Викладено основи машиновикористання, наведено методики інженерних розрахунків, техніко-експлуатаційні характеристики сільськогосподарських машин та енергетичних засобів. Розглянуто особливості роботи техніки в рослинництві. Акцентовано увагу на проблемі екологічності сільськогосподарської техніки, питаннях екологічної безпеки й ергономіки. Висвітлено фактори впливу на довкілля в результаті дії машинних агрегатів. Проаналізовано техногенний вплив тракторів на грунт.

Одержано нові функціональні зв'язки, які виявляють вплив конструкторських параметрів робочого органа розкидача на кількісні та якісні показники розподілу добрив за напрямом розкидання. Базуючись на уточненій математичній моделі процесу взаємодії елементарних мас добрив за умов ковзання, встановлено, що найбільшу швидкість мають елементарні маси, у яких є більшою довжина шляху руху по лопатці. Із використанням математичної моделі вільного польоту елементарних мас добрив у повітряному середовищі, розробленої за результатами аналізу фактичних траєкторій польоту, визначено, що сила опору середовища пропорційна швидкості польоту, піднесеній до нефіксованого ступеня, який функціонально зв'язаний з модулем лінійної швидкості та збільшується пропорційно його величині. Запропоновано раціональну розкладку куп добрив на полі, базуючись на математичній моделі їх розподілу по полю за круговим методом.

Представлено результати досліджень роботи борони-лущильника "Дукат-4" виробництва Лозівського ковальсько-механічного заводу (ЛКМЗ) з стійками кріплення дисків трьох варіантів жорсткості максимальної (1), середньої (2) та мінімальної (3), які забезпечувались конструктивними особливостями кожного з видів стійок. Мета досліджень - визначення впливу на якість роботи "Дукат-4" кожного з видів стійок, а також вплив жорсткості стійок та тягово-енергетичні показники роботи агрегату в складі "Дукат-4" та колісного трактора Т-150К-09. Якість роботи оцінювалась величинами показників середньої глибини обробітку та її рівномірності, а також гребнистістю та ступенем знищення бур'янів. Визначення показників якості роботи, а також тягово-динамічних показників проводились на двох фонах: поле після збирання соняшника (фон 1) та стерньове поле після збирання ячменю (фон 2). Визначення показників якості проводилось у відповідності до стандартних методик [5, 6, 7, 8], а також окремої методики. Тягово-енергетичні показники визначались за допомогою вимірювальної системи, розробленої на кафедрі "Трактори та автомобілі". Кожний з фонів характеризувався вологістю грунту, яка була в межах 11,0 - 17,4 % та твердістю, яка для фона 1 складала 2,25 - 4,3 мПа, фона 2 - 2,2 - 3,05 мПа. Визначення показників якості показало переваги стійок (2) середньої жорсткості по глибині та рівномірності обробітку, про що свідчить значення коефіцієнту варіації - 36,2 % в порівнянні зі стійками 1 та 3, що склала 45,3 та 40,0 % відповідно. Стійка 2 забезпечила мінімальну гребнистість, а також найбільш високу ступінь знищення бур'янів - 95,0 % в порівнянні з 86,5 та 92,7 % для стійок 1 та 3. Тягово-енергетичні показники роботи "Дукат-4" зі стійками різної жорсткості виявили перевагу стійок 2 на обох фонах: тяговий опір був найменшим та складав на фоні 1 14900Н, на фоні 2 - 15160Н. Найменшим також було буксування коліс трактора для стійок 2, яке складало 5,0 % проти 6,5 - 8,5 % (фон 1), для стійок 1 та 7,0 - 9,0 % для стійок 3.

