https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/4 2026-04-09T03:40:53Z https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/15514 Удосконалення промислової технології виробництва свинини за рахунок інноваційних технологічних рішень Мойсей, Ігор Степанович; Moisei, Ihor Stepanovych У дисертаційній роботі представлено комплексне дослідження удосконалення промислових технологій виробництва свинини шляхом упровадження інноваційних рішень, спрямованих на підвищення продуктивності, поліпшення відтворювальних показників свиноматок, збільшення інтенсивності росту та збереженості поросят, оптимізацію структури раціонів і підвищення економічної ефективності виробництва. Основними напрямами досліджень були ˗ використання підвищеного рівня клітковини у раціонах поросних і підсисних свиноматок; застосування внутрішньоматкового (постцервікального) осіменіння; упровадження кліматичних боксів у станках для опоросу; використання інноваційних залізовмісних препаратів; підгодівля поросят рідкими замінниками свинячого молока в підсисний період і на етапі дорощування. Дослідження проводилися в умовах промислового свинокомплексу на контрольних і дослідних групах свиноматок та поросят, сформованих за принципом аналогів. Біометричний аналіз дозволив оцінити вплив інноваційних технологій на відтворювальні показники свиноматок, перебіг опоросу, багатоплідність, масу гнізда при народженні, збереженість поросят до відлучення та на дорощуванні, інтенсивність росту, конверсію корму, структуру витрат, собівартість і рентабельність виробництва. Встановлено, що підвищення рівня клітковини у раціонах поросних і підсисних свиноматок на 1 % сприяє поліпшенню перебігу опоросу, зменшенню частки ускладнених опоросів на 18–25 %, підвищенню багатоплідності на 4,0–6,2 % та збільшенню сумарної маси гнізда порсят при народженні. При цьому жива маса одного поросяти залишалася стабільною, що свідчить про відсутність негативного впливу клітковинної добавки на внутрішньоутробний розвиток приплоду. Економічний ефект застосування добавки JELUVET® забезпечував додатковий прибуток у розмірі 622,07 грн на одну свиноматку за рахунок збільшення кількості та якості відлучених поросят. Застосування внутрішньоматкового постцервікального осіменіння у ремонтних свинок підвищувало заплідненість на 3,5–5,8 %, а у основних свиноматок забезпечувало репродуктивні показники, не нижчі за традиційний метод, за одночасного скорочення часу, витраченого на осіменіння, на 25–30 %. Порядковий номер репродуктивного циклу достовірно впливав на загальну кількість поросят при народженні (1,50 %), багатоплідність (5,51 %), кількість мертвонароджених і відлучених поросят (14,47 %), тоді як метод осіменіння та його взаємодія з порядковим номером опоросу не мали вірогідного впливу на показники продуктивності. Використання інноваційних кліматичних боксів у станках для опоросу забезпечувало стабільніший мікроклімат у критичних зонах перебування поросят і свиноматок. У перші два тижні життя поросят температура повітря та підігрівальних елементів у дослідних станках була більш стабільною, що сприяло підвищенню збереженості поросят на 7,69 %, збільшенню кількості поросят у гнізді при відлученні на 10,2 % і маси гнізда – на 10,9 %. Застосування залізовмісного препарату Uniferon 200 забезпечувало ефективне попередження залізодефіцитної анемії у поросят, підвищуючи вміст гемоглобіну на 22–30 % до 28-ї доби життя та знижуючи падіж у підсисний період на 1,5–2,5 %. Порівняльний аналіз із препаратом Феровіт 200 засвідчив більш стабільне та поступове зростання рівня гемоглобіну за використання Uniferon 200, що зменшувало ранню смертність поросят унаслідок гіпотрофії та асфіксії. Використання рідкого замінника молока Optikee Milk з 4-ї доби життя поросят підвищувало їх збереженість до відлучення на 7,5 %, чисельність у гнізді – на 7,0 %, інтенсивність росту – на 16,7 %, масу поросяти при відлученні – на 11,8 % та масу гнізда – на 19,6 %. Одночасно зменшувалася частка гнізд із проявами діареї на 15,1 %, витрати на утримання свиноматки – на 6,51 %, витрати на 1 кг приросту – на 3,99 %, що забезпечувало підвищення рентабельності вирощування одного поросяти на 2,05 %. Разом з тим зростали витрати на профілактику шлунково-кишкових захворювань, що зумовлювало підвищення операційної собівартості 1 кг живої маси при відлученні на 1,11 % порівняно з традиційною сухою підгодівлею. На етапі дорощування використання рідкого замінника молока забезпечувало підвищення інтенсивності росту підсвинків на 27,4 %, збільшення їх живої маси при переведенні на відгодівлю на 21,1 %, поліпшення конверсії корму на 10,3 %, зниження вартості кормів на 1 кг приросту на 3,0 % і загальної собівартості приросту – на 3,1 %, що сприяло підвищенню дохідності та рентабельності вирощування. Доведено, що ефективність дорощування залежить від поєднання стартової маси поросят і структури годівлі. Для кондиційних тварин доцільним є скорочення періоду використання замінників молока з раннім переходом на стартерні корми, тоді як для поросят із пониженою стартовою масою оптимальним є поступовий перехід із подовженим використанням престартерів. Оптимізація структури раціонів на етапі відгодівлі, зокрема зменшення частки гроверних комбікормів на 6,0–9,5 % і збільшення використання фінішерних кормів на 8,4–12,1 %, сприяла зниженню загальної вартості кормів на 4,6 %, поліпшенню кормової ефективності та скороченню тривалості відгодівлі на 3,5–6,0 %. Узагальнено встановлено, що застосування замінника свинячого молока забезпечує підвищення загального прибутку від реалізації відгодівельного молодняку на 12,5–17,9 % і рентабельності виробництва свинини на 6,0–9,5 %, що підтверджує економічну доцільність упровадження запропонованих технологічних рішень у практику промислового свинарства. У дисертаційній роботі вперше в умовах промислових господарств України науково обґрунтовано комплексне застосування внутрішньоматкового осіменіння, оптимізованої годівлі свиноматок із підвищеним умістом клітковини, кліматичних боксів, інноваційних залізовмісних препаратів і рідкого замінника свинячого молока як єдиної технологічної системи підвищення продуктивності та економічної ефективності виробництва свинини. Результати досліджень можуть бути використані у виробничій практиці свинарських підприємств різних форм власності, у навчальному процесі закладів вищої освіти та при розробленні галузевих рекомендацій. This dissertation presents a comprehensive study on improving industrial pig production technologies through the implementation of innovative solutions aimed at increasing productivity, improving reproductive performance of sows, enhancing piglet growth intensity and survival, optimizing diet structure, and improving the economic efficiency of production. The main research areas included: the use of increased dietary fiber levels in diets of pregnant and lactating sows; application of intrauterine (post-cervical) artificial insemination; implementation of climate-controlled farrowing boxes; use of innovative iron-containing preparations; and supplementation of piglets with liquid milk replacers during the suckling and nursery periods. The studies were conducted under commercial pig production conditions using control and experimental groups of sows and piglets formed according to the principle of analogues. Biometric analysis enabled the assessment of the effects of innovative technologies on sow reproductive performance, farrowing process, litter size, birth litter weight, piglet survival to weaning and during rearing, growth intensity, feed conversion, cost structure, production cost, and profitability. It was established that increasing dietary fiber levels in diets of pregnant and lactating sows by 1% improved the farrowing process, reduced the proportion of complicated farrowings by 18–25%, increased litter size by 4.0–6.2%, and increased total litter birth weight. At the same time, individual piglet birth weight remained stable, indicating no negative effect of fiber supplementation on prenatal development. The economic effect of