Search

Full version of the magazine. Volume 2. Issue 3

Tomislav Lipic (1985-2022), PhD, was a research associate at the Laboratory for Machine Learning and Knowledge Representation, at the Rudjer Boskovic Institute (RBI). He obtained his Ph.D. in Computer Science from the University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing. During his PhD, he was a visiting research scholar at the Center for Polymer Studies, Boston University, USA. His main research interests included complex networks modeling and analysis, human-centric explainable AI based on interpretable machine and deep learning models, as well as other data science and big data methodologies and their applications in computational social sciences, neuroscience, biomedicine, medical imaging and social good in general. He published over 40 peer-reviewed original scientific papers in international journals and conference proceedings. In 2015, 2018, 2019 he received the RBI scientific excellence annual award for his research. He participated in more than a dozen different national, bilateral and EU (FP7, Horizon2020) industry and scientific projects and project initiatives in diverse topic areas focused around theory and application of data science. In addition, he was a lecturer and assistant at the University of Zagreb, Faculty of Science, Department of Mathematics, where he taught courses "Artificial Intelligence" and "Machine Learning", a lecturer at the Algebra University College, and a professor at the Zagreb School of Economics and Management.

The increasing share of renewable energy sources (RES) is one of the main goals in the transition towards a carbon-neutral power system. Due to their intermittent nature, RES require an additional level of flexibility to ensure stable and secure power system operation. In the past, the flexibility used to be provided from conventional power plants, such as coal power plants which are less flexible and open cycle gas turbine (OCGT) and natural gas-fired internal combustion engine (ICE) power plants with a high level of flexibility characterized with short minimum uptime and minimum downtime, short start-up time and low start-up cost. However, the enlarged need for flexibility in green energy transitions opens the doors for providing system services from the end-user's side. The role of final customers has been under significant changes. From completely passive entities, final customers are becoming active network participants involved in the real time (RT) power system operation. With the recent price decrease of low carbon technology, more final customers tend to invest in photovoltaic (PV) systems, household battery energy storage (BES), electric vehicles (EV), and household energy management systems (HEMS). To fully exploit their potential, European directives highlight the importance of providing transparent and easy-to-understand pricing mechanisms together with pricing comparison tools in order to ensure fair and the most economic solutions to all final customers. As some final customers, such as households, are too small to independently trade their flexibility on the market, a new market entity called aggregator gathers their flexibility potential and trades with their services on the market. Final customer's flexible behaviour can be remunerated through direct incentives, electricity bill reduction or even a discount for investing in low carbon technology and fixed annual direct payments for flexible management of different household appliances. The thesis investigates the impact of diverse pricing mechanisms on the behaviour of final customers, their consumption profile, and electricity bill in different European countries considering not only energy prices, but also transmission and distribution network charges, tax, VAT, and the pricing policy related to RES installed at final customer's side. Flat prices, two-tariff pricing, and RT dynamic pricing for prosumers are compared resulting in more flexible behaviour and electricity bill reduction under dynamic prices. In general, the current pricing structure encourages final customers with installed RES to shift their flexible consumption in the periods of high production, instead of selling excess to the supplier. Furthermore, the thesis deals with different forms of aggregation resulting not only in financial benefits to all entities involved but also reducing the negative impact of the intermittent nature of RES. The first type of aggregation investigated in the thesis is a formation of an innovative balancing group (BG) composed of the aggregator of flexible prosumers and a wind power plant (WPP) participating in the day ahead (DA) energy market and balancing market. The focus is put on joint market participation which reduces prosumers' electricity cost and increases WPP profit due to decreased balancing cost arising from flexible behaviour of final prosumers which serve as a buffer between balancing market and the intermittent and variable WPP's production. The second type of aggregation in the thesis is focused on an energy community. The energy community will participate in the power system transition by allowing the participation of citizens in the clean energy transition in diverse legal forms, such as associations, cooperatives, partnerships, non-profit organizations, and small/medium enterprises. Community members investigated in the thesis are equipped with PV, flexible electric heating, flexible household appliances, and have an opportunity of smart EV charging. The community is operated by the community manager (CM) who is in control of flexible household devices through HEMS. The CM tackles the issue of the stochastic nature of PV and households' consumption by providing flexibility incentives to community members in order to reduce the deviation from preannounced DA schedule. The energy community participates on the market as a single entity and the cost of community members is calculated ex-post, after energy delivery which makes the optimization algorithm simple to solve. Prices for the internal energy exchange between community members are calculated based on three pricing mechanisms: Bill Sharing Method Net (BSMN), MidMarket Rate Net (MMRN), and Supply Demand Ratio Net (SDRN) taking into account the net load of each community member, DA energy prices and flexibility incentives. Participation in the energy community together with the price calculation developed in the thesis which is conducted in a two-stage process guarantee lower electricity cost to each community member compared to their individual contract with the supplier. Ambiciozni ciljevi Europske unije teže smanjenju stakleničkih plinova za 55% do 2030. godine u usporedbi s emisijama iz devedestih godina prošlog stoljeća kako bi se smanjio globalni porast temperature na 1.5°C uz povećanje energetske učinkovitosti. Kako bi se to ostvarilo, potrebno je povećanje udjela obnovljivih izvora energije (OIE) što je jedan od glavnih ciljeva tranzicije prema niskougljičnom elektroenergetskom sustavu. Upravljanje elektroenergetskim sustavom s visokim udjelom OIE je složenije i zahtjevnije od upravljanja tradicionalnim elektroenergetskim sustavom. Zbog svoje isprekidane prirode, OIE zahtijevaju dodatnu razinu fleksibilnosti kako bi se osigurao stabilan i siguran rad elektroenergetskog sustava. U prošlosti su fleksibilnost pružale konvencionalne elektrane, kao što su manje fleskibilne elektrane na ugljen te plinske turbine otvorenog ciklusa (OCGT) i elektrane s unutarnjim izgaranjem na prirodni plin (ICE) s visokom razinom fleksibilnosti koju karakterizira kratko minimalno vrijeme prije ponovnog gašenja i paljenja, kratko vrijeme pokretanja i niski troškovi pokretanja. Unatoč svim izazovima koji se javljaju u tranziciji prema niskougljičnom elektroenergetskom sustavu, operator sustava dužan je na sigurnan i efikasnan način planirati i upravljati sustavom. Povećana potreba za fleksibilnošću u zelenoj energetskoj tranziciji otvara vrata za pružanje pomoćnih usluga od strane krajnjih korisnika čija se uloga značajno mijenja. Od pasivnih entiteta, krajnji kupci postaju aktivni mrežni sudionici uključeni u rad elektroenergetskog sustava. S nedavnim smanjenjem cijena niskougljičnih tehnologija, sve više krajnjih kupaca ulaže u fotonaponske (PV) sustave, baterijske spremnike, električna vozila (EV) i sustave za upravljanje energijom u kućanstvu (HEMS). Kako bi krajnji kupci u potpunosti iskoristili svoj potencijal, europske direktive ističu njihovu važnost te ih stavljaju u centar niskougljične tranzicije. Posebno je istaknuto da se svim krajnjim kupcima moraju omogućiti poštena i ekonomična rješenja pružajući im na tranparetan i lako razumljiv način različite mogućnosti odabira cijena električne energije, zajedno s alatima za usporedbu cijena, koji će omogućiti brzu i prikladnu promjenu opskrbljivača. Krajnji kupci trebaju imati točne informacije o svojem obračunu koje se temelje na stvarnoj potrošnji električne energije što im omogućuje bolju kontrolu vlastite potrošnje i troška električne energije. Zbog premalih snaga krajnjih kupaca, novi tržišni subjekt agregator okuplja krajnje korisnike i njihovu fleksibilnost te sudjeluje na različitim tržištima. Kako bi se agregatorima omogućilo posrednost između tržišta i krajnjih kupaca te kako bi se osiguralo da krajnji kupac ostvaruje odgovarajuću korist od njihove aktivnosti, svaki krajnji kupac treba biti obaviješten o izabranom modelu koji sadržava transparentna i poštena pravila. Kako bi se na pošten način potaknulo upravljanje potrošnjom, usluge koje nude agregatori trebaju biti definirane na svim tržištima, uključujući tržišta električnom energijom, tržišta pomoćnih usluga i tržišta kapaciteta. Ugovor o agregiranju svaki krajnji kupac može sklopiti neovisno o svom opskrbljivaču. Fleksibilno ponašanje krajnjeg kupca može se nagraditi izravnim poticajima, smanjenjem računa za električnu energiju ili čak smanjenom investicijskom cijenu za brojne niskougljične tehnologije i fiksnim godišnjim izravnim plaćanjima za fleksibilno upravljanje kućanskim uređajima. Postoje dvije grupe odziva potrošnje na temelju kojih krajnji korisnici mogu pružiti fleksibilnost elektroenergetskom sustavu. Prva grupo obuhvaća cjenovno potaknute programe odziva potrošnje, dok druga grupa obuhvaća programe stimulirane različitim poticajima. U cjenovno potaknute programe spadaju različite opcije promijenjivih cijena električne energije: • Višetarifini sustavi - dvije ili više unaprijed određenih tarifa koje se izmijenjuju tijekom dana u unaprijed određenim fiksnim intervalima za vrijeme trajanja ugovora. Svaka tarifa pokriva dulji vremenski interval tijekom dana (npr. niže cijene tijekom noći i više cijene tijekom dana). Visoke cijene tijekom vršnog opterećenja - značajni porast cijena električne energije za vrijeme vršnog opterećenja tijekom nekoliko kritičnih dana u godini koji su unaprijed najavljeni. • Popusti tijekom vršnog opterećenja - popusti krajnjim korisnicima koji pristanu smanjiti svoju potrošnju za vrijeme vršnog opterećenja. • Postupno povećanje tarife ovisno o ukupnoj potrošnji - količina potrošene električne energije podijeljena je u više kategorija. Svaka kategorija odgovara određnoj cijeni koja raste s povećanjem potrošnje i prelaskom u iduću kategoriju. Ukupna mjesečna cijena jednaka je sumi umnoška cijene u pojedinoj kategoriji i količini potrošene električne energije u toj kategoriji. • Dinamičke cijene na satnoj razini - cijene određene dan-unaprijed koje variraju na satnoj razini te prate stanje na tržištu električnom energijom. Programi stimulirani poticajima mogu se podijeliti u četiri kategorije: • Direktno upravljanje potrošnjom - najčešće direktno upravljanje klimatizacijskim uređajima, grijanjem i bojlerima od strane operatora sustava. Operator sustava unaprijed odredi maksimalni broj aktivacija i vrijeme trajanja usluge. S obzirom na to da krajnji korisnici ugovorom pristanu na izravno upravljanje uređajima od strane operatora sustava, najčešće se ne šalje nikakva obavijest krajnjim potrošačima ili se pošalje neposredno prije aktivacije usluge. Krajnji potrošači dobivaju fiksni iznos naknade određene ugovorom te dodatnu nakandu ukoliko je operator sustava uslugu aktivirao. • Programi smanjenja potrošnje - programi u kojima se unaprijed najavi krajnjim korisnicima kada je potrebno smanjiti potrošnju (nekoliko minuta, sati ili čak dan unaprijed). Krajnji korisnik smanjuje svoju potrošnju automatiziranim načinom ili ručno, ovisno o uvjetima dogovorenim u ugovoru. • Programi prekida potrošnje - krajnji korisnici u ovom programu pristaju na djelomični ili potpuni prekid potrošnje za vrijeme vrlo visokih cijena električne energije ili u trenucima kada je ugrožena sigurnost elektroenergetskog sustava. • Tržišno orijentirani programi - obuhvaćaju agregiranje krajnjih korisnika od strane agregtora koji sudjeluje na tržištu pomoćnih usluga. Doktorska disertacija istražuje utjecaj različitih cijenovnih mehanizama na krajnje kupce u europskim zemljama, uzimajući u obzir ne samo cijene električne energije, već i naknade za prijenosnu i distribucijsku mrežu, različite vrste poreza i cjenovnu politiku vezanu uz OIE instalirane na strani krajnjeg kupca. Iako krajnji kupci imaju mogućnost odabira dinamičkih cijena koje reflektiraju tržišne cijene samo u osam zemalja u Europi, energetske politike ističu da države članice moraju omogućiti sklapanje ugovora s dinamičkim cijenama za krajnje kupaca s ugrađenim pametnim brojilima od strane barem jednog opskrbljivača. U disertaciji se uspoređuju troškovi krajnjih korisnika koji imaju mogućnost odabira jednotarifne cijene, dvotarifne cijene i dinamičke cijene pokazujući fleksibilnije ponašanje i smanjenje računa za električnu energiju kod dinamičkih cijena. Trenutna struktura cijena (niže prodajne cijene od kupovnih cijena) potiče krajnje kupce da preusmjere svoju fleksibilnu potrošnju u razdoblje s visokom proizvodnjom iz OIE, umjesto da višak prodaju opskrbljivaču. Nadalje, doktorska disertacija se bavi različitim oblicima agregacije koji rezultiraju ekonomskim povlasticama za sve uključene subjekte, ali i smanjenjem negativnog utjecaja varijabilne proizvodnje iz OIE. Prva vrsta agregiranja razmatrana u disertaciji je formiranje inovativnog oblika bilančne grupe koja se sastoji od agregatora krajnjih kupaca s vlastitiom proizvodnjom i vjetroelektrane (VE) koji sudjeluju na na tržištu dan unaprijed i na tržištu uravnoteženja. Problem je definiran kao stohastički dvorazinski model mješovitog cjelobrojnog programiranja baziran na Stackelbergovoj igri. U gornjoj razini promatra se maksimizacija profita agregatora i VE koji predstavljaju vođe u Stackelbergovoj igri određujući cijene aktivnim kupcima s vlastitiom proizvodnjom. Donja razina minimizira trošak električne energije aktivnih kupaca s vlastitom proizvodnjom koji na temelju cjenovnih signala iz gornje razine optimiziraju svoju potrošnju te sudjeluju u razmjeni energije s VE nastojeći smanjiti njena odstupanja od dan-unaprijed ugovorenog profila proizvodnje upravljajući vlastitim baterijskim spremnicima i fleksibilnim grijanjem. Promatrane su tri različite mogućnosti određivanja cijena krajnjim kupcima: unaprijed dugoročno definirane dvotarifne cijene, dinamičke promijenjive cijene koje određuje agregator optimizacijom te tržišne cijene uvećane za fiksnu naknadu od strane agregatora. Fokus je stavljen na uspredbu individualnog nastupa agregatora i VE na tržištu te njihovo zajedničko sudjelovanje kojim se smanjuju troškovi električne energije krajnjih kupaca i povećava profit VE zbog smanjenih troškova uravnoteženja koji proizlaze iz fleksibilnog ponašanja krajnjih kupaca koji služe kao tzv. amortizer između tržišta uravnoteženja i isprekidane proizvodnje iz VE. Rezultati su pokazali da dinamičke promjenjive cijene koje određuje agregator optimizacijom potiču krajnje korisnike na fleksibilno ponašanje kada je potrebno pomoći VE u smanjenju odstupanja. Tako određene cijene pogoduju i agregatoru i krajnjim korisnicima jer optimizacija uzima u obzir i cijene električne energije na tržištu te potiče krajnje korisnike na smanjenje potrošnje za vrijeme visokih cijena čime se direktno smanjuje trošak krajnjih korisnika i povećava profit agregatora. Model je dodatno istražio kako povećanje broja članova bilančne grupe koji imaju baterijski spremnik utječe na tijek novca unutar grupe. Povećanje broja krajnjih korisnika s baterijskim spremnikom u bilančnoj grupi ne umanjuje značajno trošak bilančne grupe. Međutim, kod tržišnih cijena uvećanih za fiksnu naknadu od strane agregatora povećanjem broja baterija u bilančnoj grupi značajno se smanjuje trošak krajnjih korisnika. Upravo zato što su te cijene više orijentirane na krajnjeg korisnika i smanjenje njegovog troška, ne potiču pružanje usluge fleksibilnosti VE. Druga vrsta agregacije usmjerena je na energetsku zajednicu. Energetska zajednica sudjelovat će u rekonstrukciji elektroenergetskog sustava sudjelovanjem građana u zelenoj tranziciji u različitim pravnim oblicima, poput udruga, zadruga, partnerstava, neprofitnih organizacija i malih / srednjih poduzeća. Metode izračuna troškova u energetskoj zajednici svrstane su u tri kategorije: modeli bazirani na teoriji igara, modeli bazirani na formiranju koalicije i modeli u kojima se cijene računaju ex-post izvan optimizacijskog algoritma. Modeli bazirani na teoriji igara su računski zahtjevni te njihova složenost raste eksponencijalno s brojem članova. Modeli bazirani na formiranju koalicije ponekad su ograničeni s ukupnim brojem članova u koalciji što spriječava formiranje velike koalicije koja omogućuje ostvarivanje najvećih ušteda što potencijalno dovodi do financijskog nezadovoljstva članova zajednice. Modeli u kojima se cijene računaju ex-post jednostavni su za implementaciju i garantiraju konvergenciju, međutim neki od njih ne rezultiraju nižim troškovima članovima zajednice. Model predstavljen u disertaciji riješio je taj problem uvođenjem dvostupanjskog računanja troška električne energije. Članovi zajednice u disertaciji opremljeni su solarnim panelima, fleksibilnim električnim grijanjem, baterijskim spremnikom, fleksibilnim kućanskim aparatima i imaju mogućnost pametnog punjenja EV. Zajednicom upravlja upravitelj zajednice (UZ) koji kontrolira fleksibilne uređaje u kućanstvu putem HEMS-a. UZ uzima u obzir stohastičku prirodu solarnih panela i potrošnje kućanstava pružajući poticaje za fleksibilnost članovima zajednice kako bi se smanjilo odstupanje od dan-unaprijed najavljenog rasporeda. Uštede ostavrene pametnim upravljanjem uređajima u kućanstvu dijele se među članovima energetske zajednice. UZ je entitet drugačiji od tradicionalnog opkrbljivača jer mu cilj nije ostvarivanje profita. To je zapravo platforma koja članovima zajednice pruža različite opcije pri monetiziranju fleksibilnosti, ali ih izlaže i riziku promjenjivosti cijena koji je inače tradicionalno snosio opskrbljivač. Kod tradicionalog ugovora s opskrbljivačem opisanog u disertaciji prema danskom modelu maloprodajnog tržišta (Danska je odabrana u disertaciji zbog javno dostupnih podataka o svim komponentama računa električne energije, međutim model se može primijeniti na bilo kojem maloprodajnom tržištu koje nudi mogućnost odabira dinamičkih cijena) krajnji korisnik snosi trošak električne energije, trošak uravnoteženja po svakom kupljenom ili prodanom kWh električne energije te mrežne trošakove za svaki kupljeni kWh električne energije. Energetska zajednica sudjeluje na tržištu kao jedna cjelina, a troškovi članova zajednice računaju se dan nakon isporuke energije, izvan optimizacijskog algoritma što ga čini jednostavnim za rješavanje. Energetska zajednica kao cjelina snosi trošak električne energije i mrežne trošakove za svaki kupljeni kWh električne energije. Za razliku od individualnog ugovora s opskrbljivačem gdje se plaća određeni trošak uravnoteženja za svaki kupljeni i prodani kWh električne energije, energetska zajednice snosi troškove uravnoteženja kada odstupa od dan-unaprijed predviđenog rasporeda. Smanjenje troškova uravnoteženja ostvareno je fleksibilnim poticajima. Cijene za unutarnju razmjenu energije između članova zajednice računaju se na temelju tri mehanizma određivanja cijena: neto metoda dijeljenja računa (eng. Bill Sharging Method Net), neto srednje-tržišna stopa (eng. Mid-Market Rate Net) i neto omjer opskrbe i potražnje (eng. Supply Demand Ratio Net), uzimajući u obzir neto potrošnju svakog člana zajednice (razliku između ukupne potrošnje i proizvodnje na satnoj razini), dan-unaprijed cijene energije i poticaje za fleksibilnost. Cijene se računaju u dvostupanjskom postupku koji jamči niže troškove električne energije svakom članu zajednice u odnosu na njihov pojedinačni ugovor s opskrbljivačem. U prvom stupnju računaju se cijene za kupnju i prodaju električne energije unutar energetske zajednice za svaki sat i za svaku metodu zasebno. Nakon toga slijedi izračun ukupnog dnevnog ili mjesečnog troška svakog člana zajednice uzimajući u obzir da li je član zajednice u pojedinom satu kupac ili prodavatelj električne energije. U drugom stupnju uspoređuje se trošak svakog člana zajednice s troškom pri individualnim ugovorom s opskrbljivačem. Ukoliko bilo koji član energetske zajednice ima viši trošak električne energije na kraju obračunskog razdoblja (dnevnog ili mjesečnog) radi se preraspodjela troškova. Preraspodjela troškova omogućuje da svaki član zajednice ima manji trošak unutar zajednice u usporedbi s individualnim ugovorom s opskrbljivačem. Izračuna se minimalna vrijednost potrebne preraspodjele troškova na temelju razlike u pojedinačnom trošku i trošku svakog korisnika energetske zajednice te se matematičkim modelom definiranom u disertaciji dolazi do novih troškova koji garantiraju niži trošak električne energije unutar zajednice za sve članove zajednice. Od tri navedene metode izračuna cijena električne energije unutar zajednice, neto srednje-tržišna stopa i neto omjer opskrbe i potražnje garantiraju niže cijene električne energije svakom članu zajednice. Zbog specifičnosti izračuna cijena u neto metodi dijeljenja računa, članovi zajednice s vlastitom proizvodnjom snose viši trošak električne energije jer se višak proizvodnje unutar zajednice dijeli besplatno, čime profitiraju isključivo krajnji kupci bez vlastite proizvodnje.

