AgriTech Materials

Глава 1. Анализ текущего состояния развития Сельскохозяйственного Машиностроения. 4 часть.

Из каталога научно-технических разработок НАО КАТУ им. С.Сейфуллина за 2015-2017 гг. выделены несколько проектов по разработке сельскохозяйственной техники:
- Проект «Разработка новой технологии и технического средства для внутрипочвенного дифференцированного трехслойного внесения минеральных удобрений». Разработанное техническое средство за счет автоматизированной туковысевающей системы и трехступенчатого заделывающего рабочего органа позволяет автоматический менять дозу удобрений в зависимости от содержания их в почве и внутрипочвенно послойно внести дифференцированную дозу удобрений на глубины 6-8, 12-14 и 18-20 см. При этом фосфорные удобрения располагаются горизонтальной лентой ближе к семенам во влажном слое почвы, очаги азотных удобрений расположатся на разных глубинах, что позволит корням растений получить необходимое минеральное питание в разные вегетационные периоды. Инновационность - позволяет внести удобрения дифференцированно, как по площади, так и по глубине, с учетом запаса питательных веществ на каждом элементарном участке поля. Получены 2 патента РК на изобретение, 1 Евразийский патент. Разработана проектно-конструкторская документация; изготовлен экспериментальный образец. Результаты исследований внедрены в АО «Акмола-Феникс» Целинградского района Акмолинской области. Социально-экономический эффект обеспечивает экономию минеральных удобрений на 25-30%; повышает урожайность на 30-35%; повышает равномерность и устойчивость внесения – в 2,5-3 раза.

- Проект «Разработка сеялки с комбинированными сошниками». В сеялках прямого посева применяются однодисковые и двухдисковые сошники, однако однодисковые сошники не очень эффективно перерезают пожнивные остатки, не полностью укрываются борозда и при влажной и тяжелой почве борозда получается уплотненной. Чизельные и долотовидные сошники очень просты и надежны в настройке глубины заделки, хорошо заглубляются и точно выдерживают заданную глубину заделки семян. Цель проекта - разработка сеялки с комбинированными сошниками для технологии No-till и прямого посева зерновых культур в северных областях Республики Казахстан. Разработаны два варианта сеялки с комбинированными сошниками. Первый вариант: сошники на сеялке установлены, в три ряда, причем, на первом и третьем рядах установлены чизельные, а на втором дисковые сошники. Второй вариант: сошники на сеялке установлены, в три ряда, причем, на первом и третьем рядах установлены лаповые, а на втором дисковые сошники. Проведенные хозяйственные испытания показали, прирост урожая на участках засеянных сеялками с комбинированными сошниками составляет от 0,67 ц/га до 1,72 ц/га (3,5% и 12,7%); тяговое сопротивление по сравнению с серийной сеялкой ниже на 1,83-2,5 раза. Экономический эффект получен за счет снижения тягового сопротивления сеялки (снижение расхода на горючесмазочных материалов) и повышения урожайности культуры. Инновационность - в сеялках с комбинированными сошниками применены дисковые и чизельные сошники оригинальной конструкции собственного производства, которые повышают качественные показатели посева и снижают тяговое сопротивление. Получены 4 патента РК. Результаты исследований внедрены в ТОО «Гульдана».

- Проект «Сеялка стерневая зернотуковая с раздельным внесением семян и удобрений». Разработан экспериментальный образец зернотуковой сеялки с раздельным внесением семян и удобрений. Сеялка стерневая зернотуковая с раздельным внесением семян и удобрений предназначена для одновременного выполнения предпосевной обработки почвы, посева зерновых культур, внутрипочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений и прикатывания почвы, в т.ч. и на стерневых фонах. Применяется для возделывания зерновых культур при минимальной и нулевой обработке почвы на богарных и на потенциально эрозионных почвах. Новизна предлагаемой сеялки состоит в том, что осуществление раздельного внесения семян и удобрений при посеве производится за счет модернизации семенных коробок и заделывающей части, наиболее применяемых в зоне Северного Казахстана сеялок культиваторов СЗТС-2,0. Получены 3 патента РК. Результаты исследований внедрены в ТОО «Гульдана». По результатам опытов прирост урожая с применением разработанной сеялки составляет от 2,63 ц/га до 4,63 ц/га (15,8% и 27,8%).

