Відділ електротехнологій та застосування електроенергії в с.г.

6.1. Лабораторія застосування електрофізичних методів в сільському господарстві
6.2. Лабораторія електроенергетики
6.3. Лабораторія автоматизації електроприводу та експлуатації електрообладнання
6.4. Відділ та Лабораторія автоматизації мобільної с.-г. техніки

З часу заснування Українського науково-дослідного інституту, механізації сільського господарства (УНДІМ) у 1930 році, в створеній лабораторії з вітровикористання проводились дослідження, які були пов'язані з електрифікацією виробничих процесів у сільському господарстві. Під керівництвом А. О. Міхаловського в лабораторії розроблено декілька типів оригінальних вітродвигунів, вітрозарядних агрегатів для освітлення клубів, зарядки акумуляторів, живлення радіовузлів. Вітродвигун «УНДІМ-1», розроблений в лабораторії, використовувався експедицією на Північний полюс в 1937 році, яку очолював відомий дослідник І. Д. Папанін.
В 50-ті роки в УНДІМЕСГ були відкриті дві лабораторії: електрифікації рільництва і виробництва та розподілу електроенергії.
В 1956 році обов'язки керівника однієї з лабораторій виконував М.М.Терпило. Тоді були розроблені електродний водонагрівач-термос, установка для магнітної обробки води, розпочаті дослідження та розробка раціональних систем освітлення для тваринницьких приміщень.
В 1958 році лабораторії електрифікації сільського господарства були об'єднані в .один підрозділ - відділ застосування електроенергії в сільському господарстві. Очолив відділ кандидат технічних наук І. І. Мартиненко (пізніше доктор технічних наук, академік ВАСГНІЛ і УААН). Під його керівництвом у відділі проводились дослідження і розробка пристроїв для керування баштовими водокачками, автоматичних синхронізаторів для вмикання електричних станцій на паралельну роботу з енергосистемою, проточних електроводонагрівачів для тваринницьких ферм, автоматичних пристроїв для захисного відключення електроустановок при появі небезпечної напруги та пристроїв для автоматизації технологічних процесів у пташниках. Пристрій для керування додатковим освітленням у пташниках випускався серійно Київським заводом «Реле і автоматики». Розроблялись рекомендації раціонального використання електрообладнання та економії електроенергії в сільському господарстві.
З 1963 року завідувачем відділу став кандидат технічних наук Г.Є.Кістень (пізніше доктор технічних наук, професор). Під його керівництвом розробляються пристрої і система автоматичного керування технологічними процесами на птахофабриках, досліджуються температурні режими в електропарниках та розробляються схеми автоматичного керування електрообігріваючими приладами, виконуються дослідження електродвигунів насосних установок та розробляються способи їх автоматизації.
В 1972 році в інституті створена лабораторія електротехнології, в якій проводили дослідження по дегельметизації рідкої фракції гною електрогідравлічним методом. В 1973 році лабораторія ввійшла в склад відділу електрифікації сільського господарства, а завідувачем відділом призначений кандидат технічних наук Ю. Є. Шамарін.
З 1975 року відділ функціонує в складі двох лабораторій: лабораторії автоматизації електропривода та експлуатації електрообладнання (завідувач лабораторії, він же завідувач відділу кандидат технічних наук М.О.Корчемний — пізніше доктор технічних наук) та лабораторії електроавтоматизації стаціонарних процесів (завідувач лабораторії кандидат технічних наук Г.Є.Кістень). У відділі проводиться широке коло досліджень по виявленню причин відмов електрообладнання, систематизації цих відмов, розробляються рекомендації по підвищенню експлуатаційної надійності і ефективному використанню електрообладнання, обгрунтуванню технічних вимог до електроустановок, подаються пропозиції промисловості стосовно створення електрообладнання для сільського господарства.
Відділ застосування електроенергії в сільському господарстві проводив комплексні спільні наукові розробки із більш як п'ятнадцятьма науково-дослідними організаціями і КБ системи Академії наук України, Міністерства сільського господарства та Міністерства електротехнічної промисловості. Наукові дослідження, які почались у відділі з розробок пристроїв для окремих робочих машин і виробничих процесів, згодом вилились у створення комплектів апаратури і систем для електрифікації та автоматизації сільськогосподарського виробництва.
З 1987 року в складі відділу три лабораторії: лабораторія застосування електрофізичних методів у сільському господарстві; лабораторія електроенергетики; лабораторія автоматизованого електропривода та експлуатації електрообладнання і група вентиляції тваринницьких приміщень. Завідувачем відділу продовжував працювати доктор технічних наук М.О.Корчемний, а з 1999 року на цю посаду призначений кандидат технічних наук Ю.В.Герасимчук.