using the JELUVET® additive provided an additional profit of 622.07 UAH per sow due to an increase in the number and quality of weaned piglets. The use of intrauterine (post-cervical) insemination in gilts increased conception rates by 3.5–5.8%, while in sows it ensured reproductive performance not lower than the traditional method, with a simultaneous reduction in insemination time by 25–30%. The parity number significantly affected total number of piglets born (1.50%), litter size (5.51%), and numbers of stillborn and weaned piglets (14.47%), whereas insemination method and its interaction with parity had no statistically significant effect on performance indicators. The use of innovative climate-controlled boxes in farrowing pens ensured a more stable microclimate in critical zones occupied by piglets and sows. During the first two weeks of life, air temperature and heating elements in experimental pens were more stable, contributing to a 7.69% increase in piglet survival, a 10.2% increase in the number of piglets per litter at weaning, and a 10.9% increase in litter weight. Administration of the iron-containing preparation Uniferon 200 effectively prevented iron-deficiency anemia in piglets, increasing hemoglobin levels by 22–30% by day 28 of life and reducing pre-weaning mortality by 1.5–2.5%. A comparative analysis with Ferovit 200 showed a more stable and gradual increase in hemoglobin levels with Uniferon 200, reducing early mortality due to hypotrophy and asphyxia. The use of liquid milk replacer Optikee Milk from day 4 of life increased piglet survival to weaning by 7.5%, resulting in a 7.0% higher number of piglets per litter at weaning, a 16.7% increase in growth intensity, and consequently an 11.8% increase in individual weaning weight and a 19.6% increase in litter weight. At the same time, this feeding strategy reduced the proportion of litters with diarrhea by 15.1%, decreased sow maintenance costs per weaned piglet by 6.51%, and reduced cost per 1 kg of gain by 3.99%, resulting in a 2.05% increase in profitability per piglet. However, costs associated with gastrointestinal disease prevention increased, leading to a 1.11% rise in operational cost per kg of live weight at weaning compared to conventional dry feeding. During the nursery period, the use of liquid milk replacer increased growth intensity of pigs by 27.4%, improved live weight at transfer to fattening by 21.1%, improved feed conversion by 10.3%, reduced feed cost per kg of gain by 3.0%, and reduced total cost of gain by 3.1%, thereby increasing production profitability. It was demonstrated that this feeding system during the rearing period reduced total feed costs by 4.6%, improved feed efficiency, and shortened the fattening period by 3.5– 6.0%. 11 Overall, the use of milk replacer increased total profit from finishing pigs by 12.5– 17.9% and improved production profitability by 6.0–9.5 percentage points, confirming the economic feasibility of implementing the proposed technological solutions in industrial pig production. This dissertation is the first in Ukraine under industrial farming conditions to scientifically substantiate the integrated use of intrauterine insemination, optimized sow nutrition with increased fiber content, climate-controlled farrowing boxes, innovative iron preparations, and liquid milk replacers as a unified technological system for improving productivity and economic efficiency of pig production. The results of the study can be applied in commercial pig production enterprises of different ownership forms, in higher education institutions, and in the development of industry guidelines. 2026-01-01T00:00:00Z https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/15504 Кримінально-правова політика України у сфері протидії корупційним правопорушенням в умовах євроінтеграції Зеленський, Олексій Миколайович; Zelenskyi, O. M. Дисертаційна робота є комплексним науковим дослідженням кримінально-правової політики України, виконаним у парадигмі інституційного зміцнення антикорупційного механізму в умовах інтенсифікації євроінтеграційних процесів у державі. Дослідження спрямоване на доктринальне осмислення та нормативне визначення стратегічних векторів модернізації національного кримінального законодавства з урахуванням стандартів, норм та усталеної практики у сфері запобігання корупції, сформованих у правовому просторі Європейського Союзу. У роботі обґрунтовано пріоритетні напрями оновлення кримінально-правового інструментарію держави та запропоновано концептуальні моделі підвищення інституційної спроможності України виявляти й кваліфікувати корупційні діяння. Наукова новизна одержаних результатів виявляється в тому, що робота є першим в Україні цілісним доктринально-прикладним дослідженням, у межах якого через призму інституційної функції кримінального права розкрито зміст і трансформаційні тенденції національної кримінально-правової політики у сфері протидії корупційним кримінальним правопорушенням. Дослідження ґрунтується на системному узгодженні теоретичних підходів з аналізуванням нормативних критеріїв європейської інтеграції та інституційної здатності держави забезпечувати обґрунтованість кримінальної заборони, невідворотність відповідальності й сталість правозастосовного реагування. У роботі вперше обґрунтовано ключові напрями модернізації кримінального законодавства та інституційних механізмів його реалізації з огляду на економічні, політичні й правові вимоги, що визначають інтеграційні параметри під час переходу держави до моделі нормативної відповідності в межах євроінтеграційного курсу України. Особливу увагу приділено трансформації суспільних відносин, що в сучасних умовах зазнали якісного ускладнення внаслідок дії правового режиму воєнного стану в Україні. У роботі наголошено на структурній еволюції корупційної злочинності, що проявляється формуванням її новітніх, нетипових для попередніх періодів моделей, зокрема, у сферах гуманітарного забезпечення, публічного здоров’я, земельно-ресурсних відносин та державних закупівель. Змістовний фокус дослідження охоплює також питання гармонізації національного антикорупційного законодавства з відповідними компонентами права ЄС acquis communautaire, а також із Копенгагенськими критеріями як системою стійких нормативно-правових та інституційних вимог, що визначають юридичні параметри інтеграції держави до Європейського Союзу. Обґрунтовано, що зазначені стандарти мають імплементуватися з урахуванням нормативної сталості кримінально-правових засобів реагування, а не зводитися виключно до їх формального декларування в національному законодавстві. На підставі аналізування національної практики та європейських регуляторних підходів установлено, що процеси розбудови антикорупційної моделі в Україні мають перманентний та безперервний характер, проте результати їх практичної реалізації не відповідають суспільним очікуванням, оскільки реформи та законодавчі ініціативи супроводжуються виникненням нових механізмів уникнення юридичних заборон. Антикорупційна стратегія на 2021–2025 роки, затверджена Законом України «Про засади державної антикорупційної політики на 2021–2025 роки» від 20 червня 2022 року № 2322-IX, як і Антикорупційна стратегія на 2014–2017 роки, була якісним програмним документом із високим антикорупційним потенціалом. Її програмний зміст передбачав цілісну інтеграцію антикорупційних функцій у діяльність усіх органів влади як структурно узгоджену систему реагування. Водночас установлено, що на сьогодні не вдалося забезпечити нормативної стабільності та міжінституційної обов’язковості виконання приписів, достатнього рівня автономії антикорупційної юрисдикції від політичної доцільності. Такий розрив між регулятивним потенціалом стратегічних актів і фактичною результативністю їх реалізації обмежив можливість формування сталої практики антикорупційного переслідування й контролю, що визначається в дослідженні як один із базових бар’єрів ефективної європейської інтеграції України. Відповідно Антикорупційна стратегія на 2026–2030 роки має визначальний