Из каталога научно-технических разработок НАО КАТУ им. С.Сейфуллина и дочерних организаций за 2018-2020 гг.
- Проект «Разработка автоматизированной зернотукотравяной сеялки для дифференцированного прямого посева сельскохозяйственных культур под покровные культуры и в дернину с одновременным внесением минеральных удобрений». Основным результатом проекта является создание зернотуковой сеялки, предназначенной для прямого посева трав под покровные культуры и в дернину с одновременным внесением минеральных удобрений. При этом система дифференциации доз позволяет автоматически менять дозу удобрений в зависимости от содержания их в почве. В рамках реализации проекта предложена новая технология одновременного посева зерновых культур и семян трав (18-60 мм) и внесения минерального удобрения (до 120 мм) на два уровня почвенного горизонта. Разработаны желобчато-катушечные высевающие аппараты с параболическими желобками, а для внесения минеральных удобрений - экспериментальные штифтово-катушечные высевающие аппараты. Получено 2 патента РК: «Зернотукотравяная сеялка», «Зернотукотравяная противоэрозионная сеялка». Результаты исследований внедрены в ТОО «Агрофирма Боровское» Мендыкаринского района Костанайской области и АО «Акмола-Феникс» Целиноградского района Акмолинской области. Социально-экономический эффект: экономия посевного материала до 10-15%; экономия минеральных удобрений на 25- 30%; повышение урожайности на 30-35%.
- Проекта «Разработка сеялки с интеллектуальным блоком управления технологическим процессом посева несыпучих семян трав». Разработан экспериментальный образец сеялки c интеллектуальным блоком управления технологическим процессом для посева несыпучих семян трав, который имеет следующие показатели: ширина захвата 3,6 м, ширина междурядья 0,3 м, диапазон нормы высева от 10 до 30 кг/га, глубина заделки семян 2-8 см. По результатам хозяйственных испытаний установлено, что всхожесть семян на участке посеянной экспериментальной сеялкой выше всхожести семян на контрольном участке. Повышение всхожести семян трав достигается за счет высокого качества работы экспериментального высевающего аппарата и заделывающей части макетного образца сеялки. Новый высевающий аппарат и сошник, обеспечивающий минимальное разрушение структуры почвы и точное распределение семян по площади питания. Получен патент РК. Результаты исследований внедрены в КХ «Гульдана». Годовой экономический эффект получен за счет прироста урожайности трав и снижения затрат на топливо.
Несколькими предприятиями РК разработаны и внедрены в производство различные виды сельскохозяйственной техники.
ТОО «Научно-производственный центр Агроинженерии» (г. Алматы) разрабатывает, производит и внедряет в производство различную сельскохозяйственную технику: плуг навесной ПЛН-3-35 (ПЛН-4-35); плуг ПБС – 4; культиватор-плоскорез навесной КПН -4; орудие комбинированное ОК- 3,6; борона дисковая БДН - 2.4; культиватор- растениепитатель КРП-4,2; косилка однобрусная КС - 2,1 Ж; косилка двухбрусная прицепная КДП - 4 М;
дробилка универсальная ДУ 5,5…11,0; дробилка универсальная с приводом от ВОМ трактора. Костанайским филиалом ТОО «Научно-производственный центр Агроинженерии» (бывш. КФ ТОО «КазНИИМЭСХ», г. Костанай) разработана и выпускается на собственной базе следующая сельскохозяйственная техника:
- Рыхлители РСП-4,2, РСП-5,4, РСП-6,6П. Предназначены для обработки переуплотненных стерневых фонов, пласта многолетних трав и солонцовых почв с мощностью надсолонцового горизонта не менее 5 см, с твердостью до 9 МПа, влажностью до 24 %. За счет совмещения технологических операций применение орудия обеспечивает повышение производительность и снижение расхода топлива в 1,3 раза.

