Выпуск № 2

Родительская категория: ISSN Международный технический журнал 2025

СОДЕРЖАНИЕ

Энергетические системы и комплексы
Усачев А. П., Рулев А. В. Гипотеза о механизме уменьшения облачности при повышении температуры парникового газа в атмосфере Земли	7
Баширов М. Г., Хисматуллин А. С., Точка И. И. Использование искусственного интеллекта в электроэнергетике для включения резервных источников питания	19
Электротехнические комплексы и системы
Насырова Г. Н., Насыров И. Р. Разработка оригинального приложения для управления БПЛА (СУБПЛА)	29
Электротехнологии, электроборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса
Бычков С. А., Судник Ю. А., Сухов С. А. Анализ характеристик асинхронных электродвигателей с классическими и совмещенными обмотками при циклической нагрузке	37
Нормов Д. А., Белов С. И., Цедяков А. А. Использование солнечной генерации для электроснабжения малых предприятий в сельской местности	48
Орлов К. В., Судник Ю. А. Функционально-надежностная модель систем мониторинга электропожаробезопасности объектов АПК	59
Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Абдулмажидов Х. А., Тойгамбаев С. К., Абенов А. Т. Создание и исследование напряженного состояния деталей мелиоративных машин в системе Компас	72
Бадекин М. Ю., Борулько В. Г., Ивахненко Н. Н. Микроструктура и эксплуатационные характеристики стали Л-53 после вакуумного отжига 80	80

CONTENT

Energy systems and complexes
Usachev A. P., Rulev A. P. Hypothesis on the mechanism of cloud reduction with an increase in the temperature of greenhouse gas in the Earth's atmosphere	7
Bashirov M. G., Khismatullin A. S., Tochka I. I. Using artificial intelligence in electric power industry to switch on backup power sources	19
Electrical complexes and systems
Nasyrovа G. N., Nasyrov I. R. Development of an original uav control application (UAV)	29
Electrical technologies, electrical equipment, and energy supply for the agro-industrial complex
Bychkov S. A., Sudnik Yu. A., Sukhov S. A. Comparative analysis of induction motors with classical and combined windings under cyclic load	37
Normov D. A., Belov S. I., Tsedyakov A. A. Utilization of solar generation for power supply of small enterprises in rural areas	48
Orlov K. V., Sudnik Yu. A. Functional and reliability model of systems for monitoring electrical and fire safety of AIC facilities	59
Technologies, machines and equipment For the agro-industrial complex
Abdulmazhidov K. A., Toygambaev S. K., Abenov A. T. Creation and study of the stress state of parts of reclamation machines in the Compass system	72
Badekin M. Yu., Borulko V. G., Ivakhnenko N. N. Microstructure and operational characteristics of L-53 steel after vacuum annealing	82

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ
ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES

УДК 620.91
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-7-18
EDN VZLTYD

Александр Прокофьевич Усачев, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Теплогазоснабжение и нефтегазовое дело»,
SPIN-код: 6697-6930, AuthorID: 458066, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., Россия, Саратов
Александр Владимирович Рулев, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Теплогазоснабжение и нефтегазовое дело», ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9610-0556, SPIN-код: 7612-5016, AuthorID: 508973, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А., Россия, Саратов

Гипотеза о механизме уменьшения облачности при повышении температуры парникового газа в атмосфере Земли

Аннотация. В работе предложена гипотеза, предполагающая, что сокращение облачности в настоящее время обусловливается уменьшением потока воздуха и растворенных в нем водяных паров через слой парниковых газов вследствие увеличения их температуры на 1,1 °С в связи с потеплением. Увеличение температуры парниковых газов в настоящее время приводит к повышению их кинематической вязкости и аэродинамических потерь, по сравнению с доиндустриальным периодом (1959 год). Целью работы является разработка механизма уменьшения облачности, связанного с повышением температуры парникового газа в атмосфере Земли и потеплением климата. Получено выражение по оценке аэродинамических потерь, из которого следует, что значение объемного расхода воздуха с растворенными в нем водяными парами при его течении в среде парникового газа уменьшается при увеличении температуры атмосферы в результате потепления климата. Следствием этого является уменьшение облачности на всех высотных отметках. Повышение температуры атмосферы в будущем периоде времени приведет к еще большему снижению потока воздуха и растворенных в нем водяных паров и, как следствие, к уменьшению облачности на всех высотных отметках и ускорению темпа потепления климата.
Ключевые слова: механизм уменьшения облачности, объемный расход, воздух с растворенными в нем водяными парами, повышение температуры, парниковый газ, атмосфера земли, кинематическая вязкость, аэродинамические потери.

Alexandr P. Usachev, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor,
Professor Departments of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, SPIN-код: 6697-6930, AuthorID: 458066, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Russia, Saratov
Alexandr V. Rulev, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Associate Professor, Departments of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, https://orcid.org/0000-0001-9610-0556,
SPIN-код: 7612-5016, AuthorID: 508973, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Russia, Saratov

Hypothesis on the mechanism of cloud reduction with an increase in the temperature of greenhouse gas in the Earth's atmosphere

Abstract. The paper proposes a hypothesis suggesting that the current decrease in cloud cover is due to a decrease in the flow of air and water vapor dissolved in it through the greenhouse gas layer, due to an increase in their temperature by 1.1 °C due to warming. An increase in the temperature of greenhouse gases currently leads to an increase in their kinematic viscosity and aerodynamic losses, compared with the pre-industrial period (1959). The aim of the work is to develop a mechanism for reducing cloud cover associated with an increase in the temperature of greenhouse gases in the Earth's atmosphere and climate warming. An expression is obtained for estimating aerodynamic losses, from which it follows that the value of the volume flow of air with water vapor dissolved in it during its flow in a greenhouse gas environment decreases with increasing atmospheric temperature as a result of climate warming. The consequence of this is a decrease in cloud cover at all altitudes. An increase in atmospheric temperature in the future will lead to an even greater decrease in the flow of air and water vapor dissolved in it, and as a result, to a decrease in clouds at all altitudes and an acceleration in the rate of climate warming.
Keywords: mechanism of cloud reduction, volume flow, air with water vapor dissolved in it, temperature rise, greenhouse gas, earth's atmosphere, kinematic viscosity, aerodynamic losses.

Библиографический список

1. Семенов С. М. Парниковый эффект и его антропогенное усиление // Солнечно-земная физика. 2012. № 21 (134). С. 10–17. EDN: QYVCYR.
2. Беликов Ю. Е., Дышлевский С. В., Репин А. Ю. Влияние высоких тонких облаков и аэрозольных слоев на перенос солнечного излучения к поверхности Земли в условиях сумерек // Оптика атмосферы и океана. 2019. № 10 (32). С. 844–847. EDN: UMHAPM.
3. Kox S., Bugliaro L., Ostler A. Retrieval of cirrus cloud optical thickness and top altitude from geostationary remote sensing // Atmos. Meas. Tech. 2014. рр. 3233–3246. DOI: 10.5194/amt-7-3233-2014.
4. Алоян А. Е., Ермаков А. Н., Арутюнян В. О. Аэрозоль в верхней тропосфере и нижней стратосфере. Сульфатные частицы в северных широтах // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31, № 2. С. 136–142. EDN: YPKSOO.
5. Frol’kis V. A., Kokorin A. M. The influence of the internal structure of particles on optical properties of stratospheric aerosol, radiative forcing, and global annual average temperature // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, № 3. рр. 306–315. EDN: FSNDGM.
6. Belikov Yu., Nikolayshvili S. The Role of the Dipole Interaction of Molecules with Charged Particles in the Polar Stratosphere // J. Earth Sci. Engin. 2016. V. 6. рр. 115–149. DOI: 10.17265/2159-581X/2016.03.001.
7. Беликов Ю. Е., Буров В. А., Котонаева Н. Г., Лапшин В. Б. Сумеречный эффект влияния тонких высоких облаков и аэрозольных слоев на прозрачность атмосферы и климат // Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика»: тезис докладов. СПб. , 2017. С. 175–177.
8. Возможная связь движения магнитного полюса и изменения солнечной активности с климатом Арктики / Ю. Е. Беликов, В. А. Буров, С. В. Дышлевский, Н. Г. Котонаева, В. Б. Лапшин, А. Ю. Репин // Гелиогеофизические исследования. 2018. Ч. 1. Вып. 19. С. 1–14. EDN: YVTAQP.
9. Мазин И. П., Хргиан А. Х. Облака. Облачная атмосфера. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. 648 с.
10. Рыбакова Ж. В. Облака и их трансформация / науч. ред. И. В. Кужевская. Томск : Издательский Дом Томского государственного университета, 2020. 234 с. EDN: JLQAKC.
11. Справочник по охране геологической среды / Г. В. Войткевич [и др.] / Под ред. Г. В. Войткевича. Ростов-на-Дону : Феникс, 1996. Т. 1. 445 с.
12. Атлас облаков / Д. П. Беспалов [и др.]. СПб. : Д’АРТ, 2011. 248 с.
13. Hui Su, Jonathan H. Jiang, J. David Neelin, T. Janice Shen, Chengxing Zhai, Qing Yue, Zhien Wang, Lei Huang, Yong-Sang Choi, Graeme L. Stephens, Yuk L. Yung Tightening of tropical ascent and high clouds key to precipitation change in a warmer climate // Nature communications. 06. 2017.
14. Кеда Е. И. Влияние облачности на радиацию и климат. Сборник докладов Республиканской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Инновации в технике и технологии дорожно-транспортного комплекса». Секция «Дорожная климатология». В 6 ч. Ч. 2 / науч. рук. И. И. Леонович. Минск : БНТУ, 2013. С. 60–70.
15. Булатов В. П., Воропай Н. И., Гамм А. З. Системные исследования в энергетике в новых социально-экономических условиях. Новосибирск : Наука, 1995. 189 с.
16. Мелентьев Л. А. Системные исследования в энергетике. 2-е изд., доп. и перераб. М. : Наука, 1983. 456 с.
17. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества: учебное пособие для студентов втузов. М. : Машиностроение, 1988. 368 с.
18. Богословский В. Н. Отопление и вентиляция. Часть 2. Вентиляция М. : ЁЁ Медиа, 2012. 439 с.
19. Шумилов Р. Н., Толстова Ю. И., Бояршинова А. Н. Проектирование систем вентиляции и отопления. СПб. : Лань, 2021. 336 с.
20. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. : Гидродинамика. М. : Физмат, 2001. 731 с.
21. Вайсман Н. М., Голиков В. А., Жарковский А. А. Механика жидкости и газа. СПб. : Издательство Санкт Петербургского политехнического университета, 2018. 225 с.
22. Чугаев Р. Р. Гидравлика. Учебник для вузов. 4-е изд., доп. и перераб. Л. : Энергоиздат. Ленинградское отделение, 1982. 672 с.