потенціал для виправлення цих прогалин, а кримінально-правова політика у сфері протидії корупції потребує подальшого вдосконалення з орієнтацією на інституційну незалежність, доказову спроможність та неупередженість реагування як структурні індикатори правової євроінтеграційної трансформації. У фокусі сучасних проблем залишаються також питання ефективності кримінального переслідування високопосадової корупції. Доведено, що для держави ключовим пріоритетом повинна стати не лише караність корупційних діянь, а й формування правових та інституційних запобіжників, здатних протидіяти їх модифікації. Окремо наголошено на необхідності утвердження кримінально-превентивної культури неприйнятності корупційних практик, зокрема, подолання суспільної толерантності до неправомірної вигоди як соціально легітимованого способу здобуття переваг. У цьому сенсі кримінально-правова політика має доповнюватися механізмами, що забезпечують трансформацію правосвідомості, зміцнення інституційної довіри та викорінення корупційних складових у ключових сферах суспільних відносин. Досліджено національні моделі антикорупційної політики держав-членів ЄС з метою виявлення їх концептуальних засад, кримінально-правових та інституційних особливостей. Обґрунтовано, що для переважної більшості країн ЄС характерний комплексний підхід до протидії корупції, який поєднує кримінально-правові, адміністративні й превентивні механізми та спрямований не лише на реагування на корупційні правопорушення, а й на мінімізацію корупційних ризиків на ранніх стадіях. З’ясовано, що у Французькій Республіці антикорупційна політика ґрунтується на положеннях Закону від 9 грудня 2016 року «Про прозорість, боротьбу з корупцією та модернізацію економічного життя» (Sapin II), яким інституціоналізовано обов’язок великих підприємств та організацій упроваджувати внутрішні системи запобігання корупції, зокрема, кодекси професійної поведінки, процедури оцінювання корупційних ризиків, внутрішні канали повідомлення про правопорушення й механізми внутрішнього контролю, а нагляд за їх ефективністю покладено на Французьку антикорупційну агенцію. Установлено, що італійська модель антикорупційної політики характеризується домінуванням адміністративно-превентивного складника, ключовим елементом якого є діяльність незалежної Національної антикорупційної влади (ANAC), уповноваженої на забезпечення прозорості публічного управління, контроль у сфері публічних закупівель та розроблення методик оцінювання корупційних ризиків у діяльності органів влади. Водночас у Румунії провідне місце в системі протидії корупції посідає спеціалізований кримінально-правовий механізм у формі Національної антикорупційної дирекції (DNA), діяльність якої зосереджена на розслідуванні та кримінальному переслідуванні корупційних правопорушень, учинених високопосадовими особами, що забезпечує реалізацію принципу невідворотності кримінальної відповідальності. Установлено, що важливою тенденцією розвитку антикорупційної політики ЄС є інституціоналізація мережевих і координаційних механізмів, зокрема, функціонування Мережі проти корупції ЄС, спрямованих на уніфікацію антикорупційних стандартів, обмін кращими практиками та вироблення узгоджених стратегій протидії корупційним проявам. На підставі проведеного аналізу зроблено висновок про доцільність адаптації Україною окремих елементів європейського досвіду, зокрема, щодо запровадження внутрішніх механізмів запобігання корупції в діяльності великих організацій, посилення ролі превентивних адміністративних органів, удосконалення спеціалізації кримінального переслідування корупційних правопорушень та розвитку сталих інституційних механізмів координації у сфері протидії корупції. Обґрунтовано, що сучасний стан кримінально-правової протидії корупції в Україні відображає прогресивний, але інституційно дисфункціональний перехід від нормативного декларування до реальної імплементації європейського антикорупційного acquis. За даними Transparency International, Україна у 2024 році отримала 35 балів зі 100 можливих в Індексі сприйняття корупції (CPI) та посіла 105-те місце серед 180 держав. Зазначене свідчить про часткову результативність попередніх антикорупційних реформ та підтверджує збереження високого потенціалу для їх кримінально-правової й інституційної оптимізації. Сучасна кримінально-правова протидія корупції в Україні перебуває на етапі переходу від формально-нормативного закріплення заборон до їх інституційно забезпеченої практичної реалізації, що є критично важливим у межах виконання критеріїв членства та інтеграції до правового простору ЄС. Установлено, що оцінювання стану реформування України у 2025 році, здійснене Європейською комісією в щорічному звітному документі Ukraine 2025 Report від 4 листопада 2025 року, засвідчує як наявність поступу в гармонізації законодавства та демократичній трансформації публічної влади, так і збереження істотних загроз у сфері протидії корупції. Звіт містить комплексне моніторингове оцінювання якості нормотворчої адаптації та ефективності впровадження європейських правових стандартів, фіксуючи нерівномірність їх реалізації та наявність диспропорцій між задекларованими цілями й фактичними результатами. Доведено, що антикорупційна сфера набула в Україні самостійного нормативно-інституційного значення, оскільки розглядається в межах ЄС acquis не лише як правова вимога, а й як індикатор дієвості державних механізмів. Доктринальне вивчення стану кримінально-правової політики України у сфері протидії корупційним кримінальним правопорушенням свідчить, що, незважаючи на наявність значного масиву наукових праць, присвячених корупції як соціально-правовому феномену, її факторам, а також проблемам криміналізації окремих корупційних діянь і динаміці реформування антикорупційного законодавства з моменту набуття незалежності України (з 1991 року та після кодифікації 2001 року), концептуальні засади формування саме кримінально-правової політики залишаються опрацьованими недостатньо системно. Це створює термінологічні, нормативні та інституційні труднощі для її розуміння. В умовах воєнного стану, запровадженого у 2022 році, корупційна злочинність зазнає трансформації та проявляється в новітніх, адаптивних і латентних формах, що не обмежуються класичним кримінально-правовим виміром, а набувають значення структурної загрози для інституційної спроможності держави. Частина досліджень демонструє надмірно широкий підхід до визначення кримінально-правової політики, фактично ототожнюючи її із загальною антикорупційною стратегією, що призводить до розмивання кримінально-правової специфіки як регулятивно-охоронного інструменту. Доведено, що ефективність кримінально-правової антикорупційної моделі повинна оцінюватися не лише з позицій якості законодавчих приписів, а й з урахуванням інституційної дієвості, узгоджених доказових стандартів кваліфікації, координаційної стійкості органів правопорядку та подолання нормативного обходження юридичних заборон, яке на практиці реалізується за допомогою корупційних маніпуляцій та альтернативних форматів тіньового обігу вигоди всупереч установленим заборонам. З огляду на зазначене обґрунтовано наявний доктринальний розрив між теоретичним розумінням кримінально-правової політики та практичними механізмами її реалізації у сфері протидії корупції. Це зумовлює нагальну потребу її концептуального переосмислення як галузево автономного політико-правового інституту, здатного забезпечити захист публічного правопорядку та безпеки держави в умовах викликів воєнного часу й посилення євроінтеграційного курсу України. Дослідження історично зумовленого процесу формування сучасної системи кримінально-правових заборон щодо корупційних діянь в Україні на основі історико-правового, формально-юридичного та порівняльно-правового методів обґрунтувало п’ятиетапну періодизацію розвитку криміналізації корупційних правопорушень: від прототипів відповідних норм у Литовських статутах до радянської моделі «посадових злочинів», трансформацій періоду незалежності (1991–2001 рр.), кодифікації 2001 р. та євроінтеграційного етапу 2014–2025 