Представлено результати дослідження роботи першого українського колісно-гусеничного трактора ХТЗ-280Т з гумово-тросовими гусеницями в весняний період 2015 р. При цьому досліджено можливість та ефективність агрегатування з зарубіжними машинами, в даному випадку сівалкою Джон Дір 7200. Визначення експлуатаційно-технологічних показників при сівбі соняшника показало, що агрегат, що складався з трактора ХТЗ-280Т та вказаної сівалки, забезпечив високу продуктивність - 13,0 га за 1 годину основного часу, та досить низькі витрати палива 2,2 л/га, що на 40 % менше, ніж при використанні агрегату, що складався з трактора Т-150К та вітчизняної сівалки СУПН-12. Крім визначення експлуатаційно-технологічних показників весняний період проведено дослідження впливу гусениць трактора ХТЗ-280Т на ущільнення грунту при виконанні технологічної операції сівба соняшника. Показником ущільнення була величина твердості грунту, яка визначалась в місцях і по сліду гусениці, поза сліду - "по полю", а також "по сліду колеса" колісного трактора Т-150К. Результати визначення ступеню ущільнення показали, що гусениці ущільнюють грунт в шарі грунту 0 - 5 см на 48 %. Шар грунту 5 - 10 см, в який проводився висів насіння соняшника, ущільнювався всього на 11 %. Послідуючі шари - 10 - 15 см та 15 - 20 см ущільнювались відповідно на 34 та 17 %. Ущільнення грунту колесами трактора Т-150К за тих же умов, в шарі грунту 0 - 5 см складало 67 %, в шарі 5 - 10 см - 41 %, а в шарах 10 - 15 см та 15 - 20 см відповідно 58 та 34 %. Порівняння ущільнення, яке викликається колесами колісного трактора з ущільненням гусеницею трактора ХТЗ-280Т, показує, що гусениця ущільнює грунт в шарі 0 - 5 см на 30 %, а в шарі 5 - 10 см на 41 %, а в шарах 10 - 15 см та 15 - 20 см відповідно на 34 та 20 % менше, ніж колеса трактора Т-150К.

Наведено результати дослідження роботи колісно-гусеничного трактора ХТЗ-280Т зі змінними ходовими системами. Досліджено можливість і ефективність агрегатування з сільськогосподарськими машинами.

Викладено результати теоретичних досліджень обгрунтування технологічних систем рослинництва на базі тракторів вітчизняного виробництва для традиційної технології вирощування с/г культур. Вирішення цієї задачі запропоновано з використанням програмного забезпечення MS Excel, розглядаючи умовне господарство, яке за характеристиками максимально наближене до виробничих умов. В процесі роботи складені відповідні технологічні карти на вирощування с/г культур для зони Лісостепу України, на основі цих карт побудовані графіки завантаження тракторів вітчизняного виробництва, визначено їх теоретичну і експлуатаційну кількість, експлуатаційні показники роботи протягом року. Всі розрахунки кількісного складу МТА виконано з врахуванням коефіцієнту завантаження МТА, який враховує ступінь використання фонду робочого часу на виконання технологічної операції і надає можливість усунити можливі простої агрегатів ще на стадії розрахунків. Зроблені відповідні висновки щодо одержаних результатів теоретичних досліджень.

Представлені результати досліджень сумісних посівів кормових культур кукурудзи та сої, сорго та сої дослідною спеціалізованою сівалкою "Vega - 8 Profi" виробництва ПАТ "Ельворті". Дослідження проведені за виробничих умов дослідного господарства "Кутузівка" Харківського району, Харківської області. При дослідженнях визначенні якісні показники роботи сівалки при сівбі сумісних культур кукурудзи та сої. Одержані результати якості, що забезпечувала сівалка "Vega - 8 Profi" свідчать про можливість висівати по парі сумісних культур в один рядок. При необхідності є можливість висівати до восьми пар культур, в межах захвату сівалки. Показники якості сівби спеціалізованою сівалкою "Vega - 8 Profi" крім характеристик роботи сівалки будуть використані розробниками для подальшого її удосконалення. Результуючі показники сумісних посівів кукурудзи та сої свідчать про те, що навіть в умовах значної посухи сумісні посіви забезпечили врожайність силосної маси на 60 ц/га вище, ніж на контролі. При цьому врожайність окремо кукурудзи в сумісній сівби була також вища, ніж на контролі. Показники, що характеризують ще один варіант сумісних посівів , а саме сорго та сої, свідчать про значну посухостійкість сорго.

Викладені результати теоретичних досліджень обгрунтування технологічних систем рослинництва на базі тракторів вітчизняного виробництва для енергозберігаючої технології вирощування с/г культур та виконано порівняльний аналіз використання цих тракторів на традиційній та енергозберігаючій технологіях. Агрегатування цих тракторів передбачено з сільськогосподарськими машинами як вітчизняного, так і іноземного виробництва. Розглянуті можливості використання таких марок вітчизняних тракторів, як ХТЗ-181, ХТЗ-17221, ХТЗ-16131 і ЮМЗ-8040.2М. Вирішення цієї задачі запропоновано з використанням програмного забезпечення MS Excel, розглядаючи умовне господарство з площею ріллі 5000 га, яке за характеристиками максимально наближене до виробничих умов та має 6 сівозмін: 2 семипільні, 2 восьмипільні та 2 десятипільні. Середня площа поля сівозміни складає 100 га. В процесі вирішення цієї задачі складені відповідні технологічні карти на вирощування с.-г. культур для зони Лісостепу України з врахуванням особливостей енергозберігаючої технології. На основі складених технологічних карт побудовані графіки завантаження цих тракторів, за результатами побудованих графіків визначено їх необхідну теоретичну та експлуатаційну кількість з врахуванням коефіцієнтів погодності та технічної готовності. Всі розрахунки кількісного складу МТА на окремих технологічних операціях виконано з врахуванням коефіцієнту завантаження МТА, який враховує ступінь використання фонду робочого часу на виконання технологічної операції і дає можливість усунити можливі простоїв агрегатів ще на стадії розрахунків. В кінці розміщені отримані експлуатаційні показники роботи окремих марок тракторів і тракторного парку в цілому протягом року для аналізу ефективності їх використання в умовному господарстві на обох технологіях. Зроблені відповідні висновки щодо отриманих результатів теоретичних досліджень.