References

1. Semenov S. M. Parnikovyj effekt i ego antropogennoe usilenie [Greenhouse effect and its anthropogenic amplification] // Solnechno-zemnaya fizika. 2012. № 21 (134). рр. 10–17. EDN: QYVCYR.
2. Belikov Yu. E., Dyshlevskij S. V., Repin A. Yu. Vliyanie vysokih tonkih oblakov i aerozol'nyh sloev na perenos solnechnogo izlucheniya k poverhnosti Zemli v usloviyah sumerek [Influence of high thin clouds and aerosol layers on the solar radiation transport to the Earth's surface under twilight conditions] // Optika atmosfery i okeana. 2019. № 10 (32). рр. 844–847. EDN: UMHAPM.
3. Kox S., Bugliaro L., Ostler A. Retrieval of cirrus cloud optical thickness and top altitude from geostationary remote sensing // Atmos. Meas. Tech. 2014. рр. 3233–3246. DOI: 10.5194/amt-7-3233-2014.
4. Aloyan A. E., Ermakov A. N., Arutyunyan V. O. Aerozol' v verhnej troposfere i nizhnej stratosfere. Sul'fatnye chasticy v severnyh shirotah [Aerosol in the upper troposphere and lower stratosphere. Sulfate particles in northern latitudes] // Optika atmosfery i okeana. 2018. T. 31, № 2. рр. 136–142. EDN: YPKSOO.
5. Frol’kis V. A., Kokorin A. M. The influence of the internal structure of particles on optical properties of stratospheric aerosol, radiative forcing, and global annual average temperature // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, № 3. рр. 306–315. EDN: FSNDGM.
6. Belikov Yu., Nikolayshvili S. The Role of the Dipole Interaction of Molecules with Charged Particles in the Polar Stratosphere // J. Earth Sci. Engin. 2016. V. 6. рр. 115–149. DOI: 10.17265/2159-581X/2016.03.001.
7. Belikov Yu. E., Burov V. A., Kotonaeva N. G., Lapshin V. B. Sumerechnyj effekt vliyaniya tonkih vysokih oblakov i aerozol'nyh sloev na prozrachnost' atmosfery i klimat [Twilight effect of thin high clouds and aerosol layers on atmospheric transparency and climate] // Mezhdunarodnyj simpozium «Atmosfernaya radiaciya i dinamika»: tezis dokladov. SPb. , 2017. рр. 175–177.
8. Vozmozhnaya svyaz' dvizheniya magnitnogo polyusa i izmeneniya solnechnoj aktivnosti s klimatom Arktiki [Possible connection of the magnetic pole motion and solar activity changes with the Arctic climate] / Yu. E. Belikov, V. A. Burov, S. V. Dyshlevskij, N. G. Kotonaeva, V. B. Lapshin, A. Yu. Repin // Geliogeofizicheskie issledovaniya. 2018. Ch. 1. Vyp. 19. рр. 1–14. EDN: YVTAQP.
9. Mazin I. P., Hrgian A. H. Oblaka. Oblachnaya atmosfera [Clouds. Cloud atmosphere]. L. : Gidrometeoizdat, 1989. 648 р.
10. Rybakova Zh. V. Oblaka i ih transformaciya [Clouds and their transformation] / nauch. red. I. V. Kuzhevskaya. Tomsk : Izdatel'skij Dom Tomskogo gosudarstvennogo universiteta, 2020. 234 р. EDN: JLQAKC.
11. Spravochnik po ohrane geologicheskoj sredy [Reference book on protection of geological environment] / G. V. Vojtkevich [i dr.] / Pod red. G. V. Vojtkevicha. Rostov-na-Donu : Feniks, 1996. T. 1. 445 р.
12. Atlas oblakov [Cloud Atlas] / D. P. Bespalov [i dr.]. SPb. : D’ART, 2011. 248 р.
13. Hui Su, Jonathan H. Jiang, J. David Neelin, T. Janice Shen, Chengxing Zhai, Qing Yue, Zhien Wang, Lei Huang, Yong-Sang Choi, Graeme L. Stephens, Yuk L. Yung Tightening of tropical ascent and high clouds key to precipitation change in a warmer climate // Nature communications. 06. 2017.
14. Keda E. I. Vliyanie oblachnosti na radiaciyu i klimat [Influence of clouds on radiation and climate]. Sbornik dokladov Respublikanskoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii aspirantov, magistrantov i studentov «Innovacii v tekhnike i tekhnologii dorozhno-transportnogo kompleksa». Sekciya «Dorozhnaya klimatologiya». V 6 ch. Ch. 2 / nauch. ruk. I. I. Leonovich. Minsk : BNTU, 2013. рр. 60–70.
15. Bulatov V. P., Voropaj N. I., Gamm A. Z. Sistemnye issledovaniya v energetike v novyh social'no-ekonomicheskih usloviyah [System research in power engineering in new socio-economic conditions]. Novosibirsk : Nauka, 1995. 189 р.
16. Melent'ev L. A. Sistemnye issledovaniya v energetike [System researches in power engineering]. 2-e izd., dop. i pererab. M. : Nauka, 1983. 456 р.
17. Polovinkin A. I. Osnovy inzhenernogo tvorchestva [Fundamentals of engineering creativity]: uchebnoe posobie dlya studentov vtuzov. M. : Mashinostroenie, 1988. 368 р.
18. Bogoslovskij V. N. Otoplenie i ventilyaciya [Heating and ventilation]. Chast' 2. Ventilyaciya M. : YOYO Media, 2012. 439 р.
19. Shumilov R. N., Tolstova Yu. I., Boyarshinova A. N. Proektirovanie sistem ventilyacii i otopleniya [Design of ventilation and heating systems]. SPb. : Lan', 2021. 336 р.
20. Landau L. D., Lifshic E. M. Teoreticheskaya fizika [Theoretical Physics]. T. : Gidrodinamika. M. : Fizmat, 2001. 731 р.
21. Vajsman N. M., Golikov V. A., Zharkovskij A. A. Mekhanika zhidkosti i gaza [Mechanics of liquid and gas]. SPb. : Izdatel'stvo Sankt Peterburgskogo politekhnicheskogo universiteta, 2018. 225 р.
22. Chugaev R. R. Gidravlika [Hydraulics]. Uchebnik dlya vuzov. Izd-e 4-e dop. i pererab. L. : Energoizdat. Leningradskoe otdelenie, 1982. 672 р.

Заявленный вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 28.02.2025, одобрена после рецензирования 18.04.2025, принята к публикации 28.04.2025.
The article was submitted 28.02.2025, approved after reviewing 18.04.2025, accepted for publication 28.04.2025.

Для цитирования:
Усачев А. П., Рулев А. В. Гипотеза о механизме уменьшения облачности при повышении температуры парникового газа в атмосфере Земли // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 7–18. EDN: VZLTYD.

For citation:
Usachev A. P., Rulev A. V. Hypothesis on the mechanism of cloud reduction with an increase in the temperature of greenhouse gas in the Earth's atmosphere // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). pp. 7–18. EDN: VZLTYD.

УДК 621.3.048.82:621.315.61
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-19-28
EDN VUFPUO

Мусса Гумерович Баширов, доктор технических наук, профессор, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Уфимский государственный нефтяной технический университет, Россия, г. Салават
Азат Салаватович Хисматуллин, кандидат физико-математических наук, доцент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Уфимский государственный нефтяной технический университет, Россия, г. Салават
Илья Игоревич Точка, студент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Уфимский государственный нефтяной технический университет, Россия, г. Салават

Использование искусственного интеллекта в электроэнергетике
для включения резервных источников питания

Аннотация. В условиях современного мира надежность электроснабжения становится критически важной для функционирования как бытовых, так и промышленных систем. Отключения электроэнергии могут привести к значительным экономическим потерям и нарушению работы жизненно важных инфраструктур. Внедрение резервных источников питания может значительно повысить устойчивость к отключениям. Однако для эффективного управления этими источниками необходимо разработать интеллектуальные системы, способные предсказывать и автоматизировать включение резервных источников питания в ответ на изменения в потреблении или отказ основного источника. В данной статье исследование посвящено разработке и применению нейронной сети для автоматизации процесса включения резервных источников питания на трансформаторной подстанции. Актуальность работы обусловливает повышение требований к надежности электроснабжения, особенно в условиях эксплуатации, требующих особого внимания. В традиционной системе управления резервом сформированные на фиксированных пороговых значениях и релейной логике ограничивают адаптивность работы к изменяемым режимам работы электросети и не обеспечивают прогнозирования аварийных ситуаций. А нейронная сеть, в свою очередь, обучается c данных электросети (напряжение, ток, частота, активная и реактивная мощность и другие) и способна прогнозировать необходимость переключения на резервные источники питания на основе анализа динамики этих параметров, что в результате позволяет значительно повысить надежность электроснабжения и снизить риск возникновения аварийных ситуаций. Поэтому в представленной работе предложен подход, основанный на использовании простого Feedforward нейронной сети (многослойного персептрона (MLP)), реализованного с применением библиотек Keras и TensorFlow на языке Python.
Ключевые слова: нейронная сеть, резервный источник питания, Feedforward, Keras, TensorFlow, надежность, электроснабжение.

Mussa G. Bashirov, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ufa State Oil Technical University, Russia, Salavat

Azat S. Khismatullin, Ph. D. of Physical Mathematical Sciences, Associate Professor, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ufa State Oil Technical University, Russia, Salavat
Ilya I. Tochka, Student, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ufa State Oil Technical University, Russia, Salavat

Using artificial intelligence in electric power industry to switch on backup power sources

Abstract. In the modern world, the reliability of power supply is becoming critical for the functioning of both household and industrial systems. Power outages can lead to significant economic losses and disruption of vital infrastructure. The introduction of backup power sources can significantly increase resilience to outages. However, to effectively manage these sources, it is necessary to develop intelligent systems that can predict and automate the activation of backup power sources in response to changes in consumption or failure of the main source. In this article, the study is devoted to the development and application of a neural network to automate the process of switching on backup power sources. The relevance of the work determines the increasing requirements for the reliability and dependability of power supply, especially in operating conditions that require special attention. In a traditional reserve management system, formed on fixed threshold values and relay logic, limit the adaptability of operation to changing modes of the power grid and do not provide for the prediction of emergency situations. The neural network, in turn, is trained using power grid data (voltage, current, frequency, active and reactive power, etc.) and is able to predict the need to switch to backup power sources based on the analysis of the dynamics of these parameters, which as a result allows to significantly increase the reliability of power supply and reduce the risk of emergency situations. Therefore, the presented work proposes an approach based on the use of a simple Feedforward neural network (multilayer perceptron (MLP)), implemented using the Keras and TensorFlow libraries in Python.
Keywords: neural network, backup power supply, Feedforward, Keras, TensorFlow, reliability, power supply.

Библиографический список

1. Bashirov M. G., Khismatullin A. S., Sirotina E. V. Cooling system oil-immersed transformers with the use of a circulating sulfur hexafluoride // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2020. Т. 641. рр. 613–621. EDN: SUIXQY.
2. Хисматуллин А. С., Загитов Т. Г., Прокоп Г. С. Повышение эффективности электрохимической защиты // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. 2021. № 2. С. 127–139. EDN: IDPXPO.
3. Хисматуллин А. С., Ишмуратов Р. Ш., Хафизов А. М. Система управления водогрейным котлом с использованием нечеткой логики // Международный технико-экономический журнал. 2022. № 2. С. 77–82. EDN: UULYET.
4. Кривоконева О. О. [и др.] Продление ресурса масляных трансформаторов с длительным сроком эксплуатации // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2017. Т. 17. № 3. С. 60–66. EDN: ZGQBXN.
5. Хисматуллин А. С., Сураков М. Р., Баширова Э. М. Исследование влияния трансформаторов на качество электрической энергии в системе электроснабжения // Международный технико-экономический журнал. 2020. № 2. С. 24–30. EDN: PJCPAG.
6. Повышение эффективности охлаждения маслонаполненных трансформаторов / А. С. Хисматуллин, М. Г. Баширов, Е. Г. Солдатова, Е. Ю. Мавлекаев // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2018. Т. 24. № 1. С. 38–49. EDN: NTZIEF.
7. Исхаков И. Р. Искусственный интеллект в области возобновляемых источников энергии // В сб. : Энергия молодежи для нефтегазовой индустрии: Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции молодых ученых. Альметьевск, 2023. С. 599–604.
8. Пат. RU 2717230 C1 Российская Федерация, МПК H 01 F 27/08, H 02 H 5/04. Устройство элегазово-водяного охлаждения масляного трансформатора / Баширов М. Г., Хисматуллин А. С., Крышко К. А.; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный нефтяной технический университет. № 2019122488 ; заявл. 18.02.2019 ; опубл. 03.19.2020.
9. Колесниченко Д. Б., Хисматуллин А. С., Баширова Э. М. Исследование дефектов в частотно-регулируемом электроприводе и изучение их влияния на спектры токов // Международный технико-экономический журнал. 2021. № 5. С. 26–31. EDN: BJNSEL.
10. Колесников И. Е., Горшков К. Е., Коржов А. В. Виртуальная модель "Cableline" для исследования электротепловых процессов в силовом высоковольтном кабеле при внешних коротких замыканиях // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2024667888, 31.07.2024. Заявка № 2024666321 от 16.07.2024.
11. Khismatullin A. S. Method for increasing oil resources transformers with longterm operation // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. С. 022058. EDN: XQYNVJ.
12. Оценка эффективности средств защиты от перенапряжений в кабельной распределительной сети 10 кВ / А. В. Коржов, В. И. Сафонов, Р. М. Бабаев, Я. Е. Коростелев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2024. Т. 24. № 2. С. 18–26. EDN: JCFEGG.
13. Разработка алгоритма обнаружения дефектов в стеклянных изоляторах на основе компьютерного зрения с использованием нейросетевого подхода / А. В. Коржов, В. А. Сурин, М. А. Ческидова, П. В. Лонзингер, В. И. Сафонов, К. Н. Белов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2024. Т. 16. № 4. С. 35–42. EDN: GYCZQH.
14. Дзюба М. А., Тарасенко В. В., Коржов А. В. Метод определения статических характеристик нагрузки по напряжению c учетом ограничений по режимным параметрам и электробезопасности активного эксперимента // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2018. Т. 18. № 2. С. 28–35. EDN: XSVJKP.

