НАУКА ОБРАЗОВАНИЯ - издательский дом

Switch to desktop

Главная

Научная жизнь 6-2015

Полнотекстовая версия журнала

 

ИНЖЕНЕРИЯ

К РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-МИКРОНИЗАТОРА

Белов Александр Анатольевич,

канд. техн. наук, доцент, Волжский филиал ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»; соискатель, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева »: Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Тел.: (499) 977-14-55

E-mail: belov-aa-chgsha@mail.ru

Реферат. Повышение энергоэффективности процесса микронизации – важнейшая задача зернопроизводства. Точный расчет конструктивных особенностей микронизатора необходим для оптимального режима процесса обработки зерна, изменения структуры зерновки, повышения питательной ценности зерна для кормления сельскохозяйственных животных, увеличения усвояемости корма. В исследованиях применена методология системного анализа, опирающаяся на принципы математического моделирования. Результат этого – переход от сложной реальной физической модели микронизации к математической модели. Построена структурная схема модели функционирования микронизатора, работающего по принципу СВЧ-энтолейтора. Разработан сверхвысокочастотный (СВЧ) энтолейтор для микронизации фуражного зерна в резонаторных камерах в виде беличьей клетки. Обоснован объемный резонатор, обладающий свойствами простого колебательного контура вблизи резонансной частоты. Приведены формулы для расчета параметров контура и мощности привода диска. Предложен нетрадиционный подход к микронизации фуражного зерна, заключающийся во многократном воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты высокой напряженности в процессе перемещения сырья за счет центробежной силы в передвижные резонаторные камеры и многократном механическом ударе о штифты резонаторов. Разработана эквивалентная схема замещения резонаторов СВЧ-установки. Установлено, что чем меньше отверстие связи с резонатором, тем чувствительнее становится резонатор. Отклонение от резонанса по длине волны приводит к резкому уменьшению напряженности электрического поля в резонаторе. Если на вход резонатора поступает несколько сигналов различных длин волн, то только те из них, частота которых близка к собственной резонансной частоте резонатора, будут создавать в нем колебания с большой амплитудой.

Ключевые слова: объемный резонатор, электромагнитные излучения, емкость, индуктивность, сопротивление, мощность.

ON THE CALCUALTION OF THE ELECTRICAL PARAMETERS OF AN UHF-MICRONISER

Belov Aleksandr Anatol’evich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Volga branch of Moscow automobile and road construction university – MADI; applicant, Russian State agrarian university – MSAA named after K. A. Timiryazev. Russia.

Keywords: volumetric resonator, electromagnetic radiation, capacity, inductance, resistance, power.

Abstract. Increasing energy efficiency of the micronization process is the key objective of grain production. Precise calculation of the structural features of the microniser is necessary for the optimal mode of the grain treatment process, changes in grain structure, improving the nutritional value of fodder grain, and increasing the digestibility of fodder. The study uses system analysis methodology, which is based on the principles of mathematical modeling. This has resulted in the transition from the complex real physical model of micronization to the mathematical one. The work creates the structural scheme of the model of the functioning of a microniser which operates according to the UHF-entoleter principle. It designs an ultra-high frequency (UHF) entoleter for micronizing cornmeal in squirrel cage-shaped resonator chambers. The article substantiates the volumetric resonator with the properties of a simple oscillatory circuit near resonant frequency. It gives the formulae for calculating circuit parameters and disk drive power. The study suggests a non-traditional approach to cornmeal micronization, which consists in the multiple impact of an ultra-high frequency high power electromagnetic field in the process of raw material feed by to centrifugal force into mobile resonator chambers and the multiple mechanic blows against the pins of resonators. It develops the equivalent scheme of replacing the resonators of the UHF unit. The study has determined that the smaller the opening for connection with the resonator, the more sensitive the resonator is. The wavelength deviation from resonance leads to the sharp decrease in the voltage of the electric field within the resonator. If the input of the resonator consists of several signals with different wavelengths, only those the frequency of which is close to the own resonant frequency of the resonator will create large amplitude fluctuations in it.

REFERENCES

1. Belov A. A., Storchevoy V. F., Mikhaylova O. V. Konstruktivnye osobennosti SVChoborudovaniya dlya termoobrabotki furazhnogo zerna [Design features of UHF-equipment for the thermal processing of cornmeal]. Izvestiya Timiryazevskoy sel’skokhozyaystvennoy akademii – News of Timiryazev agriculural academy. 2015, No. 4. Pp. 115–121.

2. Belotserkovsky G. B. Osnovy radiotekhniki i antenny. Ch. 1. Osnovy radiotekhniki [Fundamentals of radio engineering and antennae. P. 1. Fundamentald of radio engineering]. Moscow, 1979. 368 p.

3. Donskoy Al. V., Donskoy An. V., Dresvin S. V. [et al.] Vysokochastotnaya elektrotermiya [High frequency electrothermics]. Moscow, Leningrad, 1965. 564 p.

4. Pchel’nikov Yu. N., Sviridov V. T. Elektronika sverkhvysokikh chastot [Ultra-high frequency electronics]. Moscow, 1981. 96 p.

5. Ivashov V. I. Tekhnologicheskoe oborudovanie predpriyatiy myasnoy promyshlennosti [Technological equipment of meat industry enterprises]. Moscow, 2001. 552 p.

6. Belov A. A., Storchevoy V. F., Belova M. V., Korobkov A. N. SVCh-ustanovka dlya obezzarazhivaniya zerna i produktov ego pererabotki // Izvestiya Timiryazevskoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [UHF unit for the disinfection of grain and products of processing it]. Izvestiya Timiryazevskoy sel’skokhozyaystvennoy akademii – News of Timiryazev agriculural academy. Moscow, 2014, No. 6. Pp. 101–107.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ИОНИЗАТОРА ДЛЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ОПРЫСКИВАНИЯ

Ксенз Алексей Яковлевич, мл. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14.

Камбулов Сергей Иванович, д-р техн. наук, доцент, гл. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14.