В лабораторії застосування електрофізичних методів у сільському господарстві (завідувач лабораторії кандидат технічних наук В.С.Пастушенко, а з 1994 року — кандидат технічних наук Ю.В.Герасимчук) проводяться дослідження, направлені на розробку наукових основ використання електрофізичних методів для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур та зберігання продукції рослинництва в сховищах, а також створення мікроклімату в тваринницьких приміщеннях. В лабораторії розроблені і впроваджені в господарствах Київської і Миколаївської областей лінія передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур в електричних полях високої напруги і електромагнітний стимулятор насіння.

Робота по розробці пристрою для керування режимами освітлення в птахівничих і інших сільськогосподарських приміщеннях завершилась впровадженням у серійне виробництво на Запорізькому електроапаратному заводі перетворювача змінної напруги для освітлення ПН-ТТЕ-40-380-50 УЗ. Розроблені і проведені виробничі випробування дослідних зразків системи опалення житлових будинків з використанням теплового насосу, аероіонізатора для картоплесховищ, теплоутилізатора вентиляційних викидів тваринницьких приміщень. Дослідження за тематикою лабораторії спільно з рядом науково-дослідних інститутів УААН та обласних дослідних станцій НВО «Еліта» проводять кандидати технічних наук В.І.Міщенко, Г.А.Голуб, В.А.Музиченко, науковий співробітник В.Г.Сахневич, провідний інженер О.Д.Горго, агроном Т.М.Лободко.

 

Завідувачем лабораторії електроенергетики з 1987 року працював кандидат технічних наук В.П.Машевський, а з 1988 року кандидат технічних наук М.Т.Гірченко. В 1996 році до складу лабораторії електроенергетики введена група вентиляції тваринницьких приміщень, керівником якої був доктор технічних наук, професор О.І.Адаменко. Відтоді лабораторію електроенергетики очолює кандидат технічних наук І.М.Голодний. В результаті проведених досліджень розроблена технологія промислового вирощування та технічні умови на водорість спіруліну - харчову високо-білково-вітамінну добавку. Обгрунтовані можливості використання поновлюваних джерел енергії в сільськогосподарському виробництві, типорозмірні ряди вітроагрегатів та геліоустановок, які впроваджені в ряді господарств Київської, Львівської та Одеської областей. Науковцями лабораторії обгрунтовані параметри інженерного обладнання, яке використовується в технологічному процесі вирощування харчової спіруліни.

Дослідження лабораторії стали базою для налагоджування промислового вирощування спіруліни на 14-ти підприємствах України. Завдяки тісній співпраці з Науково-дослідним інститутом харчування МОЗ України та Київським медичним університетом науковці лабораторії забезпечили контрольні досліди з спіруліною протягом 36 місяців і ввели її як харчову добавку, що дало можливість реалізувати цей препарат в аптеках. Наукові дослідження в лабораторії виконують провідний науковий співробітник, доктор технічних наук О.І.Адаменко, кандидати технічних наук В.М.Головко, В.І.Жоров, науковий співробітник М.В.Карпець, інженери Н.М.Герасимчук і Н.М.Могилівська, техніки С.М.Тернова і І.І.Скляренко, аспірантка В.Є.Макієвська. До виходу на пенсію в лабораторії працював кандидат технічних наук Л.В.Шаповалов.