References

1. Bashirov M. G., Khismatullin A. S., Sirotina E. V. Cooling system oil-immersed transformers with the use of a circulating sulfur hexafluoride // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2020. Т. 641. рр. 613–621. EDN: SUIXQY.
2. Hismatullin A. S., Zagitov T. G., Prokop G. S. Povyshenie effektivnosti elektrohimicheskoj zashchity [Increasing the efficiency of electrochemical protection] // Elektronnyj nauchnyj zhurnal Neftegazovoe delo. 2021. № 2. рр. 127–139. EDN: IDPXPO.
3. Hismatullin A. S., Ishmuratov R. Sh., Hafizov A. M. Sistema upravleniya vodogrejnym kotlom s ispol'zovaniem nechetkoj logiki [Control system of a hot-water boiler using fuzzy logic] // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2022. № 2. рр. 77–82. EDN: UULYET.
4. Krivokoneva O. O. [i dr.] Prodlenie resursa maslyanyh transformatorov s dlitel'nym srokom ekspluatacii [Extending the resource of oil transformers with a long service life] // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Energetika. 2017. T. 17. № 3. рр. 60–66. EDN: ZGQBXN.
5. Issledovanie vliyaniya transformatorov na kachestvo elektricheskoj energii v sisteme elektrosnabzheniya [Investigation of the influence of transformers on the quality of electrical energy in the power supply system] / A. S. Hismatullin, M. R. Surakov, E. M. Bashirova // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2020. № 2. рр. 24–30. EDN: PJCPAG.
6. Povyshenie effektivnosti ohlazhdeniya maslonapolnennyh transformatorov [Increasing the cooling efficiency of oil-filled transformers] / A. S. Hismatullin, M. G. Bashirov, E. G. Soldatova, E. Yu. Mavlekaev // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbPU. Estestvennye i inzhenernye nauki. 2018. T. 24. № 1. рр. 38–49. EDN: NTZIEF.
7. Iskhakov I. R. Iskusstvennyj intellekt v oblasti vozobnovlyaemyh istochnikov energii [Artificial intelligence in the field of renewable energy sources] // V sb. : Energiya molodezhi dlya neftegazovoj industrii. Sbornik materialov VII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii molodyh uchenyh. Al'met'evsk, 2023. рр. 599–604.
8. Pat. RU 2717230 C1 Rossijskaya Federaciya, MPK H 01 F 27/08, H 02 H 5/04. Ustrojstvo elegazovo-vodyanogo ohlazhdeniya maslyanogo transformatora [Device for gas-water cooling of an oil transformer] / Bashirov M. G., Hismatullin A. S., Kryshko K. A.; zayavitel' i patentoobladatel' Ufimskij gosudarstvennyj neftyanoj tekhnicheskij universitet. № 2019122488 ; zayavl. 18.02.2019 ; opubl. 03.19.2020.
9. Kolesnichenko D. B., Hismatullin A. S., Bashirova E. M. Issledovanie defektov v chastotno-reguliruemom elektroprivode i izuchenie ih vliyaniya na spektry tokov [Investigation of defects in the frequency-controlled electric drive and study of their influence on current spectra] // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2021. № 5. рр. 26–31. EDN: BJNSEL.
10. Kolesnikov I. E., Gorshkov K. E., Korzhov A. V. Virtual'naya model' "Cableline" dlya issledovaniya elektroteplovyh processov v silovom vysokovol'tnom kabele pri vneshnih korotkih zamykaniyah [Virtual model “Cableline” for investigation of electrothermal processes in the power high-voltage cable at external short circuits] // Svidetel'stvo o registracii programmy dlya EVM RU 2024667888, 31.07.2024. Zayavka № 2024666321 ot 16.07.2024.
11. Khismatullin A. S. Method for increasing oil resources transformers with longterm operation [Method for increasing oil resources transformers with longterm operation] // V sbornike: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. рр. 022058. EDN: XQYNVJ.
12. Ocenka effektivnosti sredstv zashchity ot perenapryazhenij v kabel'noj raspredelitel'noj seti 10 kV [Evaluation of the efficiency of the surge protection means in the cable distribution network 10 kV] / A. V. Korzhov, V. I. Safonov, R. M. Babaev, Y. E. Korostelev // Vestnik YUzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Energetika. 2024. T. 24. № 2. рр. 18–26. EDN: JCFEGG.
13. Razrabotka algoritma obnaruzheniya defektov v steklyannyh izolyatorah na osnove komp'yuternogo zreniya s ispol'zovaniem nejrosetevogo podhoda [Development of the algorithm of defect detection in glass insulators based on computer vision using neural network approach] / A. V. Korzhov, V. A. Surin, M. A. Cheskidova, P. V. Lonzinger, V. I. Safonov, K. N. Belov // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Matematika. Mekhanika. Fizika. 2024. T. 16. № 4. рр. 35–42. EDN: GYCZQH.
14. Dzyuba M. A., Tarasenko V. V., Korzhov A. V. Metod opredeleniya staticheskih harakteristik nagruzki po napryazheniyu c uchetom ogranichenij po rezhimnym parametram i elektrobezopasnosti aktivnogo eksperimenta [Method for determining the static characteristics of the voltage load taking into account the limitations on the mode parameters and electrical safety of the active experiment] // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Energetika. 2018. T. 18. № 2. рр. 28–35. EDN: XSVJKP.

Статья поступила в редакцию 03.03.2025, одобрена после рецензирования 28.04.2025, принята к публикации 05.05.2025.
The article was submitted 03.03.2025, approved after reviewing 28.04.2025, accepted for publication 05.05.2025.

Для цитирования:
Баширов М. Г., Хисматуллин А. С., Точка И. И. Использование искусственного интеллекта в электроэнергетике для включения резервных источников питания // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 19–28. EDN: VUFPUO.

For citation:
Bashirov M. G., Khismatullin A. S., Tochka I. I. Using artificial intelligence in electric power industry to switch on backup power sources // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). pp. 19–28. EDN: VUFPUO.

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ
ELECTRICAL COMPLEXES AND SYSTEMS

УДК 629.7.06+62-519
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-29-36
EDN BJPJVQ

Галия Наримоновна Насырова, старший преподаватель
Псковский государственный университет, Россия, г. Псков
Игорь Ренатович Насыров, аспирант
Псковский государственный университет, Россия, г. Псков

Разработка оригинального приложения для управления БПЛА (СУБПЛА)

Аннотация. В современном мире проблема лесных пожаров приобретает все большую актуальность, что стимулирует поиск новых и эффективных методов и технологий для их обнаружения и ликвидации. Огонь может охватывать огромные территории за считанные часы, становясь неуправляемой силой, с которой не могут справиться даже самые современные средства пожаротушения. Применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) является одним из перспективных направлений в этой сфере. Данная статья посвящена исследованию и анализу использования БПЛА для обнаружения лесных пожаров, а также созданию управляющего приложения на языке программирования Python. Основное внимание уделено созданию уникального приложения, которое позволяет осуществлять комплексный контроль над БПЛА, включая планирование маршрутов, мониторинг параметров полета и обработку данных в реальном времени. Практическая значимость работы заключается в создании универсального инструмента для управления БПЛА, который может быть использован в различных сферах применения: от сельскохозяйственного мониторинга до поисково-спасательных операций. Разработанное приложение позволяет существенно повысить эффективность использования беспилотных технологий и расширить возможности их применения в современных условиях.
Ключевые слова: лесные пожары, БПЛА, Python, нейронные сети, GPS, терминал, телеметрические данные.

Galiya N. Nasyrovа, Senior Lecturer
Pskov State University, Russia, Pskov
Igor R. Nasyrov, Postgraduate
Pskov State University, Russia, Pskov

Development of an original uav control application (UAV)

Abstract. In the modern world, the problem of forest fires is becoming increasingly relevant, which stimulates the search for new and effective methods and technologies for their detection and elimination. Fire can cover vast territories in a matter of hours, becoming an uncontrollable force that even the most modern fire extinguishing equipment cannot handle. The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) is one of the promising areas in this field. This article is devoted to the research and analysis of the use of UAVs to detect forest fires, as well as the creation of a control application in the Python programming language. The main focus is on creating a unique application that allows for comprehensive control of UAVs, including route planning, flight parameter monitoring, and real-time data processing. The practical significance of the work lies in the creation of a universal tool for UAV control, which can be used in various fields of application: from agricultural monitoring to search and rescue operations. The developed application makes it possible to significantly increase the efficiency of using unmanned technologies and expand the possibilities of their application in modern conditions.
Keywords: forest fires, UAVs, Python, neural networks, GPS, terminal, telemetry data.

Библиографический список

1. Анализ перспективных физических методов обнаружения возгораний / И. Р. Шегельман, О. Н. Галактионов, А. Ю. Когочев, А. С. Попов // Успехи современного естествознания. 2016. № 12. С. 335–339. EDN: XIQEMV.
2. Artificial C. Detection of forest fire prediction / G. Sakr, I.Elhajj, G. Mitri, U. Wejinya // Environment Science, Computer Science 2010 IEEE. ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. 2010. рр. 1311–1316.
3. Шегельман И. Р., Галактионов О. Н. Современные методы обнаружения лесных пожаров // Лесное хозяйство. 2017. № 4. С. 45–49.
4. Современные технологии обнаружения лесных пожаров / Под ред. А. С. Попова. М. : Лесиздат, 2020. 287 с.
5. Бобков А. В. Системы распознавания образов. М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. 190 с.
6. Петров А. П., Иванов С. В. Применение беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве // Вестник Московского государственного университета леса – МСХА. 2019. № 2. С. 123–130.
7. Богуш Р. П., Тычко Д. А. Алгоритм комплексного обнаружения дыма и пламени на основе анализа данных систем видеонаблюдения // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2015. № 6 (92). С. 63–71. EDN: ZATLZT.
8. Синицын С. К. Системы управления беспилотными летательными аппаратами. М. : Наука, 2018. 256 с.
9. Кузнецов А. А. Программирование на Python: современный подход. СПб. : Питер, 2020. 416 с.
10. Прохоренок Н. А., Дронов В. А. Python 3 и PyQt 5 Разработка приложений. 2-е изд., перераб. и доп. СПб. : БХВ-Петербург, 2018. 832 с.
11. Васильев О. В. Телеметрические системы и их применение. М. : Радиотехника, 2019. 320 с.
12. Современные методы обработки данных в системах управления / Под ред. В. И. Сидорова. М. : Горячая линия–Телеком, 2020. 312 с.

Refefences

1. Analiz perspektivnyh fizicheskih metodov obnaruzheniya vozgoranij [Analysis of promising physical methods of fire detection] / I. R. Shegel'man, O. N. Galaktionov, A. Yu. Kogochev, A. S. Popov // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2016. № 12. рр. 335–339. EDN: XIQEMV.
2. Artificial C. Detection of forest fire prediction / G. Sakr, I.Elhajj, G. Mitri, U. Wejinya // Environment Science, Computer Science 2010 IEEE. ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. 2010. pp. 1311–1316.
3. Shegel'man I. R., Galaktionov O. N. Sovremennye metody obnaruzheniya lesnyh pozharov [Modern methods of forest fire detection] // Lesnoe hozyajstvo. 2017. № 4. pp. 45–49.
4. Sovremennye tekhnologii obnaruzheniya lesnyh pozharov [Modern technologies of forest fire detection] / Pod red. A. S. Popova. M. : Lesizdat, 2020. 287 p.
5. Bobkov A. V. Sistemy raspoznavaniya obrazov [Systems of pattern recognition]. M. : MGTU im. N. E. Baumana, 2018. 190 р.
6. Petrov A. P., Ivanov S. V. Primenenie bespilotnyh letatel'nyh apparatov v lesnom hozyajstve [Application of unmanned aerial vehicles in forestry] // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa – MSKHA. 2019. № 2. pp. 123–130.

7. Bogush R. P., Tychko D. A. Algoritm kompleksnogo obnaruzheniya dyma i plameni na osnove analiza dannyh sistem videonablyudeniya [Algorithm of complex smoke and flame detection based on the analysis of video surveillance systems data] // Doklady Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta informatiki i radioelektroniki. 2015. № 6 (92). рр. 63–71. EDN: ZATLZT.
8. Sinicyn S. K. Sistemy upravleniya bespilotnymi letatel'nymi apparatami [Control systems of unmanned aerial vehicles]. M. : Nauka, 2018. 256 p.
9. Kuznecov A. A. Programmirovanie na Python: sovremennyj podhod [Programming in Python: a modern approach]. SPb. : Piter, 2020. 416 p.
10. Prohorenok N. A., Dronov V. A. Python 3 i PyQt 5 Razrabotka prilozhenij [Python 3 and PyQt 5 Application Development]. 2-e izd., pererab. i dop. SPb. : BHV-Peterburg, 2018. 832 р.
11. Vasil'ev O. V. Telemetricheskie sistemy i ih primenenie [Telemetric systems and their application]. M. : Radiotekhnika, 2019. 320 p.
12. Sovremennye metody obrabotki dannyh v sistemah upravleniya [Modern methods of data processing in control systems] / Pod red. V. I. Sidorova. M. : Goryachaya liniya–Telekom, 2020. 312 p.

Статья поступила в редакцию 06.03.2025, одобрена после рецензирования 05.05.2025, принята к публикации 12.06.2025.
The article was submitted 06.03.2025, approved after reviewing 05.05.2025, accepted for publication 12.06.2025.

Для цитирования:
Насырова Г. Н., Насыров И. Р. Разработка оригинального приложения для управления БПЛА (СУБПЛА) // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 29–36. EDN: BJPJVQ.

