Разработка системы автоматизированного контроля и управления тукосмесительной установки

Актуальность. Применение комплексных многокомпонентных удобрений в некоторых случаях неоправданно экономически и зачастую может приводить к деградации почв. В таких случаях для обеспечения потребности растения в необходимых питательных элементах целесообразно применение тукосмесей с заданным количеством компонентов. Таким образом, для соблюдения точных пропорций компонентов создаваемой тукосмеси актуальной становится задача создания системы автоматизации, включающей в себя не только машину для тукосмешивания с высоким коэффициентом неравномерности получаемой смеси, но и программный комплекс по определению компонентного состава тукосмеси в зависимости от условий хозяйства, а также автоматизированную систему весового контроля и управления дозирующими заслонками, работающими совместно.

Методы. Рассмотрены технологии производства тукосмесей, определены основные типы смешивания, используемые при их создании. Для реализации проекта по автоматизации процессов тукосмешивания на разработанной технологической установке пользовались методами аналитического, сравнительного, информационно-логического анализа исходной информации.

Результаты. Получена система автоматизированного управления технологическим процессом тукосмешения на разработанной тукосмесительной установке, позволяющая с помощью совместной работы всех входящих в нее компонентов рассчитывать необходимый состав и рецептуру тукосмеси, получать тукосмеси высокого качества за счет точного дозирования компонентов и их биологической модификации.

1. Федоренко В.Ф. и др. Оценка внутриполевой неоднородности почвенного покрова для технологий координатного земледелия. Техника и оборудование для села. 2017; (9): 2–6. https://elibrary.ru/zhjxel

2. Белых С.А., Личман Г.И., Марченко А.Н. Метод составления карт-заданий для дифференцированного внесения органо-минеральных удобрений. Международная агроинженерия. 2016; (4): 15–20. https://elibrary.ru/zuezxh

3. Личман Г.И., Смирнов И.Г., Личман А.А., Беленков А.И. Цифровое земледелие (Digital Farming) — преемник точного (Precision Farming). Фермер. Поволжье. 2017; (11): 40–45. https://elibrary.ru/tetmup

4. Тетерин В.С., Гапеева Н.Н., Митрофанов С.В., Панферов Н.С., Гайбарян М.А. Способ производства комплексных органоминеральных удобрений и технологическая линия для его осуществления. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2019; (4): 114–119. https://doi.org/10.36508/RSATU.2019.50.20.020

5. Shemyakin A.V., Borychev S.N., Uspenskiy I.A., Andreev K.P., Terentyev V.V. Improvement of the technological process of surface application of mineral fertilizers. BIO Web of Conferences. 2020; 17: 00192. https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700192

6. Личман Г.И., Личман А.А. Оценка влияния качества внесения удобрений на урожайность сельскохозяйственных. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017; (5): 16–21. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2017-5-16-21

7. Панферов Н.С., Тетерин В.С., Митрофанов С.В., Благов Д.А., Пехнов С.А., Сухоруков Д.Г. Тенденции развития машин с центробежными рабочими органами для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений. Техника и оборудование для села. 2021; (12): 18–24. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-12-18-24

8. Li Z.X., Chi F.Q., Zhang J.M., Kuang E.J., Su Q.R. Effects of Long-Term Localized Fertilization on Nutrient Balance and Dynamic Change of Hu Molecular Structure in Black Soil. Spectroscopy and spectral analysis. 2018; 38(12): 3875–3882. http://doi.org/10.3964/j.issn.1000-0593(2018)12-3875-08

9. Romanenkov V., Belichenko M., Petrova A., Raskatova T., Jahn G., Krasilnikov P. Soil organic carbon dynamics in long-term experiments with mineral and organic fertilizers in Russia. Geoderma Regional. 2019; 17: e00221. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2019.e00221

10. Zhang X. et al. Responses of absolute and specific soil enzyme activities to long term additions of organic and mineral fertilizer. Science of The Total Environment. 2015; 536: 59–67. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.07.043