рр. Окремо охарактеризовано доктринальне та практичне значення заміни терміна «хабар» поняттям «неправомірна вигода», розширення переліку складів корупційних кримінальних правопорушень (ст. 364¹, 365², 366², 366³, 368–369², 368⁵, 369³ КК України), а також інституціоналізацію спеціалізованих органів (НАБУ, НАЗК, ВАКС). Зроблено висновок, що генеза криміналізації корупційних правопорушень в Україні відображає взаємодію історичних, соціально-економічних і політичних чинників та обумовлює потребу в збалансованій кримінально-правовій політиці, спрямованій на забезпечення верховенства права й нейтралізацію корупції як загрози національній безпеці та європейській інтеграції України. Обґрунтовано авторське розуміння категорії «європейські стандарти боротьби з корупцією» як сукупності принципів, норм і вимог, закріплених у праві ЄС, конвенційних актах Ради Європи, документах GRECO, FATF, MONEYVAL та складових acquis communautaire, що визначають належний рівень прозорості, підзвітності й доброчесності публічної влади та є критерієм готовності України до повноправного членства в ЄС. На прикладі Конвенції ООН проти корупції, Кримінальної та Цивільної конвенцій Ради Європи (ETS № 173, ETS № 174), Додаткового протоколу ETS № 191 та участі України в GRECO демонструється їх безпосередній вплив на еволюцію національної антикорупційної моделі. Доведено, що саме виконання міжнародно-правових зобов’язань зумовило кодифікацію частини корупційних кримінальних правопорушень у розділі XVII КК України, оновлення термінологічного апарату дефініцією «неправомірна вигода» із розширенням предмета кримінального правопорушення до нематеріальних преференцій, запровадження інституту відповідальності юридичних осіб за корупційні діяння (ст. 96³ КК України), інституціоналізацію спеціалізованих органів – НАЗК, НАБУ, САП, ВАКС як структур, функціонально наближених до моделей держав-членів ЄС. Водночас, спираючись на показники Індексу сприйняття корупції та нові корупційні ризики в умовах воєнного стану, обґрунтовано висновок про наявність розриву між формальною імплементацією міжнародних стандартів та ефективністю їх реального застосування. Доведено, що acquis communautaire в антикорупційній площині для України є не лише джерелом зобов’язань, а й стратегічним інструментом структурної модернізації кримінально-правового механізму протидії корупційним правопорушенням. У висновках дисертації сформульовано теоретично обґрунтовані та практично значущі пропозиції щодо вдосконалення кримінально-правової політики протидії корупції в Україні. Практичне значення здобутих результатів полягає в тому, що запропоновані в дисертації положення та висновки можуть бути використані в кількох вимірах. У науковій сфері – як теоретичне підґрунтя для подальших досліджень проблематики кримінально-правової політики у сфері протидії корупції; у правотворчості – для вдосконалення системи кримінально-правових норм, розроблення положень проєкту нового Кримінального кодексу України та підготовки відповідних законопроєктів; у правозастосуванні – у практичній діяльності адвокатів, правозахисників та інших суб’єктів правової діяльності; в освітньому процесі – під час викладання дисциплін кримінально-правового циклу, підготовлення навчально-методичних матеріалів, підручників, навчальних посібників і коментарів до кримінального законодавства України. Положення дисертації можуть застосовуватися під час викладання курсів «Кримінальне право України», «Міжнародне кримінальне право», «Порівняльне кримінальне право та процес». Дисертація становить цілісне наукове дослідження, що інтегрує теоретичні напрацювання, результати аналізування законодавства й правозастосовної практики, а також авторські пропозиції щодо підвищення ефективності кримінально-правової політики України у сфері протидії корупції з урахуванням вимог європейської інтеграції та викликів воєнного часу. The dissertation constitutes a comprehensive scholarly study of the criminal law policy of Ukraine, conducted within the paradigm of institutional strengthening of the anti-corruption mechanism in the context of the intensification of the State’s European integration processes. The research is aimed at the doctrinal conceptualisation and normative determination of the strategic vectors for the modernisation of national criminal legislation, considering the standards, norms, and established practices in the field of corruption prevention developed within the legal order of the European Union. The study substantiates the priority directions for updating the State’s criminal-law toolkit and proposes conceptual models for enhancing Ukraine’s institutional capacity to detect and legally qualify corrupt conduct. The scientific novelty of the results obtained lies in the fact that this dissertation is the first comprehensive doctrinal and applied study in Ukraine which, through the prism of the institutional function of criminal law, reveals the content and transformational trends of national criminal law policy in the field of combating corruption-related criminal offences. The research is based on a systematic correlation of theoretical approaches with an analysis of the normative criteria of European integration and the State’s institutional capacity to ensure the legitimacy of criminal prohibitions, the inevitability of criminal liability, and the consistency of law enforcement responses. For the first time, the dissertation substantiates the key directions for the modernisation of criminal legislation and the institutional mechanisms for its implementation in view of the economic, political, and legal requirements that define the integration parameters for the State’s transition to a model of normative compliance within the framework of European integration course of Ukraine. Emphasis is placed on the transformation of social relations which, under contemporary conditions, have undergone qualitative complication as a result of the legal regime of martial law in Ukraine. The study highlights the structural evolution of corruption-related crime, manifested in the emergence of novel models that were atypical of previous periods, notably within the spheres of humanitarian assistance, public health, land and natural resource relations, and public procurement. The substantive focus of the research also encompasses issues of harmonisation of national anti-corruption legislation with the relevant components of EU law, the acquis communautaire, as well as with the Copenhagen criteria understood as a system of stable normative, legal, and institutional requirements defining the legal parameters of a State’s integration into the European Union. It is substantiated that these standards must be implemented with due regard to the normative sustainability of criminal-law enforcement mechanisms, rather than being reduced to their purely formal declaration in domestic legislation. On the basis of an analysis of national practice and European regulatory approaches, the study establishes that the development of Ukraine’s anti corruption model is of a permanent and continuous nature; however, the practical outcomes of its implementation fail to meet societal expectations, as reforms and legislative initiatives are accompanied by the emergence of new mechanisms for circumventing legal prohibitions. The Anti-Corruption Strategy for 2021–2025, approved by the Law of Ukraine of 20 June 2022 No. 2322-IX, as well as the Anti-Corruption Strategy for 2014–2017, constituted high-quality programmatic instruments with significant anti-corruption potential. Their programmatic content envisaged the comprehensive integration of anti corruption functions into the activities of all public authorities as a structurally coherent system of response. At the same time, it has been established that, to date, it has not been possible to ensure normative stability and inter-institutional binding force of the prescribed measures, nor a sufficient level of autonomy of anti-corruption jurisdiction from political expediency. This discrepancy between the regulatory