Тел.: (863-59) 4-22-80

E-mail: kambulov.s@mail.ru

Реферат. Цель исследований – разработка нового конструктивного решения по созданию образца электродной системы для установки на серийный штанговый опрыскиватель, который позволил бы проводить эффективное внесение растворов химических препаратов электростатическим методом. При разработке устройства, названного энергоэффективным ионизатором, были учтены требования к безопасности и надежности в сочетании с простотой эксплуатации и обслуживания данной конструкции при работе в реальных полевых условиях. Методика исследований показателей работоспособности ионизатора основывалась на стандартах, используемых при оценке эффективности машин для химической обработки растений, и была дополнена авторскими нововведениями, так как для определения степени накопления зарядов каплями распыляемых растворов при прохождении электростатического поля высокой напряженности, создаваемого устройством, потребовалось применение высокочувствительной измерительной аппаратуры. Результаты экспериментальных исследований показали хорошую эффективность работы устройства при использовании его в совокупности с запатентованным способом листовой подкормки сельскохозяйственных культур. Ионизатор позволил подавать напряжение до 19 кВ на заряжающие электроды к каждой из форсунок опрыскивателя в отдельности, что позволило достичь удельного заряда, переносимого каплями, до 0,2 мкКл/мл и создать необходимые условия для дроблениия и осаждения капель на поверхности растений. При этом отмечено, что общее энергопотребление из бортовой сети трактора составляло не более 210 Вт. Применение данной технологии при обработке посевов ячменя позволило увеличить урожайность культуры до 44%. При режиме обработки 17 кВ количество продуктивных колосьев составило 140 шт. (против 115 шт. без элекции), масса зерна с колосьев – 99,80 г (против 78,65 г).

Ключевые слова: электростатическое опрыскивание, электродная система, штанговый опрыскиватель, ионизатор, раствор микроэлементных удобрений, удельный заряд капель, плотность осаждения капель, яровой ячмень.

USAGE OF ENERGY EFFICIENT IONIZER IN ELECTROSTATIC SPRAYING

Ksenz Aleksey Yakovlevich, junior researcher, North Caucasus scientific research institute of agriculture mechanization and electrification. Russia.

Kambulov Sergey Ivanovich, Dr. of Tech. Sci., Ass. Prof., head researcher, North Caucasus scientific research institute of agriculture mechanization and electrification. Russia.

Keywords: electrostatic spraying, electrode system, spray bar, ionizer, solution of microelement fertilizers, specific charge of drops, density of drop deposition, spring barley.

Abstract. The research objective is the development of a new design solution related to creating a sample electrode system for installing it on a serial spray bar, which will enable the effective introduction of chemical preparation solutions by means of electrostatic method. The development of the device, which was given the name “energy efficient ionizer”, considered safety and reliability requirements in combination with the simplicity of operating and servicing this structure in real field conditions. The methodology of studying the parameters of ionizer operability was based on the standards used in assessing the effectiveness of machines for the chemical treatment of plants supplemented with the authors’ innovations, since the determination of the degree of charge accumulation by the drops of sprayed solutions passing through a high voltage electrostatic field required the application of highly sensitive measurement devices. The results of experimental research have demonstrated the significant effectiveness of the device when used in combination with the patented method of foliar fertilization of agricultural crops. The ionizer has made it possible to feed the voltage of up to 19 kW on the charging electrodes to each separate sprayer nozzle, thus helping to achieve the specific charge carried by drops up to 0.2 mcCl/ml and create the conditions necessary for splitting drops and depositing them on the surface of plants. The work points out that the total energy consumption from the board network of the tractor did not exceed 210 W. The application of this technology in treating barley crops has resulted in the 44% increase in crop productivity. With the treatment mode of 17kW the number of productive spikes was 140 (versus 115 without election), the weight of a grain from the spikes being 99.80 g (versus 78.65 g).

REFERENCES

1. Pakhomov V. I., Rykov V. B., Kambulov S. I., Vyalkov V. I., Shevchenko N. V., Ksenz A. Ya., Mazhara V. M. Tekhnologii vneseniya organicheskikh, mineral’nykh, mikroelementnykh udobreniy dlya povysheniya urozhaynosti i kachestva produktsii polevodstva v usloviyakh nedostatochnogo uvlazhneniya [Technologies of introducing organic, mineral, microelement fertilizers for the purpose of raising the productivity and quality of field produce in the conditions of insufficient irrigation]. Zernograd, 2013. 140 p.

2. Kambulov S. I., Vyalkov V. I., Khlystunov V. F., Volgin Yu. N., Shevchenko N. V., Ovsyannikova G. V. Sovershenstvovanie protsessa opryskivaniya polevykh kul’tur zhidkimi mikroelementnymi udobreniyami i pestitsidami (na primere kompleksnogo udobreniya Akvadon- Mikro) [Improvement of the process of spraying field crops with liquid microelement fertilizers and pesticides (based on the example of complex fertilizer Akvadon-Mikro)]. Zernovoe khozyaystvo Rossii – Grain economy of Russia. 2009, No. 5. Pp. 21–26.

3. Kambulov S. I., Vyalkov V. I. Povyshenie effektivnosti tekhnologiy listovoy podkormki sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Raising the effectiveness of the technologies of foliar fertilization of agricultural crops]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva – Mechanization and electrification of agriculture. 2011, No. 8. Pp. 17–18.

4. Kambulov S. I., Maksimenko V. A., Ksenz A. Ya. Issledovanie elektrizatsii zhidkostnovozdushnoy smesi pri vnesenii udobreniy [Study of the electrization of liquid-air mix during fertilizer introduction]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva – Mechanization and electrification of agriculture. 2013, No. 6. Pp. 24–25.