11. Туркин В.Н., Комягин А.С. Оптимизация применения минеральных и биологизированных удобрений с использованием тукосмесительных машин нового поколения. Принципы и технологии экологизации производства в сельском, лесном и рыбном хозяйстве. Материалы 68-й Международной научно-практической конференции, посвященной Году экологии в России. Рязань: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева. 2017; 2: 350–354. https://elibrary.ru/zgdrwl

12. Хошимов А.А., Сейтназаров А.Р., Тожиев Р.Р., Турдиалиев У.М., Номозов Ш.Ю. Активация кызылкумской фосфоритной муки в присутствии азотно-фосфорного серосодержащего удобрения — супрефоса-NS. Universum: технические науки. 2021; (5): 35–39. https://doi.org/10.32743/UniTech.2021.86.5.11732

13. Гайбарян М.А., Сидоркин В.И., Гапеева Н.Н. Оптимизация структурного построения технологического процесса тукосмешения и биомодификации твердых минеральных. Техника и оборудование для села. 2021; (10): 17–22. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-10-17-22

14. Сковородников П.В., Черепанова М.В. Особенности процесса гранулирования органоминеральных удобрений методом. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019; 330(9): 51– 59. https://doi.org/10.18799/24131830/2019/9/2255

15. Мунин Д.А., Черепанова М.В., Пойлов В.З., Подтынова А.С. Способ получения агломерированного флотационного хлористого калия. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2019; (4): 87–97. https://doi.org/10.15593/2224-9400/2019.4.08

16. Жантасов К.Т., Зият А.Ж., Жуматаева С.Б., Сарыпбекова Н.К., Жантасов М.К. Инновационная технология получения тукосмеси из отходов различных производств, природного вермикулита и фосфогипса. Научное наследие. 2021; (78): 17–24. https://doi.org/10.24412/9215-0365-2021-78-1-17-24

17. Сафиоллин Ф.Н., Каримов А.З. Оптимизация минерального питания гибридов ярового рапса Сальса и Хантер для получения запланированных урожаев на темно-серых лесных почвах Республики Татарстан. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015; 10(1): 120–122. https://elibrary.ru/twnjkv

18. Кузмичева Ю.В., Тычинская И.Л., Петрова С.Н., Парахин Н.В. Эффективность интродукции АЦК-утилизирующих ризобактерий в агроценозы сои в условиях Орловской области. Сельскохозяйственная биология. 2015; 50(3): 377–383. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.3.377rus

19. Жантасов К.Т. и др. Исследование получения тукосмеси на основе отходов доломитизированного фосфатного сырья, золы ТЭЦ и угледобычи. Успехи современного естествознания. 2022; (2): 60–65. https://doi.org/10.17513/use.37779

20. Хисматуллин М.М., Сафиоллин Ф.Н., Сочнева С.В., Сайфутдинов А.Д. Биоэнергетические показатели применения минеральных удобрений в виде тукосмесей на люцерновых агроценозах в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан. Актуальные проблемы и достижения в сельскохозяйственных науках. Сборник научных трудов по итогам Международной научно-практической конференции. Самара. 2016; 3: 6–8. https://elibrary.ru/vyrohl

21. Белоусов И.Е., Кремзин Н.М. Эффективность применения полиэлементных тукосмесей в рисоводстве. Достижения науки и техники АПК. 2016; 30(8): 40, 41. https://elibrary.ru/wjztnl

22. Митрофанов С.В., Новиков Н.Н., Никитин В.С., Благов Д.А., Панферов Н.С., Белых С.А. Математические модели по рациональному расчету доз минеральных удобрений. Наука в Центральной России. 2019; (2): 71–77. https://elibrary.ru/zzamqx

23. Панферов Н.С., Пестряков Е.В., Митрофанов С.В., Тетерин В.С., Сухоруков Д.Г., Благов Д.А. Микроконтроллерное оборудование в сельскохозяйственном производстве. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020; (3): 211–216. https://elibrary.ru/xtwtyp