U današnje je vrijeme poslovanje bez razmjene sigurnosno osjetljivih službenih, pa i klasificiranih podataka, nezamislivo. S ciljem unaprjeđenja poslovanja i konkurentnosti na globalnom tržištu, organizacije, institucije i pravne osobe sve se češće okreću elektroničkoj razmjeni podataka. Podaci se elektronički razmjenjuju informacijskim sustavima, što sa sobom nosi određene rizike informacijske sigurnosti proizašle iz okruženja u kojem organizacija, institucija ili pravna osoba posluje. U ovom specijalističkom radu napravljena je studija slučaja procjene rizika gubitka i curenja klasificiranih podataka koje zaposlenici fiktivne tvrtke, koja posluje s NATO institucijama, pohranjuju, obrađuju i razmjenjuju na klasificiranom informacijskom sustavu. Za umanjivanje osam prepoznatih rizika predložene su, opisane i testirane neke od tržišno dostupnih odgovarajućih naprednih tehničkih mjera, kao što su jednosmjerni gateway uređaji, sigurnosni mehanizam 802.1X, VPN gateway uređaji, aplikacije za izvanmrežnu enkripciju podataka, kriptirani mediji za pohranu i prijenos podataka, rješenja za upravljanje i nadzor ispisa te alati i rješenja za restriktivnu uporabu računala i pametnih mobilnih uređaja. Naposljetku je, s ciljem umanjena gubitka i curenja nestrukturiranih klasificiranih podataka, predložen i opisan specijalizirani analitički DLP sustav koji sadržaj podataka prepoznaje uz pomoć algoritama strojnog učenja. Rezultat studije pokazao je da je za cjelovito i sveobuhvatno umanjivanje rizika gubitka i curenja klasificiranih podataka potrebno postići sinergiju administrativnih i tehničkih mjera. Business is nowadays inconceivable without the exchange of official sensitive and even classified data. In order to enhance their operability and competitiveness in the global market, organizations, institutions and companies are increasingly turning to e-business and electronic data exchange. Data is exchanged electronically via information systems; this carries certain information security risks arising from the environment in which an organization, an institution or a company operates. This paper analyzes the risk of loss and leakage of classified data by exploring a case study of a fictitious corporate NATO partner using a classified information system to store, process and exchange NATO classified data. It also proposes, outlines and tests certain commercially available appropriate advanced technical measures to mitigate the eight identified risks, such as unidirectional gateways, the 802.1X security mechanism, VPN gateways, offline data encryption applications, encrypted data storage media, print management and control solutions and tools and solutions for restricting computer and smart mobile device usage. Finally, it outlines a specialized analytical DLP system, which recognizes the content of the data with the help of machine learning algorithms in order to reduce the loss and leakage of unstructured classified data. The results of the study show that a full-scale, integral mitigation of the risk of loss and leakage of classified data requires a synergy of administrative and technical measures.

Background Nuclear Magnetic Resonance (NMR) relaxometry is widely used for food products characterization. In order to exploit the full potential of the relaxation methods one can look at magnetic field dependence of spin-lattice relaxation. Analysis of relaxation dispersion characteristics of food systems may complement knowledge about composition and dynamics of their constituents, in particular, of water. Scope and approach In this article, we review the basic principles as well as recent applications of field-cycling NMR relaxometry in different food systems. Key findings and conclusions The inter- and intra-molecular interactions modulated by molecular dynamics can be efficiently studied with NMR relaxometry. This method can be exploited for discrimination of liquids, determination of diffusion coefficient or paramagnetic ion concentration, observation of crystallization/solidification processes. The technique has already proven to be helpful to investigate changes occurring in food products due to different processing techniques and to detect food adulteration. FFC benchtop instruments represent a new frontier in food studies.

Мета досліджень - комплексна оцінка доїльної установки карусельного типу Autorotor PerFormer Subwaу на 80 доїльних місць фірми «GEA Farm Technologies» за показниками якості, встановлення конструкційних особливостей та їхній вплив на якість роботи установки, визначення можливості занесення її до Державного реєстру технічних засобів для АПК України.Методи досліджень: візуальний огляд та аналіз конструкційних особливостей доїльної установки; вимірювання параметрів і характеристик засобами вимірювальної техніки; хронометражні спостереження за технологічними операціями.Результати досліджень: Вимірюванням параметрів та режимів роботи доїльної установки встановлено, що вакуумна система забезпечує стабільний рівень вакууму в межах від 43,8 кПа після вакуумного насоса до 42,8 кПа в магістралі після санітарної пастки, а падіння рівня вакууму в доїльній системі становить 0,8 кПа, а в молочній системі 1 кПа, що відповідає вимогам ДСТУ ISO 5707. Тривалість фаз пульсації також перебуває в межах нормативних значень. Показники молоковиведення є досить високими - середня інтенсивність молоковиведення складає 2,35 кг/хв., а максимальна – 4,49 кг/хв. Середній час доїння одної корови становить 5,07 хв. Висока встановлена потужність доїльної установки 172,5 кВт зумовлена використанням проточного охолоджувача молока, холодоносій для якого виробляється дилером зі встановленою потужністю 108 кВт. Загальна споживана потужність доїльної установки становить 82,0 кВт, питомі витрати електроенергії на одне короводоїння – 0,28 кВт∙год/гол, а без врахування охолодження молока - 0,11 кВт•год/гол, продуктивність установки за годину основного часу – 282 корови. Обслуговує установку 5 операторів. Річні затрати праці на обслуговування доїльної установки становлять 19,46 люд.год/гол, а річні експлуатаційні витрати – 6033 грн/гол.Особливості конструкції доїльної установки: автоматизовані системи управління доїнням DeMax та Metatron/DemaTron; застосування важеля PosiControl для автоматичне піднімання і встановлення доїльного апарата; потужні гідромотори та нейлонові ролики для забезпечення плавного і тихого руху платформи; покриття, які контактують з водою, стічними водами і брудом виконані з нержавіючої сталі; стійла для доїння мають велику площу та виконані з невеликим ухилом, що полегшує їх ополіскування та евакуацію бруду і стічних вод; захист чутливих компонентів доїльного залу від води і бруду завдяки тунельній системі та зручний доступ до них.Висновки. Технічні характеристики та параметри роботи доїльної установки відповідають вимогам міжнародних стандартів; доїльна установка якісно та надійно виконує технологічний процес доїння корів, забезпечуючи високу пропускну здатність і скорочення загального часу доїння; максимальна автоматизація та застосовані інноваційні конструкційні рішення забезпечують комфортність і безпечність тваринам та персоналу під час доїння корів., The purpose of the research is a comprehensive assessment of the carousel-type milking unit Autorotor PerFormer Subwau on 80 milking parlors of GEA Farm Technologies according to quality indicators, establishment of design features and their impact on the quality of the unit, determination of its inclusion in the State Register of Technical Equipment for AIC of Ukraine.Research methods: research was carried out by visual inspection and analysis of design features of the milking parlor, measurement of parameters and characteristics with the use of measuring equipment; time observations of technological operations.Research results: Measurement of parameters and modes of operation of the milking parlor shows that the vacuum system provides a stable vacuum level in the range from 43.8 kPa after the vacuum pump to 42.8 kPa in the line after the sanitary trap, and the drop in vacuum level in the milking system is 0.8 kPa, and in the dairy system 1 kPa, which meets the requirements of DSTU ISO 5707. The duration of the pulsation phases is also within the normative values. The indicators of milk excretion are quite high - the average intensity of milk excretion is 2.35 kg / min., And the maximum intensity of milk excretion is 4.49 kg / min. The average milking time of one cow is 5.07 minutes. The high installed capacity of the milking unit of 172.5 kW is due to the use of a flow-through milk cooler, the coolant for which is produced by a dealer with an installed capacity of 108 kW. The total power consumption of the milking parlor is 82.0 kW. Specific electricity consumption per cow is 0.28 kWh /h . and without taking into account the cooling of milk - 0.11 kWh / head. Productivity of installation for an hour of the main time makes 282 cows. Serves the installation of 5 operators. Annual labor costs for maintenance of the milking parlor are 19.46 man-hours / head, and annual operating costs - 6033 UAH / head. Features of milking machine design: automated milking control systems DeMax and Metatron / DemaTron; application of the PosiControl lever for automatic lifting and installation of the milking machine; powerful hydraulic motors and nylon rollers to ensure smooth and quiet movement of the platform; coatings in contact with water, sewage and dirt, made of stainless steel; milking stalls have a large area and are made with a small slope, which facilitates their rinsing and evacuation of dirt and sewage; protection of sensitive components of the milking parlor from water and dirt thanks to the tunnel system and convenient access to them.Conclusions: Technical characteristics and parameters of the milking parlor meet the requirements of international standards; the milking installation qualitatively and reliably carries out technological process of milking of cows, providing high throughput and reduction of the general time of milking; maximum automation and applied innovative design solutions provide comfort and safety to animals and staff during milking cows., Цель исследований - комплексная оценка доильной установки карусельного типа Autorotor PerFormer Subwaу на 80 доильных мест фирмы GEA Farm Technologies по показателям качества, установление конструкционных особенностей и их влияние на качество работы установки, определение возможности занесения ее в Государственный реестр технических средств для АПК Украины.Методы исследований: исследования осуществляли визуальным осмотром и анализом конструкционных особенностей доильной установки; измерением параметров и характеристик с использованием средств измерительной техники; хронометражного наблюдения за технологическими операциями.Результаты исследований: измерением параметров и режимов работы доильной установки установлено, что вакуумная система обеспечивает стабильный уровень вакуума в пределах от 43,8 кПа после вакуумного насоса до 42,8 кПа в магистрали после санитарной ловушки, а падение уровня вакуума в доильном системе составляет 0,8 кПа, а в молочной системе 1 кПа, что соответствует требованиям ДСТУ ISO 5707. Продолжительность фаз пульсации также находится в пределах нормативных значений. Показатели молоковыведения достаточно высокими - средняя интенсивность молоковыведения составляет 2,35 кг / мин., а максимальная - 4,49 кг / мин. Среднее время доения одной коровы составляет 5,07 мин. Высокая установленная мощность доильной установки 172,5 кВт обусловлена использованием проточного охладителя молока, хладоноситель для которого производится охладителем с установленной мощностью 108 кВт. Общая потребляемая мощность доильной установки составляет 82,0 кВт. Удельные затраты электроэнергии на одно короводоение составляют 0,28 кВт∙ч / гол. а без учета охлаждения молока - 0,11 кВт • ч / гол. Производительность установки в час основного времени составляет 282 коровы. Обслуживает установку 5 операторов. Годовые затраты труда при обслуживании доильной установки составляют 19,46 чел.час / гол, а годовые эксплуатационные расходы - 6033 грн/гол. Особенности конструкции доильной установки: автоматизированные системы управления доением DeMax и Metatron/DemaTron; применения рычага PosiControl для автоматического поднятия и установки доильного аппарата; мощные гидромоторы и нейлоновые ролики для обеспечения плавного и тихого движения платформы; покрытия, соприкасающихся с водой, сточными водами и грязью, выполнены из нержавеющей стали; стойла для доения имеют большую площадь и выполнены с небольшим уклоном, что облегчает их ополаскивания и эвакуацию грязи и сточных вод; защиту чувствительных компонентов доильного зала от воды и грязи благодаря туннельной системе и удобный доступ к ним.Выводы. Технические характеристики и параметры работы доильной установки соответствуют требованиям международных стандартов; доильная установка качественно и надежно выполняет технологический процесс доения коров, обеспечивая высокую пропускную способность и сокращение общего времени доения; максимальная автоматизация и примененные инновационные конструкционные решения обеспечивают комфортность и безопасность животных и обслуживающего персонала во время доения коров.

