рефераты / реферат современные тенденции развития механизации сельского хозяйства

Реферат

«Инженерная графика»

Тема: «Современные тенденции развития механизации сельского хозяйства»

Во многих странах способствовало многократному увеличению площадей посевных площадей но для обработки такого количества пахотных земель требовались соответствующие ресурсы

Во многих регионах страны в начале 30х годов особенно в глубинке по прежнему использовались лошади но животные физически не могли справляться с такими обьемами работ, в следствии чего остро возник вопрос ускорения темпа механизации сельскохозяйственного производства.

Развитие тракторов

Трактор (от латинского traho – волоку, тащу; англ. tractor) – самоходная машина на колесном или гусеничном ходу, предназначенная для тяги или приведения в действие машин, орудий (сельскохозяйственных, дорожных, строительных)

Первый трактор в мире

В 1832 г Джон Гиткот получил патент, а в 1837 г построил машину с паровым двигателем для вспахивания и осушения английских болот.

В 1850 г английский изобретатель Уильям Говард начал использовать локомобиль для пахоты сельскохозяйственных земель.

В 1858 г американец W. P. Miller изобрел и построил гусеничный трактор, с которым в 1858 г участвовал в сельскохозяйственной выставке города Мэрисвилл (Калифорния, США) и получил премию за оригинальное изобретение (патент от 1859 г. US N23853 Warren P.Miller).

В 1892 г Джон Фролих из округа Клейтон (штата Айова, США) изобрел, запатентовал и построил первый трактор, работающий на нефтепродуктах.

Но все эти изобретения большого дальнейшего развития не получили.

Первой признанной практической гусеничной машиной, несмотря на свои габариты, стал Lombard Steam Log Hauler изобретателя Alvin Orlando Lombard в 1901 г.

А что в России?

Жил в позапрошлом веке в Саратовской губернии простой крепостной крестьянин Федор Блинов (1827-1902). В сентябре 1879 г крестьянин-механик получил Привилегию (так тогда Патент назывался) «на особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам».

В 1894 г самоход Блинова выглядел так: на прямоугольной раме размещался паровой котел высотой 1,5 м, рассчитанный на давление 6 атм., рядом располагались две паровые машины мощностью 12 л. с. каждая. На раме находилась и будка водителя, а в ней рычаги управления паровыми машинами. Скорость самохода была как у быков, 3 версты в час, но зато тяговое усилие было большим, что позволяло тянуть несколько плугов или несколько груженых телег.

Вторая промышленная революция

Электрическая энергия

История науки и техники ведет отсчет развития электроэнергетики с 1891 г., когда состоялось испытание трехфазной системы электропередачи переменного тока на международной электротехнической выставке в г. Франкфурте-на-Майне.

Создатели современной электротехнической индустрии – люди, сделавшие для практической физики больше, чем десятки их предшественников

Вторая промышленная революция

Массовое производство

Серийное производство сложных товаров поточным способом стало возможным благодаря изобретателю и американскому промышленнику Генри Форду, который в 1913 г. применил конвейер

Ford Model T  — автомобиль, выпускавшийся Ford Motor Company с 1908 по 1927 годы. Был первым в мире автомобилем, выпускавшимся миллионными сериями. Генри Форд, по мнению многих, «посадил Америку на колёса», сделав новый легковой автомобиль сравнительно доступным для американца среднего класса. Это стало возможным благодаря таким нововведениям как применение конвейера вместо индивидуальной ручной сборки и разумного, не в ущерб качеству, упрощения конструкции автомобиля

Третья промышленная революция

Интернет

29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км (в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI)) провели сеанс связи. Чарли Клайн (Charley Kline) пытался выполнить удалённое подключение из Лос-Анджелеса к компьютеру в Стэнфорде. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль (Bill Duvall) из Стэнфорда подтверждал по телефону.

