Л.И., Мироненко В.Г., Дидык А.Б. Повышение качества управления скоростью движения транспортных средств. Автомобильные дороги и дорожное строительство, К.: Будівельник, 1987, вип.41.- С.76-80 (Здобувачем запропоновані нові принципи оперативного керування швидкістю руху інтегрованого МТА).

9. Гром-Мазничевский Л.И., Мироненко В.Г., Дидык А.Б. Графо-аналитический метод расчета параметров системы управления скоростью движения транспортных средств. Химическое машиностроение. К.: Техника, 1989, вып.50.- С12-15 (Здобувачем розроблені математична модель та алгоритм керування швидкістю інтегрованого МТА).

10. Мироненко В.Г., Барановський М.В. Методика інтегральної оцінки технологічних процесів із застосуванням засобів автоматизації на прикладі оранки. Механізація та електрифікація сільського господарства, К.: “Урожай”, 1994, вип.79.- С.46-49 (Здобувачем розроблена методика інтегральної оцінки новітніх технологій і техніки).

11. Мироненко В.Г. Безконтактні датчики рівня твердих технологічних матеріалів для сільськогосподарських машин.: Зб. “Перспективи розвитку механізації, електрифікації, автоматизації та технічного сервісу с.-г. виробництва”, ч. ІV, Глеваха, 1996.- С.30-31.

12. Мироненко В.Г., Лободко М.М. і ін. Автоматичний контроль висіву зерна. Техніка АПК.-1996-№3.- С.18-19 (Здобувачем прийнято участь у проведенні досліджень і оброблено їх результати).

13. Мироненко В.Г., Хоменко В.Л. До обґрунтування структури системи контролю висіву зерна. Вісник Білоцерківського ДАУ.: Зб. наук. праць. Вип.2.-Біла Церква, 1997.- С.62-65 (Здобувачем розроблено метод побудови моделі якості та обґрунтовано раціональну структуру інтегрованого посівного агрегату).

14. Мироненко В.Г. Автоматизація технологічних процесів у рослинництві. Техніка АПК.-1997.-№4.- С.26-27.

15. Масло І.П., Мироненко В.Г. Автоматизована система моніторингу родючості грунту та локально-дозоване використання хімпрепаратів // Вісник сільськогосподарської науки.-1998.-№5. - С.56-58. (Здобувачем розроблено методику моніторингу стану поля).

16. Мироненко В.Г. Щоб одержувати високі урожаї. Техніка АПК.- 1998.- №1.- С.11-12.

17. Мироненко В.Г., Сергєєв Г.П. Індикатор вологості зерна. УААН: Розробки-виробництву. - К.: Аграрна наука, 1999.- С.338-339 (Здобувач приймав участь в дослідженнях і підготовці обладнання до серійного впровадження).

18. Мироненко В.Г. Математична модель дозування твердих мінеральних добрив при їх основному внесенні. Зб. наук. праць НАУ “Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том V,- Київ: НАУ, 1999.-С.252-255.

19. Мироненко В.Г. Автоматизація – як засіб підвищення ефективності рослинництва. Механізація та електрифікація сільського господарства. Вип.83.-2000.- С.82-84.

20. Мироненко В.Г. Автоматизація водіння машинно-тракторних агрегатів. Техніка АПК.-2000.- №2.- С.15-16.

21. Лободко М.М., Мироненко В.Г., Сергєєв Г.П., Тютюнник Н.В. Індикатор вологості зерна. Зб. наук. праць НАУ “Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том VII,-Київ: НАУ, 2000.- С.276-278 (Здобувачем запропоновані принцип вимірювання і структура індикатора).

22. Мироненко В.Г., Лободко М.М. Сергєєв Г.П. Уніфікований первинний вимірювальний перетворювач сигналів для сільськогосподарського використання. – Пропозиція, 2001.- №2.- С.100-101 (Здобувачем встановлені математичні залежності вологості зерна і рівнів технологічних матеріалів від величини сигналу датчика).

23. Myronenko V. Automation of working processes in a combine-harvester. IV International Scientific Conference on Microprocessor systems in agriculture, Plosk, Poland.- 2001.- Р.164-167.

24. Myronenko V., Dubrovin V. Enhancement of chemical efficiency through automation of working processes i boot sprayers. Зб. наукових праць ІV МНК “Мікропроцесорні системи в сільському господарстві”.; Плoцк, Польща.- 2001.-С.37-40 (Здобувачем прийнято участь у проведенні досліджень і оброблено їх результати).

25. Гуков Я.С., Линник Н.К., Мироненко В.Г. Автоматизированная система локально-дозированного внесения удобрений, мелиорантов и средств защиты растений.: Труды 2-й МНПК по проблемам дифференциального применения удобрений в системе координатного земледелия.: Рязань.- 2001.-С.48-50 (Здобувачем розроблено методологію локально-дозованого внесення хімпрепаратів).

26. Мироненко В.Г., Дубровін В.О., Камінський Я-Р. Перспективи технічного забезпечення агрофільних технологій.: Зб. наук .праць НАУ “Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том ХI, -Київ: НАУ, 2002.-С.87-92 (Здобувачем обґрунтовано перспективність новітніх агрофільних механізованих технологій в рослинництві).

27. Мироненко В.Г., Каменка Ян, Камінський Я-Р. Методика оцінки ефективності застосування засобів автоматизації на початкових етапах розробки. Науковий вісник НАУ № 49, 2002.- С. 226-230 (Здобувачем розроблено методику інтегральної оцінки новітніх механізованих технологій у рослинництві).