Purpose of the study. Assessment of agro-ecological safety of tractors with non-standard type of propulsion on the headband by assessing the degree of action of the tractor propulsion on the ground during its rotation and rational aggregation of the tractor with the agricultural machine.Research methods. Determination of the effect on the ground of tractor engines by mathematical modeling and comparison of the obtained results with experimental studies.The results of the study. When evaluating the traction properties of the tractor propulsion, its active work is considered. Passive work leads to the displacement of the tractor mover from the direction of its movement, as a result of which its use increases, which leads to crushing of the soil. This is one of the reasons for the decline in the agro-ecological properties of a tractor in a headband.The proposed approach to the analysis of tractor motion modes allows already at the design stage to assess the influence of design parameters and schemes on the characteristics of its turning. In addition to the main characteristics of curvilinear movement (turning radius, traction and lateral forces in contact with the propulsion soil), the proposed methodology allows us to calculate a number of additional parameters (tractor lateral withdrawal) due to sliding and elastic component, the actual speed and slipping of the propulsion, etc. These indicators are the basis assessment of agro-ecological properties of tractors.Experimental studies were carried out in the summer and autumn on the arable land of tractors Case IH Magnum 380, Case IH Magnum 380 Rowtrac and Case IH Steiger 370 Rowtrac when coupled with a Kverneland RW 100 plow in a field after harvesting (soil type - medium-loamy black soil hardness of 1.5 MPa and humidity of 0.3-0.4 HB in the summer and 1.3 MPa, 0.4-0.5 HB in the autumn.The dense area of the headland of the tractor unit, depending on the method of turning, is in the range from 15.0% to 75.0% of the total area of the treated field.Conclusions. Comparison of the agro-ecological indicators of tractors with different layouts of movers showed that the Case IH Steiger 370 Rowtrac tractor with caterpillar movers of the front and rear axles has the best performance in terms of density and hardness of the soil along the tracks of the mover when turning. Slight deviations of the density and hardness of the soil from the standards when turning has a Case IH Magnum 380 tractor with wide-spaced dual front wheels and rear axles built. The solution to the problem of reducing the degree of influence of tractor movers on the soil when it is turned in the direction of ensuring standard values of agro ecological safety can be achieved by rational combining of the tractor with an agricultural machine, in which the direction of speed of the tractor mover will have a minimum deviation from its instantaneous center of speed, as well as by shutting down at turning additional wheels from the main wheel of two and three-wheeled tractor propulsors., Цель исследования. Оценка агроэкологической безопасности тракторов с нестандартным типом движителя на поворотной полосе за счет оценивания степени действия движителей трактора на почву при его повороте и рационального агрегатирования трактора с сельхозмашиной.Методы исследования. Определение влияния на почву движителей трактора путем математического моделирования и сравнения полученных результатов с экспериментальными исследованиями.Результаты исследования. При оценке тяговых свойств движителя трактора рассматривается его активная работа. Пассивная работа приводит к смещению движителя трактора от направления его движения, в результате чего повышается его юз, который приводит к смятию почвы. Это является одной из причин снижения агроэкологических свойств трактора на повороте.Предложенный подход анализа режимов движения трактора позволяет уже на стадии проектирования осуществлять оценку влияния конструктивных параметров и схем на характеристики его поворота. Кроме основных характеристик криволинейного движения (радиус поворота, тяговые и боковые усилия в контакте с почвой движителя), предлагаемая методология позволяет рассчитать ряд дополнительных параметров (боковой увод трактора) за счет скольжения и упругой составляющей, действительную скорость и буксование движителя и др. Данные показатели являются основой оценки агроэкологических свойств тракторов.Экспериментальные исследования были проведены в летне-осенний период на пахотных работах тракторов Case IH Magnum 380, Case IH Magnum 380 Rowtrac и Case IH Steiger 370 Rowtrac при агрегатировании с плугом Kverneland RW 100 в поле после уборки пшеницы (тип грунта – чернозем средне-суглинистый глубокий по твердости 1,5 МПа и влажности 0,3-0,4 НВ в летний и 1,3 МПа, 0,4-0,5 НВ в осенний период.Плотная площадь поворотной полосы тракторного агрегата в зависимости от способа поворота находится в пределах от 15,0 % до 75,0 % общей площади обработанного поля.Выводы. Сравнение агроэкологических показателей тракторов с различной компоновкой движителей показало, что по плотности и твердости почвы по следам движителя при повороте лучшие показатели имеет трактор Case IH Steiger 370 Rowtrac с гусеничными движителями переднего и заднего мостов. Незначительные отклонения плотности и твердости почвы от нормативов при повороте имеет трактор Case IH Magnum 380 с широко разнесеннымы сдвоенными колесами переднего и строенными заднего мостов. Решение проблемы снижения степени воздействия движителей трактора на почву при его повороте в направлении обеспечения нормативных значений агроэкологической безопасности может быть достигнуто путем рационального агрегатирования трактора с сельхозмашиной, при котором направление скорости движителя трактора будет иметь минимальное отклонение от его мгновенного центра скоростей, а также путем отключения при повороте дополнительных колес двух- и трехколесных движителей трактора., Мета дослідження. Оцінка агроекологічної безпеки тракторів з нестандартним типом рушія на поворотній смузі через оцінювання ступеня дії рушіїв трактора на ґрунт під час повороту та раціонального агрегатування трактора із сільгоспмашиною.Методи дослідження. Визначення дії рушіїв трактора на ґрунт математичним моделюванням та порівнянням отриманих результатів з експериментальними дослідженнями.Результати дослідження. Оцінюючи тягові властивості рушія трактора, розглядається його активна робота. Пасивна робота призводить до зміщення рушія трактора від напрямку його руху, внаслідок чого підвищується його юз, який призводить до зминання ґрунту. Це є однією з причин зниження агроекологічних властивостей трактора на повороті.Запропонований підхід аналізу режимів руху трактора вже на стадії проектування допомагає здійснювати оцінку впливу конструкційних параметрів і схем на характеристики його повороту. Окрім основних характеристик криволінійного руху (радіус повороту, тягові і бокові зусилля в контакті з ґрунтом рушія), запропонована методологія дає змогу розрахувати ряд додаткових параметрів (бокове відхилення трактора) через ковзання та пружної складової, дійсну швидкість і буксування рушія тощо. Ці показники є основою оцінки агроекологічних властивостей тракторів.Експериментальні дослідження були проведені в літньо-осінній період на орних роботах тракторів Case IH Magnum 380, Case IH Magnum 380 Rowtrac і Case IH Steiger 370 Rowtrac в агрегатуванні з плугом Kverneland RW 100 на полі після збирання пшениці (тип гранту – чорнозем середньо-суглинний глибокий за твердості 1,5 МПа і вологості 0,3-0,4 НВ в літній і 1,3 МПа, 0,4-0,5 НВ в осінній період.Щільна площа поворотної смуги тракторного агрегата залежно від способу повороту знаходиться в межах від 15,0 % до 75,0 % загальної площі обробленого поля.Висновки. Порівняння агроекологічних показників тракторів з різним компонуванням рушіїв показало, що за щільністю і твердістю ґрунту по слідах рушія на повороті кращі показники має трактор Case IH Steiger 370 Rowtrac з гусеничними рушіями переднього і заднього мостів. Незначні відхилення щільності і твердості ґрунту від нормативів на повороті має трактор Case IH Magnum 380 з широко рознесеними здвоєними колесами переднього і строєними заднього мостів. Рішення проблеми зниження ступеня дії рушіїв трактора на ґрунт під час повороту у напрямку забезпечення нормативних значень агроекологічної безпеки може бути досягнуто раціональним агрегатуванням трактора із сільгоспмашиною, за якого напрямок швидкості рушія трактора буде мати мінімальне відхилення від його миттєвого центра швидкостей, а також вимкненням на повороті додаткових коліс дво- та триколісних рушіїв трактора.

The purpose of research: to determine the main indicators and compliance with current regulations in the process of testing a modern milk cooler tank.Research methods - indicators that characterize the quality of the technological process of primary milk processing using a milk cooler tank TCooL XXL manufactured by “GEA Farm Technologie”s GmbH (Germany) were determined by the methods of SOU 74.3-37-274. Evaluation of the design and technical characteristics of the milk cooler tank was carried out in accordance with the requirements of DSTU ISO 5708.Research results. In the process of primary processing of milk, cooling is one of the most effective ways to preserve its technological properties. The TCooL XXL milk tank cooler is equipped with two compressor units that run on environmentally friendly R404A refrigerant and is characterized by high reliability and economy. The operation of the cooling tank is controlled using an electronic control unit TCooL, which contains electrical devices that provide switching, protection, status indication of connected electrical circuits and proof of technological parameters of its operation, tank flushing, as well as diagnostics of the refrigeration unit and detects damage, both in the program and in the mechanical part of the cooling tank. The uniformity of fat distribution in milk during its cooling and storage is 99.0%. Thermal insulation of the cavity between the inner and outer walls provides an increase in the average temperature of chilled milk, when the compressor-condenser unit is turned off for 10 hours of storage, by + 1 ° C (according to standards not more than + 2 ° C). The total duration of the technological process of milk cooling is 2,55 hours, which meets the regulatory requirements (not more than 3 hours). The total cooling time of milk from two milkings is 4,95 hours. Specific electricity consumption is 4.25 kWh / 1000 liters. Direct operating costs for the use of the milk cooler tank are UAH 53.83 / 1000 liters.Conclusions. In the design of the components of the milk cooler tank, advanced engineering and design solutions are used, which allow to ensure high quality and reliability of the technological process of milk cooling, as well as compliance with modern ergonomic requirements. The use of milk cooler tanks of the TSool XXL series manufactured by GEA Farm Technologies GmbH is advisable on large farms with a daily milk yield of more than 20,000 liters of milk., Цель исследований: определить основные показатели и соответствие требованиям действующих нормативов в процессе апробации современного танка-охладителя молока.Методы исследований - показатели, характеризующие качество выполнения технологического процесса первичной обработки молока с использованием танка-охладителя молока TCooL XXL производства фирмы “GEA Farm Technologies” GmbH (Германия) определяли по методам СОУ 74.3-37-274. Оценку конструкции и технических характеристик танка-охладителя молока проведено на соответствие требованиям ДСТУ ISO 5708.Результаты исследований. В процессе первичной обработки молока, охлаждение является одним из наиболее эффективных способов сохранения его технологических свойств. Танк-охладитель молока TCooL XXL оборудован двумя компрессорными агрегатами, работающими на экологически безопасном хладоне R404 и характеризуется достаточно высокой надежностью и экономичностью. Управление работой танка-охладителя осуществляется с использованием электронного блока управления TCooL, содержащим электротехнические устройства, обеспечивающие коммутацию, защиту, индикацию состояния подключенных электрических цепей и доведение значений технологических параметров его работы, промывки резервуара, а также проводит диагностику работы холодильного агрегата и определяет повреждения как в программе так и в механической части танка-охладителя. Равномерность распределения жира в молоке во время его охлаждения и хранения составляет 99,0 %. Термоизоляция полости между внутренней и внешней стенками обеспечивает повышение средней температуры охлажденного молока, при выключенном компрессорно-конденсаторном агрегате за 10 часов его хранения на + 1 ° С (по нормативам не более чем на + 2 °С). Длительность технологического процесса охлаждения молока составляет 2,55 часов, что соответствует нормативным требованиям (не более 3 часов). Общее время охлаждения молока от двух доений составляет 4,95 часов. Удельные затраты электроэнергии составляют 4,25 кВт ч / 1000 л. Прямые эксплуатационные затраты на использование танка-охладителя молока составляют 53,83 грн / 1000 л.Выводы. В конструкции составных частей танка-охладителя молока применены прогрессивные инженерно-конструкторские решения, позволяющие обеспечить высокое качество и надежность выполнения технологического процесса по охлаждению молока, а также соответствие современным эргономическим требованиям. Использование танков-охладителей молока серии ТСool XXL производства фирмы “GEA Farm Technologies” GmbH целесообразно на крупных фермах с суточным удоем более 20000 л молока., Мета досліджень: визначити основні показники та відповідність вимогам чинних нормативів у процесі апробації сучасного танка-охолоджувача молока.Методи досліджень – показники, які характеризують якість виконання технологічного процесу первинної обробки молока з використанням танка-охолоджувача молока TCooL XXL виробництва фірми «GEA Farm Technologies» GmbH (Німеччина) визначали за методами СОУ 74.3-37-274. Оцінювання конструкції і технічних характеристик танка-охолоджувача молока проведено на відповідність вимогам ДСТУ ISO 5708.Результати досліджень. У процесі первинної обробки молока охолодження є одним з найбільш ефективних способів збереження його технологічних властивостей. Танк-охолоджувач молока TCooL XXL обладнаний двома компресорними агрегатами, які працюють на екологічно-безпечному хладоні R404А, Він характеризується досить високою надійністю та економічністю. Електронний блок TCooL з електротехнічними пристроями, які забезпечують комутацію, захист, індикацію стану під’єднання електричних ланцюгів і доведення значень технологічних параметрів роботи, промивання резервуара, діагностику роботи холодильного агрегата та визначає пошкодження як у програмі, так і в механічній частині керує роботою танка-охолоджувача. Рівномірність розподілу жиру в молоці під час його охолодження та зберігання становить 99,0 %. Термоізоляція порожнини між внутрішньою і зовнішньою стінками забезпечує підвищення середньої температури охолодженого молока з вимкненим компресорно-конденсаторним агрегатом за 10 годин його зберігання, на + 1 °С (за нормативами не більше ніж на + 2 °С). Загальна тривалість технологічного процесу охолодження молока становить 2,55 годин, що відповідає нормативним вимогам (не більше 3 годин). Загальний час охолодження молока від двох доїнь складає 4,95 годин. Питомі витрати електроенергії становлять 4,25 кВт•год/1000 л, а прямі експлуатаційні витрати на використання танка-охолоджувача молока – 53,83 грн/1000 л.Висновки. У конструкції складових частин танка-охолоджувача молока застосовані прогресивні інженерно-конструкторські рішення, які дають змогу забезпечити високу якість та надійність виконання технологічного процесу з охолодження молока, а також відповідність сучасним ергономічним вимогам. Використання танків-охолоджувачів молока серії ТСool XXL виробництва фірми «GEA Farm Technologies» GmbH доцільне на великих фермах з добовим надоєм більше 20000 л молока.