potential of strategic acts and the actual effectiveness of their implementation has limited the formation of a sustainable practice of anti-corruption prosecution and oversight, which the study identifies as one of the fundamental barriers to Ukraine’s effective European integration. Accordingly, the Anti-Corruption Strategy for 2026–2030 possesses decisive potential to remedy these shortcomings, while criminal law policy in the field of combating corruption requires further refinement with a focus on institutional independence, evidentiary capacity, and impartiality of response as structural indicators of Ukraine’s legal European integration transformation. Issues relating to the effectiveness of criminal prosecution of high-level corruption also remain at the forefront of contemporary challenges. It has been demonstrated that, for the State, a key priority should consist not only in the punishability of corrupt conduct, but also in the establishment of legal and institutional safeguards capable of counteracting its transformation and adaptation. Emphasis is placed on the necessity of fostering a criminal-preventive culture of intolerance towards corruption practices, including the overcoming of societal tolerance for undue advantage as a socially legitimised means of obtaining benefits. In this regard, criminal law policy should be complemented by mechanisms aimed at transforming legal consciousness, strengthening institutional trust, and eradicating corrupt components within key spheres of social relations. The national models of anti-corruption policy in EU Member States have been examined with a view to identifying their conceptual foundations, as well as their criminal-law and institutional specificities. It is substantiated that many EU countries adhere to a comprehensive approach to combating corruption, combining criminal-law, administrative, and preventive mechanisms, and aimed not only at responding to corruption-related offences but also at minimising corruption risks at early stages. It has been established that, in the French Republic, anti-corruption policy is based on the provisions of the Law of 9 December 2016 “on transparency, the fight against corruption and the modernisation of economic life” (Sapin II), which institutionalised the obligation of large enterprises and organisations to implement internal anti corruption compliance systems, including codes of professional conduct, corruption risk assessment procedures, internal whistleblowing channels, and internal control mechanisms, with oversight of their effectiveness entrusted to the French Anti Corruption Agency. It is further established that the Italian model of anti-corruption policy is characterised by the predominance of an administrative-preventive component, the key element of which is the activity of the independent National Anti Corruption Authority (ANAC), mandated to ensure transparency in public administration, exercise control in the field of public procurement, and develop methodologies for assessing corruption risks in the activities of public authorities. At the same time, in Romania, a leading role within the anti-corruption system is played by a specialised criminal-law mechanism in the form of the National Anti-Corruption Directorate (DNA), whose activities are focused on the investigation and criminal prosecution of corruption offences committed by high-level officials, thereby ensuring the implementation of the principle of the inevitability of criminal liability. It has been established that an important trend in the development of EU anti-corruption policy is the institutionalisation of network-based and coordination mechanisms, in particular the functioning of the EU Anti-Corruption Network, aimed at the harmonisation of anti corruption standards, the exchange of best practices, and the development of coordinated strategies to counter corrupt practices. On the basis of the analysis conducted, the conclusion is drawn as to the expediency of Ukraine adapting certain elements of European experience, in particular with regard to the introduction of internal anti-corruption prevention mechanisms in the activities of large organisations, strengthening the role of preventive administrative bodies, improving the specialisation of criminal prosecution of corruption-related offences, and developing sustainable institutional coordination mechanisms in the field of combating corruption. It is substantiated that the current state of criminal-law counteraction to corruption in Ukraine reflects a progressive yet institutionally dysfunctional transition from normative declaration to the actual implementation of the European anti corruption acquis. According to Transparency International, in 2024 Ukraine scored 35 out of 100 points in the Corruption Perceptions Index (CPI) and ranked 105th among 180 countries. This indicates the partial effectiveness of previous anti-corruption reforms and confirms the persistence of significant potential for their criminal-law and institutional optimisation. Contemporary criminal-law counteraction to corruption in Ukraine is at a stage of transition from the formal-normative establishment of prohibitions to their institutionally secured practical enforcement, which is critically important in the context of fulfilling the criteria for membership and integration into the EU legal order. It has been established that the assessment of the state of Ukraine’s reform process in 2025, carried out by the European Commission in its annual report Ukraine 2025 Report of 4 November 2025, demonstrates both progress in legislative harmonisation and the democratic transformation of public authority, as well as the persistence of substantial threats in the field of combating corruption. The report provides a comprehensive monitoring assessment of the quality of normative adaptation and the effectiveness of the implementation of European legal standards, recording uneven enforcement and the existence of disparities between declared objectives and actual outcomes. It is demonstrated that the anti-corruption sphere has acquired independent normative and institutional significance in Ukraine, as within the EU acquis it is regarded not merely as a legal requirement, but also as an indicator of the effectiveness of State governance mechanisms. A doctrinal examination of the state of criminal law policy of Ukraine in the field of combating corruption-related criminal offences demonstrates that, notwithstanding the existence of a substantial body of scholarly works devoted to corruption as a socio legal phenomenon, its determinants, issues of criminalisation of specific corrupt practices, and the dynamics of anti-corruption legislative reform since Ukraine’s independence (from 1991 and following the 2001 codification), the conceptual foundations of criminal law policy as such remain insufficiently systematised. This results in terminological, normative, and institutional difficulties in its comprehension and application. Under the conditions of martial law introduced in 2022, corruption related criminality has undergone transformation and manifests itself in novel, adaptive, and latent forms which are not confined to the classical criminal-law dimension but rather acquire the character of a structural threat to the State’s institutional capacity. A number of studies adopt an excessively broad approach to defining criminal law policy, effectively equating it with the general anti-corruption strategy, which leads to a dilution of the criminal-law specificity of this policy as a regulatory and protective instrument. It is demonstrated that the effectiveness of a criminal-law anti-corruption model should be assessed not only in terms of the quality of legislative provisions, but also with due regard to institutional effectiveness, harmonised evidentiary standards of legal qualification, the coordination resilience of law enforcement bodies, and the overcoming of normative circumvention of legal prohibitions, which