28. Myronenko V., Dubrovin V. Rizeni pracovnich procesu ekologicke techniky. Sbornik prednasek VUZT “Zemedelska technika a biomasa 2004”. Том 5,- Praha.- 2004.-С.71-75 (Здобувачем розроблені основи технічного забезпечення екологічних механізованих технологій в рослинництві).

29. Мироненко В.Г. Методи оцінки перспективних засобів оперативного контролю та керування робочими процесами машин. Наук. вісник НАУ № 73, ч. 1, 2004.- С. 278-282.

30. Мироненко В.Г. Стан та перспективи використання засобів оперативного керування робочими процесами машин у рослинництві. Наук. вісник НАУ № 73, ч. 2, 2004.- С. 35-41.

31. Мироненко В.Г., Рихва В.Я. Засоби оперативного контролю та керування робочими процесами післязбирального обробітку зерна.// Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2004. – №2. – с.88-93 (Здобувачем визначені вимоги та розроблено структуру технічних засобів оперативного керування).

32. Мироненко В.Г. Засоби оперативного керування напрямком руху мобільних сільськогосподарських агрегатів. Наук. вісник НАУ №80, ч.1, 2005.- С.50-56.

33. Мироненко В.Г. Засоби механізації з керованою якістю виконання технологічних процесів у рослинництві. Наук. вісник НАУ №80, ч.2, 2005.- С.162-168.

34. Дубровин В.А., Мироненко В.Г. Разработка машин с управляемым качеством выполнения технологических процессов в растениеводстве. Праці / Тавр. державна агротехнічна академія – Вип.28, - Мелітополь: ТДАТА, 2005.- С.45-51 (Здобувачем запропоновано модель нового класу механіко-технологічних систем типу „людина – засоби оперативного керування - машина - поле” з керованою якістю виконання базових процесів вирощування сільськогосподарських культур).

35. Dubrovin V., Myronenko V. Maszyny z regulowana jakoscia wykonywania procesow technologicznych w produkcji roslinnej. Materialach XI Miedzynarodowe Symposjum ”Ekologiczne aspekty mechanizacji produkcji roslinnej”; Warszawa, 2005.-С.206-209 (Здобувачем запропоновано математичне рішення задачі керування якістю виконання технологічних процесів).

36. Dubrovin V., Myronenko V. Quality implementation management of the technological processes in plant growing. Proceedings of the 10 International Conference ”New technological processes and investigation methods for agricultural engineering”; Kaunas, 2005. – C.193-197 (Здобувачем встановлені залежності агротехнічних і енергетичних показників якості виконання технологічних процесів від конструктивно-технологічних параметрів і режимів роботи розроблених технічних засобів).

37. Устройство для стабилизации тягового усилия сельскохозяйственного агрегата: А.с. 1583005 (СССР), МКИ А01В63/112/ Шквира А.С., Масло И.П,, Гром-Мазничевский Л.И., Мироненко В.Г., Левчук М.С, Крохмаль В.К. (СРСР). – 441877; Заявл. 18.04.1988; Опубл. 8.04.1990, Бюл. № 29. – 6с.

38. . Устройство для автоматического вождения сельскохозяйственного агрегата. Патент RU №2032297, МКИ А01В69/04/ Мироненко В.Г., Нагорный М.Н, Барановский М.В. (Україна).- 5008817/15; Заявл. 18.11.91;Опубл. 10.04.95, Бюл. №10.- 4с.

39. Пристрій для водіння машинно-тракторного агрегату. Патент UA №26861, МКИ А01В69/04/ Мироненко В.Г., Погорілий В.В., Адамчук В.В., Лободко М.М., Пенцак О.Д., Козлов В.П. (Україна).- 94030725; Заявл. 22.07.1993; Опубл. 29.12.1999, Бюл. №8. -4с.

40. Пристрій для вимірювання відносних втрат зерна. Патент UA № 29118А, кл.A01D41/2/ Мироненко В.Г., Богуславський В.П., Лободко М.М., Пенцак О.Д., Корнєв Ю.Г., Судак С.І. (Україна).- 98010152/15; Заявл. 13.01.1998; Опубл. 16.10.2000, Бюл. № 5-11. -4с

41. Пристрій для визначення твердості грунту. Патент UA № 49932, кл.G01N3/42/ Мироненко В.Г., Масло І.П., Лободко М.М., Тютюнник Н.В. (Україна).- 99073737; Заявл. 02.07.1999; Опубл. 15.10.2002. Бюл. №10. -4с.

42. Спосіб регулювання положення плуга по відношенню до трактора. Патент UA № 49986, кл. А01В63/112/ Шквира А.С, Мироненко В.Г., Масло І.П., Левчук М.С, Крохмаль В.К., Шквира З.А. (Україна).- 200007404; Заявл. 18.07.2000; Опуб. 15.10.2002. Бюл. № 10

43. Спосіб точного висіву насіння сільськогосподарських культур з одночасною локальною обробкою грунту та пристрій для здійснення способу. Патент UA № 55667 А, кл.А01С5/04/ Мироненко В.Г. Дубровін В.О.Шульженко Є.О. (Україна).- 2002042993; Заявл. 12.04.2002; Опуб. 15.04.2003.в Бюл. № 4

Анотації