Мобильный телефон

Ясным днем 3 апреля 1973 г немолодой мужчина по имени Мартин Купер вышел из офиса компании Motorola в Нижнем Манхэттене (Нью-Йорк). В руке он держал странный предмет светло-бежевого цвета. Отойдя от здания, он нажал на нем какие-то кнопки.

Практически сразу же в штаб-квартире конкурирующей компании Bell Laboratories раздался звонок: трезвонил аппарат в кабинете главы исследовательского отдела Джоэла Энгеля. Взяв трубку, тот услышал голос Купера: "Знаешь, откуда я тебе звоню? Я звоню тебе с Манхэттена, с первого в мире сотового телефона". В своих воспоминаниях исследователь не смог привести ответ Энгеля, но рассказал, что он отчетливо слышал, как тот скрипел зубами.

Это была трубка весом около 0,8 кг и размерами 22,5х12,5х3,75 см. Аккумулятор позволял общаться целых 35 минут, но вот заряжать его приходилось чуть больше 10 часов.

Третья промышленная революция

Микропроцессор

Компания Intel выбросила на рынок свою разработку в ноябре 1971 г под названием MCS-4 (Micro Computer Set). Помимо калькуляторов набор MCS-4 нашел себе применение в качестве контроллеров для таких устройств как газовые насосы, автоматические анализаторы крови, устройства контроля уличного движения и т. п.

Отдельные механизмы стали образовывать единую сеть и получать задание от единого центра управления.

Как это отразилось на сельском хозяйстве?

Применение комбайнов, способных производить одновременно несколько технологических операций одновременно: удаляет ботву, выкапывает корнеплоды, очищает от земли и растительных примесей, накапливает.

Программное обеспечение для управления производственными процессами: при дойке коров производится оценка качества и количества молока от каждой коровы, суммирование и оценка продуктивности.

Было добавлен блок управления системой, благодаря которому стало возможно контролировать все что происходит на поле, комбайне и в бункере или же сколько семян осталось в сеялке.

Применение электроники значительно улучшило жизнь рабочих

Так же за улучшением электроники, последовало улучшение технических характеристик техники(лс двигателя и т.д)

Автоматизированные системы производства позволили строить Мегафермы для содержания поголовья КРС в несколько тысяч голов(что повлекло к улучшению производительности)

Благодаря автоматизации систем кормления и содержания , стало возможным строительство свинокомплексов для одновременного содержания несколько десятков тысяч свиней

Статистика производительности труда в сельском хозяйстве, 1961-2011 гг

Условия работы значительно поменялись, т.к на данный момент за человека почти все делает электроника, а для большего удобства и комфортной работы была улучшена эргономика салона и пневмоподушки

Но при этом, при работе на производительных машинах нужно как следует контролировать все процессы,даже если в машине за человека почти всю работу выполняет электроника, это не дает гарантий что она будет постоянно работать как надо(т.к автоматизация еще не так совершенна как хотелось

Проблемы современных технологий

Из-за нехватки квалифицированных кадров возникла потребность в создании автономных машин с искусственным интеллектом, которые общаются с другими машинами и способны самостоятельно не только управлять, но и контролировать производственный процесс, принимать решения в случае возникновения нестандартных ситуаций.

Но как бы все не звучало так хорошо, как я уже говорил ранее, электроника и искусственный интеллект не совершенны, из-за чего в случае если не уследить за машиной, может все плохо кончиться.

Четвертая промышленная революция

Индустриализация 4.0

Интернет вещей (Internet of Things)

Промышленный IoT (Industrial IoT, IIoT) объединяет концепцию межмашинного общения, использование BigData и проверенные технологии автоматизации производства. Ключевая идея IIoT в превосходстве «умной» машины над человеком в точном, постоянном и безошибочном сборе информации. Интернет вещей повысит уровень контроля качества продукции, выстроит процесс бережливого и экологичного производства, обеспечит надежные поставки сырья и оптимизирует работу заводского конвейера.