Наведено методичні підходи до розрахунку додаткового прибутку у разі використання одного з елементів системи точного землеробства - паралельного водіння агрегатів на прикладі господарства Харківської області.

Наведено результати польових досліджень, проведених в осінній період 2016 р. дискової борони-лущильника Дукат-4. Лозівський ковальсько-механічний завод (ЛКМЗ) разом з Українським бюро трансмісій і шасі (УБТШ) розробив і виготовляє цілу гамму грунтообробних машин для основного та передпосівного обробітку грунту різної ширини захвату. Одночасно з випуском цих машин УБТШ проводить роботи щодо підвищення експлуатаційних характеристик, особливо підвищення якості виконання технологічних операцій. В цих роботах приймає участь ННІ МСМ, його ведучі кафедри в т.ч. кафедра ОТС та "Трактори і автомобілі", яких з УБТШ зв'язують давні творчі стосунки, ще з того часу, коли розроблялись перші грунтообробні машини, попередники теперішньої гамми машин. Мається на увазі дослідження роботи культиватора КЛД-3,0, який відтепер має назву "Шилінг". Кафедрою ОТС було проведено всебічні дослідження цього культиватора, які включали експлуатаційно-технологічну оцінку й оцінку надійності. Відтепер разом УкрБТШ, кафедра ОТС та "Трактори і автомобілі" провели польові дослідження дискової борони-лущильника "Дука-4", яка була оснащена стійками різної жорсткості. При цьому метою досліджень було виявлення найбільш ефективних стійок з тих 3-х варіантів жорсткості максимальної (1), середньої (2), мінімальної (3), які б забезпечили найвищу якість роботи та найвищі експлуатаційні показники. Визначення показників якості показало переваги стійок (2) середньої жорсткості по глибині та рівномірності обробітку, про що свідчить значення коефіцієнта варіації - 36,2 % у порівнянні зі стійками 1 та 3, значення коефіцієнта варіації яких склав 45,3 та 40,0 % відповідно. Стійка 2 забезпечила мінімальну гребнистість, а також найбільш високу ступінь знищення бур'янів - 95,0 % у порівнянні з 86,5 та 92,7 % для стійок 1 та 3. Тягово-енергетичні показники роботи "Дукат-4" зі стійками різної жорсткості виявили перевагу стійок 2 на обох фонах: тяговий опір був найменшим та складав на фоні 1 - 14 900 Н, на фоні 2 - 15 160 Н. Найменшим також було буксування коліс трактора для стійок 2, яке складало 5,0 % проти 6,5 - 8,5 % (фон 1), для стійок 1 та 7,0 - 9,0 % для стійок 3.

Технологія Strip Till - це новий крок в технологіях вирощування та збирання сільськогосподарських культур, особливо з огляду на те, що проблема вітрової ерозії в нашому поясі набуває все більшого значення.

Подано результати досліджень при розробці агротехнологій блочно-варіантних систем для господарств різних технологічних рівнів.

Представлено результати досліджень по скороченню втрат при збиранні врожаю коренеплодів.