For citation:
Nasyrovа G. N., Nasyrov I. R. Development of an original uav control application (UAV) // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). pp. 29–36. EDN: BJPJVQ.

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРОБОРУДОВАНИЕ И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
EELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT, AND ENERGY SUPPLY
FOR THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 621.313.333
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-37-47
EDN SLNJOB

Сергей Александрович Бычков, аспирант, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Юрий Александрович Судник, доктор технических наук, профессор,
ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-3725-9860, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Сергей Алексеевич Сухов, аспирант, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Анализ характеристик асинхронных электродвигателей
с классическими и совмещенными обмотками при циклической нагрузке

Аннотация. Значительное повышение температуры обмоток статора при циклических нагрузках отрицательно сказывается на надежности асинхронных электродвигателей, особенно в условиях агропромышленного комплекса, в которых качество электроснабжения часто нестабильно. В статье представлен сравнительный экспериментальный анализ тепловых и электрических характеристик асинхронных двигателей, работающих в условиях циклической (повторно-повторяющейся) нагрузки, с классическими обмотками и с совмещенными обмотками. Испытания были проведены при трех уровнях питающего напряжения (342 В, 380 В, 418 В), которые отражают реальные эксплуатационные условия в сельскохозяйственной отрасли. Измерения включали регистрацию токов, напряжений, потребляемой мощности, коэффициента мощности, а также косвенное определение температуры обмоток посредством измерения изменения их сопротивления. Дополнительно была изучена динамика нагрева двигателей в течение нескольких последовательных циклов нагрузки. Результаты показали, что двигатель с совмещенными обмотками характеризуется снижением температуры обмоток статора на 11…12 °C, уменьшением активных потерь, снижением потребляемого тока и повышением энергоэффективности по сравнению с асинхронным двигателем с классической схемой соединения обмоток. Полученные данные подтверждают, что применение совмещенных обмоток может способствовать повышению надежности и долговечности асинхронных двигателей в условиях циклической нагрузки и нестабильного электроснабжения.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, совмещенные обмотки, циклическая нагрузка, режим S3, тепловой режим, энергоэффективность, экспериментальное исследование, агропромышленный комплекс.

Sergey A. Bychkov, Postgraduate, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Yuri A. Sudnik, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-3725-9860, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Sergey A. Sukhov, Postgraduate, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Comparative analysis of induction motors with classical
and combined windings under cyclic load

Abstract. A significant increase in stator winding temperature under cyclic loads adversely affects the reliability of induction motors, especially in the agro-industrial sector, where the power supply quality is often unstable. This article presents a comparative experimental analysis of thermal and electrical characteristics of induction motors operating under cyclic (intermittent) load conditions, with classical and combined windings. Tests were conducted at three levels of supply voltage (342 V, 380 V, and 418 V), reflecting realistic operational conditions in the agricultural sector. Measurements included recording currents, voltages, power consumption, power factor, as well as indirect determination of winding temperature through measuring changes in winding resistance. Additionally, the heating dynamics of motors during several consecutive load cycles were studied. The results showed that the motor with combined windings is characterized by a reduction in stator winding temperature by 11…12 °C, decreased active losses, reduced current consumption, and improved energy efficiency compared to the induction motor with classical winding configuration. These findings confirm that using combined windings can enhance the reliability and service life of induction motors under cyclic loads and unstable power supply conditions.
Keywords: induction motor, combined windings, cyclic load, S3 duty cycle, thermal regime, energy efficiency, experimental study, agro-industrial complex.

Библиографический список

1. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей: монография. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Госэнергоиздат, 1963. 527 с.
2. Качан Ю. Г., Николенко А. В., Кузнецов В. В. Идентификация параметров и проверка адекватности тепловой модели асинхронного двигателя при некачественном питании // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. 2012. № 1 (17). С. 87–94. EDN: QNRLON.
3. Макаров А. В., Вечеркин М. В., Завьялов А. С. Обзор тепловых моделей асинхронных машин // Известия Магнитогорского государственного технического университета. Серия «Электротехнические системы и комплексы». 2013. № 21. С. 75–84. EDN: RPFHOV.
4. Bossio J. M., de la Barrera P. M., Verucchi C., Leidhold R. Fault detection in magnetic wedges of induction motor: тез. докл. / J. M. Bossio [и др.] // 24th IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2015) : сборник трудов. Пусан: IEEE, 2015. рр. 506–511.
5. Bonnett A. H. Root cause failure analysis of induction motor failures in petrochemical applications: тез. докл. // 57th Annual Petroleum and Chemical Industry Committee Conference (PCIC 2010). 2010.
6. Gubarevych O., Duer S., Melkonova I., Woźniak M., Paś J., Stawowy M., Rokosz K., Zajkowski K., Bernatowicz D. Research on and assessment of the reliability of railway transport systems with induction motors // Energies. 2023. Т. 16, № 19. Статья 6888. DOI 10.3390/en16196888. EDN: YRPETT.
7. Некрасов А. И., Некрасов А. А., Сырыш Н. Н. Научное обоснование прогнозирования и контроля технического состояния сельских электроустановок. Ч. 2 // International Research Journal. 2016. № 10 (52). С.  134–139. DOI 10.18454/IRJ.2016.52.134. EDN: WWSDBX.
8. Пат. 2409884 Российская Федерация, МПК H 02 K 15/00 (2006.01), G 01 R 31/34 (2006.01). Способ эксплуатационного контроля нагрева и защиты электродвигателей / А. И. Некрасов, А. А. Некрасов, Ю.  С. Борисов, В.  И. Загинайлов, В.  А. Королев; заявитель и патентообладатель Российская академия сельскохозяйственных наук, ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии. № 2010102149/07 ; заявл. 26.01.2010 ; опубл. 20.01.2011.
9. Пат. 2415507 Российская Федерация, МПК H 02 P 1/26 (2006.01), H 02 P 1/28 (2006.01). Способ пуска трехфазного высоковольтного асинхронного двигателя переменного тока / М. Ю. Петушков, А. С. Сарваров, И. А. Сарваров, А. М. Валяева; заявитель и патентообладатель Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова. № 2010111573/07 ; заявл. 25.03.2010 ; опубл. 27.03.2011.
10. Siemens AG. Thermal overload protection for electric motor with cyclic load: пат. US 8 841 896 B2 / K. Baer [и др.] ; заявитель Siemens AG. приоритет 25.08.2011; опубл. 23.09.2014.
11. Пат. 2767603 Российская Федерация, СПК H 02 K 3/28 (2021.08). Совмещенная обмотка энергоэффективной электромашины / А. Ю. Семенов, И. Ю. Корхов, Я. О. Теплова, Е. Д. Дуюнов, Ф. Г. Безгин; ООО СовЭлМаш. № 2020103454 ; заявл. 27.01.2020 ; опубл. 17.03.2022, Бюл. № 8.
12. К оценке влияния колебаний температуры на долговечность изоляции обмотки статора асинхронных двигателей в случайных режимах нагружения / И.  Я. Браславский, В.  П. Метельков, Д.  В. Есаулкова, А.  В. Костылев //  Труды XVI Междунар. науч.-техн. конф. «Электроприводы переменного тока», 05–09 окт. 2015, Екатеринбург: сборник трудов. Екатеринбург : УрФУ, 2015. С. 67–70. EDN: WWSDBX.

References

1. Syromyatnikov I. A. Rezhimy raboty asinhronnyh i sinhronnyh elektrodvigatelej [Modes of operation of asynchronous and synchronous electric motors]: monografiya. 3-e izd., pererab. i dop. M. : Gosenergoizdat, 1963. 527 р.
2. Kachan Yu. G., Nikolenko A. V., Kuznecov V. V. Identifikaciya parametrov i proverka adekvatnosti teplovoj modeli asinhronnogo dvigatelya pri nekachestvennom pitanii [Identification of parameters and verification of the adequacy of the thermal model of an asynchronous motor under poor-quality power supply] // Elektromekhanіchnі і energozberіgayuchі sistemi. 2012. № 1 (17). рр. 87–94. EDN: QNRLON.
3. Makarov A. V., Vecherkin M. V., Zav'yalov A. S. Obzor teplovyh modelej asinhronnyh mashin [Review of Thermal Models of Induction Machines] // Izvestiya Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya «Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy». 2013. № 21. рр. 75–84. EDN: RPFHOV.
4. Bossio J. M., de la Barrera P. M., Verucchi C., Leidhold R. Fault detection in magnetic wedges of induction motor: tez. dokl. / J. M. Bossio [i dr.] // 24th IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2015) : sbornik trudov. Pusan: IEEE, 2015. рр. 506–511.
5. Bonnett A. H. Root cause failure analysis of induction motor failures in petrochemical applications: tez. dokl. // 57th Annual Petroleum and Chemical Industry Committee Conference (PCIC 2010). 2010.
6. Gubarevych O., Duer S., Melkonova I., Woźniak M., Paś J., Stawowy M., Rokosz K., Zajkowski K., Bernatowicz D. Research on and assessment of the reliability of railway transport systems with induction motors // Energies. 2023. T. 16, № 19. Stat'ya 6888. DOI 10.3390/en16196888. EDN: YRPETT.
7. Nekrasov A. I., Nekrasov A. A., Syrysh N. N. Nauchnoe obosnovanie prognozirovaniya i kontrolya tekhnicheskogo sostoyaniya sel'skih elektroustanovok [Scientific Basis for Forecasting and Monitoring the Technical Condition of Rural Electrical Installations]. CH. 2 // International Research Journal. 2016. № 10 (52). рр.  134–139. DOI 10.18454/IRJ.2016.52.134. EDN: WWSDBX.
8. Pat. 2409884 Rossijskaya Federaciya, MPK H 02 K 15/00 (2006.01), G 01 R 31/34 (2006.01). Sposob ekspluatacionnogo kontrolya nagreva i zashchity elektrodvigatelej [Method for Operational Control of Heating and Protection of Electric Motors] / A. I. Nekrasov, A. A. Nekrasov, Yu.  S. Borisov, V.  I. Zaginajlov, V.  A. Korolev; zayavitel' i patentoobladatel' Rossijskaya akademiya sel'skohozyajstvennyh nauk, GNU VIESKH Rossel'hozakademii. № 2010102149/07 ; zayavl. 26.01.2010 ; opubl. 20.01.2011.
9. Pat. 2415507 Rossijskaya Federaciya, MPK H 02 P 1/26 (2006.01), H 02 P 1/28 (2006.01). Sposob puska trekhfaznogo vysokovol'tnogo asinhronnogo dvigatelya peremennogo toka [Method of starting a three-phase high-voltage asynchronous alternating current motor] / M. Yu. Petushkov, A. S. Sarvarov, I. A. Sarvarov, A. M. Valyaeva; zayavitel' i patentoobladatel' Magnitogorskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet im. G. I. Nosova. № 2010111573/07 ; zayavl. 25.03.2010 ; opubl. 27.03.2011.
10. Siemens AG. Thermal overload protection for electric motor with cyclic load: pat. US 8 841 896 B2 / K. Baer [i dr.] ; zayavitel' Siemens AG. prioritet 25.08.2011; opubl. 23.09.2014.
11. Pat. 2767603 Rossijskaya Federaciya, SPK H 02 K 3/28 (2021.08). Sovmeshchennaya obmotka energoeffektivnoj elektromashiny [Combined winding of an energy-efficient electric machine] / A. Yu. Semenov, I. Yu. Korhov, Ya. O. Teplova, E. D. Duyunov, F. G. Bezgin; OOO SovElMash. № 2020103454 ; zayavl. 27.01.2020 ; opubl. 17.03.2022, Byul. № 8.
12. K ocenke vliyaniya kolebanij temperatury na dolgovechnost' izolyacii obmotki statora asinhronnyh dvigatelej v sluchajnyh rezhimah nagruzheniya [To the assessment of the influence of temperature fluctuations on the durability of the insulation of the stator winding of asynchronous motors in random loading modes] / I.  Ya. Braslavskij, V.  P. Metel'kov, D.  V. Esaulkova, A.  V. Kostylev // Trudy XVI Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. «Elektroprivody peremennogo toka», 05–09 okt. 2015, Ekaterinburg: sbornik trudov. Ekaterinburg : UrFU, 2015. рр. 67–70. EDN: WWSDBX.

Статья поступила в редакцию 10.03.2025, одобрена после рецензирования 02.05.2025, принята к публикации 05.05.2025.
The article was submitted 10.03.2025, approved after reviewing 02.05.2025, accepted for publication 05.05.2025.

Для цитирования:
Бычков С. А., Судник Ю. А., Сухов С. А. Анализ характеристик асинхронных электродвигателей с классическими и совмещенными обмотками при циклической нагрузке // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 37–47. EDN: SLNJOB.

For сitation:
Bychkov S. A., Sudnik Yu. A., Sukhov S. A. Comparative analysis of induction motors with classical and combined windings under cyclic load // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). pp. 37–47. EDN: SLNJOB.