5. Pakhomov V. I., Rykov V. B., Kambulov S. I., Vyalkov V. I., Ksenz A. Ya., Shkrabak S. N., Shkrabak E. S., Shkrabak T. V. Pat. 2503505 Russian Federation, МПК B05B 5/00, A01G 25/16, A01C 23/04, B05B 7/04, B05B 7/32, A01M 7/00. Sposob listovoy podkormki sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Method of foliar fertilization of agricultural crops]. No. 2012101293/13; publ. on 10.01.14, bul. No. 1.

6. Razrabotka naukoemkikh resursosberegayushchikh mashinnykh tekhnologiy i tekhnicheskikh sredstv vozdelyvaniya i uborki zernovykh, maslichnykh, kormovykh i drugikh kul’tur [Development of science-intensive resource saving machine technologies and technical means of cultivating and harvesting grain, oilseed, fodder and other crops]. Intermediate report 09.01.02.03 UDK: 631.333:631.816.1. Inv. No. 109-12.2. Zernograd, 2013. 76 p.

7. Shchitov S. V., Mitrokhina O. P., Kidyaeva N. P., Polikutina E. S. Vliyanie proizvoditel’nosti i raskhoda topliva na polnye energozatraty pri poseve [Influence of productivity and fuel consumption on the total energy costs of sowing]. Nauchnoe obozrenie – Science Review. 2015, No. 6. Pp. 30–33.

 

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ ОРОШАЕМЫМ ЗЕМЛЕДЕЛИЕМ

Пронько Нина Анатольевна,

д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Корсак Виктор Владиславович, д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 23-32-92

E-mail: n_pronko@mail.ru

Реферат. Обосновывается способ решения проблем возрождающейся мелиорации земель в аридных регионах России, заключающийся в полном переходе на адаптивное поливное земледелие. Описывается разработанный инструментарий адаптации – комплекс интегрированных информационных автоматизированных технологий выработки рекомендаций по адаптивному поливному земледелию, основой которого стал локальный комплексный ГИС-мониторинг, поскольку для адаптации всех составляющих систем орошаемого земледелия необходима системная полная информация о почвенных, топографических, гидрогеологических условиях, мелиоративном и агрохимическом состоянии орошаемых полей хозяйств, состоянии антропогенных элементов агроландшафтов – оросительной сети, насосных станций и др. Эта информация используется для автоматизированной разработки основных элементов поливного земледелия – систем поливов, удобрений, фитомелиорации, которая осуществляется включенными в инструментарий адаптации информационно-советующими системами (ИСС) «Управление водным режимом орошаемых почв», «Управление плодородием орошаемых почв» и «Сидерация». Все ИСС являются экспертными и работают в диалоговом режиме с пользователем (агрономом, гидротехником, фермером), благодаря которому максимально используются внутренние ресурсы хозяйств-землепользователей. Приводятся результаты внедрения комплекса информационных автоматизированных технологий выработки рекомендаций по адаптивному поливному земледелию в хозяйствах левобережных районов Саратовской области, убедительно свидетельствующие о его эффективности, так как использование разработанных с его помощью адаптивных систем поливов и рационального состава и параметров технологического процесса внесения минеральных и органических удобрений при возделывании основных орошаемых культур способствует росту урожайности, предотвращению дегумификации почвы, сохранению ее потенциального и эффективного плодородия, уменьшению риска подъема грунтовых вод и вторичного засоления почв, снижению затрат на выращивание растениеводческой продукции.

Ключевые слова: орошение, адаптивное земледелие, информационная технология, база данных, геоинформационный мониторинг, информационно-советующая система.

GEOINFORMATION SYSTEM FOR SUPPORTING IRRIGATED AGRICULTURE MANAGEMENT

Pron’ko Nina Anatol’evna, Dr. of Agr. Sci., Prof. of “Nature management and water usage” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Korsak Viktor Vladislavovich, Dr. of Agr. Sci., Prof. of “Nature management and water usage” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Keywords: irrigation, adaptive agriculture, information technology, database, geoinformation monitoring, information-consulting system.

Abstract. The work substantiates the method of solving the problems of the resurgent amelioration of soils in arid Russian regions, which involves the complete transition to adaptive irrigated agriculture. It describes the adaptation tools developed by the authors – the complex of integrated information automated technologies for developing the recommendations on adaptive irrigated agriculture in the conditions of Saratov Transvolga region, which is founded on local complex GIS-monitoring since the adaptation of all components of irrigated agriculture systems requires complete system information on soil, topographic, hydrogeological conditions, ameliorative and agrochemical state of irrigated farm fields, state of anthropogenic elements of agrarian landscapes – irrigation network, pumping stations, etc. This information is used for the automated development of the main elements of irrigated agriculture – systems of watering, fertilizing, phytomelioration, which is performed by the information- consulting systems (ICS) included in the adaptation toolkit, such as “Managing the water regime of irrigated soils”, “Managing the fertility of irrigated soils” and “Green manuring”. All ICS are expert-designed and operate in the mode of dialogue with the user (agronomist, hydraulic technician, farmer), thus allowing the maximum use of the internal resources of land user farms, The article gives the results of introducing the complex of information automated technologies of developing recommendations on adaptive irrigated agriculture on Saratov region left-bank farms. These results are evident of the effectiveness of the method, since the usage of adaptive watering systems, as well as the rational composition and parameters of the technological process of introducing mineral and organic fertilizers in the cultivation of principal regional crops, which are based on it, aids the increase of crop productivity, the prevention of soil dehumification, the preservation of its potential and effective fertility, the decrease in the risk of groundwater rise and secondary salination of soil, the lowering of expenses connected with growing plant products.

REFERENCES

1. Pron’ko N. A., Korsak V. V., Fal’kovich A. S. Izmeneniya agrolandshaftov Saratovskogo Zavolzh’ya pri shirokomasshtabnykh izmeneniyakh vodnogo balansa territoriy i sposoby preduprezhdeniya ikh degradatsii [Changes in the agrarian landscapes of Saratov Transvolga region under the large-scale changes of the water balance of the territory and the means of preventing their degradation]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova – Herald of Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. 2013, No. 8. Pp. 64–71.

