Тема 1: «Совершенствование и разработка новых технологических процессов, машин и методик исследований в животноводстве (прикладная)»

Обоснование темы:

а) Состояние вопроса: в рамках государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия предусмотрены основные направления развития и технического перевооружения, включая комплексную механизацию и автоматизацию процессов животноводства в нашей стране. Мероприятия в отрасли молочного скотоводства направлены на повышение производства продукции, расширения ее переработки и инвестиционной привлекательности. Таким образом, увеличение поголовья сельскохозяйственных животных и повышение их продуктивности невозможно без организации полноценного обслуживания, механизации, автоматизации и правильной организации технологических процессов. Для обеспечения высокого качества продукции, необходимы универсальные средства комплекса машин в животноводстве, которые не уступают импортным аналогам по производительности и надежности, просты в обслуживании и эксплуатации, экономически конкурентноспособны.

б) Цель работы: разработка новых и усовершенствование известных методик по исследованию и оптимизации параметров оборудования и машин в животноводстве, включая автоматизацию.

в) Научный задел: выполнен ряд теоретических исследований по обоснованию конструктивно-технологической схемы таких устройств как: доильный аппарат, установка для приготовления жидких кормовых смесей, мобильный измельчитель-раздатчик грубых кормов, измельчитель соломы в валках (включая испытания на МИС). Изготовлены и испытаны макетные образцы перечисленных выше устройств, что подтверждается актами испытаний и внедрения в хозяйствах Кировской области. По результатам испытаний определены оптимальные конструктивные параметры и технические характеристики разработанных машин и отдельных технических средств. Защищена кандидатская диссертация.

г) Ожидаемые результаты: усовершенствованные и вновь разработанные методики исследований технологий и технических средств механизации и автоматизации производственных процессов в животноводстве, макетные образцы нового доильного 59 оборудования, установки для приготовления жидких кормовых смесей, измельчителей стебельных и зерновых материалов с различными характеристиками с учетом потребностей рынка и заводов-изготовителей.

д) Результаты патентного поиска: тема охраноспособна.

е) Организация, финансирующая работу: ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ.

Тема 2: «Инновационные технологии, рациональное природопользование и технические средства в агропромышленном комплексе для условий Кировской области и Приволжского федерального округа (прикладная)».

Раздел 1: Совершенствование технологий и технических средств при производстве органической сельскохозяйственной продукции.

Обоснование темы:

а) Состояние вопроса: на современном этапе развития сельскохозяйственного производства необходим переход от традиционного ведения сельского хозяйства к экологически чистому. В этой связи в нашей стране набирает обороты развитие органического сельского хозяйства, которое направлено на поддержку отечественных товаропроизводителей сельскохозяйственной продукции. Анализ существующих технологических приемов предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, а также применяемых при этом технических средств указывает на то, что значительные удельные трудо- и энергозатраты, недостаточно высокое качество обработки семенного материала, повышенный расход рабочей жидкости и вследствие этого загрязнение окружающей экосистемы остатками применяемых химических средств, а также снижение урожайности возделываемых культур вызваны отсутствием комплексного подхода к разработке эффективных технологических приемов и технических средств для предпосевной подготовки, включающих в себя последовательное выполнение необходимых операций предпосевной обработки и гарантирующих: повышение урожайности за счет качественной и равномерной обработки семенного материала, сохранение экосистемы, высев семян со стартовой дозой микроэлементов, стимуляторов роста и биопрепаратов.

б) Цель работы: разработать новые конкурентоспособные энергоресурсосберегающие, экологически безопасные, адаптированные к условиям конкретных агроклиматических условий технологии и технические средства для получения органической чистой продукции.

в) Научный задел: проведены полевые опыты на зерновых культурах по изучению влияния биогазового эффлюента. В результате установлено, что применение биогазового эффлюента при посеве и в период вегетации растений сокращает продолжительность вегетационного периода в целом, ускоряет прорастание семян и появление всходов, оказывает стимулирующее действие на растения, повышает полевую всхожесть. Применение биогазового эффлюента увеличивает кустистость, в том числе продуктивную, способствует формированию семян лучшего качества. Кроме того, проведены полевые опыты по изучению 62 состава субстрата для дражирования семян зерновых культур на основе биогазового эффлюента. В результате установлено, что составы для дражирования не оказывают негативного влияния на полевую всхожесть и скорость прорастания семян, способствуют защите проростков в начальной фазе развития от биотических и абиотических стрессоров, а также являются дополнительным источником питательных веществ для молодого растения.