УДК 621.311.243
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-48-58
EDN AHWORG

Дмитрий Александрович Нормов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электроснабжения и теплоэнергетики имени академика
И. А. Будзко, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3255-4334, SPIN-код: 5209-0453,Author ID: 397687, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Сергей Иванович Белов, кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и теплоэнергетики имени академика И. А. Будзко, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3974-6734, SPIN-код: 2092-6602, Author ID: 1105815, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Андрей Александрович Цедяков, кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения и теплоэнергетики имени академика И. А. Будзко, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9109-875X, SPIN-код: 2590-3284, Author ID: 1075120, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Использование солнечной генерации для электроснабжения малых предприятий в сельской местности

Аннотация. В работе проводится анализ развития надежного и энергоэффективного энергоснабжения малых предприятий в сельской местности путем установки микрогенерации с участием возобновляемых источников энергии с использованием крышных солнечных панелей и влияние роста стоимости электроэнергии в различных регионах России на экономические показатели использования солнечной генерации в АПК. Проведен сравнительный анализ стоимости электроэнергии для малых предприятий в сельскохозяйственных регионах России в зоне централизованного электроснабжения, рассмотрено влияние роста стоимости электроэнергии для конечного потребителя электроэнергии на экономическую оценку установки малыми предприятиями микрогенерации с использованием крышных солнечных панелей в рассмотренных сельских регионах, определены перспективы дальнейшего развития солнечной микрогенерации в сельской местности. Показано, что применение солнечных микроэлектростанций позволит не только значительно повысить надежность энергоснабжения в сельской местности, но и обеспечить потребителя дешевой электроэнергией и застраховать в дальнейшем от неконтролируемого роста стоимости электроэнергии при централизованном электроснабжении. Также, в статье показано, что применение солнечных электростанций наиболее эффективно в южных сельскохозяйственных районах России. Сравнивается срок окупаемости солнечных микроэлектростанций в различных регионах РФ.
Ключевые слова: сельские электросети, микрогенерация, солнечная генерация, тарифы на электроэнергию, энергоэффективность.

Dmitry A. Normov, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, Head of the Department of Electrical Supply and Heat Power Engineering named after Academician I. A. Budzko, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3255-4334, SPIN-code: 5209-0453, Author ID: 397687, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Sergey I. Belov, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of Electrical Supply and Heat Power Engineering named after Academician I. A. Budzko, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3974-6734, SPIN-code: 2092-6602, Author ID: 1105815, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Andrey A. Tsedyakov, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department
of Electrical Supply and Heat Power Engineering named after Academician I. A. Budzko, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9109-875X, SPIN-code: 2590-3284, Author ID: 1075120, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Utilization of solar generation for power supply of small enterprises in rural areas

Abstract. The paper analyzes the development of reliable and energy-efficient energy supply of small enterprises in rural areas by installing microgeneration with the participation of renewable energy sources using rooftop solar panels and the impact of the growth of electricity costs in different regions of Russia on the economic performance of solar generation in the agro-industrial complex. The comparative analysis of the cost of electricity for small enterprises in agricultural regions of Russia in the zone of centralized power supply has been carried out, the influence of the growth of electricity cost for the final consumer of electricity on the economic evaluation of the installation of microgeneration by small enterprises using rooftop solar panels in the considered rural regions has been considered, the prospects for further development of solar microgeneration in rural areas have been determined. It is shown that the use of solar micro power plants will not only significantly improve the reliability of power supply in rural areas, but also provide consumers with cheap electricity and insure in the future from uncontrolled growth in the cost of electricity in centralized power supply. Also, the article shows that the use of solar power plants is most effective in the southern agricultural areas of Russia. The payback period of solar micro power plants in different regions of the Russian Federation is compared.
Keywords: rural power grids, microgeneration, solar generation, electricity tariffs, energy efficiency.

Библиографический список

1. Лещинская Т. Б., Белов С. И. Показатели надежности распределительных линий // Техника в сельском хозяйстве. 1996. № 3. С. 5–8. EDN EPGNPM.
2. Belov S. I., Tsedyakov A. A., Galkin M. M. Analysis of a computer model of a power supply system for agricultural consumers in a single-phase ground fault mode // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Smolensk, 25 января 2021 года. Smolensk, 2021. P. 052019. DOI 10.1088/1755-1315/723/5/052019. EDN: PRWVTB.
3. Пат. 2801633 C1 Российская Федерация, МПК F 24 S 30/45. Устройство слежения приемной панели за Солнцем / Лештаев О. В., Загинайлов В. И., Стушкина Н. А., Цедяков А. А., Самсонов А. А., Карлаков Д. С.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева». № 2022134103 ; заявл. 23.12.2022 : опубл. 11.08.2023, Бюл. № 23. EDN: HBHPAX.
4. Сухов А. А., Стушкина Н. А. Модернизация систем электроснабжения сельских потребителей путем внедрения технологий smartgrid // Методы механики в решении инженерных задач : Сборник статей по материалам II Всероссийской научно-практической конференции, Курган, 11 октября 2018 года / Под общей редакцией С. Ф. Сухановой. Курган : Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т. С. Мальцева, 2018. С. 156–160. EDN: ZBDFML.
5. Active Power Management of Photovoltaic Systems – State of the Art and Technical Solutions. IEA PVPS Task 14, Report IEA-PVPS T14-15:2024, January 2024 ISBN 978-3-907281-46-8. https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2024/01/IEA-PVPS-T14-15-EXEC-SUMM-Active-Power-Management.pdf.
6. Белов С. И., Лештаев О. В. Интеллектуальный анализ оптимизации работы микроэнергосистем в сельских электросетях // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике : Материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции, Чебоксары, 06–08 июня 2024 года. Чебоксары : Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова, 2024. С. 254–259. EDN: DMBAOM.
7. Mishuchkov V., Pushkareva M., Belov S. Smart metering and scheduling of electrical loads of buildings // Journal of Physics: Conference Series, Vladivostok, 07–08 октября 2021 года. Vladivostok, 2021. P. 012132. DOI 10.1088/1742-6596/2096/1/012132. EDN GEIPMR.
8. Сухов А. А., Стушкина Н. А. Возможность использования газопоршневых агрегатов для электроснабжения потребителей сельской местности // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019. № 4. С. 56–60. EDN: ZIODRJ.
9. Оценка эффективности работы электроэнергетической системы с распределенной генерацией / В. И. Загинайлов, Т. А. Мамедов, Н. А. Стушкина, О. В. Лештаев // Международный технико-экономический журнал. 2022. № 4. С. 147–159. DOI 10.34286/1995-4646-2022-85-4-147-159. EDN: KBEEAV.
10. Power supply system for electrical installations with electrical converters, grid, generator and solar sources / V. G. Lyapin, O. V. Leshtayev, A. E. Gafiev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science : 3, Mining, Production, Transmission, Processing and Environmental Protection, Moscow, 21 апреля 2021 года. Moscow, 2021. P. 012016. DOI 10.1088/1755-1315/808/1/012016. EDN: NPEEPA.

References

1. Leshchinskaya T. B., Belov S. I. Pokazateli nadezhnosti raspredelitel'nyh linij [Reliability indicators of distribution lines] // Tekhnika v sel'skom hozyajstve. 1996. № 3. рр. 5–8. EDN: EPGNPM.
2. Belov S. I., Tsedyakov A. A., Galkin M. M. Analysis of a computer model of a power supply system for agricultural consumers in a single-phase ground fault mode // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Smolensk, 25 yanvarya 2021 goda. Smolensk, 2021. P. 052019. DOI 10.1088/1755-1315/723/5/052019. EDN: PRWVTB.
3. Pat. 2801633 C1 Rossijskaya Federaciya, MPK F 24 S 30/45. Ustrojstvo slezheniya priemnoj paneli za Solncem [Sun tracking device of the receiving panel] / Leshtaev O. V., Zaginajlov V. I., Stushkina N. A., Cedyakov A. A., Samsonov A. A., Karlakov D. S.; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VO «Rossijskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet – MSKHA imeni K. A. Timiryazeva». № 2022134103 ; zayavl. 23.12.2022 : opubl. 11.08.2023, Byul. № 23. EDN: HBHPAX.
4. Suhov A. A., Stushkina N. A. Modernizaciya sistem elektrosnabzheniya sel'skih potrebitelej putem vnedreniya tekhnologij smartgrid [Modernization of power supply systems of rural consumers by implementing smartgrid technologies] // Metody mekhaniki v reshenii inzhenernyh zadach : Sbornik statej po materialam II Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Kurgan, 11 oktyabrya 2018 goda / Pod obshchej redakciej S. F. Suhanovoj. Kurgan : Kurganskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya im. T. S. Mal'ceva, 2018. рр. 156–160. EDN: ZBDFML.
5. Active Power Management of Photovoltaic Systems – State of the Art and Technical Solutions. IEA PVPS Task 14, Report IEA-PVPS T14-15:2024, January 2024 ISBN 978-3-907281-46-8. https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2024/01/IEA-PVPS-T14-15-EXEC-SUMM-Active-Power-Management.pdf.
6. Belov S. I., Leshtaev O. V. Intellektual'nyj analiz optimizacii raboty mikroenergosistem v sel'skih elektrosetyah [Intellectual analysis of the optimization of microenergy systems in rural power grids] // Informacionnye tekhnologii v elektrotekhnike i elektroenergetike : Materialy XIV Vserossijskoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii, Cheboksary, 06–08 iyunya 2024 goda. Cheboksary : Chuvashskij gosudarstvennyj universitet imeni I. N. Ul'yanova, 2024. рр. 254–259. EDN: DMBAOM.
7. Mishuchkov V., Pushkareva M., Belov S. Smart metering and scheduling of electrical loads of buildings // Journal of Physics: Conference Series, Vladivostok, 07–08 oktyabrya 2021 goda. Vladivostok, 2021. P. 012132. DOI 10.1088/1742-6596/2096/1/012132. EDN: GEIPMR.
8. Suhov A. A., Stushkina N. A. Vozmozhnost' ispol'zovaniya gazoporshnevyh agregatov dlya elektrosnabzheniya potrebitelej sel'skoj mestnosti [Possibility of using gas piston units for power supply of consumers in rural areas] // Elektrooborudovanie: ekspluataciya i remont. 2019. № 4. рр. 56–60. EDN: ZIODRJ.
9. Ocenka effektivnosti raboty elektroenergeticheskoj sistemy s raspredelennoj generaciej [Evaluation of the efficiency of the electric power system with distributed generation] / V. I. Zaginajlov, T. A. Mamedov, N. A. Stushkina, O. V. Leshtaev // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2022. № 4. рр. 147–159. DOI 10.34286/1995-4646-2022-85-4-147-159. EDN: KBEEAV.
10. Power supply system for electrical installations with electrical converters, grid, generator and solar sources / V. G. Lyapin, O. V. Leshtayev, A. E. Gafiev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science : 3, Mining, Production, Transmission, Processing and Environmental Protection, Moscow, 21 aprelya 2021 goda. Moscow, 2021. P. 012016. DOI 10.1088/1755-1315/808/1/012016. EDN: NPEEPA.

Статья поступила в редакцию 13.03.2025, одобрена после рецензирования 25.04.2025, принята к публикации 28.04.2025.
The article was submitted 13.03.2025, approved after reviewing 25.04.2025, accepted for publication 28.04.2025.

Для цитирования:
Нормов Д. А., Белов С. И., Цедяков А. А. Использование солнечной генерации для электроснабжения малых предприятий в сельской местности // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 48–58. EDN: AHWORG.

For citation:
Normov D. A., Belov S. I., Tsedyakov A. A. Utilization of solar generation for power supply of small enterprises in rural areas // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). pp. 48–58. EDN: AHWORG.

УДК 629.4.047+614.841.3
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-59-71
EDN TMQTHD

Кирилл Викторович Орлов, кандидат технических наук, доцент, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Юрий Александрович Судник, доктор технических наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-3725-9860, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Функционально-надежностная модель систем мониторинга
электропожаробезопасности объектов АПК

Аннотация. В статье рассмотрены основные подходы к применению моделей оценки надежности технических систем, таких как сельскохозяйственное электрооборудование и агрегаты, энергоблоки, системы электроснабжения, системы пожарной сигнализации и извещения о пожаре. Выявлены основные показатели их надежности. Рассмотрены экспоненциальная, нормальная гамма-модель и модели Вейбулла оценки показателей надежности технических систем, проанализированы возможные пути их применения при создании новых систем мониторинга электропожаробезопасности объектов АПК (МЭОА) с заданными параметрами надежности с учетом основных причин снижения последней. Рассмотрен функционально-структурный метод оценки надежности применительно к проектированию новых систем МЭОА. Разработана базовая структура системы МЭОА, включающая блоки мониторинга функций электропожаробезопасности объекта АПК, с учетом их взаимного влияния друг на друга. Предложена графическая интерпретация такого метода в виде аналитического графа. Разработана методика проведения функционально-надежностного анализа, позволяющая спроектировать систему МЭОА с заданными показателями надежности и экономическими характеристиками. Сформулированы аспекты применения функционально-надежностного подхода при проектировании систем МЭОА с учетом требуемого уровня надежности, критерия минимума затрат.
Ключевые слова: функционально-структурный метод, функционально-надежностные и функционально-идеальные модели оценки надежности, интенсивность отказов, наработка на отказ, модель Вейбулла, экспоненциальная модель, гамма-модель, система мониторинга электропожаробезопасности объекта АПК (МЭОА).