2. Pron’ko N. A., Korsak V. V., Fal’kovich A. S. Oroshenie v Povolzh’e: ne povtoryat’ oshibok [Irrigation in the Volga region: mistakes not to be repeated]. Melioratsiya i vodnoe khozyaystvo – Amelioration and water economy. 2014, No. 4. Pp. 16–19

3. Pron’ko N. A., Korsak V. V., Korneva T. V. GIS-monitoring meliorativnogo sostoyaniya oroshaemykh zemel’ (na primere sukhostepnogo Zavolzh’ya) [GIS-monitoring of the ameliorative state of irrigated lands (based on the example of dry steppe Transvolga region)]. Melioratsiya i vodnoe khozyaystvo – Amelioration and water economy. 2008, No. 6. Pp. 26–29.

4. Pron’ko N. A., Korsak V. V. Geoinformatsionnye tekhnologii v melioratsii i oroshaemom zemledelii sukhostepnogo Povolzh’ya [Geoinformation technologies of amelioration in the irrigated agriculture of dry steppe Volga region]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova – Herald of Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. 2013, No. 2. Pp. 54–57.

5. Pron’ko N. A., Korsak V. V. Upravlenie oroshaemym zemledeliem na osnove ispol’zovaniya informatsionnykh tekhnologiy [Managing irrigated agriculture based on using information technologies]. Nauchnaya zhizn’ – Scientific life. 2012, No. 2. Pp. 80–87.

6. Grigorov M. S., Kravchuk A. V., Prokopets R. V., Shavrin D. I. Snizhenie poter’ polivnoy vody pri oroshenii [Lowering the losses of water in irrigation]: report of the Rus. acad. of agr. sci. 2003, No. 6. Pp. 55–56.

7. Pron’ko N. A., Korsak V. V., Fal’kovich A. S., Zatinatsky S. V. Puti resheniya problemy bor’by s degradatsiey oroshaemykh zemel’ Saratovskoy oblasti [Ways of solving the problem of counteracting the degradation of irrigated soils in Saratov region]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova – Herald of Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. 2009, No. 4. Pp. 38–45.

8. Pron’ko N. A., Korsak V. V. Metod rascheta doz organicheskikh i mineral’nykh udobreniy dlya kul’tur oroshaemykh sevooborotov po prognoznomu rotatsionnomu balansu elementov pitaniya [Method of calculating the doses of organic and mineral fertilizers for irrigated turnover crops according to the foracasted rotation balance of nutrition elements]. Agrokhimiya – Agrochemistry. 2001, No. 7. Pp. 66–71.

9. Pron’ko N. A., Korsak V. V. Sovremennye informatsionnye tekhnologii ratsional’nogo prirodopol’zovaniya na oroshaemykh zemlyakh Povolzh’ya [Modern information technologies of rational nature management on the irrigated soils of the Volga region]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova – Herald of Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. 2009, No. 3. Pp. 27–29.

10. Pron’ko N. A., Korsak V. V., Lim Yu. R., Kholudeneva O. Yu., Informatsionnosovetuyushchaya sistema “Sideratsiya” [Information-consulting system “Green manuring”]. Ekologicheskoe sostoyanie prirodnoy sredy i nauchno-prakticheskie aspekty sovremennykh meliorativnykh tekhnologiy [Ecological state of the natural environment and the scientific-practical aspects of current ameliorative technologies]: collected scient. works. Ryazan, 2006, iss. 2. Pp. 551–556.

 

СНИЖЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДВИЖИТЕЛЕЙ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ НА ПОЧВУ ПУТЕМ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ПО ОСЯМ

Русинов Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова »: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Слюсаренко Владимир Васильевич, д-р техн. наук, профессор кафедры «Техносферная безопасность и транспортно-технологические машины», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова »: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 74-96-35

E-mail: Rusinovsar@yandex.ru

Реферат. Выполнение агротехнологий по возделыванию сельскохозяйственных культур связано с применением энергонасыщенных машинно-тракторных агрегатов (МТА), обладающих большой массой и, как следствие, высоким негативным воздействием их движителей на почву, приводящим к чрезмерному уплотнению почвы, нарушению ее структуры и снижению плодородия. С целью минимизации данного воздействия рассмотрен способ, основанный на рациональном распределении массы трактора, входящего в состав МТА, по осям. Техническим решением данного способа является установка дополнительной опорной оси, имеющей пневматические колеса. Анализ технических характеристик современных энергонасыщенных колесных тракторов выявил большую загруженность передней оси трактора, что привело к необходимости установки дополнительной оси спереди трактора. Представлена аналитическая зависимость изменения деформации почвы после прохода колеса трактора в зависимости от веса, приходящегося на его ось. Рассмотрены зависимости изменения веса на колесах передней, задней и дополнительной оси в зависимости от усилия, развиваемого гидроцилиндром управления дополнительной осью и крюковым усилием, развиваемым трактором. Результаты проведенных полевых исследований трактора К-701, оборудованного дополнительной опорной осью с двумя пневматическими колесами, показали, что за счет рационального распределения массы по осям трактора можно снизить напряжения в почве по сравнению с серийным трактором в 1,3 раза, деформацию почвы – на 35%, глубину следа – на 25,5%, плотность – на 9,2%. Наименьшее негативное воздействие движителей трактора на почву происходит при нагрузке на дополнительной оси в диапазоне от 17,94 до 10,59 кН, при крюковом усилии от 0 до 50 кН соответственно.

Ключевые слова: трактор, почва, движитель, плотность почвы, деформация почвы.

DECREASING THE IMPACT OF MACHINE-TRACTOR AGGREGATES PROPELLERS ON SOIL BY MEANS OF OPTIMAL DISTRIBUTION OF WEIGHTS ALONG THE AXLES

Rusinov Aleksey Vladimirovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Technosphere safety and transport-technological machines” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Slyusarenko Vladimir Vasil’evich, Dr. of Tech. Sci., Prof. of “Technosphere safety and transport-technological machines” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Keywords: tractor, soil, propeller, soil density, soil deformation.

