Инновационная деятельность по технико- технологическому перевооружению агропроизводства

Инновационная деятельность по технико- технологическому перевооружению агропроизводства.

Реализация  Государственной программы "Развитие сельского хозяйства и регулирование  рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы", являющейся концентрированным  выражением среднесрочной аграрной политики Российской Федерации, возможна лишь путем последовательного технико-технологического перевооружения сельхозпроизводства. Предстоит освоить выпуск сельскохозяйственной техники нового поколения, соответствующей лучшим зарубежным образцам, значительно увеличить межремонтный срок эксплуатации тракторов и сельхозмашин, возродить на новой технической основе сервис машин и оборудования, эксплуатируемых в сельхозорганизациях, крестьянских (фермерских) хозяйствах, расширить сеть машинно-технологических станций и укрепить их материально-техническую базу.

Физическое  и моральное старение тракторов, основного парка сельхозмашин, суженное воспроизводство материально-технической  базы отечественного сельского хозяйства  исключает возможность выполнения работ в оптимальные агротехнические сроки, ведет к существенным потерям продукции растениеводства, по оценкам, достигающим трети биологического урожая, тормозит внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий. Все это придает особую значимость ускорению технико-технологического обновления сельхозпроизводства, грамотной и эффективной эксплуатации техники и оборудования нового поколения.

В настоящее  время главным условием продовольственной  безопасности страны, производства конкурентоспособной  агропродукции, успешного экономического развития села является научно обоснованное технико-технологическое обеспечение отрасли. Без использования достижений науки и техники невозможно эффективное ведение сельского хозяйства. К сожалению, еще остается не задействованным важнейший рычаг эффективности производства - оптимальное техническое оснащение отрасли. Можно утверждать, что ни в Краснодарском крае, ни в других регионах России нет сельхозпредприятий с оптимальной структурой машинно-тракторного парка (МТП). Количественный и качественный состав МТП должен обеспечить не только соответствие требованиям агротехники к качеству и срокам выполнения работ, но также рациональный уровень затрат трудовых и материально-технических ресурсов. Ныне же в одних сельхозпредприятиях МТП морально устарел, физически износился, уменьшился количественно, в других - укомплектован современной высокопроизводительной техникой, но без технико-экономического обоснования, что не позволяет получать максимально возможную прибыль.

Эффективная техническая  политика в отрасли должна основываться на приоритетных направлениях инновационного развития материально-технической базы аграрного сектора. В их числе рациональное научно обоснованное ограничение номенклатуры технических средств путем создания типоразмерных рядов и универсальных машин, блочно-модульного их построения с элементами автоматизации процессов. Необходимо также обеспечить высокую степень адаптации машин к среде функционирования, соответствие конструкций требованиям международных стандартов по условиям труда и надежности.

По-прежнему актуальная проблема обоснования системы машин  и оборудования для АПК, разработка научных основ создания машинно-тракторного  парка, рациональных форм его использования  с учетом организационной структуры  хозяйствующих субъектов, что в перспективе может снизить затраты на производство агропродукции в 1,5-2 раза.

Интеллектуальный  потенциал факультета механизации  Кубанского госагроуниверситета активно  включен в инновационное решение  важнейших проблем механизации  сельского хозяйства. На восьми кафедрах трудятся 83 человека, в том числе 18 профессоров, докторов наук и 34 доцента, кандидата наук.

Оптимальные проекты  комплексной механизации растениеводства  для различных сельхозпредприятий являются одним из видов инновационной  научно-технической продукции факультета. Подтверждение этого - хоздоговор между вузом и Усть-Лабинским Агрообъединением в целях обоснования для него рационального состава МТП.

На факультете сконструирована пневмосортировальная машина, которая наряду с основной функцией обрабатывает семена защитно-стимулирующими веществами, расходуя малые дозы препаратов.

Инновационной продукцией является также новая  технология уборки зерновых культур  с использованием универсального мобильного энергосредства "Полесье-2-350", одновременным внесением минеральных удобрений, обработкой почвы и посевом пожнивных культур. Окупаемость проекта будет обеспечена за счет совмещения операций, сохранения влаги в почве, прироста урожая. Для широкомасштабного освоения технологии желательно оперативное сотрудничество с конструкторским бюро и заводом "Гомсельмаш" Республики Беларусь. Эффективность такого сотрудничества проявится уже в первый год.