in practice is implemented through corrupt manipulations and alternative formats of shadow circulation of benefits in defiance of established prohibitions. In this context, the existence of a doctrinal gap between the theoretical understanding of criminal law policy and the practical mechanisms of its implementation in the field of combating corruption is substantiated. This necessitates its urgent conceptual rethinking as a sectorally autonomous politico-legal institution capable of ensuring the protection of public legal order and State security under the challenges of wartime conditions and the intensification of Ukraine’s European integration trajectory. The study of the historically conditioned process of formation of the modern system of criminal-law prohibitions relating to corrupt conduct in Ukraine, based on historical-legal, formal-legal, and comparative-law methods, has substantiated a five stage periodisation of the development of the criminalisation of corruption-related offences: from the prototypes of relevant norms in the Lithuanian Statutes, through the Soviet model of “official crimes,” to the transformations of the period of independence (1991–2001), the codification of 2001, and the European integration stage of 2014 2025. Particular attention is devoted to the doctrinal and practical significance of replacing the term “bribe” with the concept of “undue advantage,” expanding the catalogue of corruption-related criminal offences (Articles 364¹, 365², 366², 366³, 368 369², 368⁵, 369³ of the Criminal Code of Ukraine), as well as the institutionalisation of specialised bodies (the National Anti-Corruption Bureau of Ukraine, the National Agency on Corruption Prevention, and the High Anti-Corruption Court). It is concluded that the genesis of the criminalisation of corruption-related offences in Ukraine reflects the interaction of historical, socio-economic, and political factors and necessitates a balanced criminal law policy aimed at ensuring the rule of law and neutralising corruption as a threat to national security and Ukraine’s European integration. The author substantiates an original understanding of the category of “European standards for combating corruption” as a set of principles, norms, and requirements enshrined in EU law, Council of Europe conventions, documents of GRECO, FATF, and MONEYVAL, and the components of the acquis communautaire, which determine an adequate level of transparency, accountability, and integrity of public authority and serve as a criterion of Ukraine’s readiness for full membership in the European Union. By reference to the United Nations Convention against Corruption, the Criminal and Civil Law Conventions on Corruption of the Council of Europe (ETS No. 173, ETS No. 174), the Additional Protocol (ETS No. 191), and Ukraine’s participation in GRECO, their direct influence on the evolution of the national anti-corruption model is demonstrated. It is proven that compliance with international legal obligations has led to the codification of a number of corruption-related criminal offences in Chapter XVII of the Criminal Code of Ukraine, the modernisation of the terminological framework through the introduction of the concept of “undue advantage” with the expansion of the subject matter of criminal offences to include non-material benefits, the introduction of the institution of criminal liability of legal persons for corruption-related acts (Article 96³ of the Criminal Code of Ukraine), and the institutionalisation of specialised bodies – NACP, NABU, SAPO, and the HACC – as structures functionally approximating the models of EU Member States. At the same time, based on Corruption Perceptions Index indicators and emerging corruption risks under martial law, the conclusion is substantiated that a gap persists between the formal implementation of international standards and the effectiveness of their actual enforcement. It is demonstrated that, in the anti-corruption dimension, the acquis communautaire for Ukraine constitutes not only a source of obligations, but also a strategic instrument for the structural modernisation of the criminal-law mechanism for combating corruption-related offences. The conclusions of the dissertation formulate theoretically grounded and practically significant proposals aimed at improving Ukraine’s criminal law policy in the field of combating corruption. The practical significance of the results obtained lies in the fact that the provisions and conclusions advanced in the dissertation may be utilised across several dimensions: in the academic sphere – as a theoretical foundation for further research into issues of criminal law policy in the field of anti-corruption; in law-making – for improving the system of criminal-law norms, developing provisions of a draft new Criminal Code of Ukraine, and preparing relevant legislative proposals; in law enforcement – in the practical activities of lawyers, human rights defenders, and other legal practitioners; and in the educational process – when teaching criminal-law disciplines, preparing teaching and methodological materials, textbooks, manuals, and commentaries on Ukraine’s criminal legislation. The dissertation’s findings may be applied in the teaching of courses such as «Criminal Law of Ukraine», «International Criminal Law», and «Comparative Criminal Law and Procedure». The dissertation constitutes an integrated scholarly study that combines theoretical developments, the results of legislative and law-enforcement analysis, and the author’s proposals aimed at enhancing the effectiveness of Ukraine’s criminal law policy in combating corruption, considering the requirements of European integration and the challenges of wartime conditions. 2026-01-01T00:00:00Z https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/15498 Мodern methods of determining stress and its impact on soybean productivity in the conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine Li, Ruijie; Лі, Жуйцзе Rationale for choosing the research topic. Soybean (Glycine max L.) is the most important global oil crop and high-protein grain-feeding crop. The soybean industry has three attributes of economy, politics and society at the same time, and is of great importance to the national food security, economic growth and social stability, as well as strategic significance. Soybean is a leguminous plant native to East Asia and China, and widely cultivated across the globe. The outcomes of the research conducted by the international scientific community on the effects of different stresses on plant physiological processes and productivity have been summarized. The analysis and summary of modern Glycine max L. cultivation technology, especially the use of nutritional systems and plant growth regulators (PGR) have been made. With the impact of climate change and environmental factors, the use of plant growth regulators (PGRs) has proven to be an important reserve for stabilizing crop development and improving crop yields, especially in Glycine max L. With modern changes in climatic conditions and intensification of agricultural production, the impact of stress conditions on plant growth and development has increased dramatically. Therefore, there is an obvious need to develop modern methods for determining stress factors using the global developments. Studying the nature of stresses and developing the ways of their reduction will ensure the realization of the biological potential of agricultural crops. To increase the stability of soybean yields, it is essential to use in its entirety modern technology, such as varietal selection taking into account the agroclimatic characteristics of the region and the use of growth regulators with anti-stress action. These physiologically active compounds contribute to more effective mobilization and utilization of mobile forms of mineral elements, increasing the overall resistance of plants to biotic and abiotic stresses, which makes research in this area relevant. It