The purpose of the work is to increase the productivity of multi-agent intellectual interaction (MII) experts of polyergatic production organizations (PEPO) and the agro-industrial complex (AIC) on the basis of algebraic properties to adapt situationally to the global criteria of functional stability of the modes of functioning of agricultural production of crop products (APCP) participants. Research methodology. Global functional stability of a complex dynamic system (SDS), which implements a hierarchical multi-criteria increase of economic efficiency of crops on each life cycle (LC) of their production, provides three-level decomposition of agricultural tasks into strategic, tactical, operational. Adaptive coordination between them presupposes unambiguous space-time correspondence and coordination of operations with fixation of events, states and time intervals of duration of expediently useful processes. Object implementation of the given functions provides another decomposition of the structural organization of performers at the appropriate levels: ME - metasystem subsystems; MA - macrocomplexes and aggregates; MI - micro- or nanoelements and devices of executive equipment and control technology at the distributed local level. The method provides for causal sequential and parallel hybrid stages within the GAC processes.Methods used. Theory of analysis and synthesis of computer systems and information technologies (IT) for the development of SDS architecture and structure of MII processors. Theories of mathematical logic, automata and coding for represent the knowledge of AIC APCP organization, respectively, at the levels of pragmatics, semantics, ontology, grammar and synthesis of programming languages of relations between the participants of the MII. Theories of knowledge bases and data to increase the productivity of queries for a sample of working operational models and the corresponding standard software modules from the libraries of the operating system of GAC.Conclusions. The analysis of the current state of informatization of agro-industrial complex is carried out. Problematic issues of sustainable ecosystem development, biodiversity, APCP productivity have been identified. The purpose, tasks and functions of the hierarchical organization of PEPO are formalized. The expediency of synergetic development of MII and adaptability of corporate multicriteria coordination of IAS is proved. The method of guaranteeing the necessary acceleration of solving problems due to the algebraic properties of the coded the single information space (SIS) with 46 basic concepts is determined. The schemes and principles of simplification using the properties of simplexes from zero to the third level of SDS decomposition are given. Clear examples of the unified classification of functional structures and the proof of reception of innovative basic TTDs are given., Цель работы заключается в повышении производительности мультиагентного интеллектуального взаимодействия (МИВ) экспертов полиэргатических производственных организаций (ПЭПО) и агропромышленного комплекса (АПК) на базе алгебраических свойств ситуационно адаптироваться по глобальным критериям функциональной устойчивости режимов функционирования участников производства продукции растениеводства (ППР). Методика исследований. Глобальная функциональная устойчивость сложной динамической системы (СДС), реализующей иерархическое многокритериальное повышения экономической эффективности полученных урожаев сельскохозяйственных культур на каждом жизненном цикле (ЖЦ) их производства, предусматривает трехуровневые декомпозиции задач АПК на стратегические, тактические, оперативные. Адаптивная координация между ними предполагает однозначное пространственно-временное соответствие и согласования операций с фиксацией событий, состояний и временных интервалов продолжительности целесообразно полезных процессов. Объектная реализация заданных функций предполагает другую декомпозиции структурной организации исполнителей на соответствующих уровнях: МЕ - метасистемные подсистемы; МА - макрокомплексы и агрегаты; МИ - микро- или наноэлементов и устройств исполнительской техники и технологии управления на распределенном локальном уровне. В рамках процессов гарантированно-адапционного управления (ГАУ) методика предполагает причинно-следственные последовательные и параллельные гибридные стадии.Методы анализа. Теория анализа и синтеза вычислительных систем и информационных технологий (ИТ) для разработки архитектуры СДС и структуры процессоров МИВ. Теории математической логики, автоматов и кодирования для представления знаний ППР организации соответственно на уровнях прагматики, семантики, онтологии, грамматики и синтеза языков программирования взаимоотношений между участниками МИВ. Теории баз знаний и данных для повышения производительности запросов на выборку рабочих оперативных моделей и соответствующих типовых программных модулей из библиотек операционной системы ГАУ.Результаты исследований. Проведен анализ современного состояния информатизации АПК. Определены проблемные вопросы устойчивого развития экосистемы, биоразнообразия, производительности ППР. Формализовано цели, задачи и функции иерархической организации ПЭПО. Доказана целесообразность синергетического развития МИВ и адаптивность корпоративной многокритериальной координации IAS. Определена методика обеспечения необходимого ускорения решения задач за счет алгебраических свойств кодируемого единого информационного пространства (ЕИП) с 46 базовыми понятиями. Предоставлено схему и принципы упрощения с применением свойств симплексов от нулевого до третьего уровня декомпозиции СДС. Предоставлены понятные примеры унифицированной классификации функциональных структур и доказательство получения инновационных принципиальных техніко-технологических решений (ТТР)., Мета роботи полягає у підвищенні продуктивності мультиагентної інтелектуальної взаємодії (МІВ) експертів поліергатичних виробничих організацій (ПЕВО) та агропромислового комплексу (АПК) на базі алгебраїчних властивостей ситуаційно адаптуватися за глобальними критеріями функціональної стійкості режимів функціонування учасників виробництва продукції рослинництва (ВПР).Методика досліджень. Глобальна функціональна стійкість складної динамічної системи (СДС), яка реалізує ієрархічне багатокритеріальне підвищення економічної ефективності отриманих врожаїв сільськогосподарських культур на кожному життєвому циклі (ЖЦ) їх виробництва, передбачає трирівневі декомпозиції задач АПК на стратегічні, тактичні, оперативні. Адаптивна координація між ними передбачає однозначну просторово-часову відповідність та узгодження операцій з фіксацією подій, станів та часових інтервалів тривалості доцільно корисних процесів. Об’єктна реалізація заданих функцій передбачає іншу декомпозицію структурної організації виконавців на відповідних рівнях: МЕ – метасистемні підсистеми; МА – макрокомплекси й агрегати; МІ – мікро- чи наноелементи та пристрої виконавчої техніки і технології керування на розподіленому локальному рівні. У межах процесів гарантовано-адаптивного управління (ГАУ) методика передбачає причинно-наслідкові послідовні та паралельні гібридні стадії.Методи досліджень: теорія аналізу і синтезу обчислювальних систем та інформаційних технологій (ІТ) для розроблення архітектури СДС і структури процесорів МІВ; теорії математичної логіки, автоматів і кодування для подання знань ВПР організації відповідно на рівнях прагматики, семантики, онтології, граматики та синтезу мов програмування взаємовідношень між учасниками МІВ; теорії баз знань і даних для підвищення продуктивності запитів на вибірку робочих оперативних моделей та відповідних типових програмних модулів з бібліотек операційної системи ГАУ.Результати досліджень: проведено аналіз сучасного стану інформатизації АПК; визначено проблемні питання сталого розвитку екосистеми, біорізноманіття, продуктивності ВПР; формалізовано мету, задачі та функції ієрархічної організації ПЕВО; доведено доцільність синергетичного розвитку МІВ та адаптивність корпоративної багатокритеріальної координації IAS; визначено методику гарантування необхідного прискорення розв’язання задач алгебраїчними властивостями кодованого єдиного інформаційного простору (ЄІП) з 46-базовими поняттями; надано схеми та принципи спрощення із застосуванням властивостей симплексів від нульового до третього рівня декомпозиції СДС; надані зрозумілі приклади уніфікованої класифікації функціональних структур і доказ отримання інноваційних принципових техніко-технологічних рішень (ТТР).

The Purpose of the study is to develop an improved method for determining the asymmetric loading and strength of a frame structure using the methods of diagrammatic diagrams, which will significantly reduce labor costs in the calculations and automate them.Research methods. The methods of the theory of an elastic deformable body and a computational experiment, as well as elements of the theory of accumulation of fatigue fractures are used in the work.The results of the study. When studying the fatigue strength of the frame of the ASTRA 4 Premium universal grain-seeder seeder, it was necessary to determine the fatigue characteristics for the largest possible number of its sections on one instance of the tested design. Therefore, the method of stepwise increase in voltage was applied. An experimental study of the frame loading was carried out by the method of strain gauging both in operational and in transport conditions.Studies were carried out in three modes: imitation of sowing; turns and crossings to the field with openers raised; poor quality road transportation. Statistical processing of tensograms was carried out by systematization on a scale with simultaneous reduction of operating stress cycles with different asymmetries to a symmetric cycle. The proposed reduction method is based on the use of a schematic diagram of fatigue strength in the coordinates «average and amplitude stress». The limit curve is supposed to be replaced by a straight line passing through the fatigue border of the frame section, with a symmetrical cycle through the tensile strength.For each current pair of maximum and minimum voltage values, which uniquely determine the average and amplitude values of the half-cycle, the current value of the coefficient of sensitivity of the frame section to the cycle asymmetry is calculated. Then the half-cycle amplitude reduced to a symmetric cycle is calculated. Thus, a discrete distribution of amplitudes reduced to a symmetric cycle is obtained.Conclusions. Due to insignificant differences in the limits of fatigue, calculated by the proposed method and by the Lokati method, it is proposed to use the first method, which is less time-consuming and as such, which can be automated using a PC., Цель исследования – разработка усовершенствованного метода определения асимметричной нагруженности и прочности рамной конструкции с использованием методов схематизированных диаграмм, что позволит существенно снизить затраты труда при расчетах и автоматизировать последние.Методы исследования. В работе использованы методы теории упругого недеформируемого тела и вычислительного эксперимента, а также элементы теории накопления усталостных разрушений.Результаты исследований. При исследовании усталостной прочности рамы универсальной зернотуковой сеялки ASTRA 4 Premium необходимо было определить усталостные характеристики для возможно большего числа ее участков на одном экземпляре испытанной конструкции. Поэтому был применен метод ступенчатого повышения напряжений. Экспериментальное исследование нагруженности рамы было выполнено методом тензометрирования как в эксплуатационных, так и в транспортных условиях.Исследования проводились на трех режимах: имитация сева; повороты и переезды на поле с поднятыми сошниками; транспортировка по дороге плохого качества. Статистическая обработка тензограмм проводилась систематизацией по размаху с одновременным приведением циклов эксплуатационных напряжений с разной асимметрией к симметричному циклу. Предлагаемый способ приведения основан на применении схематизированной диаграммы усталостной прочности в координатах «среднее и амплитудное напряжение». Предельная кривая предполагается замененной на прямую, проходящую через границу усталости участка рамы, при симметричном цикле через предел прочности.По каждой текущей паре максимальных и минимальных значений напряжений, которые однозначно определяют собой среднее и амплитудное значение полуцикла, подсчитывается текущее значение коэффициента чувствительности участка рамы к асимметрии цикла. Затем вычисляется приведенная к симметричному циклу амплитуда полуцикла. Таким образом получается дискретное распределение амплитуд, приведенных к симметричному циклу.Выводы. В связи с незначительными различиями в пределах усталости, подсчитанных по предложенному методу и по методу Локати, предлагается использовать первый метод, как менее трудоемкий и как таковой, который можно автоматизировать с использованием ПК., Мета дослідження – розроблення удосконаленого методу визначення асиметричної навантаженості та міцності рамної конструкції з використанням методів схематизованих діаграм, що допоможе суттєво знизити витрати праці під час розрахунків та автоматизувати останні.Методи дослідження. У роботі використані методи теорії пружного тіла, яке не деформується та обчислювального експерименту, а також елементи теорії накопичення втомних руйнувань.Результати дослідження. Під час дослідження втомної міцності рами універсальної зернотукової сівалки ASTRA 4 Premium необхідно було визначити втомні характеристики для можливо більшого числа її ділянок на одному екземплярі випробуваної конструкції. Тому був застосований метод ступеневого підвищення напружень. Експериментальне дослідження навантаженості рами було виконано методом тензометрування як в експлуатаційних, так і в транспортних умовах.Дослідження проводилися на трьох режимах: імітація сівби; повороти і переїзди на поле з піднятими сошниками; транспортування дорогою поганої якості. Статистична обробка тензограмм проводилася систематизацією за розмахом з одночасним приведенням циклів експлуатаційних напружень з різною асиметрією до симетричного циклу. Пропонований спосіб приведення заснований на застосуванні схематизованої діаграми втомної міцності в координатах «середнє і амплітудне напруження». Гранична крива передбачається заміненою на пряму, яка проходить через границю втоми ділянки рами, у симетричному циклі через границю міцності.За кожною поточною парою максимальних і мінімальних значень напружень, які однозначно визначають собою середнє й амплітудне значення напівциклу, підраховується поточне значення коефіцієнта чутливості ділянки рами до асиметрії циклу. Потім обчислюється приведена до симетричного циклу амплітуда напівциклу. Так виходить дискретний розподіл амплітуд, приведених до симетричного циклу.Висновки. Через незначні розбіжності в границях втоми, підрахованих за запропонованим методом і за методом Локаті, пропонується використовувати перший метод, як менш трудомісткий і як такий, який можна автоматизувати з використанням ПК.