За последние  пять лет в рамках госбюджетной научно-исследовательской  работы коллективом факультета механизации  достигнуты значительные результаты. Так, разработана ресурсосберегающая технология возделывания озимой пшеницы и кукурузы с применением "нулевой" обработки почвы и прямого посева. Сконструированы и широко внедрены в производство тяжелые дисковые бороны с креплением дисков к раме на индивидуальных стойках. Только объединением "БДМ АГРО" изготовлено и реализовано более 3 тыс. дискаторов в различных регионах России и за ее пределами. Агрегат экспонировался на Всероссийской агропромышленной выставке "Золотая осень-2006".

Многие сельскохозяйственные организации испытывают трудности  в связи с ненадежностью техники, ее частыми поломками. К тому же за последнее десятилетие значительно  снизился квалификационный уровень  и механизаторов, и рабочих по ремонту сельхозтехники. По экспертным оценкам, ущерб, наносимый хозяйствам в результате технических простоев, ныне превышает 25 тыс. руб. в расчете на единицу техники. В этой связи большое народнохозяйственное значение имеют техническое обоснование и разработка мобильного сервисного комплекса для технического обслуживания и ремонта сельхозтехники. Созданный агрегат позволяет выполнять регламентные операции технического обслуживания машин, все виды слесарно-монтажных и электросварочных работ, наружную очистку, мойку и др. Уже организовано его серийное производство.

Теоретически  обоснованы и подтверждены экспериментальными исследованиями технологии приготовления  ком-постов, многоразовой уборки пасленовых овощей, созданы технические средства для применения этих технологий.

Высокий научный уровень имеют созданные на факультете рабочие органы для глубокого рыхления почвы с использованием энергии сжатых газов, отрыва кукурузных початков, очистки их от оболочки и щадящего обмолота без травмирования зерна, современного способа уборки зерновых колосовых культур с одновременной обработкой почвы и внесением минеральных удобрений за 1 проход уборочно-почвообрабатывающего агрегата. Разработаны теоретические основы и технические средства для предпосевной обработки семян защитно-стимулирующими веществами, принципиально новый способ автоматического определения качества работы опрыскивателей на базе компьютерного считывания и обработки информации с контрольных карт. Сконструировано с использованием эжекционнощелевых распылителей и внедрено в производство устройство для внесения гербицидов в приствольную зону садов ультрамалообъемными дозами.

Одной из самых  важных проблем, которая требует  безотлагательного решения, является создание и освоение инновационной  модели развития современной материально-технической базы факультета механизации и выполнения научно-исследовательских работ.

Кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка и сельскохозяйственных машин разрабатывают инновационные  проекты на основе выигранных грантов  по конкурсу Российского фонда фундаментальных исследований "ЮГ - АГРО - 2006".

По проекту "Ресурсосберегающая технология предпосевной обработки  семян защитно-стимулирующими веществами" в 2006 г. проведен анализ проблемы и обобщены результаты научных исследований. Теоретически обоснованы параметры плоскопараллельной воздушной струи, распылителя рабочей жидкости, расход воздуха, количество семян для предпосевной обработки, показатели скважистости их потока, нанесения препарата и качества протравливания. Выполнена также классификация применяемых протравливателей, проанализированы их преимущества и недостатки. Осуществлен патентный поиск машин для протравливания семян по пяти ведущим странам за 50 лет (США, ФРГ, Франция, Великобритания, Россия). Анализ литературных источников позволил установить перспективность схем с эжекционными распылителями, в то же время еще не достаточно полно обоснованы параметры их рабочих органов и режимы работы, теоретические предпосылки образования факела распыления и транспортировки капель.

С помощью системного подхода устройство для обработки семян рассматривается как система, состоящая из бункера-дозатора; камеры протравливания; распределителя потока семян, поступающих из бункера; распылителей и системы подачи раствора рабочей жидкости. Оригинальность предлагаемой технологической схемы подтверждается отсутствием отечественных и зарубежных аналогов, а также простотой конструкции и надежностью технологического процесса.