should be noted that the study of the mechanism of influence of salinity and growth regulators in a controlled environment on biochemical processes and morphological indicators has not been carried out, which makes this research to be of current concern. Therefore, the selected topic is important and of great current interest, since it has a comprehensive laboratory-field approach and has not been studied in the conditions of the Left-Bank Forest-Steppe. Connection of the work with scientific programs, plans, topics. The research was carried out according to the objectives outlined in the thematic plans and within the state scientific topics of Sumy National Agrarian University -“Features of the Formation of the Productivity of Leguminous Crops in the Conditions of the Forest-Steppe and Steppe of Ukraine”, (No. 0117U006536, 2017–2022) and “Development of Modern Methods for Identifying Stress in Agricultural Crops and Ways of Its Reduction” (No. 0121U113642, 2021-2025). Goal of the research is to determine stress and its impact on the growth and development of soybean, both in a controlled environment and in the field conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. In the climatic chamber, the basis is the determination of the dynamics of the content of basic compounds as indicators of stress conditions and the stabilizing effect of growth regulators. In the field conditions, this is the analysis of morphological parameters to determine the influence of growth regulators on the reduction of stress factors and the realization of the biological potential of modern soybean varieties. To solve the goal, the following objectives were set: - To reveal the physiological reaction of Glycine max L. and the influence of growth regulators on the germination process under artificially created salt stress (in a controlled environment, PRC). - To determine the varietal features of the formation of morphological parameters of Glycine max L. under the use of growth regulators with anti-stress effect; - To establish the influence of growth regulators with anti-stress effect on the productivity and yield of soybean varieties; - To determine the quality indicators and biochemical analysis of soybean grain depending on the variety and growth regulators with anti-stress effect. - To calculate the economic and energy efficiency of the use of growth regulators for growing soybeans in the conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Object of the research is to evaluate the adaptability of soybean seedlings to salt stress under artificial conditions and the effects of growth regulators. The response of soybeans depends on variety characteristics, growth regulators, and weather conditions. Subject of the research is Glycine max L., determining stress, types of plant growth regulators, artificial conditions, abiotic stress (salinity), weather conditions, yield composition, and cultivation techniques, as well as the economic and energy efficiency of planting soybean growth regulators in the Left-Bank Forest Steppe of Ukraine and an artificial climatic chamber at the Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China. Scientific novelty of the outcomes obtained. For the first time, the enzymatic activity and the mechanism of morphological adaptation of Glycine max L. seedlings under the artificially created salinity conditions (0, 50, 75, and 100 mM NaCl) have been investigated. The comprehensive research has been firstly conducted to study the influence of regulators on the growth and development of Glycine max. under the climatic chamber and field conditions. The varietal (Amadea, Aurelina, Bettina, Mentor, Navigator) features of soybean productivity formation when using growth regulators in the conditions of the Forest-Steppe of Ukraine have been identified. The technology of soybean cultivation for the conditions of the Forest-Steppe of Ukraine has been optimized. The issue of the influence of weather and stress conditions on the characteristics of growth, development and productivity depending on the variety and the use of growth regulators for foliar application has been further developed. The economic and energy efficiency of growing soybean varieties using growth regulators has been substantiated. Practical significance of the outcomes obtained. The main components of the research were verified in the conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine, in particular, on the lands of the following farms: SLK-11 (Sumy Region) and Rodina (Poltava Region) on an area of 42 hectares. The soybean growing technology, which has ensured grain yields of 2.89 and 2.91 t/ha, respectively, is recommended for production. Its effectiveness has been confirmed as follows: conditional net profit – 24. 928 and 25. 534 UAH/ha; production profitability – 140.2 and 146.7%, respectively. Research methods. In the process of conducting the research, a complex of general scientific and special methods was used. In artificial environmental chamber, leaves were treated with 100mg/L concentration of glycine betaine (GB) and Amino VG ANTISRESS at a concentration of 250 ml/h, once daily, twice. Samples were taken when the seedlings grew three leaves and one needle, with three-time repetition for each group. CK is the control group, Amino VG ANTISRESS and glycine betaine (GB) are the experimental groups. The physiological indicators in artificial climate chamber include chlorophyll content, enzyme activity (SOD, CAT, APX), malondialdehyde, and relative conductivity. The visual method was used to conduct phenological observations of the main phases of growth and development of soybean plants. The measuring and weighing method was used to determine biometric indicators, in particular plant height, leaf surface area, number and mass of beans, mass of seeds from one plant (individual productivity), as well as soybean yield. The chemical methods were used to determine the chlorophyll content and seed quality indicators, in particular protein and fat content. The mathematical and statistical method involved conducting a variance analysis to assess the reliability of the results obtained. The calculation and comparative method was used to determine the economic and energy efficiency of the use of mineral fertilizers and foliar feeding in soybean crops. Scientific outcomes. The thesis provides for a theoretical generalization and resolution of the scientific task concerning the study of modern methods for determining stress and its impact on the growth and development of soybean plants, both in controlled environments and under the field conditions of the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. The study is based on examining the variety-specific characteristics of soybean productivity formation when applying various growth regulators with anti-stress effects. The results obtained from the research conducted between 2021 and 2023 enable to make the following conclusions. The research outcomes and their novelty consist in a comprehensive study of the influence of stress factors on the growth and development of Glycine max. The vegetative (in the climatic chamber) studies were conducted at the Henan Institute of Science and Technology (PRC) and field studies were conducted at the educational and scientific complex of Sumy National Agrarian University (Ukraine). The stress conditions (increased salinity) were modeled, and the effect of growth regulators with anti-stress action was studied. The dynamics of the content of basic compounds as indicators of stress conditions was determined. The influence of growth regulators on the reduction of stress factors and the realization of the biological potential of modern soybean varieties was revealed. It has been established that the north-eastern Forest-Steppe zone of Ukraine is favorable for growing soybeans. According to the analysis of weather conditions, the years studied were excellent in terms of meteorological parameters, which made it possible to detect