Purpose of the study. The aim of the study is the synthesis of an analytical apparatus for determining the maximum force in the teeth of toothed couplings, taking into account the elasticity of the shafts, which they connect by studying the mechanism of interaction of toothed wheels during shaft deformation.Research methods. The methodological basis of the work is the generalization and analysis of known scientific results on the dynamics of toothed couplings and the use of a systematic approach. An analytical method and a comparative analysis were used to formulate a scientific problem, determine a goal, and formulate research objectives. When creating empirical models, the main provisions of the theory of gearing, the methodology of system analysis and the study of operations are used.The results of the study. When the coupling is loaded in the initial period, only one pair of teeth is in contact. We will call it zero. As the load increases, adjacent tooth pairs will be included in the work, and the radial force associated with the crank effect will bend the connected shafts in opposite directions. If we assume that the shafts are absolutely rigid, then the change in the gaps between the teeth will be caused only by the deformation of the teeth themselves. In fact, shafts are elastic bodies and their general deformation from bending by radial force will lead to the redistribution of gaps and loads between the teeth of the coupling. When you rotate the coupling half relative to the other by the size of the smallest gap, the gaps between the teeth are equal to a certain value. Further deformation of the shafts will stop, since the radial force will no longer change.The quantities involved in the expression for determining this strain are determined. By replacing the system of elementary forces distributed over the height, their resultant, which is applied in the gearing pole, a design contact pattern is obtained near the pole of the pair of involute teeth of the external gearing.Conclusions. The dependences of the radial force perceived by the shafts and the force transmitted by the engagement pair at the moment of the start of the participation of all the teeth in the engagement (for example, at the time of starting the active drive of the working bodies of agricultural machines) are obtained. Using the developed mathematical apparatus allows us to take into account the elasticity of the shafts during the design calculations of transient processes of gear couplings., Цель исследования. Целью исследования является синтез аналитического аппарата определения максимального усилия в зубах зубчатых муфт с учетом упругости валов, которые ими соединяются, путем исследования механизма взаимодействия зубчатых колес при деформации валов.Методы исследования. Методологической основой работы является обобщение и анализ известных научных результатов по динамике зубчатых муфт и использование системного подхода. Для формирования научной проблемы, определения цели и постановки задач исследования использовался аналитический метод и сравнительный анализ. При создании эмпирических моделей использованы основные положения теории зубчатого зацепления, методологии системного анализа и исследования операций.Результаты исследований. При нагрузке муфты в начальный период в контакте находится только одна пара зубов. Будем называть ее нулевой. С ростом нагрузки в работу будут включаться смежные пары зубов и радиальное усилие, связанное с кривошипным эффектом, будет сгибать соединенные валы в противоположные стороны. Если считать, что валы являются абсолютно жесткими, то изменение зазоров между зубами будет вызвано только деформацией самих зубов. На самом деле валы – упругие тела и их общая деформация от изгиба радиальной силой приведет к перераспределению зазоров и нагрузки между зубьями муфты. При повороте полумуфт одной относительно другой на величину наименьшего зазора зазоры между зубами равны определенной величине. Дальнейшая деформация валов прекратится, поскольку радиальная сила уже не будет меняться.Определены величины, участвующих в выражении для определения данной деформации. Заменой системы элементарных сил, распределенных по высоте, их равнодействующей, которая приложена в полюсе зацепления, получено расчетную схему контакта вблизи полюса пары эвольвентных зубьев внешнего зацепления.Выводы. Получены зависимости радиального усилия, воспринимаемого валами и усилия, передаваемого парой зацепления в момент начала участия всех зубьев в зацеплении (например, в момент пуска активного привода рабочих органов сельскохозяйственных машин). Использование разработанного математического аппарата позволяет учитывать упругость валов при конструкторских расчетах переходных процессов зубчатых муфт., Мета дослідження – синтез аналітичного апарату визначення максимального зусилля в зубах муфт з урахуванням пружності сполучених з ними валів, дослідженням механізму взаємодії зубчатих коліс у разі деформації валів.Методи дослідження. Методологічною основою роботи є узагальнення та аналіз відомих наукових результатів щодо динаміки зубчатих муфт та використання системного підходу. Для формування наукової проблеми, визначення мети і постановки задач дослідження використовувався аналітичний метод та порівняльний аналіз. У створенні емпіричних моделей використані основні положення теорії зубчатого зачеплення, методології системного аналізу та дослідження операцій.Результати дослідження. Під час навантаження муфти в початковий період в контакті перебуває тільки одна пара зубів. Будемо називати її нульовою. Зі зростанням навантаження в роботу будуть включатися суміжні пари зубів і радіальне зусилля, пов’язане з кривошипним ефектом, буде згинати з’єднані вали в протилежні сторони. Якщо вважати, що вали є абсолютно жорсткими, то зміна зазорів між зубами буде викликана тільки деформацією самих зубів. Насправді вали – пружні тіла і їх загальна деформація від вигину радіальною силою призведе до перерозподілу зазорів і навантаження між зубами муфти. Під час повороту напівмуфт однієї відносно іншої на величину найменшого зазору зазори між зубами дорівнюватимуть певній величині. Подальша деформація валів припиниться, оскільки радіальна сила вже не буде змінюватися.Визначено величини, які беруть участь у виразі для визначення цієї деформації. Замінюючи систему елементарних сил, розподілених за висотою, їхньою рівнодійною, прикладеною в полюсі зачеплення, одержано розрахункову схему контакту поблизу полюса пари евольвентних зубів зовнішнього зачеплення.Висновки. Отримано залежності радіального зусилля, яке сприймається валами, і зусилля, переданого парою зачеплення в момент початку участі всіх зубів у зачепленні (наприклад, в момент пуску активного приводу робочих органів сільськогосподарських машин). Використання розробленого математичного апарату дає змогу враховувати пружність валів у конструкторських розрахунках перехідних процесів зубчатих муфт.

Rolling bearings of agricultural machines are operated under specific conditions with respect to most general-purpose rolling bearings, characterized by complex nature and high dynamic load, significant oil contamination by a wide range of products such as field dust, particles of machining crops, as well as their own wear products. This is especially important in cases where the lubrication process is performed once or twice during the normal maintenance period, rather than through the current lubrication. Therefore, additional studies on the effects of various abrasive and mechanical properties of abrasive inclusions that may be contained in the lubricants on the wear process and the condition of the bearings are required.Goal. Investigate the degree of influence on the wear of rolling bearings of agricultural machines the size and materials of abrasive particles that contaminate the oil, as well as the loads acting on the bearings and the time of their operation. Monitor the processes occurring in the area of friction of the bearing surfaces.Research methods: theoretical - analysis of the researched literature information resources, and also experimental - carrying out resource tests of bearings by means of the created stand under the conditions which are as close as possible to real working conditions of a detail in a car unit.Results. The analysis of the literature sources in which the question of search of the reasons of wear of rolling bearings applied in agricultural machines is covered, the search of the information on practical indicators of reliability of grain-harvesting and tillage equipment on the basis of which the basic factors influencing friction process were established in rolling vapors, including mechanical and physical indicators of contaminants that may enter the bearing oil.An experimental stand has been assembled to perform resource research, which provides the required accuracy and repeatability of the conditions of bearing tests with a single application of various foreign abrasive materials of inorganic and organic origin. With the help of laboratory equipment (indicators, microscopes, profilometers) the condition of wear surfaces was studied according to the criteria of abrasive residues and the percentage of wear of node elements caused by friction, as well as the criterion of surface roughness.Conclusions. According to the results of the study it was found that:1) the concentration in the bearing oil of the products of its wear depends almost linearly on the size of the abrasive particles. However, when the size of the abrasive particles increases over 55 μm, there is a decrease in the value of the increase in the concentration of bearing wear products, as the abrasive particles are displaced from the friction zone;2) when the radial load applied to the bearing is up to 2 kN, the concentrations of wear products in the oil have the lowest value (up to 0.6%). With a further increase in the radial load to (2.5-3.5) kN there is a sharp increase in the concentration of wear products;3) after eight hours of bearing operation, the concentration in the oil of its wear products decreases, which is due to the partial displacement of the lubricant with the abrasive from the contact zone of the rolling friction surfaces and as a result - reducing their impact;4) after eight hours of operation there is a significant decrease in the roughness of the rolling friction surfaces in the bearing, due to the penetration into the microroughness of cellulose acetate particles under the influence of pressure of a certain value with the formation of a temporary buffer layer between friction pairs. With a further experiment lasting more than fifteen hours, the amount of lubricant in the contact area decreases and the effect on the roughness of the friction surfaces of the abrasive PP06052016 and the polymer based on cellulose acetate again increases almost equally., Подшипники качения машин сельскохозяйственного назначения эксплуатируются в специфических условиях по отношению к большинству подшипников качения общего назначения, характеризуются сложным характером и высоким уровнем динамической нагрузки, значительным загрязнением масла широким кругом продуктов, таких как полевая пыль, частички обрабатываемых техникой растительных культур, а также собственные продукты износа. Это имеет особое значение в тех случаях, когда процесс смазки выполняется однократно за регламентный период обслуживания, а не путем текущей смазки. Поэтому необходимо проведение дополнительных исследований влияния различных по происхождению и механическими свойствами абразивных включений, которые могут содержаться в маслах на процесс изнашивания и состояние подшипников.Цель. Исследовать степень влияния на износ подшипников качения сельскохозяйственных машин размера и материалов абразивных частиц, загрязняющих масло, а также действующих на подшипники нагрузок и времени их работы. Отследить процессы, протекающие в зоне трения рабочих поверхностей подшипников.Методы исследований: теоретический - анализ исследуемых литературных информационных ресурсов, а также экспериментальный - проведение ресурсных испытаний подшипников с помощью созданного стенда при максимально приближенным к реальным условиям работы детали в узле машины.Результаты. Проведен анализ литературных источников, в которых рассматривается вопрос поиска причин износа подшипников качения, применяемых в сельскохозяйственных машинах, выполнен поиск информации по практическим показателям надежности зерноуборочной и почвообрабатывающей техники, на основе чего были установлены основные факторы, влияющие на процесс трения в парах качения, в том числе - механические и физические показатели загрязняющих включений, которые могут попадать в смазку подшипников.Собран экспериментальный стенд для выполнения ресурсных исследований, который обеспечивает нужную точность и повторяемость условий проведения испытаний подшипников при однократном внесении различных посторонних абразивных материалов неорганического и органического происхождения. С помощью лабораторного оборудования (индикаторов, микроскопов, профилометров) изучено состояние поверхностей износа по критериям наличия остатков внесенного абразива и по проценту износа элементов узла, появившегося в результате процесса трения, а также по критерию шероховатости поверхности.Выводы. По результатам исследования установлено, что:1) концентрация в смазке подшипника продуктов его износа практически линейно зависит от размера абразивных частиц. Однако, при увеличении размера абразивных частиц более 55 мкм наблюдается падение величины прироста концентрации продуктов износа подшипника, поскольку абразивные частицы вытесняются из зоны трения;2) когда радиальная нагрузка, приложенная к подшипнику, составляет до 2 кН, концентрации продуктов износа в масле имеют наименьшее значение (до 0,6%). При дальнейшем повышении радиальной нагрузки до (2,5-3,5) кН происходит резкое повышение роста концентрации продуктов износа;3) после восьмичасовой работы подшипника концентрация в масле продуктов износа подшипника снижается, что обусловлено частичным вытеснением смазочного материала с абразивом из пятна контакта поверхностей трения качения и в результате - уменьшением их влияния;4) после восьми часов работы смазка, загрязненная частицами органического происхождения образует временный буферный слой между парами трения в подшипнике, что значительно снижает шероховатость его рабочих поверхностей. При работе подшипника более пятнадцати часов, количество смазки в зоне трения уменьшается и независимо от загрязнения органическими или неорганическими включениями шероховатость поверхностей трения снова возрастает почти в равной степени., Підшипники кочення машин сільськогосподарського призначення експлуатуються в специфічних умовах, відмінних від більшості підшипників кочення загального застосування, і характеризуються складним характером і високим рівнем динамічного навантаження, значним забрудненням мастила великою кількістю продуктів таких як польовий пил, часточки оброблюваних технікою рослинних культур, а також власні продукти зносу. Це має особливе значення в тих випадках, коли процес змащування виконується одноразово за регламентний період обслуговування, а не поточним змащування. Тому необхідне проведення додаткових досліджень впливу різних за походженням та механічними властивостями абразивних включень, що можуть міститись у мастилах на процес зношування та стан підшипників.Мета. Дослідити ступінь впливу на зношування підшипників кочення сільськогосподарських машин розміру та матеріалів абразивних частинок,які забруднюють мастило, а також діючих на підшипники навантажень та часу їхньої роботи. Відстежити процеси, які протікають у зоні тертя робочих поверхонь підшипників.Методи досліджень: теоретичний – аналіз досліджуваних літературних інформаційних ресурсів, а також експериментальний – проведення ресурсних випробувань підшипників на створеному стенді за умов, максимально наближених до реальних умов роботи деталі у вузлі машини.Результати. Проведено аналіз літературних джерел, у яких висвітлюється питання пошуку причин зносу підшипників кочення сільськогосподарських машин, виконано пошук інформації щодо практичних показників надійності зернозбиральної та ґрунтообробної техніки, на основі чого були встановлені головні чинники, які вливають на процес тертя у парах кочення, включаючи – механічні та фізичні показники забруднювальних включень, які можуть потрапляти у мастило підшипників.Зібрано експериментальний стенд для виконання ресурсних досліджень, який забезпечує потрібну точність та повторюваність умов проведення випробувань підшипників за одноразового внесення різних сторонніх абразивних матеріалів неорганічного та органічного походження. На лабораторному устаткуванні (індикаторах, мікроскопах, профілометрах) вивчено стан поверхонь зносу за критеріями наявності залишків внесеного абразиву і за відсотком зносу елементів вузла, який з’явився внаслідок процесу тертя, а також за критерієм шорсткості поверхні. Висновки. За результатами дослідження встановлено, що:1) концентрація в мастилі підшипника продуктів його зносу практично лінійно залежить від розміру абразивних частинок. Проте зі збільшенням розміру абразивних частинок понад 55 мкм спостерігається падіння величини приросту концентрації продуктів зносу підшипника, оскільки абразивні частинки витісняються із зони тертя; 2) коли радіальне навантаження, прикладене до підшипника, становить до 2 кН, концентрації продуктів зносу в мастилі мають найменше значення (до 0,6 %). З підвищенням радіального навантаження до (2,5-3,5) кН відбувається різке зростання концентрації продуктів зносу;3) після восьмигодинної роботи підшипника концентрація в мастилі продуктів його зносу знижується, що обумовлено частковим витісненням мастильного матеріалу з абразивом із зони контакту поверхонь тертя кочення і, як наслідок, - зменшенням їхнього впливу;4) після восьми годин роботи спостерігається значне зниження показника шорсткості поверхонь тертя кочення в підшипнику, що пояснюється проникненням в мікронерівності частинок ацетату целюлози під впливом тиску певної величини з утворенням тимчасового буферного шару між парами тертя. Якщо експеримент триває більше п’ятнадцяти годин, кількість мастильного матеріалу в зоні контакту зменшується і вплив на шорсткість поверхонь тертя з боку абразиву ПП06052016 та полімеру на основі ацетату целюлози знову зростає майже в однаковій мірі.

