Скачать статью в pdf.

УДК 631.34:634

DOI: 10.15507/0236-2910.028.201804.624-642

Автоматизированный агрегат для магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве

Смирнов Игорь Геннадьевич
ученый секретарь, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат сельскохозяйственных наук, ResearcherID: K-5623-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9992-1261, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Хорт Дмитрий Олегович
заведующий отделом технологий и машин для садоводства, виноградарства и питомниководства, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат сельскохозяйственных наук, ResearcherID: Q-2695-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6503-0065, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Филиппов Ростислав Александрович
ведущий научный сотрудник отдела технологий и машин для садоводства, виноградарства и питомниководства, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат сельскохозяйственных наук, ResearcherID: Q-2722-2017, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3586-3634, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кутырёв Алексей Игоревич
младший научный сотрудник отдела технологий и машин для садоводства, виноградарства и питомниководства, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), ResearcherID: I-3699-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7643-775X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Артюшин Анатолий Алексеевич
главный научный сотрудник, ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), доктор технических наук, член-корреспондент РАН, ResearcherID: K-5610-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2182-5274, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Современный уровень сельскохозяйственного производства, в том числе садоводства, определяется интеллектуальными машинными технологиями и техническими средствами нового поколения с современным информационным и приборным обеспечением. Для реализации цифровых интеллектуальных агротехнологий в промышленном садоводстве требуется кардинальное изменение парадигмы технического обеспечения, основанное на разработке и применении новых автоматических и беспилотных машин, оборудования и программного обеспечения для управления рабочими процессами машин, навигации технических средств, контроля за выполнением технологических операций, мониторинга урожайности сельскохозяйственных культур, анализа развития болезней и вредителей на растениях и других технологических функций.
Материалы и методы. В системе автоматизированного проектирования «КОМПАС-3D» с использованием метода математического моделирования, теоретической механики и оптимального проектирования визуализирована 3D-модель, а также изготовлен опытный образец автоматизированного агрегата для магнитно-импульсной обработки растений. Программный код расчета требуемого перемещения штока актуатора разработан в текстовом редакторе Sublime Text. Использован язык программирования C++. Функциональные возможности программы для электронно-вычислительных машин связаны с возможностями контроллеров STM32, Arduino Mega/Uno/Nano. Для вывода графической информации и взаимодействия с ней использован экран TFT 320x240, Nextion 2.4.
Результаты исследования. В результате проведенных лабораторных исследований разработан автоматизированный агрегат и алгоритм системы управления приводом рабочих органов в ходе магнитно-импульсной обработки растений с учетом агротехнологических параметров садовых насаждений. Для управления рабочими органами автоматизированного агрегата разработана компьютерная программа, обеспечивающая управление как в автоматическом режиме, так и дистанционно.
Обсуждение и заключение. Созданный агрегат позволяет внедрить новый экологи- чески безопасный технологический прием стимуляции жизненных и ростовых процессов плодовых культур и повысить точность выполнения операции за счет автоматической подстройки к различным агротехнологическим параметрам насаждений, обеспечивая требуемое значение магнитной индукции в рабочей зоне на растительных объектах в полевых условиях.

Ключевые слова: магнитно-импульсная обработка, система управления, автоматизированный агрегат, облучение растений, садоводство, низкочастотное магнитное поле

Для цитирования: Автоматизированный агрегат для магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве / Смирнов И. Г. [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 4. С. 624–642. DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201804.624-642

Заявленный вклад соавторов: И. Г. Смирнов – научное руководство, определение методологии исследования, постановка задачи; Д. О. Хорт – сбор и анализ литературных данных, критический анализ, редактирование; Р. А. Филиппов – литературный и патентный анализ, участие в теоретическом исследовании, верстка и редактирование текста; А. И. Кутырёв – подготовка начального текста с последующей доработкой, компьютерное моделирование; А. А. Артюшин – формирование выводов, доработка и редактирование текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 22.05.2018; принята к публикации 01.10.2018;
опубликована онлайн 28.12.2018

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Radhakrishnan R., Kumari B. D. R. Pulsed magnetic field : a contemporary approach offers to enhance plant growth and yield of soybean // Plant Physiology and Biochemistry. 2012. Vol. 51. P. 139–144.

2. Esitken A., Turan M. Alternating magnetic field effects on yield and plant nutrient element composition of strawberry (Fragaria x ananassa cv. Camarosa) // Acta Agriculturae Scandinavica, Section B – Soil & Plant Science. 2004. Vol. 54, Issue 3. P 135–139.

3. Магнитно-импульсная обработка семян земляники садовой / А. И. Кутырёв [и др.] // Сель- скохозяйственные машины и технологии. 2017. № 5. С. 9?15.

4. Chao L., Walker D. R. Effects of magnetic field on germination on apple, apricot and peach seed // HortScience. 1967. Vol. 2. P. 152–153.

5. Galland P., Pazur A. Magnetoreception in plants // International Journal of Plant Research. 2005. Vol. 118, Issue 6. P. 371–389.

6. Куликов И. М., Донецких В. И., Упадышев М. Т. Магнитно-импульсная обработка растений как перспективный прием в технологических процессах садоводства // Садоводство и виноградарство. 2015. № 4. С. 45–52.

7. Хорт Д. О., Филиппов Р. А., Кутырёв А. И. Моделирование и анализ конструкции технологического адаптера для магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. № 3. С. 29?34.

8. Система автоматизированного управления параметрами агрегата магнитно-импульсной обработки растений в садоводстве / А. И. Кутырёв [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12, № 1. С. 16–21.

9. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. Программа автоматизированного управления агрегатом магнитно-импульсной обработки растений / А. И. Кутырёв [и др.]. Заявитель и правообладатель ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (RU). № 2018614946; заявл. 26.01.2018; опубл. 19.04.2018.

10. Кутырёв А. И., Хорт Д. О., Филиппов Р. А. Обоснование параметров аппарата для магнитно-импульсной обработки растений // Вестник аграрной науки Дона. 2018. Т. 1, № 41. С. 32–38. 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.