Викладені результати теоретичних досліджень можливостей використання інтегрального орно-просапного трактора ХТЗ-16131 на традиційній та енергозберігаючій технологіях вирощування сільськогосподарських культур. Особливістю цього трактора є можливість використовувати його на сівбі та міжрядному обробітку технічних культур з застосуванням передньої і задньої навісок на енергозберігаючій технології. Для виконання цієї задачі використані і проаналізовані матеріали попередніх досліджень авторів щодо обгрунтування технологічних систем рослинництва на базі тракторів вітчизняного виробництва в умовному господарстві площею 5000 га. Всі графіки завантаження тракторів, розрахунок експлуатаційних показників виконані за допомогою програмного забезпечення MS Excel, алгоритм якого розроблено авторами цієї статті. Цей алгоритм дозволяє корегувати графіки в режимі "експрес" шляхом зміни таких параметрів, як дата виконання операції, тривалість робочого дня, кількість робочих днів, ступінь завантаження МТА. Аналіз графіків показує, що на енергозберігаючій технології змінилася потреба умовного господарства в загальній кількості тракторів в меншу сторону. Ця зміна відбулася за рахунок зменшення кількості тракторів ЮМЗ, потрібна кількість інших тракторів залишилася незмінною, але змінилася їх завантаженість протягом року. Кількість тракторів ЮМЗ зменшилась вдвічі на енергозберігаючій технології через застосування на посіві та міжрядному обробітку технічних культур трактора ХТЗ-16131. Зроблені відповідні висновки, в яких вказано, що можливості застосування трактора ХТЗ-16131 максимально використовуються на енергозберігаючій технології, оскільки вона передбачає суміщення операцій шляхом використання передньої навіски та застосування широкозахватних с/г машин, які оптимально завантажують цей трактор.

Викладені результати теоретичних досліджень можливостей використання інтегрального орно-просапного трактора ХТЗ-16131 на традиційній та енергозберігаючій технологіях вирощування сільськогосподарських культур. Особливістю цього трактора є можливість використовувати його на сівбі та міжрядному обробітку технічних культур з застосуванням передньої і задньої навісок на енергозберігаючій технології. Для виконання цієї задачі використані і проаналізовані матеріали попередніх досліджень авторів щодо обгрунтування технологічних систем рослинництва на базі тракторів вітчизняного виробництва в умовному господарстві площею 5000 га. Всі графіки завантаження тракторів, розрахунок експлуатаційних показників виконані за допомогою програмного забезпечення MS Excel, алгоритм якого розроблено авторами цієї статті. Цей алгоритм дозволяє корегувати графіки в режимі "експрес" шляхом зміни таких параметрів, як дата виконання операції, тривалість робочого дня, кількість робочих днів, ступінь завантаження МТА. Аналіз графіків показує, що на енергозберігаючій технології змінилася потреба умовного господарства в загальній кількості тракторів в меншу сторону. Ця зміна відбулася за рахунок зменшення кількості тракторів ЮМЗ, потрібна кількість інших тракторів залишилася незмінною, але змінилася їх завантаженість протягом року. Кількість тракторів ЮМЗ зменшилась вдвічі на енергозберігаючій технології через застосування на посіві та міжрядному обробітку технічних культур трактора ХТЗ-16131. Зроблені відповідні висновки, в яких вказано, що можливості застосування трактора ХТЗ-16131 максимально використовуються на енергозберігаючій технології, оскільки вона передбачає суміщення операцій шляхом використання передньої навіски та застосування широкозахватних с/г машин, які оптимально завантажують цей трактор.

Наведено методику обгрунтування раціонального складу і швидкісних режимів роботи машинних агрегатів для виконання технологічних операцій при вирощуванні продукції рослинництва. Висновок про правильність вибору того чи іншого складу агрегату необхідний з урахуванням маневрових характеристик трактора і кінематичних параметрів робочої машини. Значення коефіцієнтів зчеплення ведучого апарату з грунтом та опору перекочування для різних агрофонів відіграє важливу роль у процесі вибору швидкісного режиму роботи, що в свою чергу покликано збільшити продуктивність, зменшити витрати палива та підвищити якість виконання технологічних операцій в рослинництві. Також науково обгрунтований підхід до вибору складу агрегату дає можливість зменшити затрати праці та підвищити техніко-економічну ефективність використання машинно-тракторних агрегатів. В багатьох випадках, швидкість, яка визначається по енергонасиченості трактора, не може бути реалізована внаслідок агротехнологічних або фізіологічних обмежень. Економічні обмеження швидкості машинного агрегату обумовлені зміною енерговитрат на виконання процесу, експлуатаційної надійності машин в складі агрегату, а також деяким погіршенням використання часу зміни. В кожному окремому випадку швидкісні режими роботи необхідно уточнювати з урахуванням фізико-механічних властивостей грунтів, стану поверхні поля, фаз розвитку рослин, вологості грунту і інших факторів які впливають на якість роботи. Відповідність параметрів агрегату, перш за все виробничим умовам - є передумовою високої продуктивності агрегату. Із збільшенням ширини захвату агрегату пропорційно підвищується його продуктивність, а для посівних машин, обприскувачів і ряду інших - підвищується якість виконання роботи, внаслідок зменшення площі поля яка піддається дії ходових систем, зменшується кількість стикових міжрядь, поліпшуються умови технологічного обслуговування агрегату і скорочується кількість персоналу по його обслуговуванню.