Abstract. The implementation of agrarian technologies of agricultural crop cultivation is connected with the application of high power machine-tractor aggregates, which have a high mass. As a result, their propellers have a significant negative impact on soil, thus leading to the excessive compaction of soil, the disruption of its structure and the decrease of its fertility. In order to minimize the impact of MTA propellers on soil, the work studies the method based on the rational distribution of the mass of the tractor which forms part of the MTA along the axles. The associated technical solution consists in installing an additional bearing axle with pneumatic wheels. The analysis of the technical characteristics of modern high power wheeled tractors has determined that their front axles are under high load, which leads to the necessity of installing an additional axle in the front part of the tractor. The study presents the analytical dependence between the change in soil deformation after the passage of the tractor wheel and the weight applied to the axle. It examines the dependences which demonstrate the change of weight applied to the wheels of the front, back and additional axle depending on the force developed by the hydraulic control cylinder of the additional axle and the hook force developed by the tractor. The results of the field studies of K-701 tractor equipped with an additional bearing axle with two pneumatic wheels have shown that the rational distribution of mass along tractor axles can help lower the stresses in soil by 1.3 times, the deformation of soil – by 35%, the depth of track – by 25.5%, soil density – by 9.2% in comparison with the serial tractor. The lowest negative impact of tractor propellers on soil takes place when the load on the additional axle lies in the range from 17,94 to 10,59 kN, the hook force being between 0 and 50 kN respectively.

REFERENCES

1. Chumakov V. G., Kopylenko L. Yu. Sposoby bor’by s uplotneniem pochvy [Method of counteracting soil compation]. Vestnik Kurganskoy GSKhA – Herald of Kurgan SAA. 2014, No. 2. Pp. 65–67.

2. Polivaev O. I., Voishchev V. S. Snizhenie uplotneniya pochvy dvizhitelyami mobil’nykh energeticheskikh sredstv [Decreasing soil compaction caused by the propellers of mobile power appliances]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta – Herald of Voronezh State agrarian university. 2013, No. 1. Pp. 57–59.

3. Slyusarenko V. V., Rusinov A. V. Vliyanie mnogokratnykh prokhodov koles po odnomu sledu na deformatsiyu pochvy [Impact of multiple passage of wheels along the same track on soil deformation]. Tekhnika v sel’skom khozyaystve – Machinery in agriculture. 2005, No. 4.

4. Lapik V. P., Frantsuzov V. S., Adylin I. P. Issledovanie uplotneniya pochvy MTA [Studying the compaction of soil by MTA]. Vestnik BGSKhA – Herald of BSAA. 2012, No. 1. Pp. 35–37.

5. Rusinov A. V. Agrotekhnicheskaya prokhodimost’ energonasyshchennykh sel’skokhozyaystvennykh traktorov [Agrotechnical passability of high power agricultural tractors]. Saratov, 2007. 112 p.

 

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МОБИЛЬНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

Бурьянов Алексей Иванович, д-р техн. наук, профессор, гл. науч. сотрудник, зав. отделом механизации уборочных работ, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14.

Дмитренко Александр Иванович, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14.

Горячев Юрий Олегович, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства»: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 14.

Тел.: (863-59) 4-22-80

E-mail: skniimesh@mail.ru

Реферат. В сельскохозяйственном производстве наибольшее применение нашли самоходные специальные и специализированные машины. Каждая из таких машин обладает энергетической установкой и используется ограниченно в течение годового цикла, что приводит к существенному росту материальных и денежных затрат. Выходом из сложившегося положения может быть применение универсальных энергетических средств (УЭС) блочно-модульного построения и технологических агрегатов на их базе. Замена большого количества специальных машин, имеющихся в сельхозпредприятии, на универсальные агрегаты, составленные на базе универсальных шасси, адаптированных к агрегатированию с быстросъемными технологическими адаптерами, создает возможность снизить число специальных энергосредств, сократить эксплуатационные затраты, снизить капитальные вложения на приобретение техники. Для достижения этой цели рассмотрены вопросы конструктивного построения технологического агрегата на базе УЭС и технико-экономической оценки его применения в составе машинно-тракторного парка (МТП) типового хозяйства зернового направления. При оценке эффективности функционирования УЭС сравнивали затраты, произведенные при выполнении всего объема механизированных работ в полеводстве оптимальным машинно-тракторным парком типового хозяйства, сформированным на базе серийно выпускаемой техники, и затраты, произведенные МТП, сформированным на базе УЭС. Расчеты выполнены для двух вариантов технологий возделывания сельскохозяйственных культур в полеводстве. В обеих сравниваемых вариантах на конкурс выставлялась техника производства России и ближнего зарубежья. Определение оптимальных составов МТП типового хозяйства выполняли с использованием разработанной математической модели и алгоритмно-программного комплекса АСПТОР. Применение МТП типового хозяйства, сформированного на базе УЭС с технологическими параметрами тягового класса 50 кН, обеспечивает снижение капитальных вложений от 10,5 до 16,5%, а чистый дисконтированный доход увеличивается от 41,4 до 70 млн рублей.

Ключевые слова: универсальное энергетическое средство, сменные технологические модули, конструктивно-технологические схемы, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, машинно-тракторный парк типового хозяйства, экономическая эффективность.

ON THE EFFECTIVENESS OF UNIVERSAL MOBILE POWER DEVICES

Bur’yanov Aleksey Ivanovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., head researcher, head of harvesting mechanization department, North Caucasus scientific research institute of agriculture mechanization and electrification. Russia.

Dmitrenko Aleksandr Ivanovich, Cand. of Tech. Sci., senior researcher, North Caucasus scientific research institute of agriculture mechanization and electrification. Russia.

Goryachev Yury Olegovich, Cand. of Tech. Sci., senior researcher, North Caucasus scientific research institute of agriculture mechanization and electrification. Russia.