На основе анализа  технических средств для протравливания семян определено направление их совершенствования на базе пневматических эжекционных распылителей. Обоснована технологическая схема протравливателя, содержащая бункер-дозатор, распределитель потока семян, камеру протравливания, уравнительную емкость, распылители и систему питания. По этой схеме поданы две заявки для выдачи патентов на изобретения.

Выявлена зависимость  производительности эжекционнощелевого распылителя от его параметров и  режимов работы.

Принципиальное  отличие предлагаемой конструкции  машины от серийных отечественных и  зарубежных аналогов заключается в послойном нанесении пестицидов и биологически активных веществ на семена за 1 пропуск через камеру протравливания. Разрабатываемые на факультете эжекционнощелевые распылители обеспечивают высокое качество обработки семян, экономию не только дорогостоящих препаратов за счет ультрамалообъемного опрыскивания, но также энергии и затрат, надежность технологического процесса и исключают травмирование семян. Их послойная обработка достигается использованием нескольких распылителей, каждый из которых наносит определенный препарат, или новым методом нанесения различных типов жидкости на основе теории "ядра разряжения" струйного элемента. Такой подход в мировой практике применен впервые.

Гравитационный  способ распределения потока семян  в камере протравливания представляет большой интерес. В аналогичных машинах они разбрасываются специальным дисковым рабочим органом, для чего необходима энергия. Кроме того, подача раствора рабочей жидкости в распылителе в новой модели не требует работы насоса, а осуществляется за счет эжекции воздушной струи. Предполагается, что новая конструкция протравливателя семян будет отличаться высокой эффективностью.

Оригинальным  и принципиально новым является разработанный "Автоматизированный метод определения качественных показателей опрыскивания (равномерность, плотность покрытия и медианно-массовый диаметр капель)", облегчающий и ускоряющий анализ качества обработки семян, а также повышающий достоверность результатов. Он может найти широкое применение в научных исследованиях, при сертификации полевых опрыскивателей и протравливателей семян.

Для защиты семян  важно обеспечить высокую удерживаемость препарата на поверхности семян. Надежное их покрытие жидкими формами  протравливателей зависит от содержания в них прилипателей, которые будут надежно распределяться по поверхности с помощью эжекционных распылителей.

В 2007 г. намечено закончить экспериментальные исследования по проекту и выявить закономерности качественных показателей протравливания семян в зависимости от параметров машины и режима работы рабочих органов.

Инновационный этап развития сельского хозяйства выдвигает перед факультетом механизации необходимость в 2008/2009 учебном году организовать подготовку высококвалифицированных кадров по новым для Кубанского госагроуниверситета специальностям: "Автомобили и автомобильное хозяйство"; "Сервис в АПК". В рамках специальности "Механизация сельского хозяйства" вводится новая специализация "Надзор и контроль за состоянием сельскохозяйственой техники". Знания, которые получат студенты на этих курсах, позволят эффективнее использовать машинно-тракторный парк в любом хозяйстве.

Профессорско-преподавательский  состав факультета энергетики и электрификации разрабатывает способы снижения энергетических затрат и повышения  эффективности работы электромагнитных аппаратов, источников питания, в том числе использования магнитобиологических эффектов при производстве агропродукции в современных условиях хозяйствования. Исследование влияния электромагнитных излучений на биологические объекты растительного и животного происхождения является одним из перспективных инновационных направлений. Так, кандидат технических наук, профессор кафедры электрических машин и электропривода Н. Н. Курзин теоретически обосновал и экспериментально доказал целесообразность применения конструируемых устройств в агропроизводстве с использованием современных цифровых процессоров обработки сигналов биоэнергетической природы, разработал методику проектирования и критерии оценки результатов электромагнитного воздействия на биологические системы, а также сконструировал прибор для его цифровой оценки, позволяющий количественно определять такие параметры, как напряженность магнитного поля, частота пульсаций магнитного потока, время воздействия и др. Инструментальная оценка результатов электромагнитного воздействия на биосистемы может быть широко использована в хозяйственной практике для оптимизации сроков посева, подкормки растений, проведения комплекса уборочных работ, повышения сохранности сельскохозяйственной продукции, осуществления профилактических мероприятий при выращивании молодняка сельхозживотных и птицы.