В лабораторії автоматизованого електропривода та експлуатації електрообладнання (завідувач лабораторії доктор технічних наук М.О.Корчемний, а з 1999 року — старший науковий співробітник А.Ф.Філоненко) розроблені і впроваджені у виробництво:

Прилади і пристрої для вимірювання витрат та вологості кормів у потоці, вологості зерна і субстрату системи захисту від аварійних режимів роботи електродвигунів, також пристрої захисту від ураження людей електричним струмом. Вагомий вклад у названі розробки внесли кандидати технічних наук Н.А.Юсупов, М.І.Ліпунов, науковий співробітник В.П.Павлик, молодший науковий співробітник С.В.Жоров, інженер В.Є.Богачова, технік Н.М.Зубко.
Протягом всього періоду функціонування відділу електрифікації сільського господарства тут велика увага приділялась підготовці наукових кадрів. Навчався в аспірантурі ІМЕСГ, підготував та захистив кандидатську і докторську дисертації професор М.О.Корчемний, який з 1978 по 1999 рік очолював відділ електрифікації сільського господарства, а зараз працює в іншій організації. Навчалися в аспірантурі і продовжують працювати у відділі Ю.В.Герасимчук, І.М.Голодний, А.Ф.Філоненко, В.І.Міщенко, Г.А.Голуб, В.А.Музиченко, В.М.Головко, В.І.Жоров, Н.А.Юсупов, М.В.Карпець, М.І.Ліпунов, В.Г.Сахневич, В.П.Павлик, С.В.Жоров.
Проходили аспірантську підготовку та працювали у відділі електрифікації сільського господарства і внесли вагомий вклад у наукові розробки співробітники, які працюють сьогодні в інших підрозділах інституту. Це вчений секретар кандидат технічних наук В.С.Пастушенко, завідувач відділом науково-технічного забезпечення досліджень кандидат технічних наук М.Т.Гірченко, завідувач лабораторії доктор технічних наук Б.І.Котов, кандидат технічних наук Ю.В.Одінцов, керівник патентної групи І.Г.Куциковський, інженери О.П.Донченко та Г.І.Логвина. Починали свою наукову діяльність у відділі або навчались в аспірантурі також доктор технічних наук О.І.Мартиненко, кандидати технічних наук В.П.Таран, М.М.Терпило, Р.І.Дукін, Л.П.Дмитренко, Г.Д.Попов, В.Я.Усов, А.П.Живило, В.Г.Подобайло, В.В.Гусак, П.Я.Гуменюк, В.О.Кондраюк, В.М.Андренко, М.М.Скрипник, М.Н.Ковалевський, М.В.Синявський, М.П.Коваленко, В.В.Наконечний, В.С.Федорейко, Б.М.Ковалишин, О.Ю.Синявський, В.П.Остаповець, В.В.Дацишин., А.Г.Кушніренко.


Створення засобів автоматизації для мобільної сільськогосподарської техніки в інституті започатковано доктором технічних наук, професором П. І. Андрусенком, який очолював відділ тракторів у 1949—1958 роках. Він разом з учнями О. Г. Маєвським, Л. А. Борошком і К. Є. Долгановим, які згодом стали докторами технічних наук, розробили наукові основи автоматичного регулювання подачі палива в циліндри дизеля одноплунжерним паливним насосом з гідравлічним регулятором. Його учні кандидати технічних наук В. І. Кірса і О. А. Гольверк вирішували задачі діагностування і регулювання паливної апаратури та автоматизованого обліку роботи машинно-тракторних агрегатів. В подальшому під керівництвом В. І. Кірси були створені складні автоматизовані системи «Урожай» для одночасного діагностування технічного стану тракторів більш ніж по 100 показниках.
У 1957 році за пропозицією П. І. Андрусенка його аспірант Л. Г. Гром-Мазнічевський розробив автоматизовану безступінчасту об'ємну гідротрансмісію для колісного трактора ХТЗ з двигуном потужністю 160 к. с., який, до речі, ще не випускався. В 1958-1959 роках аспірант Л. Г. Гром-Мазнічевський розробив і з допомогою київських заводів «Червоний екскаватор» та мотоциклетного виготовив і змонтував на тракторі ДТ-14 (14 к. с.) іншу автоматизовану безступінчасту об'ємну гідротрансмісію. Особливостями її були: диференціал зі змінним перерозподілом крутних моментів між ведучими колесами, робоче гальмо трактора дроселюванням потоку рідини від гідромоторів, а також запуск двигуна з допомогою гідроакумулятора.
Комплексна система автоматизації гідрофікованого трактора, заради досліджень якої була розроблена безступінчаста трансмісія, звела функції чотирьох звичайних органів управління — педалі швидкісного режиму двигуна дизеля, педалі зчеплення, важеля переключення передач і педалі гальма — до одного ручного чи ніжного органу для встановлення потрібної швидкості руху трактора. Вибір і підтримання оптимальних режимів роботи двигуна і безступінчастої трансмісії при будь-яких навантаженнях виконувався автоматично за умовами мінімуму витрати палива та максимуму продуктивності. Це здійснювала багатоконтурна екстремальна система автоматичного регулювання з позитивними і від'ємними зворотними зв'язками і перехресними стабілізуючими контурами взаємодії основних потоків інформації. Особливості цієї системи автоматизації були захищені сімома авторськими свідоцтвами. Написану за результатами створення і досліджень цього автоматизованого трактора кандидатську дисертацію Л. Г. Гром-Мазнічевський захистив в 1964 році як докторську. Ця робота виконувалась у лабораторії гідромеханізмів, яку очолював кандидат технічних наук Г.Л. Кальбус. Консультантом роботи в 1959-1960 роках був доктор технічних наук, професор Т. М. Башта — відомий фахівець у галузі гідравлічного обладнання літаків.