This article investigates the process of rationing of the emission limit values for pollutants by engines intended for agricultural and forestry vehicles, and the stages of using such standards to assess the conformity and approval of the type of vehicles in question.The purpose of the work. Analyzing environmental requirements in European Union (EU) technical legislation in the field of agricultural and forestry vehicles and developing a national model for implementing such requirements in Ukraine.Research methods are to analyze and evaluate the environmental requirements for engines for agricultural and forestry vehicles, the stages of implementation of such requirements.Results. The list of legislative and regulatory acts adopted in the EU and Ukraine has been determined, which should be taken into account when developing national requirements for the environmental safety of agricultural and forestry vehicles. The classification and designation of the engines is determined depending on the level of emission standards, power range and mode of operation of the engines, which will be applied in the developed national environmental requirements. Emission norms in force in the EU and in Ukraine, the stages of their introduction, composition, content of major components, nature of changes in the maximum permissible values of individual components of pollutants (carbon monoxide OS, HC hydrocarbons, NOx oxides and solid oxides) are considered and analyzed. , which are subject to emission standards, depending on the useful power of the engines and the level of Stage emission standards. The ways of approximation of national ecological norms with the European ones with successive stages of implementation of European norms in Ukraine are suggested.Conclusion. The results of the research will be further used to adapt national legislation on the environmental safety of agricultural and forestry vehicles to the new European requirements, with the aim of improving the safety of such vehicles with respect to environmental, human and animal health, as well as removing technical barriers in the field. trade., В этой статье исследован процесс нормирования предельно допустимого объема выбросов загрязняющих веществ двигателями, предназначенными для сельскохозяйственных и лесохозяйственных транспортных средств и этапность использования таких норм для оценки соответствия и утверждения типа указанных транспортных средств.Цель работы. Анализ норм экологических требований в техническом законодательстве Европейского Союза (ЕС) в области сельскохозяйственных и лесохозяйственных транспортных средств и разработка национальной модели введения таких требований в Украине.Методы исследования заключаются в анализе и оценке экологических требований к двигателям, предназначенным для сельскохозяйственных и лесохозяйственных транспортных средств, этапов внедрения таких требований.Результаты. Определен перечень законодательных и нормативно-правовых актов, принятых в ЕС и Украине, которые необходимо учесть при разработке национальных требований к экологической безопасности сельскохозяйственных и лесохозяйственных транспортных средств. Определена классификация и обозначения двигателей в зависимости от уровня норм выбросов, диапазона мощности и режима работы двигателей, которая будет применена в разрабатываемых национальных экологических требованиях. Рассмотрены и проанализированы нормы выбросов, действующих в странах ЕС и в Украине, этапность их внедрения, состав, содержание основных компонентов, характер изменений предельно допустимых значений отдельных компонентов загрязняющих веществ (оксидов углерода ОС, углеводородов НС, оксидов азота NОх и твердых частиц РМ) , в отношении которых устанавливаются нормы выбросов, в зависимости от полезной мощности двигателей и уровня норм выбросов Stage. Предложены пути приближения национальных экологических норм к европейским с последовательными этапами внедрения европейских норм в Украине.Выводы. Результаты исследований будут использованы в дальнейшем для адаптации национального законодательства в сфере экологической безопасности сельскохозяйственных и лесохозяйственных транспортных средств к новым европейским требованиям с целью повышения безопасности таких средств в отношении воздействия на окружающую среду, на здоровье людей и животных, а также устранение технических барьеров в торговле., У цій статті досліджено процес нормування гранично допустимого обсягу викидів забруднювальних речовин двигунами, призначеними для сільськогосподарських і лісогосподарських транспортних засобів, та етапність використання таких норм для оцінки відповідності і затвердження типу зазначених транспортних засобів.Мета роботи. Дослідження норм екологічних вимог у технічному законодавстві Європейського Союзу (ЄС) у сфері сільськогосподарських і лісогосподарських транспортних засобів для розроблення національної моделі запровадження таких вимог в Україні. Методи дослідження полягають в аналізуванні та оцінюванні екологічних вимог до двигунів, призначених для сільськогосподарських і лісогосподарських транспортних засобів, та етапів упровадження таких вимог.Результати. Визначено перелік законодавчих і нормативно-правових актів, прийнятих в ЄС та Україні, які необхідно врахувати під час розроблення національних вимог щодо екологічної безпеки сільськогосподарських і лісогосподарських транспортних засобів. Схематично представлено класифікацію та позначення двигунів залежно від рівня норм викидів, діапазону потужності та режиму роботи двигунів, яка буде застосована в розроблюваних національних екологічних вимогах. Розглянуто та проаналізовано норми викидів, які діють у країнах ЄС і в Україні, етапність їх запровадження, склад, вміст основних компонентів, характер змін гранично допустимих значень окремих компонентів забруднювальних речовин (оксидів вуглецю ОС, вуглеводнів НС, оксидів азоту NОх і твердих часток РМ), стосовно яких установлюються норми викидів, залежно від корисної потужності двигунів і рівня норм викидів Stage. Запропоновано шляхи наближення національних екологічних норм до європейських із послідовними етапами впровадження європейських норм в Україні. Висновок. Отримані результати досліджень будуть використані для адаптації національного законодавства у сфері екологічної безпеки сільськогосподарських і лісогосподарських транспортних засобів до нових європейських вимог для підвищення безпечності таких засобів стосовно дії на довкілля, на здоров’я людей і тварин, а також усунення технічних бар’єрів у торгівлі.

Purpose of the study. Improving the traction properties of a tractor by ballasting by assessing the impact of ballasting the tractor on its traction properties and power consumption for movement and determining the power consumption for moving the tractor with and without ballast on different agricultural surfaces.Research methods. Determination of traction force on the driving wheels of the tractor by the difference of linear acceleration, respectively, during acceleration and take-off. In this case, the effective engine power is estimated by the product of traction on the drive wheels of the tractor at a steady speed during acceleration.The results of the study. Improving the tractor’s traction properties is achieved by ballasting them, which is estimated by the specific load coefficients of the front and rear wheels. The negative effects of tractor ballasting include an increase in track depth and tractor rolling resistance, which can be taken into account by the system of their control and adjustment of tractor unit operating modes.Analysis of the tractor ballast for its traction properties was performed on a Fendt 936 Vario tractor, which is in demand in the agricultural sector of Ukraine. Comparison of the loads acting on the front and rear wheels of the tractor show that they do not remain constant. If the line of traction resistance is parallel to the surface of the track, then the change in loads occurs as a result of the redistribution of the weight of the tractor between the front and rear wheels. Reducing the load on the front wheels cause the same increase in the load on the rear wheels and vice versa.Conclusions. To increase the traction properties of the tractor, their ballasting is effectively used, which provides an increase in its traction by 10 ... 15%. At the same time, the negative effects of tractor ballasting are determined by an increase in track depth and its rolling resistance. It has been experimentally proven that the use of ballast increases the cost of power to move the John Deere 6230 tractor on stubble crops by 7.8 kW (11.14% of engine power), in the field prepared for sowing by 22.6 kW (32.2% of engine power).For the operational assessment of the cost of power for moving a tractor with / without ballast when carrying out the technological process, it is effective to use a mobile control and measuring complex developed at KhNTUA named after P. Vasilenko and KhNAHU with the participation of the Kharkov branch of L. Pogorilyy UkrNDIPVT., Цель исследования. Улучшение тяговых свойств трактора путем балластирования за счет оценивания влияния балластирования на тяговые свойства и расходование мощности на передвижение, а также определение затрат мощности на передвижение трактора с балластом и без него на разных агрофонах.Методы исследования. Определение тягового усилия на ведущих колесах трактора с разницей линейного ускорения соответственно при разгоне и выбега. При этом эффективная мощность двигателя оценивается по произведению тягового усилия на ведущих колесах трактора на скорость установившегося движения при разгоне.Результаты исследования. Повышение тяговых свойств трактора достигается путем их балластировки, что оценивается коэффициентами удельной нагрузки передних и задних колес. К негативным явлениям балластировки тракторов отнесено повышение глубины колеи и сопротивления качению трактора, которые могут быть учтены системой их контроля и корректировки режимов работы тракторного агрегата.Анализ влияния балласта трактора на его тяговые свойства выполнен на тракторе Fendt 936 Vario, который востребован в аграрном секторе Украины. Сравнение значений нагрузок, действующих на передние и задние колеса трактора, показывают, что они не остаются постоянными. Если линия тягового сопротивления параллельна поверхности пути, то изменение нагрузок и происходит в результате перераспределения веса трактора между передними и задними колесами. Снижение нагрузки на передние колеса вызывают такое же увеличение нагрузки на задние колеса и наоборот.Выводы. Для повышения тяговых свойств трактора эффективно используется балластировка, которая обеспечивает прирост его тягового усилия на 10–15 %. Одновременно отмечено негативные влияния балластировки трактора оборачивающиеся увеличением глубины колеи и сопротивления его качению. Экспериментально доказано, что применение балласта повышает затраты мощности на передвижение трактора John Deere 6230 на стерне колосовых культур на 7,8 кВт (11,14% от мощности двигателя), на поле, подготовленном под посев, на 22,6 кВт (32,2% от мощности двигателя).Для оперативной оценки затрат мощности на передвижение трактора с балластом/без балласта при выполнении технологического процесса эффективно применение мобильного контрольно-измерительного комплекса, разработанного в ХНТУСХ им. П. Василенко и ХНАДУ с участием Харьковского филиала УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого., Мета дослідження. Покращення тягових властивостей трактора баластуванням завдяки оцінюванню впливу баластування трактора на його тягові властивості і витрату потужності на пересування, а також визначення витрати потужності на пересування трактора з баластом і без нього на різних агрофонах.Методи дослідження. Визначення тягового зусилля на тягових колесах трактора за різницею лінійного прискорення відповідно під час розгону і вибігу. При цьому, ефективна потужність двигуна оцінюється за добутком тягового зусилля на тягових колесах трактора на швидкість руху, який установився під час розгону.Результати дослідження. Підвищення тягових властивостей трактора досягається баластуванням, що оцінюється коефіцієнтами питомого навантаження передніх і задніх коліс. До негативних явищ баластування тракторів віднесено збільшення глибини колії та опору коченню трактора, які можуть бути враховані системою їх контролю та корегування режимів роботи тракторного агрегата.Аналіз впливу баласту трактора на його тягові властивості виконаний на тракторі Fendt 936 Vario, який затребуваний в аграрному секторі України. Порівняння значень навантажень, які діють на передні і задні колеса трактора показують, що вони не залишаються постійними. Якщо лінія тягового опору паралельна поверхні шляху, то зміна навантажень і відбувається в результаті перерозподілу ваги трактора між передніми та задніми колесами. Зниження навантаження на передні колеса викликають таке ж збільшення навантаження на задні колеса і навпаки.Висновки. Для підвищення тягових властивостей трактора ефективно використовується баластування, яке забезпечує приріст його тягового зусилля на (10...15) %. Водночас відмічено негативні впливи баластування трактора, які обертаються збільшенням глибини колії та опору його коченню. Експериментально доведено, що застосування баласту підвищує витрати потужності на пересування трактора John Deere 6230 на стерні колосових культур на 7,8 кВт (11,14 % від потужності двигуна), на полі, підготовленому під посів, на 22,6 кВт (32,2 % від потужності двигуна).Для оперативної оцінки витрат потужності на пересування трактора з баластом/без баласту під час технологічного процесу ефективним є застосування мобільного контрольно-вимірювального комплексу, розробленого в ХНТУСГ ім. П. Василенка і ХНАДУ за участю Харківської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого.

The article considers the main directions of the formation of a promising structure of the agricultural machinery park for the implementation of innovative technologies for crop production in the Republic of Belarus.The purpose of the work is the formation of a promising structure of the agricultural machinery park to reduce resource and energy consumption in the production technologies of the main types of crop production.Research methods - applied information methods, including analytical, statistical methods for processing and analyzing information, methods of a modern systematic approach.Results. The analysis of the results of applying innovations in the field of mobile energy, soil cultivation and sowing technologies, innovative fertilizer and chemical plant protection technologies, mechanization of grain production processes, post-harvest refinement of grain and obtaining high-quality seeds, fodder harvesting from grasses and silage crops (silage and silage), harvesting and post-harvest refinement of root crops, cultivation of fruit and other crops.Conclusions. The use of innovative technology created in the republic for the implementation of technologies in crop production will help to reduce unit labor costs by 30–35%, up to 20–25% of the consumption of fuel and energy resources, up to 15–20% of metal and up to 25–30% of the reduction in numbers used in farms of an obsolete fleet of machinery and equipment., В статье рассмотрены основные направления формирования перспективной структуры парка сельскохозяйственных машин для реализации инновационных технологий производства продукции растениеводства в Республике Беларусь. Цель работы –формирование перспективной структуры парка сельскохозяйственных машин для снижения ресурсо- энергопотребления в технологиях производства основных видов продукции растениеводства.Методы исследования – применены информационные методы, включая аналитические, статистические методы обработки и анализа информации, методы современного системного подхода.Результаты. Выполнен анализ результатов применения инноваций в области мобильных энергетических средств, технологий обработки почвы и посева, инновационных технологий внесения удобрений и химических средств защиты растений, механизации процессов производства зерна, послеуборочной доработки зерна и получения высококачественных семян, заготовки кормов из трав и силосных культур (сенажа и силоса), уборки и послеуборочной доработки корнеклубнеплодов, возделывания плодово-ягодных и других сельскохозяйственных культур.Выводы. Применение созданной в республике инновационной техники для реализации технологий в растениеводстве позволит способствовать снижению удельных затрат труда до 30–35 %, до 20–25 % потребления топливно-энергетических ресурсов, до 15–20 % металла и до 25–30 % сокращения численности применяемого в хозяйствах устаревшего парка машин и оборудования., У статті розглянуті основні напрямки формування перспективної структури парку сільськогосподарських машин для реалізації інноваційних технологій виробництва продукції рослинництва в Республіці Білорусь.Мета роботи – формування перспективної структури парку сільськогосподарських машин для зниження ресурсо- енергоспоживання в технологіях виробництва основних видів продукції рослинництва.Методи дослідження – інформаційні, включаючи аналітичні, статистичні методи обробки і аналізу інформації та методи сучасного системного підходу.Результати. Виконано аналіз результатів застосування інновацій у сфері мобільних енергетичних засобів, технологій обробітку ґрунту і сівби, інноваційних технологій внесення добрив і хімічних засобів захисту рослин, механізації процесів виробництва зерна, післязбиральної обробки зерна і отримання високоякісного насіння, заготівлі кормів з трав і силосних культур (сінажу та силосу), збирання та післязбиральної обробки коренебульбоплодів, обробітку плодово-ягідних та інших сільськогосподарських культур.Висновки. Застосування створеної в республіці інноваційної техніки для реалізації технологій в рослинництві сприятиме зниженню питомих витрат праці до 30-35 %, до 20-25 % споживання паливно-енергетичних ресурсів, до 15-20 % металу і до 25-30 % скорочення чисельності застосовуваного в господарствах застарілого парку машин і обладнання.

