Оборудование и энергосберегающая электротехнология борьбы с нежелательной растительностью, страница 12

Одним из путей повышения эффективности и экологичности электрокультивации является оптимизация режимов работы ЭТМ, особое внимание при этом должно быть уделено выявлению "механизмов" зарождения и протекания аномальных процессов в растениях, снижающих конкурентоспособность вредных организмов, их наблюдаемости и управляемости для достижения и поддержания оптимальных режимов ЭТМ, повышения надежности повреждения вредных организмов и безопасности природы и человека. Трудности решения проблемы обусловлены необходимостью разработки эффективных методов электрокультивации, диагностики элементов структуры межэлектродного промежутка (МЭП) ЭТМ и контроля параметров отражения динамических характеристик растений с целью построения системы управления и воздействия на биофизические процессы, порождаемые при энергообмене в МЭП.

Не случайно, многие исследователи затрагивали проблему электрического сопротивления между электродами, однако она до сих пор остается неразрешимой из-за значительного влияния составляющих. Исследование и оптимизация системы "электрод-растение-почва" являются важнейшим звеном в разработке нового класса сельскохозяйственных машин. Основная задача электродной системы передача электрической энергии через скользящий контакт между электродом и приемником - биологическими объектами (растением, почвой) нежелательному растению (рис. 2.1). Конструкции электродных систем, теория их работы и расчет разрабатываются во многих вузах, НИИ, конструкторских бюро. Именно МЭП - центральное звено электрокультивации и в этой части требуется глубокое понимание явлений, сопровождающих процесс передачи энергии в нежелательное растение через скользящий контакт. Современное состояние в защите растений и тенденции развития электрокультивации требуют изыскания новых конструктивных решений электродных систем и создания новых методов их расчета.

Таким образом, научная проблема состоит в том, что необходимо разработать основы прикладной теории диагностирования растений путем создания эффективных и экологически безопасных электротехнологий в защите растений. На основании вышеизложенного поставлена цель - исследование режимов работы ЭТМ, включая процессы энергообмена ЭМП с растениями и почвой, причин появления и развития повреждающих растительные ткани факторов, ограничивающих конкурентоспособность вредных организмов. Для достижения цели необходимо решить следующие научные задачи:

·  анализ современного состояния проблемы преобразования электрической энергии в растительных тканях, возможные пути ее решения при изменении параметров ЭМП ЭТМ; формулировка требований к постановке физических экспериментов и математического моделирования на новом уровне детализации ЭТМ как физического объекта;

·  исследование особенностей проявления засоренности за многолетний период в разных агрофитоценозах;

·  исследование биофизических свойств растений и почвы как объектов воздействия ЭМП ЭТМ;

·  совершенствование математических моделей биофизических процессов в системе "электрод-растение-почва" с использованием установленных теоретически и экспериментально характеристик ЭМП ЭТМ.

·  комплексное изучение биофизических процессов и параметров ЭМП ЭТМ, их характеристик и математических моделей, анализ физической природы возмущений в МЭП ЭТМ в условиях электрокультивации;

·  исследование ЭТМ как электрической системы, обладающей способностью к возбуждению ЭМП, низкочастотной и высокочастотной генерации искажений электрического тока и напряжений;

·  исследование процессов биофизических взаимодействий ЭМП переменного тока электродов, растений и почвы при высококонцентрированном введении мощности в МЭП ЭТМ, причин появления и развития дестабилизирующих факторов, ограничивающих введение энергии в рабочее пространство ЭТМ.

·  обобщение полученных теоретических и экспериментальных результатов; разработка рекомендаций по оптимизации электрического режима и конструкции ЭТМ; разработка способов рационального ведения электрокультивации, совершенствования конструкций ЭТМ и технических требований, обеспечивающих рациональные эксплуатационные характеристики.