У 1967 році в інституті була створена лабораторія автоматизації машинно-тракторних агрегатів на чолі з Л. Г. Гром-Мазнічевським, яка у 1970 році була реорганізована у відділ автоматизації мобільної сільськогосподарської техніки. До 1995 року тут були розроблені, досліджені, проведеш через багатоітераційні доробки і випробування та підготовлені до впровадження декілька поколінь гідромеханічних, електричних, електронних і мікропроцесорних комплектів засобів автоматизації для оптимізації енергетичних режимів роботи дослідних і деяких серійних тракторів Мінського і Харківського тракторних заводів та ВО «Кіровський завод». У 1981 році інститут був призначений головною організацією програми 0.18.04.02.01 ДКНТ СРСР по створенню цих мікропроцесорних систем автоматизації для тракторів всіх тракторних заводів СРСР (проект «САТУРН» створення Системи Автоматизації Тракторів Управляючих Режимами Навантаження) і до 1985 року координував діяльність 13 організацій, підпорядкованих семи різним відомствам. В цей час трактори Т-150К з такою універсальною системою автоматизації проходили приймальні випробування в головних інститутах СРСР по випробуваннях сільськогосподарської техніки. Перебудова і ліквідація СРСР припинили цей напрямок роботи відділу.
Одночасно з вказаним напрямком досліджень виконувалось наступне.
У 1966-1971 роках доктор технічних наук Л. Г. Гром-Мазнічевський, як консультант заводу «Червоний екскаватор», розробив принципові рішення автоматизованої об'ємної гідротрансмісії для екскаватора ЕО-4321, який досі знаходиться на виробництві. Ці екскаватори працюють у багатьох країнах світу, в тому числі в США.
У 1968-1972 роках аспірант відділу В. Ф. Пустовойт розробив і впровадив у виробництво ефективний технологічний процес і технічні засоби для внесення сухих гранульованих добрив у грунт високонапірним струменем води, які запатентовані в Австрії, Німеччині, Франції, Великобританії і США.
У 1976 році в межах відділу автоматизації мобільної сільськогосподарської техніки за рахунок коштів додаткової тематики ДКНТ СРСР була створена лабораторія автоматизації технологічних процесів сільгоспмашин на чолі з доктором технічних наук Л. А. Борошком. Під його керівництвом і з участю Л. Г. Гром-Мазнічевського в цій лабораторії були опрацьовані наукові основи створення систем автоматизації сівалок, обприскувачів і зернозбиральних комбайнів та здійснено впровадження деяких виконаних розробок в НВО «Львівхімсільгоспмаш», на Херсонському комбайновому заводі і Кіровоградському заводі сільгоспмашинобудування.
Як перший етап впровадження створених складних регулюючих систем автоматизації у 1986—1990 роках виконувалась розробка спрощених автоматизованих інформаційних систем тракторів ХТЗ і МТЗ (проект «АІСТ»). Розробку і виготовлення промислових зразків цих систем здійснював Міжнародний науково-технічний центр «Агроавтоматика», який в ці роки діяв у Болгарії. Тоді ж були заключені угоди інституту з фірмами США і Великобританії про спільну розробку засобів автоматизації для тракторів України.
У 1991 році відділ виграв конкурс ДКНТ України, запропонувавши розробити і впровадити у 1994-2000 роках разом з організаціями ВПК, які підлягали конверсії, 10 різних систем автоматизації мобільної сільськогосподарської техніки.