- Борона зубовая цепная БЗЦ-12 и БЗЦ-24. Предназначена для выполнения ранневесеннего боронования на стерневых и отвальных фонах с целью рыхления поверхностного слоя и сохранения влаги в почве, разрушения почвенной корки, равномерного распределения пожнивных остатков, а также выравнивания поверхности поля. Может также применяться для мелкой осенней обработки почвы для заделки семян сорняков в почву и равномерного распределения соломы по поверхно-сти поля после измельчителей комбайнов. Обеспечивает требуемое качество работы при влажности почвы до 25% и её твердости в слое 0-10 см до 1,5 МПа
- Культиватор стерневой универсальный КСУ-10. Культиватор предназначен для предпосевной обработки почвы и культивации, паровых полей на глубину 8-12 см, с одновременным уплотнением подповерхностного слоя и выравниванием поверхности поля при твердости почвы до 2,5 МПа и ее влажности до 25 %.

- Сеялка-культиватор стерневая УСК-2. Предназначена для посева зерновых культур разбросным способом с одновременной культивацией, внесением гранулированных минеральных удобрений и прикатыванием почвы. Обеспечивает равномерное распределение растений по площади питания, сплошное прикатывание почвы с высеянными семенами, выравнивание поверхности поля и повышение урожайности до 20% в сравнении с рядовым посевом с междурядьем 22,8 см.

- Комбинированная почвообрабатывающая машина КМС-3. Комбинированная почвообрабатывающая машина КМС-3 благодаря оптимальным соотношениям параметров плоскорежущих и ротационных
рабочих органов машина имеет широкий спектр возможного применения. Предназначена для предпосевной обработки средних и тяжелых почв под посадку картофеля и других овощных культур, для основной обработки паровых полей с одновременной заделкой органических удобрений и полей из-под крупностебельных культур с тщательным измельчением и заделкой пожнивных остатков в почву, для обработки пласта многолетних трав с подготовкой к парованию или ускоренному залужению, для послойной обработки солонцовых и других малопродуктивных почв. Заменяет существующие многооперационные варианты обработки почвы со значительной экономией материальных и трудовых ресурсов. Технологический процесс устойчиво выполняется при влажности пахотного слоя 10-22% и твердости до 6 МПа. Для глубокой обработки используются плоскорежущие рабочие органы, для по-верхностной – фрезерные. Привод осуществляется от ВОМ трактора.

- Измельчитель-разбрасыватель соломы. Предназначен для измельчения и разбрасывания соломы из валков в послеуборочный период при урожайности свыше 15 ц/га. Агрегатируется с тракторами класса 1,4. Использование измельчителя-разбрасывателя позволяет повысить производительность комбайна на 20…25 %

Сошник для разбросного посева к сеялкам СТС-6/12
Сошник для прямого посева к сеялкам
- Щелеватели почвы ЩП-9, ЩП-11, ЩН-7, ЩН-9. Предназначены для нарезания щелей и разуплотнения почвы в осенний период, с оставлением на поверхности поля 75-80% стерни и растительных остатков. Щелевание является эффективным приемом влагонакопления в зонах недостаточного увлажнения
- Стационарная машина для очистки зерна с фракционированием ПОВЗ50М. Предназначена для предварительной, первичной и семенной очистки от примесей зерновых, крупяных и масличных культур любой влажности и засоренности. Применение машины ПОВЗ-50М позволяет повысить качество очистки и производительность в 1,2–2,0 раза

