Organization of research and practice base for training specialists in quality assessment of small-scale mechanization means of 0,2 tractive class

Full Text

Обеспечение продовольственной безопасности России - стратегическая задача, которая требует незамедлительного освоения и реализации. К принятию решительных мер призывает «Доктрина продовольственной безопасности», утвержденная 01.02.2010 и указывающая, что к 2020 г. население РФ должно будет потреблять 80% отечественного продовольствия [1]. Понятно, что основной исполнитель поставленной задачи - сельское хозяйство. Но без создания новой техники и модернизации АПК, хотя бы в части тракторного и с.-х. машиностроения (ТСХМ), эту задачу не решить. Парк ТСХМ сокращается на 8% ежегодно. Государственная программа развития сельского хозяйства до 2012 г. по закупкам машин и оборудования оказалась неэффективной. Так, в 2010 г. она была выполнена на 54,9% по тракторам, на 39,4% по зерноуборочным комбайнам и на 24,7% - по кормоуборочным. Основы конструкций и технологий производства МТА и СММ составляют разработки прошлого века. Чтобы частично решить поставленные задачи до 2020 г. и решать их в будущем, требуется не только основательная модернизация ТСХМ, но и создание и освоение новых комплексных тягово-транспортных средств на базе МТА и СММ. Новая сельхозтехника должна быть не просто на одном техническом уровне с зарубежной, но превосходить ее по всем параметрам сертификатопригодности [2, 3]. Для достижения этих целей необходимо проведение комплексного многопрограммного и многопрофильного научно-технического исследования по фундаментальным, поисковым и отраслевым направлениям науки АПК. В настоящее время научно-техническая база агроинженерии ослаблена, многие научно-производственные объединения практически прекратили свою деятельность. Отсутствуют опытно-технологические и производственные структуры, которые могли бы проводить НИОКР от идеи до реализации их результатов на мировом рынке с учетом вступления России в ВТО. Для обеспечения продовольственной безопасности и выполнения доктрины целесообразно организовать и создать на площадях машиноиспытательных станций (МИС) Научно-производственный центр внедрения (НПЦВ) «Агроинженерия» со следующими основными научно-техническими и производственными внедренческими проектами: - агротехника; - МТА; - подъемно-транспортные средства с.-х. назначения; - почвообрабатывающие машины; - уборочные машины с.-х. назначения; - молочное животноводство; - птицеводство; - кормопроизводство; - лесоводство; - сертификация. Схема взаимодействия структур АПК, включающая НПЦВ «Агроинженерия», представлена на рис. 1. Также требуется: - провести научно-исследовательские работы по сбору и обработке информации об имеющихся на данный момент законченных и незаконченных НИОКР, направленных на создание новой и модернизацию существующей техники; - централизовать предложения и идеи по повышению эффективности АПК; - исследовать технический уровень каждого зарубежного МТА и СММ и принять решение о приемлемой продукции для проведения соответствующих НИОКР. К данной научно-производственной работе необходимо привлечь все профильные и непрофильные университеты, а также еще сохранившиеся конструкторско-технологические организации АПК и других отраслей, которые проводят НИОКР, влияющие на технический уровень МТА и СММ. Привлечение учебных заведений к научно-производственной деятельности позволит в какой-то мере решить вопрос об интеграции высшего образования и науки, направить возможности вузовских научных коллективов на воссоздание единой государственной системы организации и проведения НИОКР. Эти НИОКР должны сочетать концентрацию сил и ресурсов на определяющих прорывных направлениях с сохранением научного задела по всему циклу развития научной мысли и идеи по разработке, созданию и внедрению объектов агроинженерии высокого технического и технологического уровней для обеспечения продовольственной безопасности России. Для обеспечения продовольственной безопасности к 2020 г. следует с привлечением НПВЦ «Агроинженерия» улучшить государственную систему планирования, организации и финансирования НИОКР в тесной взаимосвязи с решением научно-технических и социально-экономических проблем развития производственных сил страны, укрепляющих ее безопасность в целом. С этой целью необходимо реализовать следующий план действий. 