Keywords: universal power device, replaceable technological modules, designtechnological schemes, technologies of agricultural crop cultivation, machine-tractor fleet of a typical farm, economic effectiveness.

Abstract. Self-propelled special and specialized machines are the most popular in agricultural production. Each of these machines has a power unit. Its use in the course of the yearly cycle is limited, which leads to the significant increase in material and financial expenditure. The situation can be improved by using universal power devices (UPD) of block-modular structure and the technological aggregates based on them. The replacement of a large number of special machines at an agricultural enterprise with universal aggregates based on universal underframes which are adapted to aggregating with easily detachable technological adapters makes it possible to lower the number of special power devices, decrease operational costs and lower capital investments into purchasing equipment. In order to achieve this goal, the article studies the issues of designing a technological aggregate based on UPD and the technical-economic assessment of using it as part of a machine-tractor fleet (MTF) of a typical grain farm in the southern subzone of Rostov region. The assessment of the effectiveness of UPD functioning involved the comparison of expenses connected with the performance of the whole set of mechanized field operations by the machine-tractor fleet of a typical farm formed on the basis of serially manufactured equipment and the expenses connected with the operation of MTF formed on the basis of UPD. The calculations considered two variants of agricultural crop cultivation. All Russian and CIS equipment took part in the competition for both options. The determination of optimal MTF compositions for a typical farm was performed with the help of the mathematical model developed by the institute and АСПТОР algorithm- software complex. The application of typical farm MTF formed on the basis of UPD with the technological traction class parameters of 50 kN ensures the 10.5–16.5% decrease in capital investments and raises the NPV from 41.4 to 70 mln rub.

REFERENCES

1. Bur’yanov A. I., Dmitrenko A. I. Universal’nye tekhnicheskie sistemy dlya sel’skogo khozyaystva [Universal technical systems for agriculture]. Selskostopanska tekhnika. 2015, vol. LII, No. 1. Pp. 27–39.

2. Bur’yanov A. I. Tekhnologiya, organizatsiya i planirovanie perevozok gruzov na sel’skokhozyaystvennykh predpriyatiyakh : monografiya [Technology, organization and planning of cargo transportation at agricultural enteprises: monograph]. Zernograd, 2010. 268 p.

3. Bur’yanov A. I., Pakhomov V. I., Dmitrenko A. I., Bur’yanov M. A. Pat. 2431954 Russian Federation, МПК7 А01В 59/00. Sposob agregatirovaniya nabora smenyaemykh moduley-adapterov i blokov iz nikh s energosredstvom dlya vypolneniya mekhanizirovannykh rabot pri proizvodstve sel’skokhozyaystvennoy produktsii i sredstvo dlya ego osushchestvleniya [Method of aggregating a set of replaceable adapter modules and blocks of them with a power device for the purpose of performing mechanizes operations in agricultural prodution and the means of its implementation]. No. 2009120797; publ. on 27.10.2011, bul. No. 30.

4. Bur’yanov A. I., Dmitrenko A. I., Rekhlitsky O. V., Volkov I. V., Kamko A. I. Application 2013146772 Russian Federation, МПК7 А01В 59/00. Energosredstvo dlya agregatirovaniya s naborom smenyaemykh moduley-adapterov pri proizvodstve sel’skokhozyaystvennoy produktsii [Power device for aggregating with a set of replaceable adapter modules in agricultural production]. No. 2013146772; publ. on 27.04.2013; patent decision of 17.08.2015.

5. Bur’yanov A. I., Dmitrenko A. I., Marenich Yu. Ya., Shcherbina A. I. Pat. 2067935 Russian Federation, МПК6 В60 Р 1/48. Transportnoe sredstvo s gruzopod"emnym ustroystvom [Vehicle with a lifting device]. No. 5036752; publ. on.20.10.1996.

6. Bershitsky Yu. I., Goryachev Yu. O. Optimizatsiya sostava MTP s ispol’zovaniem tselochislennogo lineynogo programmirovaniya [Optimization of MTF composition with the use of integer linear programming]. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya sel’skogo khozyaystva – Mechanization and electrification of agriculture. 1999, No. 1. Pp. 23–26.

 

ЭФФЕКТИВНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОЧИСТКИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ОТ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Абдразаков Фярид Кинжаевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Строительство и теплогазоснабжение», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Хальметов Азат Ахметович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительство и теплогазоснабжение», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 23-32-92

E-mail:azat.halmetov@mail.ru

Реферат. Основной задачей управления в АПК является эффективная эксплуатация оросительных систем, в том числе очистка открытых каналов от древесной растительности, так как растительность, распространенная на бермах и откосах каналов, повреждает облицовку, затрудняет доступ каналоочистительным и другим машинам для проведения ремонтно-эксплуатационных работ. Ежегодно опадающая листва и ветки увеличивают объем наносов и мусора, снижают уровень и качество подаваемой воды. Проведен анализ технических средств по удалению древесно-кустарниковой растительности на каналах и линейно протяженных сооружениях. Предложена усовершенствованная универсальная и многофункциональная конструкция кустореза с клещевым захватом, способного выполнять две операции, с этой целью разработан технологический процесс по удалению древесной растительности на оросительных каналах. С учетом конструктивно-технологических особенностей проводились аналитические исследования процесса подтрелевки дерева клещевым захватом и сил, влияющих на удержание дерева в зависимости от диаметра ствола. Представлена расчетная схема для определения усилий, возникающих в процессе подтрелевки, уточнена формула для перемещения дерева, введен коэффициент, учитывающий влияние кроны дерева. Определено максимальное усилие, возникающее в клещевом захвате для перемещения дерева диаметром 25 см. На основании этого установлены необходимые параметры захватного устройства. Определена производительность нового рабочего органа от количества крупных стволов древесно-кустарниковой растительности на 100 м²площади, проведены теоретические и экспериментальные исследования на оросительных каналах. Часовая производительность разработанного образца кустореза на 16% выше, а трудозатраты –на 35,5% ниже аналогичных показателей серийного маятникового кустореза.