- Очиститель зернового вороха ОЗВ-50/ Предназначен для предварительной, первичной очистки от примесей зернового вороха колосовых, крупяных и зернобобовых культур и калибровки семян. Очиститель зернового вороха обеспечивает эффективную очистку средневлажного (до 20%) и сильнозасоренного (до 20%) зернового вороха при производительности до 40 т/ч, за счет тихоходного режима движения барабанов исключаются вибрационные и ударные нагрузки.
- Семейство блочно-модульных комбинированных орудий ОКТ-4,2М, ОКТ-5,4, ОКТ-6,6/ Предназначены для основной обработки почвы из-под многолетних трав. Могут быть использованы для глубокой обработки паровых полей, основной обработки стерневых переуплотненных фонов, полей из под пропашных культур с заделкой пожнивных остатков в пахотный слой и основной обработки залежных земель. За один проход агрегата по полю выполняет технологический процесс основной обработки пласта старовозрастных многолетних трав, совмещает от трех до пяти проходов однооперационных орудий.
- Подборщики-погрузчики сена ППС-7 и МС-2,3. Предназначены для подбора и погрузки в транспортирующую ёмкость рассыпного сена из валков с влажностью до 25%. Могут быть использованы на подборе валков соломы после уборки зерновых. Прямоточная схема подачи материала без шнека обеспечивает высокую надежность выполнения технологического процесса. Конструкция машины МС-2,3 позволяет осуществлять подбор сдвоенных валков за счет увеличенной ширины захвата.
- Культиваторы-удобрители КШУ-7,2 / КШУ-9,3. Предназначены для сплошной обработки и одновременного внесения минеральных удобрений на переуплотненных стерневых фонах в осенний период с максимальным сохранением стерни и растительных остатков, а также на паровых полях с полным подрезанием сорной растительности. Устойчиво выполняет технологический процесс при твердости почвы до 5 МПа.
- Глубокорыхлитель-удобритель ГРУ-6. Предназначен для основной безотвальной обработки уплотненных почв с одновременным внутрипочвенным внесением основной дозы гранулированных минеральных удобрений при низкой влажности, высокой твердости и плотности пахотного слоя. В диапазоне влажности пахотного слоя 12-22% и твердости до 6 МПа машина устойчиво выполняет технологический процесс, обеспечивают крошение обрабатываемого слоя не ниже 60% и сохранность стерни и других пожнивных остатков на поверхности до 60-65% на обработке стерневых полей. На глубоком безотвальном рыхлении паровых полей машина обеспечивает подрезание до 95% многолетних сорняков.
- Культиваторы-плоскорезы КПП-10, КПП-12. Предназначены для плоскорезной обработки паровых и стерневых фонов путем безотвального рыхления на глубину до 10-20 см с твердостью обрабатываемого слоя до 3 МПа.
- Культиваторы стерневые тяжелые КСТ-9, КСТ-11. Предназначены для сплошной обработки переуплотненных стерневых фонов в осенний период с максимальным сохранением стерни и растительных остатков, а также паровых полей с полным подрезанием сорной растительности. Обеспечивают качественную обработку почвы на глубину 8-16 см. Устойчивое выполнение технологического процесса обеспечивается при твердости почвы до 5 МПа.
- Тяжелая дисковая борона ТДБ-7,0. Предназначена для обработки пласта многолетних трав и целинных земель после вспашки. Также может быть использована для обработки паровых полей, обработки стерневых переуплотненных фонов, полей после возделывания пропашных культур с заделкой пожнивных остатков в пахотный слой и обработки залежных земель.
- Очесывающая приставка для формирования стерневых кулис. Предназначена для формирования стерневых кулис из очесанных стеблей растений. Имеет ряд модификаций для хедеров различных конструкций. Очесывающая приставка устанавливается по центру жатки прямого комбайнирования. При движении жатки по полю режущий аппарат срезает стебли слева и справа очесывающей приставки, а мотовило подает стебельную массу к шнеку, который переносит массу к центру жатки и отправляет в наклонную камеру комбайна. Очесывающая приставка очесывает полосы по ширине своего захвата и формирует стерневую кулису при каждом проходе жатки. Не снижает производительность комбайна.

«ТОО «Агротехсервис-12» (г. Костанай) занимается разработкой, производством и внедрением оборудования в производство. Разработаны и внедрены следующее оборудование для сельского хозяйства: экструдеры зерновые, грануляторы кормов, пневмодробилки, смесители зерна (горизонтальные, вертикальные), измельчители соломы, линии приготовления комбинированных кормов, сепараторы зерна. Всё оборудование проектируется конструкторским бюро предприятия совместно с техническим отделом и производится на базе организации. В производство постоянно внедряются новые оригинальные решения, и постоянно модифицируется ранее разработанное оборудование. Некоторое оборудование не имеет аналогов в России и за рубежом.