The purpose of the research – is to establish the main indicators and compliance with the requirements of regulatory documents during the testing of modern complete equipment for pig farms.Research methods. Approbation of modern complete equipment for pig farms was carried out taking into account summarized scientific reports, including in terms of its compliance with regulatory requirements of the European Union and review of test results of domestic equipment for pig breeding in SSO “L. Pogorilyy UkrNDIPVT”.Research results. According to the results of testing, a fairly high quality of the technological process of keeping pigs in terms of using modern complete equipment for keeping pigs KOPS. Favorable, comfortable conditions for keeping pigs are created in modern machines. The machines for keeping pigs of different sex and age groups ensure 100% preservation of the herd. Convenient conditions have been created for farrowing sows and the preservation of newborn piglets has been ensured. Piglets near sows are provided with a comfortable area with heating and have convenient access to sows during feeding. Equipment for feeding pigs does not allow sorting of concentrated feed - separation is 4.5-5.1%. The accuracy of dosing of concentrated feed is 97.2%. The water supply system ensures uninterrupted water supply for animals. The manure removal system ensures the removal of manure from the machines for keeping pigs by gravity to the manure collector. It is important that when creating a set of equipment, a device is provided for the collection of sperm from breeding boars, in the process of implementing measures to reproduce the herd.Conclusions. According to the approbation of modern complete equipment for pig farms produced by TDV «Bratslav», it is established that the equipment mainly meets the regulatory requirements of the EU, which set minimum standards for the protection of pigs. One can only note certain shortcomings - the lack of machines for group keeping of young pigs items that distract animals from aggressive behavior, in order to prevent pig bites., Цель исследований - установить основные показатели и соответствие требованиям нормативных документов при апробации современного полнокомплектного оборудования для свиноферм.Методы исследований. Апробацию современного полнокомплектного оборудования для свиноферм осуществлено путем обобщения научных сообщений, в том числе с точки зрения его соответствия нормативным требованиям Европейского Союза и осмотра результатов испытаний отечественного оборудования для свиноводства в ГНУ УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого.Результаты исследований. По результатам апробации установлено достаточно высокое качество выполнения технологического процесса содержания свиней в условиях использования современного полнокомплектного оборудования для содержания свиней КОПС. В современно устроенных станках созданы благоприятные, комфортные условия для содержания свиней. Станки для содержания свиней различных половых и возрастных групп обеспечивают 100 % сохранность поголовья. Для опороса свиноматок созданы удобные условия и обеспечено сохранность новорожденных поросят. Поросята у свиноматок обеспечены комфортной зоной с подогревом и имеют удобный доступ к свиноматкам во время кормления. Оборудование для кормления свиней не допускает сортировки концентрированных кормов - сепарация составляет 4,5-5,1%. Точность дозирования концентрированных кормов составляет 97,2%. Система водоснабжения обеспечивает бесперебойное поступление воды для животных. Система для удаления навоза обеспечивает удаление навоза из станков для содержания свиней самотеком к навозосборнику. Важно, что при создании комплекта оборудования предусмотрено устройство для отбора спермы у хряков-производителей, в процессе осуществления мероприятий по воспроизводству стада.Выводы. По данным апробации современного полнокомплектного оборудования для свиноферм производства ОДО «Брацлав», установлено, что оборудование в основном соответствует нормативным требованиям ЕС, устанавливающим минимальные стандарты для защиты свиней. Можно лишь отметить определенные недостатки - это отсутствие в станках для группового содержания молодняка свиней предметов, которые отвлекают животных от агрессивного поведения, для того, чтобы предотвратить укусы свиней., Мета досліджень – встановити основні показники та відповідність вимогам нормативних документів під час апробації сучасного повнокомплектного обладнання для свиноферм.Методи досліджень. Апробацію сучасного повнокомплектного обладнання для свиноферм здійснено з урахуванням узагальнених наукових повідомлень з точки зору його відповідності нормативним вимогам Європейського Союзу та огляду результатів випробувань вітчизняного обладнання для свинарства в ДНУ УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Результати досліджень. За результатами апробації встановлена досить висока якість виконання технологічного процесу утримання свиней в умовах використання сучасного повнокомплектного обладнання для утримання свиней КОПС. В сучасних станках створені сприятливі, комфортні умови для утримання свиней. Станки для утримання свиней різних статевих та вікових груп забезпечують 100 % збереження поголів’я. Для опоросу свиноматок створені зручні умови та забезпечене збереження новонароджених поросят. Поросята біля свиноматок забезпечені комфортною зоною з підігріванням і мають зручний доступ до свиноматок під час годівлі. Обладнання для годівлі свиней не допускає сортування концентрованих кормів – сепарація становить 4,5-5,1 %. Точність дозування концентрованих кормів становить 97,2 %. Система водопостачання забезпечує безперебійне надходження води для тварин. Система для видалення гною забезпечує видалення гною зі станків для утримання свиней самопливом до гноєзбірника. Важливо, що під час створення комплекту обладнання передбачений пристрій для відбирання сперми у кнурів-плідників, в процесі здійснення заходів з відтворення стада. Висновки. За даними апробації сучасного повнокомплектного обладнання для свиноферм виробництва ТДВ «Брацлав», встановлено, що обладнання в основному відповідає нормативним вимогам ЄС, які встановлюють мінімальні стандарти для захисту свиней. Можна лише відмітити певні недоліки – це відсутність у станках для групового утримання молодняка свиней предметів, які відволікають тварин від агресивної поведінки, для того, щоб запобігти укусам свиней.

The purpose of research is to perform structural and technological analysis of modern grain drills produced by LLC «Agromash-Kalyna» Based on the analysis to offer recommendations for the use of drills in farms of different types of agricultural formationsResearch methods: analytical and experimental, field, operational and technological, agrotechnical, energy research.Research results: In order to reduce production costs, resource-saving technologies based on minimum, belt and zero tillage systems are introduced into agricultural production, which provide for the use of different types of tillage machines and units. Therefore, farmers need sowing units that can provide sowing in fields with different parameters of the pre-sowing condition of the soil.Over the past few years, Ukrainian machinery manufacturers have introduced new machines and complexes for sowing seeds of cereals, the results of which are not reported in scientific sources. One of such machines is a mechanical stubble seed drill of the KASI model and a disc sowing complex GALAXI produced by Agromash-Kalyna LLC.The sowing complex of GALAXI can perform sowing in fields with traditional, minimal tillage technologies. (Mini-Till), and the grain seeder of the CASI model can also carry out sowing and fields with No-Till cultivation.According to the research results, it was established that the quality of the technological process met the requirements of regulatory documents, the productivity of the variable time of the sowing complex GALAXI is 3,11 ha/h, and KASI seeders – 2,42 ha/h.Conclusions: According to the test results, it is established that the mechanical stubble seed drill of the КASI model and the disc sowing complex GALAXI have satisfactory indicators of the quality of the technological process and operational-technological indicators. The studied machines can be used in the agro-industrial production of Ukraine and reduce import dependence on the supply of foreign machines for similar purposes. Sowing machines of KASI models should be recommended for agricultural formations, which sow crops on areas of 200- 300 hectares. The GALAXI sowing complex will be effective for farms with sowing areas of 700-800 hectares., Цель работы. Выполнить конструкционно-технологический анализ современных зерновых сеялок производства ООО «Агромаш-Калина» На основе проведения анализа предложить рекомендации по использованию сеялок в хозяйства разных видов агроформированийМетоды исследований: аналитические и экспериментальные, полевые, эксплуатационно-технологические, агротехнические, энергетические исследования.Результаты исследований. С целью уменьшения себестоимости продукции, в аграрное производство внедряются ресурсосберегающие технологии на базе минимальной, ленточной и нулевой систем обработки почвы, которые предусматривают использование различных типов почвообрабатывающих машин и агрегатов. Поэтому аграриям необходимые посевные агрегаты, которые могут обеспечивать сев на полях с различными параметрами предпосевного состояния почвы.В течение нескольких предыдущих лет украинские производители техники представили новые машины и комплексы для посева семян зерновых культур, результаты исследований которых не приведены в научных источниках. Одними из таких машин является механическая стерневая зерновая сеялка модели КASI и дисковой посевной комплекс GALAXI производства ООО “Агромаш-Калина”.Посевной комплекс GALAXI может выполнять сев на полях с традиционной, минимальной технологиями почвообработки (Mini-Till), а зерновая сеялка модели КASI кроме того может проводить сев и полях с обработкой No-Till.По результатам исследований установлено, что качество выполнения технологического процесса отвечала требованиям нормативных документов, производительность по сменному времени посевного комплекса GALAXI составляет 3,11 га/ч, а сеялки КASI - 2,42 га/ч.Выводы. По результатам испытаний установлено, что механическая стерневая зерновая сеялка модели КASI и дисковый посевной комплекс GALAXI имеют удовлетворительные показатели качества выполнения технологического процесса и эксплуатационно-технологические показатели. Исследуемые машины могут применятся в агропромышленном производстве Украины и уменьшить импортозависимость от поставок зарубежных машин аналогичого назначения. Посевные моделей КASI и следует рекомендовать для агроформирований, которые высевают культуры на площадях 200-300 га. Посевной комплекс GALAXI будет эффективным для хозяйств с площадями посевов 700-800 га., Мета досліджень. Виконати конструкційно-технологічний аналіз сучасних зернових сівалок виробництва ТзОВ “Агромаш-Калина” На основі проведено аналізу запропонувати рекомендації щодо використання сівалок у господарства різних видів агроформувань.Методи досліджень: аналітичні та експериментальні, польові, експлуатаційно-технологічні, агротехнічні, енергетичні дослідження.Результати досліджень. Для зменшення собівартості продукції в аграрне виробництво впроваджуються ресурсоощадні технології на базі мінімальної, стрічкової та нульової систем обробітку ґрунту, які передбачають використання різних типів ґрунтообробних машин і агрегатів. Тому аграріям необхідні посівні агрегати, які можуть забезпечувати сівбу на полях з різними параметрами передпосівного стану ґрунту. Протягом кількох попередніх років українські виробники техніки представили нові машини і комплекси для сівби насіння зернових культур, результати досліджень яких не наведено в наукових джерелах. Одними з таких машин є механічна стерньова зернова сівалка моделі КASI та дисковий посівний комплекс GALAXI виробництва ТзОВ “Агромаш-Калина”. Посівний комплексу GALAXI може виконувати сівбу на полях з традиційною, мінімальною технологіями обробітку ґрунту. (Mini-Till), а зернова сівалка моделі КASI, крім того може проводити сівбу та полях з обробітком No-Till. Дослідженнями встановлено, що якість виконання технологічного процесу відповідала вимогам нормативних документів, продуктивність за змінним часом посівного комплексу GALAXI становить 3,11 га/год, а сівалки КASI - 2,42 га/год.Висновки: За результатами випробувань встановлено, що механічна стерньова зернова сівалка моделі КASI та дисковий посівний комплекс GALAXI мають задовільні показники якості виконання технологічного процесу та експлуатаційно-технологічні показники. Досліджувані машини можуть застосовуватися в агропромисловому виробництві України і зменшити імпортозалежність від поставок зарубіжних машин аналогічного призначення. Посівні машини моделей КASI слід рекомендувати для агроформувань, котрі висівають культури на площах 200-300 га. Посівний комплекс GALAXI буде ефективним для господарств з площами посівів 700-800 га.

The purpose of the paper is to analyse the development of the principles of the control of technical means for the orientation of row-crop implements along rows and their design solutions as a basis for improvement or development of new tools.Method of research is the analyzing the principles of construction of technical means from the control theory view point. Results. Physical weed control is common, especially in organic farming. At the end of the nineteenth century a tool was proposed, including a two-wheeled front, the direction of movement of which was changed manually with the help of a lever. The functions of the measuring device, logic and the formation of control commands, amplifier-converter were performed by a person. Visual tracking of the position relative to the rows and control of the implement by the physical strength of the worker imposed restrictions on the speed of movement along the field and the size of the protective zone. The search for ways to increase the working speed resulted in the position of the operator on the seat close to the cultivator working area and the use of various amplifiers. The complete exclusion of the operator from the control process was achieved by the development of orientation tools, including the method of driving along the guide slits that were cut into the soil during sowing. The use of acoustic and radar devices to track rows of plants encountered difficulties. The use of an optical signal to obtain information, as it was at the beginning of mechanization, turned out to be more reliable. The operations of image recognition, logical processing of information, adoption and implementation of management decisions nowadays are performed by a set of computers and electro-hydraulic mechanisms. Findings. The types of control of the orientation of the cultivating implement evolved from visual control and manual control of the cultivator directly by physical force, visual control and control using various amplifiers, contact tracking of the row position and control of the cultivator position along the slides in the soil, to non-contact optical tracking of plants in a row with automatic cultivator position control by electro-hydraulic drive. The development of organic farming returns relevance to mechanical weed control using manual cultivators and visual position tracking. In the future, it is possible to combine means of contact tracking of the row along the slides in the soil and steering of the cultivator with an electro-hydraulic drive., Цель работы – анализ развития принципов управления техническими средствами для ориентации пропашных орудий вдоль рядков и их конструктивных решений, в качестве основы для совершенствования или разработки новых орудий..Метод исследований. Изучение принципов построения технических средств с точки зрения теории управления.Результаты. Физическая борьба с сорняками является распространенной, особенно в органическом земледелии.В конце девятнадцатого столетия предложено орудие, включающее двухколесный передок, направление движения которым менялось вручную с помощью рычага. Функции измерительного устройства, логики и формирования команд управления, усилителя-преобразователя, выполнял человек. Визуальное отслеживание положения относительно рядков и управление орудием физической силой рабочего, накладывало ограничения на скорость движения вдоль поля и размер защитной зоны.Поиск путей увеличения рабочей скорости привел к размещению работника-оператора на сиденье приближено к рабочей зоне культиватора и применению различных усилителей. Полное исключение оператора из процесса управления достигнуто с развитием средств ориентации, в том числе метода вождения по направляющим щелям, которые нарезались в почве во время посева.Применение акустических и радиолокационных устройств для отслеживания рядков растений столкнулось с трудностями. Использование оптического сигнала для получения информации, как это было в начале механизации, оказалось более надежным. Операции распознавания образа, логической обработки информации, принятия и выполнения решений управления выполняет комплекс компьютеров и электрогидравлических механизмов.Выводы. Типы управления ориентацией пропашного орудия прошли развитие от визуального контроля и ручного управления положением культиватора непосредственно физической силой, визуального контроля и управления с помощью различных усилителей, контактного отслеживания положения рядков и управления положением культиватора по направляющим в почве, к бесконтактному оптическому отслеживанию растений в рядке с автоматическим управлением положением культиватора электрогидравлическим приводом.Развитие органического земледелия актуализирует механический контроль за сорняками с использованием культиваторов ручного управления и визуальным отслеживанием положения. В будущем возможно сочетание средств контактного отслеживания рядка по направляющим в почве и управление культиватором электрогидравлическим приводом., Мета роботи - аналіз розвитку принципів керування технічними засобами для орієнтації просапних знарядь вздовж рядків та їх конструктивних рішень, як основи для вдосконалення або розроблення нових знарядь.Метод аналізу. Вивчення принципів побудови технічних засобів з точки зору теорії керування. Результати. Фізична боротьба з бур’янами є поширенішою, особливо в органічному виробництві.Наприкінці дев’ятнадцятого сторіччя запропоновано просапне знаряддя, яке включає двоколісний передок, напрямок руху якого змінювався вручну важелем. Функції вимірювального пристрою, логіки та формування команд керування, підсилювача-перетворювача, виконувала людина. Візуальне відстеження положення відносно рядків та керуванням знаряддям фізичною силою робітника накладало обмеження на швидкість руху вздовж поля та розмір захисної зони.Пошук шляхів підвищення робочої швидкості призвів до розміщення робітника-оператора на сидінні наближено до робочої зони культиватора та застосування різноманітних підсилювачів. Повне виключення оператора з процесу керування досягнуто з розвитком засобів орієнтації, зокрема методу водіння за напрямними щілинам, які нарізувалися в ґрунті під час сівби.Застосування акустичних та радіолокаційних пристроїв для стеження за рядками рослин зіткнулися з труднощами. Оптичний сигнал для отримання інформації, як це було на початку механізації, виявився більш надійним. Операції розпізнавання образу, логічної обробки інформації, прийняття та виконання рішень керування виконує комплекс комп’ютерів та електрогідравлічних механізмів.Висновки. Системи керування орієнтацією просапного знаряддя пройшли розвиток від візуального контролю та ручного керування положенням культиватора безпосередньо фізичною силою, візуального контролю та керування з використанням різноманітних підсилювачів, контактного відстеження положення рядка та керування положенням культиватора за напрямними у ґрунті, до безконтактного оптичного відстеження рядка рослин із автоматичним керуванням положенням культиватора електрогідравлічним приводом. Розвиток органічного землеробства актуалізує механічний контролю за бур’янами з використанням культиваторів ручного керування та візуальним відстеженням положення. У майбутньому можливе поєднання засобів контактного відстеження рядка за напрямними у ґрунті та керування культиватором електрогідравлічним приводом.