Kirill V. Orlov, Ph. D. of Engineering Sciences, Associate Professor, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Yuri A. Sudnik, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor, ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-3725-9860, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Functional and reliability model of systems for monitoring electrical
and fire safety of AIC facilities

Abstract. The article considers the main approaches to the application of reliability assessment models for technical systems such as agricultural electrical equipment and units, power units, power supply systems, fire alarm and fire notification systems. The main indicators of their reliability are revealed. The exponential, normal gamma model and Weibull models of estimation of reliability indices of technical systems are considered, the possible ways of their application in creation of new systems of monitoring of electrical and fire safety of AIC objects (MEOA) with given reliability parameters taking into account the main reasons of the latter decrease are analyzed. The functional-structural method of reliability assessment is considered in relation to the design of new MEOA systems. The basic structure of the MEOA system including blocks of monitoring functions of electrical fire safety of the AIC object, taking into account their mutual influence on each other, the graphical interpretation of such a method in the form of an analytical graph has been developed. The methodology of functional-reliability analysis is developed, which allows to design the MEOA system with the given reliability indicators and economic characteristics. The aspects of application of the functional-reliability approach in the design of MEOA systems are formulated, taking into account the required level of reliability and the criterion of minimum cost.
Keywords: functional-structural method, functional-reliability and functional-ideal reliability assessment models, failure rate, MTBF, Weibull model, exponential model, gamma model, electrical fire safety monitoring system of AIC object (MEOA).

Библиографический список

1. ГОСТ Р 27.102–2021. Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения. Введ. 2022-01-01. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 40 с.
2. Оценка надежности работы системы извещения о пожаре / А. А. Ахмедова, Т. Г. Шевцова, Р. В. Котляров, А. Н. Кроль // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48, № 4. С. 79–86. DOI 10.21603/2074-9414-2018-4-79-86. EDN: YWOFJR.
3. Бордюг А. С. Разработка метода исследования режимной надежности электроэнергетических систем // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2023. № 2. С. 88–94. DOI 10.24143/2073-1574-2023-2-88-94. EDN: EAZYLH.
4. Иванкина Ю. В., Милешин М. С. Оценка состояния электрооборудования с точки зрения теории надежности // Актуальные проблемы и перспективы инновационной агроэкономики : Сборник статей Национальной (Всероссийской) научно-практической конференции, Саратов, 25 декабря 2020 года. Саратов : ООО «Центр социальных агроинноваций СГАУ», 2020. С. 135–138. EDN: IMETWC.
5. Серегин А. А., Арженовский А. А., Лебедев А. Т. Совершенствования методов оперативного управления надежностью технических систем в АПК // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 1. С. 71–76. DOI 10.31992/0321-4443-2020-1-71-76. EDN: YHBEOB.
6. Исследование влияния отказов электрооборудования распределительных подстанций на надежность электроснабжения / А. И. Некрасов, П. Н. Подобедов, А. А. Некрасов, П. А. Масленников // Техника и оборудование для села. 2019. № 7 (265). С. 22–29. DOI 10.33267/2072-9642-2019-7-22-28. EDN: KIDSHX.
7. Исследование вероятностных характеристик надежности электрооборудования внутрицеховых систем электроснабжения / Р. М. Петрова, Э. Ю. Абдуллазянов, Е. И. Грачева [и др.] // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2023. Т. 15, № 1 (57). С. 93–105. EDN: CWPQDQ.
8. Россошанский С. Д., Логачева О. В., Косолапов С. В. Современные способы повышения надежности электрооборудования / // Актуальные проблемы энергетики АПК : Материалы II Национальной научно-практической конференции с международным участием имени Г. П. Ерошенко, Саратов, 25 апреля 2024 года. Саратов : Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии им. Н. И. Вавилова, 2024. С. 259–265. EDN: WMAIVH.
9. Борисов Ю. С. Исследование эксплуатационной надежности электрифицированной техники в сельском хозяйстве // Вестник ВИЭСХ. 2015. № 3 (20). С. 13–17. EDN: ULWPUV.
10. Воронин Е. А. Обеспечение надежности электрооборудования в сельском хозяйстве: автореф. дис. … доктора техн. наук : 05.20.02 / Воронин Евгений Алексеевич. М. , 1996. 34 с. EDN: ZJMORH.
11. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М. : Наука, 1974. 832 с.
12. Карев П. В., Новиков Б. К. Метод автоматизации ранних этапов проектирования машин: Тезисы докладов 4-ой Всесоюзной научной конференции «Автоматизация поискового конструирования». Волгоград : ВПИ, 1987.
13. Коршунов Ю. М. Математические основы кибернетики. М. : Энергия, 1980. 424 с.
14. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления / Пер. с англ., под ред. В. И. Попова. М. : Машиностроение, 1986. 448 с.
15. Воронин Е. А. Векторно-матричный метод оценки надежности электроустановок // Механизация и электрификация в сельском хозяйстве. 1996.
16. Моисеева Н. К. Функционально-стоимостный анализ в машиностроении. М. : Машиностроение, 1987. 320 с.
17. Беллман Р. Динамическое программирование / Пер. с англ. М. : Мир, 1960. 400 с.
18. Орлов К. В., Судник Ю. А., Сторчевой В. Ф. Комплексный мониторинг электропожаробезопасности электрифицированных объектов АПК // Вестник НГИЭИ. 2024. № 1 (163). С. 36–46. DOI 10.24412/2227-9407-2024-12-36-46. EDN: SNUMPR.

REFERENCES

1. GOST R 27.102–2021. Nadezhnost' v tekhnike. Nadezhnost' ob"ekta. Terminy i opredeleniya [Reliability in technology. Reliability of the object. Terms and definitions]. Vved. 2022-01-01. M. : Rossijskij institut standartizacii, 2021. 40 р.
2. Ocenka nadezhnosti raboty sistemy izveshcheniya o pozhare [Assessment of the reliability of the fire notification system] / A. A. Ahmedova, T. G. Shevcova, R. V. Kotlyarov, A. N. Krol' // Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv. 2018. T. 48, № 4. рр. 79–86. DOI 10.21603/2074-9414-2018-4-79-86. EDN: YWOFJR.
3. Bordyug A. S. Razrabotka metoda issledovaniya rezhimnoj nadezhnosti elektroenergeticheskih sistem [Development of a method for studying the mode reliability of electric power systems] // Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Morskaya tekhnika i tekhnologiya. 2023. № 2. рр. 88–94. DOI 10.24143/2073-1574-2023-2-88-94. EDN: EAZYLH.
4. Ivankina Yu. V., Mileshin M. S. Ocenka sostoyaniya elektrooborudovaniya s tochki zreniya teorii nadezhnosti [Evaluation of the state of electrical equipment in terms of reliability theory] // Aktual'nye problemy i perspektivy innovacionnoj agroekonomiki : Sbornik statej Nacional'noj (Vserossijskoj) nauchno-prakticheskoj konferencii, Saratov, 25 dekabrya 2020 goda. Saratov : OOO «Centr social'nyh agroinnovacij SGAU», 2020. рр. 135–138. EDN: IMETWC.
5. Seregin A. A., Arzhenovskij A. A., Lebedev A. T. Sovershenstvovaniya metodov operativnogo upravleniya nadezhnost'yu tekhnicheskih sistem v APK [Improvement of the methods of operational management of the reliability of technical systems in the agroindustrial complex] // Traktory i sel'hozmashiny. 2020. № 1. рр. 71–76. DOI 10.31992/0321-4443-2020-1-71-76. EDN: YHBEOB.
6. Issledovanie vliyaniya otkazov elektrooborudovaniya raspredelitel'nyh podstancij na nadezhnost' elektrosnabzheniya [Investigation of the impact of failures of electrical equipment of distribution substations on the reliability of power supply] / A. I. Nekrasov, P. N. Podobedov, A. A. Nekrasov, P. A. Maslennikov // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2019. № 7 (265). рр. 22–29. DOI 10.33267/2072-9642-2019-7-22-28. EDN: KIDSHX.
7. Issledovanie veroyatnostnyh harakteristik nadezhnosti elektrooborudovaniya vnutricekhovyh sistem elektrosnabzheniya [Investigation of probabilistic characteristics of reliability of the electrical equipment of the in-shop power supply systems] / R. M. Petrova, E. Yu. Abdullazyanov, E. I. Gracheva [i dr.] // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. 2023. T. 15, № 1 (57). рр. 93–105. EDN CWPQDQ.
8. Rossoshanskij S. D., Logacheva O. V., Kosolapov S. V. Sovremennye sposoby povysheniya nadezhnosti elektrooborudovaniya [Modern ways to improve the reliability of electrical equipment] // Aktual'nye problemy energetiki APK : Materialy II Nacional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem imeni G. P. Eroshenko, Saratov, 25 aprelya 2024 goda. Saratov : Saratovskij gosudarstvennyj universitet genetiki, biotekhnologii i inzhenerii im. N. I. Vavilova, 2024. рр. 259–265. EDN WMAIVH.
9. Borisov Yu. S. Issledovanie ekspluatacionnoj nadezhnosti elektrificirovannoj tekhniki v sel'skom hozyajstve [Investigation of operational reliability of electrified machinery in agriculture] // Vestnik VIESKH. 2015. № 3 (20). рр. 13–17. EDN ULWPUV.
10. Voronin E. A. Obespechenie nadezhnosti elektrooborudovaniya v sel'skom hozyajstve [Ensuring the reliability of electrical equipment in agriculture]: avtoref. dis. … doktora tekhn. nauk : 05.20.02 / Voronin Evgenij Alekseevich. M. , 1996. 34 р. EDN ZJMORH.
11. Korn G., Korn T. Spravochnik po matematike [Handbook of mathematics]. M. : Nauka, 1974. 832 р.
12. Karev P. V., Novikov B. K. Metod avtomatizacii rannih etapov proektirovaniya mashin [Method of automation of early stages of machine design]: Tezisy dokladov 4-oj Vsesoyuznoj nauchnoj konferencii «Avtomatizaciya poiskovogo konstruirovaniya». Volgograd : VPI, 1987.
13. Korshunov Yu. M. Matematicheskie osnovy kibernetiki [Mathematical bases of cybernetics]. M. : Energiya, 1980. 424 р.
14. Kuo B. Teoriya i proektirovanie cifrovyh sistem upravleniya [Theory and Design of Digital Control Systems] / Per. s angl., pod red. V. I. Popova. M. : Mashinostroenie, 1986. 448 р.
15. Voronin E. A. Vektorno-matrichnyj metod ocenki nadezhnosti elektroustanovok [Vector-matrix method of estimating the reliability of electrical installations] // Mekhanizaciya i elektrifikaciya v sel'skom hozyajstve. 1996.
16. Moiseeva N. K. Funkcional'no-stoimostnyj analiz v mashinostroenii [Functional-cost analysis in mechanical engineering]. M. : Mashinostroenie, 1987. 320 р.
17. Bellman R. Dinamicheskoe programmirovanie [Dynamic Programming] / Per. s angl. M. : Mir, 1960. 400 р.
18. Orlov K. V., Sudnik Yu. A., Storchevoj V. F. Kompleksnyj monitoring elektropozharobezopasnosti elektrificirovannyh ob"ektov APK [Integrated monitoring of electrical fire safety of electrified objects. F. Complex monitoring of the electrical fire safety of the electrified objects of the agroindustrial complex] // Vestnik NGIEI. 2024. № 1 (163). рр. 36–46. DOI 10.24412/2227-9407-2024-12-36-46. EDN: SNUMPR.

Статья поступила в редакцию 06.03.2025, одобрена после рецензирования 12.05.2025, принята к публикации 15.05.2025.
The article was submitted 06.03.2025, approved after reviewing 12.05.2025, accepted for publication 15.05.2025.

Для цитирования: Орлов К. В., Судник Ю. А. Функционально-надежностная модель систем мониторинга электропожаробезопасности объектов АПК // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 59–71. EDN: TMQTHD.

For сitation: Orlov K. V., Sudnik Yu. A. Functional and reliability model of systems for monitoring electrical and fire safety of AIC facilities // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). рр. 59–71. EDN: EDN: TMQTHD.

ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
TECHNOLOGIES, MACHINES AND EQUIPMENT
FOR THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 629.36+62-2
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-72-79
EDN FJZFYB

Хамзат Арсланбекович Абдулмажидов, доктор технических наук, доцент кафедры
«Организация и технология гидромелиоративных и строительных работ», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Серик Кокибаевич Тойгамбаев, доктор технических наук, профессор кафедры
«Технический сервис машин и оборудования», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Арман Таргынович Абенов, соискатель, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Создание и исследование напряженного состояния деталей
мелиоративных машин в системе Компас

Аннотация. Представлены способы создания деталей машин мелиоративного назначения и исследование их напряженного состояния с определением коэффициента запаса прочности методом конечных элементов в отечественной системе трехмерного моделирования КОМПАС-3D v21 Учебная версия. Данная версия широко используется студентами, обучающимися по техническим и машиностроительным направлениям. В системе КОМПАС-3D v21 имеются все возможности создания объемных деталей, принятые в современных отечественных и импортных графических пакетах. Объемные детали создаются выдавливанием, вращением, оболочкой и лофтингом предварительно сформированных эскизов. Любая вновь созданная конструкция или деталь, несущая на себе определенную нагрузку в рамках узла или агрегата мелиоративной или сельскохозяйственной машины требует проведения прочностного расчета, т. е. исследования напряженного состояния. Главной характеристикой для принятия решения о возможности применения исследуемой детали в узлах технологической машины является коэффициент запаса прочности, который при проведении предварительных прочностных расчетов для стальных конструкций может находиться в пределах от 1,5 до 2,0 единиц. Для более ответственных конструкций данный показатель может быть и выше, например, для элементов грузоподъемных машин эта величина может достигать 9 и более единиц. Если коэффициент окажется больше указанного диапазона, то, очевидно, имеет место большой расход металла, если ниже диапазона, то конструкция не выдерживает нагрузок.
Ключевые слова: расчет балки, коэффициент запаса прочности, анализ напряженного состояния, метод конечных элементов, уточненный прочностной расчет, тетраэдры, ассоциативное черчение.

Khamzat A. Abdulmazhidov, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Associate Professor Department of Organization and Technologies of Irrigation and Construction Works, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Serik K. Toygambaev, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Professor of the Department Technical service of machines and equipment, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian State Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Arman T. Abenov, Applicant, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian State Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Creation and study of the stress state of parts of reclamation machines
in the Compass system

Abstract. The article presents methods for creating parts of land reclamation machines and the study of their stress state with the determination of the factor of safety by the finite element method in the domestic three-dimensional modeling system KOMPAS-3D v21 Educational version. This version is widely used by students studying in technical and mechanical engineering areas. The KOMPAS-3D v21 system has all the possibilities of creating three-dimensional parts adopted in modern domestic and imported graphic packages. Three-dimensional parts are created by extruding, rotating, shelling, and lofting pre-formed sketches. Any newly created structure or part that bears a certain load within the framework of a unit or assembly of a reclamation or agricultural machine requires a strength calculation, i.e. a study of the stress state. The main characteristic for making a decision on the possibility of using the part under study in the units of the technological machine is the factor of safety, which can be in the range from 1.5 to 2.0 units during preliminary strength calculations for steel structures. For more critical structures, this figure can be higher, for example, for elements of lifting machines, this value can reach 9 or more units. If the coefficient is greater than the specified range, then there is obviously a greater consumption of metal, if below the range, then the structure does not withstand the loads.
Keywords: beam design, factor of safety, stress analysis, finite element method, refined strength calculation, tetrahedrons.

Библиографический список

1. Варламова В. А., Андреев У. Т. Использование ПО «Компас-график» в образовательном проектировании // Современное образование: традиции и инновации. 2023. № 2. С. 111–114. EDN: GGXETD.
2. Павлов М. В. Возможности 3D-технологий при проектировании металлоконструкций // 3D-технологии в решении научно-практических задач: Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции, Красноярск, 23 мая 2023 года. Красноярск : Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева, 2023. С. 33–36. EDN: PAIZBX.
3. Абдулмажидов Х. А. Уточненный прочностной расчет элементов машин методом конечных элементов в системе Inventor Pro // Тенденции развития науки и образования. 2018. № 39–3. С. 27–30. EDN: YLLPUT.
4. Николенко Т. А., Кузнецова П. А., Коломиец Д. В. Сравнительные характеристики САПР AUTOCAD и КОМПАС 3D при трехмерном моделировании // Современные информационные технологии в социологии, экономике, политике (СИТ-2021) : Материалы Национальной научно-практической конференции, Тюмень, 04 июня 2021 года / Отв. редакторы О. М. Барбаков, Ю. А. Зобнин. Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2022. С. 200–208. EDN: TOEOWG.
5. Табельская В. Н., Табельская Д. Д. Применение САПР в современном машиностроении // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2024. № 23. С. 218–225. EDN: AEPRAY.
6. Синякова Э. Н., Борисов И. С., Привалов И. И. Применение КОМПАС-3D в курсовом проектировании по дисциплине «Детали машин» // Военное обозрение. 2019. № 2 (6). С. 19–23. EDN: TFZZKU.
7. Болбат О. Б. Применение систем SolidWorks И КОМПАС при изучении графических дисциплин // Металлообрабатывающие комплексы и робототехнические системы – перспективные направления научно-исследовательской деятельности молодых ученых и специалистов : сборник научных статей II Международной молодежной научно-технической конференции: в 2 томах, Курск, 17–18 июня 2016 года. Том 1. Курск : Юго-Западный государственный университет, 2016. С. 58–61. EDN: WYFHUL.
8. Ханов Г. В., Безрукова Т. В., Федотова Н. В. Выполнение чертежей деталей и сборочных единиц с применением 3D-технологии. Волгоград : Волгоградский государственный технический университет, 2016. 96 с. EDN: XRBRQZ.
9. Байрачная А. А., Беседа А. А. Перспективы внедрения в образовательную программу «Прикладные пакеты математического моделирования» программ NanoCAD и КОМПАС-3Д // Актуальные проблемы образования, науки и практики: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции, Старобельск, 26 марта 2024 года. Луганск : Луганский государственный педагогический университет, 2024. С. 447–452. EDN: MCPLPL.
10. Байрачная А. А., Беседа А. А. Перспективы внедрения в образовательную программу «Прикладные пакеты математического моделирования» программ NanoCAD и КОМПАС-3Д // Актуальные проблемы образования, науки и практики: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции, Старобельск, 26 марта 2024 года. Луганск : Луганский государственный педагогический университет, 2024. С. 447–452. EDN: MCPLPL.
11. Абдулмажидов Х. А., Матвеев А. С. Уточненные прочностные расчеты рабочих органов машин природообустройства в системе Inventor Pro // Международный технико-экономический журнал. 2018. № 3. С. 7–14. EDN: XVLVBZ.

References

1. Varlamova V. A., Andreev U. T. Ispol'zovanie PO «Kompas-grafik» v obrazovatel'nom proektirovanii [Using Compass-Graphics software in educational design] // Sovremennoe obrazovanie: tradicii i innovacii. 2023. № 2. рр. 111–114. EDN: GGXETD.
2. Pavlov M. V. Vozmozhnosti 3D-tekhnologij pri proektirovanii metallokonstrukcij [Possibilities of 3D-technologies in the design of metal structures] // 3D tekhnologii v reshenii nauchno-prakticheskih zadach: Sbornik statej Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Krasnoyarsk, 23 maya 2023 goda. Krasnoyarsk : Sibirskij gosudarstvennyj universitet nauki i tekhnologij im. akad. M. F. Reshetneva, 2023. рр. 33–36. EDN: PAIZBX.
3. Abdulmazhidov H. A. Utochnennyj prochnostnoj raschet elementov mashin metodom konechnyh elementov v sisteme Inventor Pro [Refined strength calculation of machine elements by finite element method in Inventor Pro system] // Tendencii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2018. № 39–3. рр. 27–30. EDN: YLLPUT.
4. Nikolenko T. A., Kuznecova P. A., Kolomiec D. V. Sravnitel'nye harakteristiki SAPR AUTOCAD i KOMPAS 3D pri trekhmernom modelirovanii [Comparative Characteristics of CAD AUTOCAD and KOMPAS 3D in three-dimensional modeling] // Sovremennye informacionnye tekhnologii v sociologii, ekonomike, politike (SIT-2021) : Materialy Nacional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii, Tyumen', 04 iyunya 2021 goda / Otv. redaktory O. M. Barbakov, YU. A. Zobnin. Tyumen' : Tyumenskij industrial'nyj universitet, 2022. рр. 200–208. EDN: TOEOWG.
5. Tabel'skaya V. N., Tabel'skaya D. D. Primenenie SAPR v sovremennom mashinostroenii [Application of CAD in modern mechanical engineering] // Tekhnologii metallurgii, mashinostroeniya i materialoobrabotki. 2024. № 23. рр. 218–225. EDN: AEPRAY.
6. Sinyakova E. N., Borisov I. S., Privalov I. I. Primenenie KOMPAS-3D v kursovom proektirovanii po discipline «Detali mashin» [Application of KOMPAS-3D in course design on the discipline “Machine Parts”] // Voennoe obozrenie. 2019. № 2 (6). рр. 19–23. EDN: TFZZKU.
7. Bolbat O. B. Primenenie sistem SolidWorks I KOMPAS pri izuchenii graficheskih disciplin [SolidWorks and KOMPAS systems in studying graphic disciplines] // Metalloobrabatyvayushchie kompleksy i robototekhnicheskie sistemy – perspektivnye napravleniya nauchno-issledovatel'skoj deyatel'nosti molodyh uchenyh i specialistov : sbornik nauchnyh statej II Mezhdunarodnoj molodezhnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii: v 2 tomah, Kursk, 17–18 iyunya 2016 goda. Tom 1. Kursk : YUgo-Zapadnyj gosudarstvennyj universitet, 2016. рр. 58–61. EDN: WYFHUL.
8. Hanov G. V., Bezrukova T. V., Fedotova N. V. Vypolnenie chertezhej detalej i sborochnyh edinic s primeneniem 3D-tekhnologii [Execution of drawings of parts and assembly units with the use of 3D-technology]. Volgograd : Volgogradskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, 2016. 96 рр. EDN: XRBRQZ.
9. Bajrachnaya A. A., Beseda A. A. Perspektivy vnedreniya v obrazovatel'nuyu programmu «Prikladnye pakety matematicheskogo modelirovaniya» programm NanoCAD i KOMPAS-3D [Prospects of introduction of NanoCAD and KOMPAS-3D programs into the educational program “Applied packages of mathematical modeling”] // Aktual'nye problemy obrazovaniya, nauki i praktiki: Materialy I Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Starobel'sk, 26 marta 2024 goda. Lugansk : Luganskij gosudarstvennyj pedagogicheskij universitet, 2024. рр. 447–452. EDN: MCPLPL.
10. Bajrachnaya A. A., Beseda A. A. Perspektivy vnedreniya v obrazovatel'nuyu programmu «Prikladnye pakety matematicheskogo modelirovaniya» programm NanoCAD i KOMPAS-3D [Prospects for Implementing NanoCAD and KOMPAS-3D Programs in the Educational Program "Applied Mathematical Modeling Packages"] // Aktual'nye problemy obrazovaniya, nauki i praktiki: Materialy I Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Starobel'sk, 26 marta 2024 goda. Lugansk : Luganskij gosudarstvennyj pedagogicheskij universitet, 2024. рр. 447–452. EDN: MCPLPL.
11. Abdulmazhidov H. A., Matveev A. S. Utochnennye prochnostnye raschety rabochih organov mashin prirodoobustrojstva v sisteme Inventor Pro [Refined strength calculations of working bodies of natural resources management machines in Inventor Pro system] // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal. 2018. № 3. рр. 7–14. EDN: XVLVBZ.

Статья поступила в редакцию 19.02.2025, одобрена после рецензирования 22.04.2025, принята к публикации 25.04.2025.
The article was submitted 19.02.2025, approved after reviewing 22.04.2025, accepted for publication 25.04.2025.

Для цитирования:
Абдулмажидов Х. А., Тойгамбаев С. К., Абенов А. Т. Создание и исследование напряженного состояния деталей мелиоративных машин в системе Компас // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 72–79. EDN: FJZFYB.

For citation:
Abdulmazhidov H. A., Toigambaev S. K., Abenov A. T. Creation and study of the stress state of parts of reclamation machines in the Compass system // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). рр. 72–79. EDN: FJZFYB.