Наведено результати досліджень в 2018 р. роботи дослідного зразка спеціалізованої 8-рядкової пневматичної сівалки для сумісних посівів кормових культур. Цю сівалку було створено в результаті плідної сумісної праці науковців ХНТУСГ та спеціалістів ПАТ "Ельворті". Дослідження роботи сівалки проводилися в державних дослідних господарствах Північного Сходу Національної академії аграрних наук України в 2017 р. в господарстві "Кутузівка" Харківського району, Харківської обл., а в 2018 р. в с. Сад Сумського району, Сумської обл. Необхідність дворічних досліджень диктувалася новизною конструкції сівалки, відсутністю аналогів в Україні. Для проведення досліджень було розроблено програму і методику, які передбачали визначення показників якості роботи сівалки, впливу на врожайність силосної маси з сумісних посівів, а також вплив силосу з сумісних посівів на продуктивність корів. Під час досліджень роботи розробленої сівалки траплялися відмови та недоліки запропонованої конструкції, які будуть основою для подальшого удосконалення сівалки. Галузь рослинництва в сільськогосподарському виробництві має важливе значення як для задоволення потреб населення у продуктах харчування та сировини для переробних підприємств, так і для виготовлення кормів в галузі тваринництва. Ефективність і продуктивність тваринництва в основному залежить від рівня забезпеченості його достатньою кількістю та якістю кормів. Це відноситься як до відгодівлі тварин і особливо для продуктивності молочного стада корів.

Наведено методику визначення раціонального значення величини перекриття суміжних проходів відповідає 1,5 - 2,5 м. За такого перекриття забезпечується ширина захоплення в межах 12,5 - 13,5 м і мінімальна нерівномірність розподілу добрив знаходиться в межах 19 - 21 %, що відповідає агротехнічним вимогам у разі роботи кузовних розкидачів твердих органічних добрив.

Логістика сприяє ефективному розвитку підприємства завдяки вибору відповідної логістичної стратегії; формуванню адекватної логістичної системи; раціональній організації логістичного процесу на підприємстві; розв'язанню проблем міжфункціональної та міжорганізаційної координації та інтеграції. У світовій практиці існує чотири підходи до організації логістичної діяльності підприємства. Перший - підприємство самостійно створює відділ логістики, функції якого полягають у здійсненні всіх процесів логістичної діяльності від закупівлі сировини/матеріалів до збуту продукції. Другий підхід передбачає передачу виконання частини логістичних функцій стороннім компаніям. Третій підхід - аутсорсинг усіх логістичних функцій. Четвертий підхід - тісна співпраця з логістичним провайдером. Будучи відносно новим інструментом управління, логістика являє собою синтез багатьох методів і принципів таких традиційних сфер діяльності, як маркетинг, виробництво, фінанси, вантажоперевезення. Використання концепцій логістики надає змогу здійснити тісну інтеграцію виробництва, матеріально-технічного забезпечення, транспорту та передачі інформації про рух товарів у єдину систему.

Приведено результати розробки алгоритмів технологічного процесу основного обробітку грунту з метою оптимізації. Авторами розроблена методика моделювання технологічних процесів основного обробітку грунту на прикладі технологічного процесу внесення мінеральних добрив з одночасною заробкою їх у грунт. Для спрощення процедури обчислювання використовується принцип статистичного імітаційного моделювання за факторами, які вливають на зміни продуктивності агрегату, визначення витрат палива на одиницю виконаної роботи, та на виконання заданого об'єму робіт. Наведені фактори, що впливають на потужність. Обгрунтоване визначення складу засобів механізації ланок, які задіяні в заданому технологічному процесі. Робота виконується за допомогою комп'ютерної програми на базі MS Excel, яка дає можливість в режимі "експрес" корегувати хід виконання заданого технологічного процесу. У програму була внесена велика кількість марок тракторів та сільськогосподарських машин якими можна виконувати цей процес, з числа яких вибираємо ту машину або трактор які потрібні для виконання роботи, тобто складаємо з них потрібні агрегати. У базу даних занесені не тільки їх марки, а і їх технічні характеристики, за допомогою яких буде вирішуватися поставлена задача. У програмі наведена інформація по визначенню потрібної кількості мінеральних добрив по полях сівозмін. Основна задача цієї методики обгрунтування кількісного складу засобів механізації ланок, які забезпечують виконання процесу внесення мінеральних добрив з урахуванням форс-мажорних ситуацій у заданий час його виконання.