Ключевые слова: клещевой захват, сила удержания, подтрелевка, производительность, оросительный канал.

EFFECTIVE OPERATING ELEMENT FOR CLEANING IRRIGATION CANALS FROM WOODY VEGETATION

Abdrazakov Fyarid Kinzhaevich, Dr. of Tech. Sci., Prof., head of “Civil engineering and heat and gas supply” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Khal’metov Azat Akhmetovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Civil engineering and heat and gas supply” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Keywords: tongs, retention force, hauling, productivity, irrigation canal.

Abstract. The main management goal in agriculture is the effective operation of irrigation systems, including the cleaning of open canals from woody vegetation, since the vegetation on the berms and slopes of canals damages their facing and hampers the access of canalcleaning and other types of machines performing repair work and maintenance. Besides, the leaves and branches that fall each year add to the amount of sediments and trash and lower the level and quality of water supply. The article analyzes the technical means for removing woody and bush vegetation from canals and linear structures. It suggests an improved universal and multifunctional design of a brush cutter with tongs, which is able to perform two operations. It also designs the technological process of removing woody vegetation from irrigation canals. Considering the specific design-technological features, we have carried out analytical research into the process of hauling a tree with tongs and the forces which impact tree retention depending on the trunk diameter. The work presents the design scheme for determining the forces which appear in the course of hauling, specifies the formula of moving a tree, and introduces the coefficient which considers the impact of the tree crown. It determines the maximum force which appears in the tongs and is enough to move a tree 25 cm in diameter. Based on this, the study defines the necessary parameters of the gripping device. The work calculates the productivity of the new operating element based on the number of large trunks of woody and bush plants on a 100 m2 area and carries out theoretic and experimental research on irrigation canals. Hourly productivity of the developed sample bush cutter is 16% higher, and labor input 35.5% lower than those of a serial pendular bush cutter.

REFERENCES

1. Abdrazakov F. K., Khal’metov A. A. Sovershenstvovanie organizatsii i tekhnologiy udaleniya drevesno-kustarnikovoy rastitel’nosti na orositel’nykh sistemakh s pomoshch’yu universal’nogo kustoreza [Improving the organization and technology of removing woody and bush vegetation in irrigation systems with the help of a unviersal brush cutter]. Saratov, 2013. 124 p.

2. Abdrazakov F. K., Khal’metov A. A. Konstruktsionno-tekhnologicheskaya skhema universal’nogo kustoreza s kleshchevym zakhvatom [Design-technological scheme of a universal brush cutter with tongs]. Traktory i sel’khozmashiny – Tractors and agricultural machines. 2013, No. 7. Pp. 35–37.

3. Abdrazakov F. K., Khal’metov A. A., Shchenyatskaya M. A., Zharikov I. S. Issledovaniya protsessa podtrelevki dereva kleshchevym zakhvatom [Studies of the process of hauling a tree with tongs]. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V. G. Shukhova – Herald of Belgorod State technological university named after V. G. Shukhov. 2015, No. 5. Pp. 206–209.

4. Abdrazakov F. K., Solov’ev D. A. Effektivnye tekhnologii i mashiny dlya ochistki orositel’nykh kanalov ot kustarnika [Effective technologies and machines for cleaning irrigation canals from bushes]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny – Construction and road machines. 1999, No. 12. P. 32.

5. Abdrazakov F. K., Egorov V. S., Bakhtiev R. N. Tekhnologiya i tekhnicheskie sredstva dlya provedeniya ekspluatatsionno-remontnykh rabot na orositel’nykh kanalakh [Technology and technical means of repair work and maintenance on irrigation canals]. Saratov, 2009. 152 p.

6. Abdrazakov F. K., Egorov V. S. Sostoyanie meliorativnogo kompleksa Saratovskoy oblasti i perspektivy ego razvitiya [State of ameliorative complex in Saratov region and the prospects of its development]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal – Agrarian scientific journal. 2003, No. 3. Pp. 74–79.

7. Abdrazakov F. K., Solov’ev D. A., Bakhtiev R. N. Sovershenstvovanie tekhnologii i tekhnicheskikh sredstv utilizatsii drevesno-kustarnikovoy rastitel’nosti vdol’ kanalov, dorog, LEP. Ch. 1 [Improvement of the technology and technical means of disposing of woody and bush vegetation along canals, roads, power lines. P. 1]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny – Construction and road machines. 203, No. 3. P. 22.

8. Abdrazakov F. K., Bakhtiev R. N., Khal’metov A. A., Solov’ev D. A. Patent 84666 Russian Federation. Kustorez МПКА 01 G 23/02 [Brush cutter МПКА 01 G 23/02]. Publ. on 20.07.2009, bul. No. 20. 11 p.

9. Abdrazakov F. K., Solov’ev D. A., Kabanov O. V. Kustorez: Patent na izobretenie RUS 2161399 [Brush cutter: Patent for invention RUS 2161399]. Publ. on 05.04.1999.

10. Solov’ev D. A., Abdrazakov F. K., Kabanov O. V., Goryunov D. G. Patent 2167514 Russian Federation. Ustroystvo dlya srezaniya kustarnika i melkoles’ya [Device for cutting bushes and undergrowth]. Publ. on 24.12.1999.

11. Federal target program “Razvitie melioratsii zemel’ sel’skokhozyaystvennogo naznacheniya Rossii na 2014–2020 gody” [“Development of the amelioration of agricultural lands in Russia in 2014-2020”]. (appr. by the decree of the Government of the RF of 12 October 2013 No. 922).

12. Khal’metov A. A. Povyshenie effektivnosti tekhnologii udaleniya drevesno-kustarnikovoy rastitel’nosti na orositel’nykh sistemakh primeneniem universal’nogo kustoreza [Raising the effectiveness of the technology of removing woody and bush vegetation on irrigation systems with the usage of a universal brush cutter]. Extended abstract of Ph. D. Diss. (Tech. Sci.). Saratov, 2011. 23 p.