г) Ожидаемые результаты: будут разработаны новые и усовершенствованы существующие технологии и технические средства для выполнения операций технологического процесса возделывания сельскохозяйственных культур при производстве органической сельскохозяйственной продукции. Также будут установлены особенности различных экологически безопасных способов повышения посевных и урожайных свойств семян, основанных на их защите от биотических и абиотических стрессоров, при возделывании сельскохозяйственных культур; определены предпосылки для снижения дозировки химических средств защиты растений при совместном их применении с биопрепаратами с целью увеличения объемов получения экологически чистой продукции и снижения пестицидной нагрузки на сельскохозяйственные растения.

д) Результаты патентного поиска: тема охраноспособна.

е) Организация, финансирующая работу: Минсельхоз РФ, министерство сельского хозяйства и продовольствия Кировской области, предприятия АПК.

Раздел 2: Совершенствование технологического процесса и конструкций машин, установок и оборудования послеуборочной обработки и хранения зерна с применением цифровых и автоматизированных технических средств.

Обоснование темы:

а) Состояние вопроса: при возделывании зерновых культур значительная доля затрат труда и материальных ресурсов приходится на послеуборочную обработку зерна. При этом технология послеуборочной обработки зерна и используемые зерно- и семяочистительные машины, зерносушилки и оборудование требуют усовершенствования. Поэтому необходимы: разработка новых технических решений, технологических процессов и приемов; усовершенствование и реконструкция поточных линий, которые являются основой для получения высококачественного товарного зерна и семенного материала.

б) Цель работы: повышение конкурентоспособности, пропускной способности зерноочистительных машин, сушильных установок, оборудования и поточных линий, а также качества товарного зерна и семян, ресурсосбережение, улучшение экологических показателей.

в) Научный задел: разработаны высокоэффективные схемы диаметральных вентиляторов, воздухоочистителей, разомкнутые и замкнутые пневмосистемы зерно- и семяочистительных машин, установки активного вентилирования и сушки зерна, аэродинамические транспортеры. В АО «Воронежсельмаш» внедрены и серийно выпускаются машины предварительной очистки зернового вороха МПО-50; МПО-100 и семяочистительная машина МС-4,5. Наряду с этим, сотрудники кафедры эксплуатации и ремонта МТП принимали участие (совместно с ИТР ПКБ НИИСХ С.-В.) в разработке и испытании машины МПО-30Д, -30Р, — 30ДФ и МПО-60Д предварительной обработки зерна, которые в количестве свыше 100 штук выпущены в ПКБ и используются в Кировской области и других регионах РФ. Кроме того, выпускаются семяочистительная машина МВО-8Д и универсальные машины МЗУ-20Д и МЗУ-20ДФГ. Совместно с «Агропромтехника» (г. Киров) разработаны зерноочистительные машины МЗМ-30 и МЗМ-60 и колонковые сушилки зерна. В ряде хозяйств Кировской области внедрены установки активного вентилирования и сушки зерна и семян, а также аэрожелоба.

г) Ожидаемые результаты: повышение конкурентоспособности, пропускной способности машин, сушилок, установок, оборудования и качества товарного зерна и семян; ресурсосбережение; улучшение экологических аспектов. Применение современных систем автоматического управления и контроля на комплексах послеуборочной обработки зерна с целью повышения оперативности управления, эффективности и надежности работы оборудования, а также обеспечения персонала информацией, необходимой для принятия эффективных решений управления процессом в условиях эксплуатации.

д) Результаты патентного поиска: тема охраноспособна.

е) Организация, финансирующая работу: Минсельхоз РФ, министерство сельского хозяйства и продовольствия Кировской области, предприятия АПК.

Раздел 3: Совершенствование конструкции и рабочего процесса оборудования для комплексной механизации приготовления кормов и измельчения мелколесья и кустарников при освоении выведенных из севооборота земель и получения топлива из биомассы.