1. НПВЦ «Агроинженерия» проводит фундаментальные и поисковые научные работы в АПК. Их результаты либо применяются в прикладных (отраслевых) научных работах, либо, в случае практической эффективности и необходимости, внедряются в производство новой и модернизацию существующей техники. 2. Академия проблем качества проводит экспертизу всей научно-технической документации от технических заданий до технических условий, принимает решение о выдаче сертификатов и осуществляет контроль подтверждения соответствия. 3. К данной деятельности привлекается научный потенциал учебных заведений по соответствующим закрепленным специальностям и дисциплинам, а также студенческих и аспирантских исследовательских центров, которые в будущем должны поставлять основные кадры для НПВЦ «Агроинженерия». 4. Опытно-экспериментальное производство (освоение) может быть размещено на территории предприятий АПК с учетом объемов изготовления и результатов НИОКР, на основе новой технологии технического оснащения, ориентированной на новую и модернизированную технику ТСХМ. 5. Полигонным, полевым и прочим испытаниям всех опытных образцов как результатов НИОКР присваивается сертификационный статус, что дает возможность проводить их в сертификационных центрах согласно этапам сертификационного сопровождения. В этих условиях для повышения эффективности подготовки и привлечения инженерно-технических кадров АПК к научно-производственной деятельности по созданию современной конкурентоспособной на мировом рынке сельхозтехники необходимо еще в процессе обучения в вузах дать студентам знания, умения, навыки и опыт проведения НИОКР. Положительную роль может сыграть создание опытных научно-экспериментальных баз (полигонов) по испытанию МТА и СММ при каждом вузе АПК [4]. Для эффективного изучения разработки и совершенствования МТА и СММ совсем не обязательны длительные полевые испытания в условиях рядовой эксплуатации. Качество МТА и СММ может быть в достаточной мере выявлено в процессе сравнительно кратковременного комплекса тормозных, тяговых и прочностных испытаний на специализированных полигонах. Определение эксплуатационно-экономических показателей МТА и СММ и возможностей их агрегатирования необходимо ограничить контрольными скоростными замерами на участках полигона при выполнении основных для данного типа МТА и СММ с.-х. операций. Условия проведения контрольных замеров должны обеспечивать сравнимость полученных результатов. На этом же полигоне выделяются участки для проведения тяговых испытаний на почве, подготовленной под посев. Испытания включают обкатку МТА и СММ и стендовые испытания двигателей. По результатам испытаний МТА и СММ на искусственных дорожках участков полигона дается оценка качества техники. Таким образом, основные задачи изучения МТА и СММ будут решаться комплексом оценочных испытаний, проводимых на дорожках участков полигона. Требования к участкам полигона и условия испытаний на них должны быть жестко регламентированы, чтобы получаемые результаты обладали сравнимостью, а не привязывались к местным условиям. Кроме того, эти условия необходимо приблизить к наиболее распространенным в международной практике. Анализ методических руководств по испытанию МТА показывает, что по содержанию они очень схожи между собой и включают примерно одинаковый объем работ, предусматривающий прочностные и тяговые исследования МТА, а также тормозные испытания двигателей. Целесообразность использования специализированного полигона заключается в том, что он обеспечивает кадры агроинженерии знаниями, умениями и опытом проведения НИОКР. Поскольку МТА и СММ предназначены для работы не только в полевых условиях, целесообразно снимать тяговые характеристики на трех фонах - твердом, гаревом и мягком. В связи с этим полигон для проведения испытаний по изучению и определению качества МТА и СММ должен состоять из следующих структурных единиц (участков). 