УДК 621.785:669.14.018.8
DOI 10.34286/2949-4176-2025-96-2-80-90
EDN ZVVIII

Максим Юрьевич Бадекин, старший преподаватель физико-технического факультета, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3911-5900, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/ABU-3247-2022, SPIN-код: 1447-7503, Author ID: 201633, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Донецкий государственный университет, Россия, Донецк
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Вячеслав Григорьевич Борулько, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры техносферной безопасности, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3221-3567, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/ AAE-4940-2022, SPIN-код: 9252-5835, Author ID: 279306, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва
Наталья Николаевна Ивахненко, кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7328-7634, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAD-3021-2022, SPIN-код: 5082-0613, Author ID: 836861, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Российский государственный аграрный университет − МСХА имени К. А. Тимирязева, Россия, Москва

Микроструктура и эксплуатационные характеристики стали Л-53
после вакуумного отжига

Аннотация. В статье представлены результаты комплексного исследования влияния вакуумного отжига на микроструктурные и механические свойства стали Л-53, перспективной для изготовления оборудования животноводческих комплексов. Методами металлографии, сканирующей электронной микроскопии и микротвердометрии изучена эволюция структуры материала при отжиге при 1000 °C с выдержкой 60...300 минут. Установлено, что оптимальные эксплуатационные характеристики достигаются после 180-минутной обработки, когда формируется стабильная зеренная структура (25…45 мкм) с микротвердостью 2,26 ГПа. Показано, что наиболее интенсивное снижение микротвердости (на 43 %) происходит в первые 60 минут за счет рекристаллизации и снятия внутренних напряжений. Выявлено образование наноструктурированного поверхностного слоя (20…40 мкм) с повышенной на 15…20 % микротвердостью, обеспечивающего устойчивость к коррозионно-механическому изнашиванию. Особое внимание уделено анализу поведения материала в условиях, имитирующих эксплуатацию в системах навозоудаления, кормораздачи и доильных аппаратах. Результаты демонстрируют, что сталь Л-53 после оптимального режима термической обработки сочетает высокую коррозионную стойкость к органическим кислотам и дезинфицирующим растворам с устойчивостью к абразивному износу и циклическим нагрузкам. Экономическая эффективность применения подтверждается сравнением с традиционными нержавеющими сталями – при сопоставимых эксплуатационных характеристиках стоимость Л-53 существенно ниже.
Ключевые слова: сталь Л-53, вакуумный отжиг, микроструктура, микротвердость, коррозионная стойкость, животноводческое оборудование, термическая обработка, износостойкость, рекристаллизация, зеренная структура.

Maxim Yu. Badekin, Senior Lecturer, Faculty of Physics and Engineering, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3911-5900, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/ABU-3247-2022, SPIN-code: 1447-7503, Author ID: 201633, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Donetsk State University, Russia, Donetsk
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Vyacheslav G. Borulko, Advanced Doctor in Engineering Sciences, Associate Professor, Professor, Department of Technosphere Safety, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3221-3567, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAE-4940-2022, SPIN-code: 9252-5835, Author ID: 279306, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow
Natalia N. Ivakhnenko, PhD in Physics and Mathematics, Associate Professor, Associate Professor of the Physics Department, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7328-7634, Web of Science Researcher ID: http://www.researcherid.com/rid/AAD-3021-2022, SPIN-code: 5082-0613, Author ID: 836861, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Russian Timiryazev State Agrarian University, Russia, Moscow

Microstructure and operational characteristics of L-53 steel after vacuum annealing

Abstract. The article presents the results of a comprehensive study of vacuum annealing of microstructural mechanical and mechanical properties of L-53 steel, promising for the manufacture of livestock complex equipment. The evolution of the material structure during annealing at 1000 °C with a holding time of 60…300 minutes was studied using metallography, scanning electron microscopy and microhardness testing. It was found that the optimum performance characteristics are achieved after 180-minute processing, while maintaining a stable grain structure (25…45 μm) with a microhardness of 2.26 GPa. It was shown that the most intensive reduction in microhardness (by 43 %) occurs in the first 60 minutes due to recrystallization and removal of internal stresses. The formation of a nanostructured surface layer (20…40 μm) with a 15…20 % increased microhardness, providing resistance to corrosion-mechanical wear, was revealed. Particular attention was paid to the analysis of the material's behavior under conditions simulating operation in manure removal systems, feed distribution systems, and milking machines.
The results demonstrate that L-53 steel, after optimal heat treatment, combines high corrosion resistance to organic acids and disinfectant solutions with resistance to abrasive wear and cyclic loads. The economic efficiency of its use is confirmed by comparison with traditional stainless steels – with comparable performance characteristics, the cost of L-53 is significantly lower.
Keywords: L-53 steel, vacuum annealing, microstructure, microhardness, corrosion resistance, livestock equipment, heat treatment, wear resistance, recrystallization, grain structure.

Библиографический список

1. Иванайский В. В. [и др.] О выборе сталей для изготовления почвообрабатывающих органов сельхозтехники, упрочняемых методом индукционной наплавки // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012. Т. 90. № 4. С. 70–74.
2. Князева Л. Г. [и др.] Влияние агрессивных атмосфер животноводства на коррозию металлов // Наука в центральной России. 2020. № 1. С. 69–80. EDN: MBPMDG.
3. Пальвинский Ф. Механизация и технология животноводства. Часть 1. Машины и оборудование для механизации приготовления и раздачи кормов. Практикум для выполнения лабораторных работ / В. В. Пальвинский, С. Н. Ильин, Ф. А. Васильев, А. А. Бричагина. Иркутск : Изд-во Иркутского ГАУ им. А. А. Ежевского, 2019. 101 с.
4. Косенко И. М. Использование облегченных металлических конструкций в зданиях животноводческого назначения // Современные научные исследования и разработки. 2017. С. 109–111. EDN: YQTFPP.
5. Романченко Н. М. Коррозия сооружений объектов животноводства // Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития. 2017. С. 55–57. EDN: ZBYEMX.
6. Вигорович В. [и др.] Защита от коррозии в атмосфере животноводческих помещений // Наука в центральной России. 2018. № 6. С. 67–77. EDN: MILFSP.
7. Некрашевич В. Ф. [и др.] Влияние температуры на коэффициент трения пчелиного сота о нержавеющую сталь // Пчеловодство. 2017. № 2. С. 42–43. EDN: ZBMQNH.
8. Шамилова Т. А. [и др.] Изучение коррозионной активности средства для дезинфекции животноводческих помещений в присутствии животных // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана. 2023. Т. 254. № 2. С. 309–313.
9. Гайдар С. М. [и др.] Полифункциональные ингибиторы биокоррозии – эффективное средство повышения сохраняемости машин в животноводстве // Техника и оборудование для села. 2014. № 4. С. 26–29. EDN: SBAIVB.
10. Золотарев Д. С., Романченко Н. М. Коррозионное разрушение материалов объектов животноводства // Научно-образовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века. 2023. С. 84. EDN: SMXARV.
11. Лоскутова Е. В. Виды коррозии оборудования и сооружений объектов животноводства // Инновационные тенденции развития российской науки. 2017. С. 164–166. EDN: YPGZLD.
12. Лайош П. Защита от коррозии оборудования животноводческих ферм методом цинкования // Агроинженерия. 2009. № 3. С. 50–51.
13. Вигдорович В. И. [и др.] Использование летучих ингибиторов типа «ИФХАН» для защиты стального оборудования в атмосфере животноводческих помещений // Российская сельскохозяйственная наука. 2017. № 1. С. 55–58. EDN: XTDNYH.
14. Нямцэрэн Г. Влияние материала и массы молотков на показатели работы дробилок-смесителей кормов // Проблемы механики современных машин. 2012. С. 82–87. EDN: WFHUTV.

References

1. Ivanajskij V. V. [i dr.] O vybore stalej dlya izgotovleniya pochvoobrabatyvayushchih organov sel'hoztekhniki, uprochnyaemyh metodom indukcionnoj naplavki [On the choice of steels for the manufacture of tillage tools for agricultural machinery, hardened by the method of induction surfacing] // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012. T. 90. № 4. pp. 70–74.
2. Knyazeva L. G. [i dr.] Vliyanie agressivnyh atmosfer zhivotnovodstva na korroziyu metallov [The influence of aggressive atmospheres of animal husbandry on the corrosion of metals] // Nauka v central'noj Rossii. 2020. № 1. pp. 69–80. EDN: MBPMDG.
3. Pal'vinskij F. Mekhanizaciya i tekhnologiya zhivotnovodstva [Mechanization and technology of animal husbandry]. Chast' 1. Mashiny i oborudovanie dlya mekhanizacii prigotovleniya i razdachi kormov. Praktikum dlya vypolneniya laboratornyh rabot / V. V. Pal'vinskij, S. N. Il'in, F. A. Vasil'ev, A. A. Brichagina. Irkutsk : Izd-vo Irkutskogo GAU im. A. A. Ezhevskogo, 2019. 101 p.
4. Kosenko I. M. Ispol'zovanie oblegchennyh metallicheskih konstrukcij v zdaniyah zhivotnovodcheskogo naznacheniya [The use of lightweight metal structures in buildings for livestock farming] // Sovremennye nauchnye issledovaniya i razrabotki. 2017. pp. 109–111. EDN: YQTFPP.
5. Romanchenko N. M. Korroziya sooruzhenij ob"ektov zhivotnovodstva [Corrosion of structures of livestock facilitie] // Nauka i obrazovanie: opyt, problemy, perspektivy razvitiya. 2017. pp. 55–57. EDN: ZBYEMX.
6. Vigorovich V. [i dr.] Zashchita ot korrozii v atmosfere zhivotnovodcheskih pomeshchenij [Protection against corrosion in the atmosphere of livestock buildings] // Nauka v central'noj Rossii. 2018. № 6. pp. 67–77. EDN: MILFSP.
7. Nekrashevich V. F. [i dr.] Vliyanie temperatury na koefficient treniya pchelinogo sota o nerzhaveyushchuyu stal' [The effect of temperature on the coefficient of friction of a bee honeycomb against stainless steel] // Pchelovodstvo. 2017. № 2. pp. 42–43. EDN: ZBMQNH.
8. Shamilova T. A. [i dr.] Izuchenie korrozionnoj aktivnosti sredstva dlya dezinfekcii zhivotnovodcheskih pomeshchenij v prisutstvii zhivotnyh [Study of the corrosion activity of a disinfectant for livestock buildings in the presence of animals] // Uchenye zapiski Kazanskoj gosudarstvennoj akademii veterinarnoj mediciny im. N. E. Baumana. 2023. T. 254. № 2. pp. 309–313. EDN: QPMZIU.
9. Gajdar S. M. [i dr.] Polifunkcional'nye ingibitory biokorrozii-effektivnoe sredstvo povysheniya sohranyaemosti mashin v zhivotnovodstve [Polyfunctional inhibitors of biocorrosion – an effective means of increasing the preservation of machines in animal husbandry] // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2014. № 4. pp. 26–29. EDN: SBAIVB.
10. Zolotarev D. S., Romanchenko N. M. Korrozionnoe razrushenie materialov ob"ektov zhivotnovodstva [Corrosion Destruction of Livestock Facilities Materials] // Nauchno-obrazovatel'nyj potencial molodezhi v reshenii aktual'nyh problem XXI veka. 2023. p. 84. EDN: SMXARV.
11. Loskutova E. V. Vidy korrozii oborudovaniya i sooruzhenij ob"ektov zhivotnovodstva [Types of Corrosion of Livestock Facilities Equipment and Structures] // Innovacionnye tendencii razvitiya rossijskoj nauki. 2017. pp. 164–166. EDN: YPGZLD.
12. Lajosh P. Zashchita ot korrozii oborudovaniya zhivotnovodcheskih ferm metodom cinkovaniya [Protection of Livestock Farm Equipment from Corrosion by Zinc Plating] // Agroinzheneriya. 2009. № 3. pp. 50–51.
13. Vigdorovich V. I. [i dr.] Ispol'zovanie letuchih ingibitorov tipa «IFHAN» dlya zashchity stal'nogo oborudovaniya v atmosfere zhivotnovodcheskih pomeshchenij [Use of volatile inhibitors of the type "IFHAN" to protect steel equipment in the atmosphere of livestock buildings] // Rossijskaya sel'skohozyajstvennaya nauka. 2017. № 1. pp. 55–58. EDN: XTDNYH.
14. Nyamceren G. Vliyanie materiala i massy molotkov na pokazateli raboty drobilok-smesitelej kormov [Influence of the material and weight of the hammers on the performance of feed crushers-mixers] // Problemy mekhaniki sovremennyh mashin. 2012. pp. 82–87. EDN: WFHUTV.

Статья поступила в редакцию 11.03.2025, одобрена после рецензирования 13.05.2024, принята к публикации 15.05.2025.
The article was submitted 11.03.2025, approved after reviewing 13.05.2025, accepted for publication 15.05.2025.

Для цитирования:
Бадекин М. Ю., Борулько В. Г., Ивахненко Н. Н. Микроструктура и эксплуатационные характеристики стали Л-53 после вакуумного отжига // Международный технический журнал. 2025. № 2 (96). С. 80–90. EDN: ZVVIII.

For citation:
Badekin M. Yu., Borulko V. G., Ivakhnenko N. N. Microstructure and operational characteristics of L-53 steel after vacuum annealing // International Technical Journal. 2025. № 2 (96). рр. 80–90. EDN: ZVVIII.