13. Zatinatsky S. V., Pankova T. A. Resursosberegayushchaya matematicheskaya model’ normirovaniya orosheniya [Resource-saving mathematical model of irrigation rate setting]. Nauchnoe obozrenie – Science Review. 2013, No. 11. Pp. 10–12.

14. Pankova T. A. Rezul’taty modelirovaniya normirovaniya orosheniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur dlya usloviy Saratovskogo Zavolzh’ya [Results of modeling irrigation rate setting for the agricultural crops of Saratov Transvolga area]. Nauchnoe obozrenie – Science Review. 2014, No. 1. Pp. 17–20.

 

МЕХАНИЧЕСКОЕ УДАЛЕНИЕ МУСОРА РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ИЗ ВОДОЕМОВ

Горбачева Мария Петровна, канд. техн. наук, доцент кафедры «Природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Бондаренко Юрий Вячеславович, д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Овчинников Андрей Борисович, канд. с.-х. наук, доцент кафедры «Природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 23-32-92

E-mail: dotsent.gorbacheva@yandex.ru

Реферат. Статья посвящена описанию механического способа очистки воды от мусора растительного происхождения. На основании теоретических проработок, а также с учетом выявленных аналогов и прототипов, в статье предложена конструкция устройства активной механической очистки воды для применения на водозаборах насосных станций, мелиоративных каналах, открытых водоемах. Конструкция защищена патентом на полезную модель. Изобретение относится к устройствам активной механической очистки воды и предназначено для сбора растительного мусора с поверхности воды и может применяться как для очистки оросительных каналов, так и на реках и озерах. В статье приводится анализ возникновения сил сопротивления воды, непосредственно связанное с проявлением физических свойств жидкости, из которых наиболее существенную роль играют вязкость и плотность воды. Взаимосвязь между данными видами сопротивлений зависит от скорости движения механизма. При невысоких скоростях сопротивление давления невелико и основную роль играет трение; при высокой скорости сопротивление давления приобретает значение главной составляющей сопротивления воды. С учетом назначения устройства активной механической очистки оросительной воды основной составляющей сопротивления будет являться сопротивление трения. В связи с возникновением в настоящее время интереса к альтернативным системам, основанным на внесении только органических удобрений и полном отказе от минеральных, в статье предложен способ утилизации водорослевой массы. При решении проблемы утилизации растительной массы, одним из возможных путей может быть применение ее в качестве удобрения под сельскохозяйственные культуры.

Ключевые слова: водоем, очистка воды, мусор растительного происхождения, устройство очистки, утилизация.

MECHANICAL REMOVAL OF PLANT WASTE FROM BODIES OF WATER

Gorbacheva Mariya Petrovna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Nature management and water usage” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Bondarenko Yury Vyacheslavovich, Dr. of Agr. Sci., Prof. of “Nature management and water usage” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Ovchinnikov Andrey Borisovich, Cand. of Agr. Sci., Ass. Prof. of “Nature management and water usage” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Keywords: body of water, water treatment, plant waste, cleaning device, recycling.

Abstract. The study is devoted to describing the mechanical method of cleaning water from plant waste. Based on theoretic research, as well as on the discovered analogues and prototypes, the article suggests the design of the device for active mechanical treatment of water, which is to be used in the water intake sections of pumping stations, ameliorative canals and open bodies of water. The design was patented as a useful model. The invention belongs to the class of devices for active mechanical treatment of water, is designed for collecting plant waste from water surface and can be used for cleaning irrigation canals, as well as in rivers and lakes. The article analyzes the origination of water resistance forces, which is directly connected with he manifestation of the physical properties of water, the chief of them being water viscosity and density. The interconnection between these types of resistance depends on the speed of mechanism movement. Under low speeds pressure resistance is also low, and the chief part belongs to friction, while under high speeds pressure resistance becomes the main component of water resistance. Considering the purpose of the device for active mechanical treatment of irrigation water, friction resistance will be the major resistance component. Due to the current interest in alternative systems based on the exclusive introduction or organic fertilizers and the rejection of mineral ones, the article suggests the method of recycling weed mass. One of the possible ways of solving the problem of weed mass recycling may consist in using it as a fertilizer for agricultural crops.

REFERENCES

1. Gorbacheva M. P. Patent for the useful model No. 69090. Ustroystvo aktivnoy mekhanicheskoy ochistki orositel’noy vody [Device for active mechanical treatment of irrigation water]. Publ. on 10.12.07, bul. No. 3. 2 p.

2. Gorbacheva M. P. Sovershenstvovanie tekhnologii ochistki vody v orositel’nykh kanalakh [Improving the technology of water treatment in irrigation canals]. Extended abstract of Ph. D. Diss. (Tech. Sci.). Volgograd, 2009.

3. Gorbacheva M. P. Problema tekhnicheskogo osnashcheniya protsessa ochistki vodoemov ot vodorosley [Problem of technical equipment of the process of cleaning bodies of water from weeds]. Collected articles of the Int. SPC “Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya tekhnicheskikh nauk” [“Current state and development prospects of technical sciences”]. 2014. Pp. 21–23.

4. Esin A. I., Gorbacheva M. P. Udalenie iz orositel’noy vody musora rastitel’nogo proiskhozhdeniya [Removal of plant waste from irrigation water]. Sovershenstvovanie metodov gidravlicheskikh raschetov vodopropusknykh i ochistnykh sooruzheniy [Improving the methods of hydraulic calculation of culverts and treatment facilities]: intercoll. coll. of articles. Saratov, 2008. Pp. 61–63.

5. Bondarenko Yu. V., Afonin V. V., Fisenko B. V. Opredelenie proektnykh gidrologicheskikh i morfometricheskikh kharakteristik rusel rek pri ikh ekologicheskoy reabilitatsii [Determining the design hydrological and morphometric characteristics of riverbeds during their ecological rehabilitation]. Nauchnoe obozrenie - Science Review. 2015, No. 4. Pp. 141–146.