1. Искусственные дорожки для проведения тяговых испытаний МТА и СММ. а) Дорожка с бетонным покрытием, предназначенная для тяговых испытаний колесных МТА и СММ. Бетонированная дорожка должна иметь прямолинейный участок с поворотными кругами на его концах. Ширина бетонированной части полотна дорожки должна обеспечивать прохождение МТА и СММ всех типов. Поверхность бетонного покрытия должна быть ровной, а материал покрытия должен обеспечивать наибольший коэффициент трения с колесом. По обеим сторонам бетонированной дорожки должны проходить обочины. В средней части прямолинейного участка дорожка должна иметь боковое железобетонное ограждение для предотвращения заноса МТА и СММ при резком торможении с целью определения величины тормозного пути. б) Дорожка с гаревым покрытием, предназначенная для тяговых испытаний гусеничных МТА и СММ всех типов. Дорожка представляет собой прямолинейный горизонтальный участок с кольцевыми поворотными участками на обоих концах. Гаревое покрытие должно обеспечивать прохождение гусеничных МТА и СММ без заметного разрушения. 2. Дорожки для испытаний МТА и СММ на прочность и проходимость. а) Дорожка с различного рода препятствиями, предназначенная для прочностных испытаний колесных и гусеничных МТА и СММ с укомплектованными навесными с.-х. орудиями. Поверхность дорожки как на прямолинейном участке, так и на поворотных кругах должна быть бетонированной. Прямолинейная часть дорожки должна быть разбита на шесть участков с различными видами препятствий: - первый участок (рис. 2, а), имитирующий движение МТА и СММ поперек полевых борозд, представляет собой волнообразное бетонированное покрытие; - второй участок (рис. 2, б), имитирующий движение МТА и СММ по полю после уборки культур, возделываемых, например, квадратно-гнездовым способом, представляет собой бетонное покрытие с расположенными на нем возвышенностями в форме усеченной пирамиды; - третий участок (рис. 2, в), имитирующий дорожные неровности, представляет собой бетонное покрытие с чередующимися выемками и выступами квадратной формы; - четвертый участок (рис. 2, г) имитирует отдельные дорожные канавы, расположенные перпендикулярно и под углом 45º к продольной оси дорожки; - пятый участок (рис. 2, д) с односторонними препятствиями представляет собой бетонированное покрытие с выступами, расстояние между которыми определяется методикой испытания; - шестой участок (рис. 2, е) с односторонними препятствиями представляет собой бетонированное покрытие с канавами, расстояние между которыми также определяется методикой испытания. б) Дорожка, покрытая булыжником и предназначенная для испытания МТА и СММ на вибрацию. в) Дорожки с грязевыми и водными канавами, предназначенные для испытания МТА и СММ на проходимость и герметичность уплотнения. г) Дорожка для определения динамической поперечной и продольной устойчивости МТА и СММ с отдельными участками, имеющими подъемы и боковые склоны с последовательно увеличивающимися углами от 10 до 45º. На полигоне должны располагаться легкие постройки для хранения метрологической аппаратуры, в т.ч. динамометрической тележки [5]. Для обеспечения проведения тяговых испытаний и сравнения их результатов в учебном процессе целесообразно использовать эталонные МТА и СММ, которые отрегулированы на нормальную мощность и нормальные показатели работы двигателя. Их использование позволит определить факторы, влияющие на качество исследуемых МТА и СММ. Реализация перечисленных выше предложений и пунктов плана по обеспечению продовольственной безопасности, а также привлечение кафедр непрофильных университетов, занимающихся науками и технологиями по перечисленным направлениям, позволят в кратчайшие сроки воспитать новое поколение молодых ученых и специалистов. На основе полученных теоретических знаний по метрологии, стандартизации, сертификации, теории механизмов и машин, а также навыков, умений и опыта по проведению НИОКР они смогут самостоятельно проводить работы по совершенствованию и уточнению методики тяговых испытаний и разрабатывать регламент испытаний новой техники с учетом дальнейшей оценки соответствия МТА и СММ [2, 3], тем самым повышая их конкурентоспособность в агробизнесе и обеспечивая продовольственную безопасность страны.

About the authors

O. A Khrulkevich

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

A. V Roslavtsev

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

S. N Devyanin

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

I. I Sapozhnikov

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

Email: pakedova.55@mail.ru

References

Supplementary files