а) Состояние вопроса: в технологии подготовки фуража к скармливанию 70% энергозатрат приходится на измельчение, что составляет более 0,5 млрд кВт.ч. электроэнергии. Комплексная механизация приготовления кормов в хозяйствах обеспечит 64 снижение затрат труда и энергии на 15…20%, повышение качества готового продукта, рациональное использование кормовых ресурсов и снижение себестоимости приготовления кормов на 12…17%. Выведенные из севооборота сельскохозяйственные угодья заросли мелколесьем и кустарниками, которые годятся либо на биомассу при рекультивации полей, либо на топливо. Использование биотоплива в развитых странах покрывает от 10 до 25% общей потребности в энергии. По теплоте сгорания древесина мало уступает ископаемым топливам. Сжигание древесины в теплогенераторах зерносушильных комплексов обеспечит экономию 12…18% углеводородного топлива. Сжигание древесины в виде щепы позволяет максимально механизировать транспортные и подготовительные операции и обеспечить автоматическую подачу топлива в зону горения.

б) Цель работы: теоретическое обоснование и разработка технических средств для освоения выведенных из севооборота земель за счет совершенствования технологического процесса дробилок зерна, рубительных машин, оптимизации их параметров.

в) Научный задел: по теме исследований опубликовано свыше 120 научных статей, получено 40 авторских свидетельств и патентов на изобретения и полезные модели. Выполнены теоретические исследования по обоснованию параметров дробилок зерна и грубых кормов для одно- и многоступенчатого измельчения, изготовлены и оптимизированы опытные образцы дробилок зерна и грубых кормов с пневмозагрузкой производительностью 0,3…5 т/ч, дозатора-смесителя компонентов комбикормов, линии двухступенчатого измельчения грубых кормов. По теме исследований измельчения мелколесья и кустарников при освоении выведенных из севооборота земель и получения топлива из биомассы опубликовано 20 научных статей, получено 2 патента на изобретение. Выполнены теоретические исследования, изготовлены и оптимизированы макетные образцы рубительных машин.

г) Ожидаемые результаты: оптимизированные технические средства позволят повысить эффективность использования кормоприготовительного оборудования с молотковыми рабочими органами и снизить ресурсоэнергоемкость производства приготовления кормов на 25…30%; оптимизированные технические средства позволят повысить эффективность использования рубительных машин с комбинированными рабочими органами и снизить ресурсоэнергоемкость производства на 10…15%.

д) Результаты патентного поиска: тема охраноспособна.

е) Организация, финансирующая работу: Минсельхоз РФ, министерство сельского хозяйства и продовольствия Кировской области, предприятия АПК.

Раздел 4: Ресурсосберегающие технологии в техническом сервисе машин.

Обоснование темы:

а) Состояние вопроса: на современном этапе развития сельскохозяйственного производства необходимо внедрение новых энергоресурсосберегающих, экологически безопасных, адаптированных к условиям эксплуатации технологий и совершенствование существующих с учетом нестабильности темпов технологических процессов и целевого назначения конечной продукции.

б) Цель работы: разработать новые энергоресурсосберегающие, экологически безопасные, адаптированные к условиям зон Приволжского федерального округа технологии и технические средства. Обоснование режимов работы МТА, методов поддержания машин в технически исправном, работоспособном состоянии.

в) Научный задел: по теме исследований опубликовано свыше 120 научных статей, получено 40 авторских свидетельств и патентов на изобретения и полезные модели. Выполнены теоретические исследования по обоснованию параметров дробилок зерна и грубых кормов для одно- и многоступенчатого измельчения, изготовлены и оптимизированы опытные образцы дробилок зерна и грубых кормов с пневмозагрузкой производительностью 0,3…5 т/ч, дозатора смесителя компонентов комбикормов, линии двухступенчатого измельчения грубых кормов. По теме исследований измельчения мелколесья и кустарников при освоении выведенных из севооборота земель и получения топлива из биомассы опубликовано 20 научных статей, получено 2 патента на изобретения. Выполнены теоретические исследования, изготовлены и оптимизированы макетные образцы рубительных машин.

г) Ожидаемые результаты: будут разработаны энергоресурсосберегающие, экологически безопасные, адаптированные к условиям эксплуатации способы и средства по противокоррозионной обработке машин при их длительном хранении.

д) Результаты патентного поиска: тема охраноспособна. е) Организация, финансирующая работу: Министерство сельского хозяйства РФ, министерство сельского хозяйства и продовольствия Кировской области, предприятия АПК.