Purpose of the study. Increasing the energy saving of the tractor by justifying the dependence of active and passive work that it performs on the instability of its driving modes and finding ways to reduce passive work.Research methods. Investigation of the power balance of the tractor and determination of its efficiency depending on the operating weight and traction force.The results of the study. The instability of the tractor’s motion modes is a consequence of the impact on it during the execution of the technological process of variable forces, and changes in the conditions of its operation. The solution to the problem of energy saving of tractor units is proposed to evaluate its useful (active) and not useful (passive) work. At the same time, the energy costs for overcoming the traction resistance of aggregated machines and implements are classified as active work, and energy costs in the transmission for overcoming the resistance to movement and skidding of the tractor are classified as passive. In the general case, to build a dynamic model of a machine-tractor unit, the cast point, that is, the point at which the reduced mass is concentrated, you can select any point of the unit. It is always possible to determine the values of the reduced thrust force and mass at which the equation of motion of the cast point turns out to be identical to the equation of motion of the machine and tractor unit and, therefore, the generalized coordinate of the point of reduction will coincide with the generalized coordinate of the unit at any time. Therefore, the reduced mass of the machine-tractor unit can be called the mass that must be concentrated at the point of the unit (point of reduction) so that the kinetic energy of this material point is equal to the kinetic energy of all parts of the unit. It is recommended, when evaluating the dynamics of the tractor, to take its center of mass as a cast point. The reduced tractor power and mass are independent of the speed of the cast point. Active (useful) work of domestic tractors is in the range of 60...70 %, the rest of the engine energy is spent on passive work. The solution to the problem of energy saving of tractors is provided by adapting them to operating conditions according to the given forces and mass. It is proved that the work of the driving force of a tractor unit of variable mass does not depend on the shape of the trajectory of the center of mass, but depends only on its initial and final position.Conclusions. It is proposed to evaluate the active and passive operation of the tractor by its reduced force and mass, which are determined when evaluating the traction coefficient of efficiency of the tractor depending on its operating weight and traction. This methodology allows you to determine the maximum traction efficiency of the tractor when it operates in three-dimensional space. The passive operation of the KhTZ-17221 transport unit + TSP-16 semitrailer (cargo weight – 12 tons), which made a straight road with a length of 1000 m with a hard ground coating, was experimentally determined to be 3.2 MJ (0,075 kg of diesel fuel) when driving with gates – 6.4 MJ (0.15 kg of diesel fuel)., Цель исследования. Повышение энергосохраняемости трактора путем обоснования зависимости выполняемой им активной и пассивной работы от нестабильности режимов его движения и поиск путей уменьшения пассивной работы.Методы исследования. Исследование мощностного баланса трактора и определение его коэффициента полезного действия в зависимости от эксплуатационной массы и тягового усилия.Результаты исследования. Нестабильность режимов движения трактора является следствием воздействия на него при выполнении технологического процесса переменных сил, и изменений условий его функционирования. Решение проблемы энергосбережения тракторных агрегатов предложено оценивать его полезной (активной) и не полезной (пассивной) работой. При этом, к активной работе отнесены затраты энергии на преодоление тягового сопротивления агрегатируемых машин и орудий, к пассивной – затраты энергии в трансмиссии на преодоление сопротивления движению и буксования трактора. В общем случае, для построения динамической модели машинно-тракторного агрегата, точкой приведения, то есть точкой, в которой сосредоточена приведенная масса, можно выбирать любую точку агрегата. Всегда можно определить значения приведенных силы тяги и массы, при которых уравнение движения точки приведения окажется тождественным уравнению движения машинно-тракторного агрегата и, следовательно, обобщенная координата точки приведения будет совпадать с обобщенной координатой агрегата в любой момент времени. Поэтому, приведенной массой машинно-тракторного агрегата можно назвать массу которую необходимо сосредоточить в точке агрегата (точке приведения), чтобы кинетическая энергия этой материальной точки равнялась кинетической энергии всех звеньев агрегата. Рекомендуется при оценке динамики трактора в качестве точки приведения принимать его центр масс. Приведенные сила и масса трактора не зависят от скорости движения точки приведения. Активная (полезная) работа отечественных тракторов находится в пределах 60–70 %, остальная энергия двигателя расходуется на пассивную работу. Решение проблемы энергосбережения тракторов обеспечивается путем их адаптации к условиям функционирования по приведенным силам и массе. Доказано, что работа движущей силы тракторного агрегата переменной массы не зависит от формы траектории движения центра масс, а зависит только от начального и конечного его положения.Выводы. Предложено оценивать активную и пассивную работу трактора по его приведенным силе и массе, которые определяются при оценке тягового коэффициента полезного действия трактора в зависимости от его эксплуатационной массы и тягового усилия. Данная методология позволяет определить максимальный тяговый коэффициент полезного действия трактора при его функционировании в трехмерном пространстве. Экспериментально определена пассивная работа транспортного агрегата ХТЗ-17221 + полуприцеп ТСП-16 (масса груза – 12 т), совершавшего движение прямолинейной дорогой длиною 1000 м с твердым грунтовым покрытием, составила 3,2 МДж (0,075 кг дизельного топлива), при движении с подворотами – 6,4 МДж (0,15 кг дизельного топлива)., Мета дослідження. Підвищення енергозбереження трактора завдяки обґрунтуванню залежності активної і пасивної роботи, які він виконує, від нестабільності режимів його руху і пошук шляхів зниження пасивної роботи.Методи дослідження. Дослідження балансу потужності трактора та визначення його коефіцієнта корисної дії залежно від експлуатаційної маси і тягового зусилля.Результати дослідження. Нестабільність режимів руху трактора є наслідком дії на нього змінних сил під час технологічного процесу та зміни умов його функціонування. Розв’язання проблеми енергозбереження тракторних агрегатів запропоновано оцінювати за його корисною (активною) і не корисною (пасивною) роботою. При цьому до активної роботи віднесені витрати енергії на подолання тягового опору машин та знарядь, які агрегатуються з трактором, до пасивної – витрати енергії в трансмісії на подолання опору руху і буксування трактора. Для побудови динамічної моделі машино-тракторного агрегата за точку приведення, тобто точку, в якій зосереджена приведена маса, можна вибирати будь-яку точку агрегата. Завжди можна визначити такі значення приведених сили тяги і маси, за яких рівняння руху точки приведення виявиться тотожним рівнянню руху машино-тракторного агрегата і, отже, узагальнена координата точки приведення буде збігатися з узагальненою координатою агрегата в будь-який момент часу. Тому приведеною масою машинно-тракторного агрегата можна назвати масу, яку необхідно зосередити у точці агрегата (точці приведення), щоб кінетична енергія цієї матеріальної точки дорівнювала кінетичній енергії всіх ланок агрегата. Для оцінювання динаміки трактора за точку приведення рекомендується приймати його центр мас. Приведені сила та маса трактора не залежать від швидкості точки приведення. Активна (корисна) робота вітчизняних тракторів коливається від 60 до 70 %, решта енергії двигуна витрачається на пасивну (не корисну) роботу. Розв’язання проблеми енергозбереження тракторів забезпечується їх адаптацією до умов функціонування за приведеними силами та масою. Доведено, що робота рушійної сили тракторного агрегата змінної маси не залежить від форми траєкторії руху центру мас, а залежить лише від початкового і кінцевого його положення.Висновки. Запропоновано оцінювати активну і пасивну роботу трактора зо його приведеними силою та масою, які визначаються під час оцінювання тягового коефіцієнту корисної дії трактора залежно від його експлуатаційної маси і тягового зусилля. Ця методологія дає можливість визначити максимальний тяговий коефіцієнт корисної дії трактора під час його функціонування у тривимірному просторі. Експериментально визначена пасивна робота транспортного агрегата ХТЗ-17221+напівпричіп ТСП-16 (маса вантажу – 12 т), який здійснював рух прямолінійною дорогою завдовжки 1000 м з твердим ґрунтовим покриттям, склала 3,2 МДж (0,075 кг дизельного палива), під час руху з підворотами –6,4 МДж (0,15 кг дизельного палива).

Purpose of the study. The purpose of the study is to formalize the relationship between the rolling speed of the wheel, its parameters and the resulting track depth, as well as determining the required traction for rolling the driven wheel with a hard rim on loose soil.Research methods. Research methods involve the use of the foundations of the synthesis of analytical relationships between the kinematic parameters of a wheel that moves along loose soil and the physical and mechanical characteristics of the latter.The results of the study. An analysis of the materials of previous researchers shows that the patterns of the wheel rolling on loose soil with the formation of a gauge can be revealed more fully and in general terms, if two basic premises are accepted. The first premise assumes that the relationship between the normal pressure on the elementary area of the wheel rim and the depth of its immersion in the soil changes according to a logarithmic law. The second premise suggests that the effort to roll the wheel is spent on deforming the soil when a track is formed under the wheel, on communicating kinetic energy to the volume of soil pushed out of the track and on overcoming friction of the wheel against the track wall and on the force of adhesion of the soil to the wheel rim. Using these two premises, the track depth is determined when the wheel is rolling. It is established that the track depth is inversely proportional to the speed cube and the square of the diameter of the wheel.The balance of traction on rolling the driven wheel consists of two components. The first component of traction is spent on soil deformation and rutting. Since the track depth decreases with an increase in the rolling speed, obviously, this part of the pulling force should also decrease. The second component is spent on communicating kinetic energy to the mass of soil, which is displaced from the furrow. With an increase in the rolling speed, this part of the tractive effort will increase.Conclusions. In the course of modeling the interaction of a wheel that moves at high speed on loose soil, a dependence is obtained that is convenient for practical calculations, since it takes into account soil properties, wheel size and rolling mode. It was found that the traction resistance to rolling with increasing rolling speed will decrease if the load on the wheel does not exceed a well-defined value, which is critical for these conditions., Цель исследований – формализация зависимости между скоростью качения колеса, его параметрами и образующейся глубиной колеи, а также определение нужного тягового усилия для качения ведомого колеса с жестким ободом по рыхлому грунту.Методы исследования предполагают использование основ синтеза аналитических зависимостей между кинематическими показателями колеса, которое движется по рыхлой почве, и физико-механическими характеристиками последнего.Результаты исследований. Анализ материалов предыдущих исследователей показывает, что закономерности процесса качения колеса по рыхлой почве с образованием колеи могут быть раскрыты более полно и в общем виде, если принять две основные предпосылки. Первая предпосылка предполагает, что зависимость между нормальным давлением на элементарной площади обода колеса и глубиной его погружения в почву изменяется по логарифмическому закону. Вторая предпосылка говорит о том, что усилие на перекатывание колеса расходуется на деформацию грунта при образовании колеи под колесом, на сообщение кинетической энергии объему грунта, выталкиваемому из колеи и на преодоление трения колеса о стенку пути и на силу сцепления грунта с ободом колеса. Используя эти две предпосылки, определены глубина колеи при качении колеса. Установлено, что глубина колеи обратно пропорциональна кубу скорости и квадрату диаметра колеса.Баланс тягового усилия на перекатывание ведомого колеса состоит из двух составляющих. Первая составляющая тягового усилия тратится на деформацию грунта и образование колеи. Поскольку с увеличением скорости качения глубина колеи уменьшается, очевидно, эта часть тягового усилия тоже должна уменьшаться. Вторая составляющая затрачиваемое на сообщение кинетической энергии массе почвы, которая вытесняется из борозды. С увеличением скорости качения эта часть тягового усилия будет увеличиваться.Выводы. В ходе моделирования взаимодействия колеса, которое движется с большой скоростью, по рыхлой почве, получена зависимость, которая удобна для практических расчетов, поскольку учитывает свойства почвы, размер колеса и режим качения. Установлено, что тяговое сопротивление перекатыванию с увеличением скорости качения будет уменьшаться, если нагрузка на колесо не превышает вполне определенной величины, которая является критической для данных условий., Мета дослідження – формалізація залежності між швидкістю кочення колеса, його параметрами і глибиною утворюваної колії, а також визначення потрібного тягового зусилля для кочення веденого колеса з жорстким ободом по пухкому ґрунті.Методи дослідження передбачають використання основ синтезу аналітичних залежностей між кінематичними показниками колеса, яке рухається по пухкому ґрунті, та фізико-механічними характеристиками ґрунту.Результати дослідження. Аналіз матеріалів попередніх дослідників показує, що закономірності процесу кочення колеса по пухкому ґрунті з утворенням колії можуть бути розкриті більш повно і в загальному вигляді, якщо прийняти дві основні передумови. Перша передумова передбачає, що залежність між нормальним тиском на елементарній площі обода колеса і глибиною його занурення в ґрунт змінюється за логарифмічним законом. Друга передумова говорить про те, що зусилля на перекочування колеса витрачається на деформацію ґрунту під час утворення колії під колесом, на надання кінетичної енергії об’єму ґрунту, який витискається з колії та на подолання тертя колеса об стінку колії і на силу зчеплення ґрунту з ободом колеса. Використовуючи ці дві передумови, визначено глибину колії під час кочення колеса. Встановлено, що глибина колії обернено пропорційна кубу швидкості і квадрату діаметра колеса.Баланс тягового зусилля на перекочування веденого колеса складається з двох складових. Перша складова тягового зусилля витрачається на деформацію ґрунту й утворення колії. Оскільки зі збільшенням швидкості кочення глибина колії зменшується, очевидно, ця частина тягового зусилля теж повинна зменшуватися. Друга складова витрачається на надання кінетичної енергії масі ґрунту, який витісняється з борозни. Зі збільшенням швидкості кочення ця частина тягового зусилля буде збільшуватися.Висновки. У ході моделювання взаємодії колеса, яке рухається з великою швидкістю, по пухкому ґрунті, отримана залежність, яка зручна для практичних розрахунків, оскільки враховує властивості ґрунту, розмір колеса і режим кочення. Встановлено, що тяговий опір перекочування зі збільшенням швидкості кочення буде зменшуватися, якщо навантаження на колесо не перевищує цілком певної величини, яка є критичною для конкретних умов.