Знакомый всем пример — Яндекс.Навигатор. Водители по всей России и СНГ пользуются этим сервисом. Смартфоны и планшеты передают координаты, направление движения и скорость движения в службу Яндекс, а принятая от пользователей информация анализируется на сервере компании. Получив сведения о заторе, приложение автоматически предлагает водителю варианты объезда и отображает маршрут на экране телефона или планшета. Мобильные устройства, центры обработки данных и приложение Яндекса обмениваются данными без вмешательства человека, являя собой отличный пример Интернета вещей

Четвертая промышленная революция

Индустриализация 4.0

Иску́сственный интелле́кт

(ИИ; англ. artificial intelligence, AI): наука и технология создания интеллектуальных машин, то есть систем, обладающих возможностями, которые мы традиционно связываем с человеческим разумом, — понимание языка, обучение, способность рассуждать, решать проблемы и т. д.

Почему искусственный интеллект побеждает человека?

Прежде всего потому, что у него ниже вероятность ошибки:

1) ИИ не может забыть – у него абсолютная память;

2) Он не может нечаянно проигнорировать факторы и зависимости – у каждого действия ИИ есть чёткое обоснование;

3) ИИ не колеблется, а оценивает вероятности и склоняется в пользу большей. Поэтому может оправдать каждый свой шаг;

4) А ещё у ИИ нет эмоций. Значит, они не влияют на принятие решений;

5) ИИ не останавливается на оценке результатов текущего шага, а продумывает на несколько шагов вперёд;

6) У ИИ хватает ресурсов, чтобы рассматривать все возможные варианты развития событий.

Четвертая промышленная революция

Индустриализация 4.0

Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.

БИОТЕХНОЛОГИИ в БЛИЖАЙШИЕ 20 лет

1. Биопроизводство элементов энергии и других материалов

биосинтез топлива, химикатов, биопластиков и других материалов с помощью живых организмов, таких как бактерии, грибы или растения

2. Использование ресурсов моря для производства топливных материалов и других химических веществ.

3. Безотходное производство

Биотехнологии развились до такого уровня, что сопособны перерабатывать отработанные отходы в топливо или другие химические вещества, что позволяет наносить минимальный вред эко системе

4. Регенеративная медицина для создания новых органов

5. Точная, быстрая и дешевая персонализированная диагностика

биотехнологии помогут обеспечить быстрое обнаружение и распознавание биологических угроз

6. Биотехнологии для восстановления загрязненных грунтов и воды

Как это упростило животноводство

Искусственный интеллект в животноводстве

Основное направление сегодня – оборудование техники необходимыми датчиками для передачи измеряемых параметров на единый сервер для комплексного анализа ситуации и информирования водителя(рабочего)

Самоходной сельскохозяйственной машины всё время поступает сигнал на общий сервер с информацией о текущих параметрах. В случае обнаружения отклонений от заданных значений параметров система информирует владельца машины о нарушении режимов работы техники, а также предлагает рекомендации по их устранению

Список литературы

1. Ормаджи К.С. Правила производства механизированных работ в полеводстве. - М.: Россельхозиздат, 1983.

2. Справочник по скоростной сельскохозяйственной технике / Голяк А.Я., Щупак А.Ф., Антышев и др. - М.: Колос, 1983.

3. Карпенко А.П., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Аграпромиздат, 1989.

4. Кононенко А.Ф. Пути улучшения использования с. - х. техники. - М.: Колос, 1980.

5. Жалин-Э.В., Савченко А.Н. технология уборки зерновых комбайновыми агрегатами - М.: Росагропромиздат, 1985.

6. Техническое обеспечение интенсивных технологий / составили Сисюкин М.К., Коморова - М.: Росагропромиздат, 1988.

7. Зерноуборочные комбайны / Г.Ф. Серый, Н.И. Косилов - М.: Агропромиздат, 1986

8. Иванов А.Ф., Чурзин В.Н., Филин В.И., "кормопроизводство". - М.: "Колос", 1996

9. Сборник агротехнических требований на тракторы и сельскохозяйственные машины. - М: "ЦНИИТЭЙ". 1978