В межах цього напрямку були розроблені і виготовлені зразки автоматизованої інформаційної системи для раціонального ручного управління режимами роботи тракторів, контролю їх технічного стану і обліку роботи машинно-тракторних агрегатів, автоматичного регулювання гідрофікованих начіпних механізмів, контролю роботи сівалок і обприскувачів. Десята зі згаданих систем автоматизації об'єднувала всі попередні системи в Суперкомплекс Інтегрованих Регулюючих і Управляючих Систем автоматизації машинно-тракторних агрегатів і комбайнів на базі спеціалізованих бортових комп'ютерів (проект СІРІУС). Два зразки такого бортового комп'ютера для тракторів класу 3 були розроблені і виготовлені з участю Інституту кібернетики НАН України, НТК «Імпульс» і НВО «Електронприлад».
Для енергетичної оцінки ефективності засобів автоматизації і енергозберігаючих технологічних процесів був розроблений мікропроцесорний паливомір з двома простими поршневими датчиками. Він дозволяє зареєструвати і запам'ятати для візуального зчитування чи наступної обробки в персональному комп'ютері до 54 вимірів витрати палива і часу роботи та враховує інтенсивність витрати палива з метою порівняльної оцінки продуктивності машин в різних умовах випробування.
У 1993 році фінансування конверсії зменшилось, а у 1995 році зовсім припинилось, цим самим виключивши можливість впровадження розроблених систем автоматизації.
Враховуючи різке постаріння парку тракторів України і занепад служби сервісу, у 1996 році були розпочаті дослідження в напрямку створення дешевих і простих у використанні начіпних мікропроцесорних засобів діагностування і регулювань паливної апаратури на працюючому дизелі замість дорогих стаціонарних паливних і гальмових стендів. Сформульовані принципи і основні алгоритми такого відновлення нормальної роботи паливної апаратури.
Створені технічні засоби для визначення годинної витрати пального на зовнішній характеристиці дизеля при його розгоні. Це стало можливим завдяки оригінальному датчику паливоміра, який забезпечує відсутність перепаду тиску між входом і виходом датчика та реєстрацію до 5000 порцій палива за секунду, що досить для виміру витрати палива за один чи два оберти колінвала дизеля. В цій роботі під керівництвом завідувача відділом беруть участь науковці Н. В. Сміщук і В. П. Веремейчик, інженери О. Г. Кішлар і Н. О. Шаповалова. З участю молодшого наукового співробітника А. В. Березняка ведеться вдосконалення засобів автоматизації комбайна «Славутич» за договором з ДКБ «Південне».
У 1993 році завідувачем лабораторії автоматизації технологічних процесів сільгоспмашин став кандидат технічних наук В. Г. Мироненко.
Чергові задачі відділу автоматизації мобільної сільськогосподарської техніки полягають у завершенні виконаних розробок приладів і засобів автоматизації, призначених для першочергового впровадження, організації їх виробництва, збуту та сервісу для самофінансування відділу. Ведеться пошук шляхів співробітництва з закордонними фірмами в напрямку обслуговування засобів автоматизації, які є на закордонній сільськогосподарській техніці, що працює в Україні. Мета цього співробітництва в майбутньому - спільна розробка і виготовлення засобів автоматизації для вітчизняної сільськогосподарської техніки.
Відділ очолює доктор технічних наук, член-кореспондент УААН, професор Л. Г. Гром-Мазнічевський.