Анализ результативности проведенных исследований и проектов в рамках программно-целевого финансирования и грантового финансирования
Реализация научных исследований проводится в соответствии с приоритетами развития науки, утвержденными Высшей научно-технической комиссией. Фундаментальные и прикладные научные исследования в отрасли АПК чаще всего проводятся по следующим Приоритетным направлениям:
1) рациональное использование водных ресурсов, животного и растительного мира, экология;
2) энергетика и машиностроение;
3) информационные, коммуникационные и космические технологии;
4) научные исследования в области естественных наук;
5) наука о жизни и здоровье;
6) устойчивое развитие агропромышленного комплекса и безопасность сельскохозяйственной продукции;
Согласно статистическим данным в 2021 году отмечалось увеличение расходов на научные исследования и опытно-конструкторские работы (далее - НИОКР), проводимые в Республике Казахстан, с 89,0 до 109,0 млрд тенге (2019 год - 82,3 млрд тенге, 2020 год - 89,0 млрд тенге). Однако данное увеличение не оказало существенного влияния на наукоемкость валового ВВП, которая в отчетном году составила 0,13 %. Вызвано это, прежде всего, тем что индекс роста затрат на НИОКР в 2021 году оказался ниже уровня 2020 года, сократившись на 5,9 % по сравнению с 2019 годом, и ниже уровня инфляции.
Анализ внутренних затрат на НИОКР в разрезе источников финансирования показывает, что на долю государства приходится 58,2 %, предприятий - 33,5 % и других источников - 8,3 %.
Затраты на исследования в общей сумме внутренних затрат на НИОКР в области инженерных разработок и технологий составили 40 %, исследования в области естественных наук занимают 29 %, сельскохозяйственных наук - 13,4 %.
Главным инвестором в научные исследования в 2020 году оставалось государство, на долю которого приходится более половины затрат. В предыдущие два года основным источником финансирования были собственные средства предприятий, которые составили в среднем 47 %, тогда как в 2020 году их доля сократилась до 39,9 %.
В целом финансирование науки из республиканского бюджета в 2020 - 2021 годах возросло почти вдвое и составило в 2020 году 50,1 млрд тенге, в том числе по МОН - 35,6 млрд тенге; в 2021 году - 71,6 млрд тенге, в том числе по МОН - 48,6 млрд тенге.
Сельскохозяйственное машиностроение
Для дальнейшего развития и масштабирования предлагаются следующие проекты:
- проект «Разработка экспериментального образца сеялки для посева с одновременным внесением минеральных удобрений при влагоресурсосберегающей технологии возделывания сельскохозяйственных культур»; в ходе реализации данного проекта был создан экспериментальный образец сеялки, определены все конструктивные и технологические параметры центральной высевающей системы и заделывающей части. - проект «Разработка новой технологии и технического средства для внутрипочвенного дифференцированного трехслойного внесения минеральных удобрений»; по данной разработке имеется проектноконструкторская документация, что дает возможность для серийного выпуска. Также имеется внедрение в производство;
- проект «Разработка сеялки с интеллектуальным блоком управления технологическим процессом посева несыпучих семян трав»; данная разработка позволит повысить всхожесть семян трав, получить экономический эффект за счет прироста урожайности трав и снижения затрат на топливо;
- проект «Интенсификация производства овощей путем реализации агротехнических мероприятий получения 3-х разового урожая и разработка комплекса сельскохозяйственных машин и агрегатов для этой цели в условиях Южно-Казахстанской области»; в ходе реализации проекта были созданы экспериментальные образцы машин, которые прошли испытания.
Были отобраны проекты, которые уже имеют экспериментальные образцы техники и прошли полевые испытания. Данные проекты позволяют производить посев зерновых, трав, внутрипочвенное внесение минеральных удобрений и возделывание овощей. Реализация и масштабирование данных проектов позволит получить сельскохозяйственную технику собственной разработки и в дальнейшем по мере необходимости ее модернизировать.
AgriTech. СХ машиностроение