the realization of the biological potential of soybeans. The driest conditions were in 2023, as evidenced by GTK = 1.19. The normal humidity was 2021 (GTC=1.23). The year 2022 was humid, confirming the calculated GTC=1.44. The research was conducted in an artificial climatic chamber at the Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, China. The Amino VG-Antistress regulator was evaluated for its ability to improve the salt tolerance of the Zheng 196 soybean variety at the seedling stage. The regulator enhanced the antioxidant capacity of Zheng 196 soybean seedlings and mitigated the effects of salt stress. The effect was most pronounced at a salt concentration of 100 mmol/L, confirming the regulator’s ability to improve soybean salt resistance. According to the climatic chamber research under the salt concentrations of 50 mmol/L, 75 mmol/L, and 100 mmol/L, the activities of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, and catalase all increased. At a salt concentration of 100 mmol/L, superoxide dismutase activity increased by 5.78%, though this increase was not effect of a growth regulator significant. In contrast, ascorbate peroxidase and catalase activities showed significant increases of 30% and 35.96%, respectively, at the same salt concentration, while malondialdehyde content notably decreased by 33%. This demonstrated that under high salt concentrations, the regulator significantly enhanced the antioxidant capacity of soybean seedlings and reduced membrane oxidation. The main compounds (enzymes) that are the indicators of resistance of plant organisms to increased salinity were studied. The key findings demonstrated the effectiveness of the regulator and highlighted its potential for increasing resistance. Along with this, the results are relevant for scientists seeking to develop substances with similar compositions to create newer, more effective growth regulators with anti-stress properties. The results offer additional evidence supporting the physiological role of melatonin and provide a theoretical foundation for its application in enhancing salt tolerance in agricultural practices. These findings are crucial for advancing the development of new growth regulators and provide scientific evidence supporting their feasibility in addressing the growing challenge of soil salinity. The field research results revealed that the main plant morphology and productivity parameters (height, leaf area) varied significantly depending on weather conditions, variety characteristics, and growth regulator application. The Bettina variety achieved the greatest height (71.4 cm), while the Aurelina variety exhibited the highest chlorophyll content (2.46 mg/g fresh weight) and leaf area (36.3 m²/ha). Application of the Antistress preparation yielded the highest values for all morphological parameters. Another important indicator of crop structure is the mass and quantity of seeds from one plant. The highest productivity indicators were achieved in 2023: seed count (32.1 pieces); individual productivity (6.26 g). Among the varieties, Navigator produced the highest seed count (32.0 pieces), while Aurelia yielded the highest seed mass (5.63 g). The application of the growth regulator Sugar Mover resulted in the highest seed count (31.6 pieces), while Antistress achieved the highest individual plant productivity. The average highest yield indicator under the conditions of 2023 was 3.23 t/ha. The leader was the variety Aurelina (2.90 t/ha). The highest yield (2.91 t/ha) was achieved at the level of applying the Antistress preparation. The conditions of 2023 were the most favorable for forming a 1000-grain weight of 194.8 g. The variety Bettina formed the largest 1000-grain weight at 189.3 g. The application of growth regulators, including Amino VG Antistress, significantly increased this indicator (185.2 g). It was established that both the genetic potential of the variety and agronomic techniques influence the chemical composition of soybean grain. The highest protein content (42.0%) was recorded in the Aureliana variety with the application of Sugar Mover, while the highest fat content (19.5%) was observed in the Mentor variety under control conditions, indicating an inverse relationship between protein and fat content under the influence of growth regulators. Biochemical analysis results showed the highest levels of both essential and non-essential amino acids in the Mentor variety with the use of Sugar Mover, demonstrating the high effectiveness of this combination for enhancing the biological value of the grain. The economic calculations revealed that the highest profitability level of 161% was achieved by cultivating the Aurelia soybean variety under control conditions. The maximum conditional net profit per unit area (27,228 UAH/ha) was obtained by growing the Aurelia soybean variety and applying the stress-protective growth regulator Antistress. The highest average energy efficiency coefficients were achieved by cultivating the Aurelia soybean variety and applying the stress-protective growth regulator Antistress (Кее 3.33). Обґрунтування вибору теми дослідження. Соя (Glycine max L.) – бобова рослина, що походить зі Східної Азії, Китаю та широко культивується в усьому світі. Вона є найважливішою олійною культурою та високобілковою зерновою кормовою культурою. Виробництво сої має багатовекторний характер, зокрема для продовольчої безпеки країни, економічного зростання, соціальної стабільності та стратегічного значення. За сучасних змін кліматичних умов та інтенсифікації сільськогосподарського виробництва вплив стресових умов на ріст і розвиток рослин різко посилився. Тож актуальною є потреба в розробленні сучасних методів визначення стресових факторів із використанням експрес-діагностики та світових розробок. Вивчення природи стресів та визначення шляхів їх зниження забезпечить реалізацію біологічного потенціалу сільськогосподарських культур. Для підвищення стабільності врожаїв сої необхідне комплексне використання сучасних технологій, зокрема сортового підбору з урахуванням агрокліматичних особливостей регіону та застосування регуляторів росту з антистресовою дією. Ці фізіологічно активні сполуки сприяють ефективнішій мобілізації та утилізації рухомих форм мінеральних елементів, підвищуючи загальну стійкість рослин до біотичних і абіотичних стресів, що робить актуальними дослідження в цьому напрямі. Зауважимо, що механізм впливу засоленості та регуляторів росту в умовах контрольованого середовища на біохімічні процеси та морфологічні індикатори не вивчався. Отже, вибрана тематика є важливою й актуальною, оскільки має комплексний лабораторно-польовий підхід і в умовах Лівобережного Лісостепу не досліджувалась. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота виконана за завданнями тематичних планів та в межах державних наукових тем Сумського національного аграрного університету – «Особливості формування продуктивності зернобобових культур в умовах Лісостепу та Степу України» (№ 0117U006536, 2017–2022 рр.) та «Розробити сучасні способи ідентифікації стресу сільськогосподарських культур та шляхи його зниження» (№ 0121U113642, 2021–2025 рр.) Мета досліджень полягає у визначенні стресу та його впливу на ріст та розвиток рослин сої як у контрольованому середовищі, так і в польових умовах Лівобережного Лісостепу України. В основу досліджень у кліматичній камері покладено визначення динаміки вмісту основних сполук як індикаторів на стресові умови та стабілізаційної дії регуляторів росту. У польових умовах це аналіз морфологічних та структурних параметрів рослин для визначення впливу регуляторів росту на зниження стресових факторів та реалізацію біологічного потенціалу сучасних сортів сої. Відповідно до мети були поставлені такі завдання: – виявити фізіологічну реакцію Glycine max L. та вплив регуляторів росту на процес проростання за умови штучно створеного сольового стресу (у кліматичній камері Хенанського інституту науки і технологій, Сіньсян, Китай); – визначити сортові особливості формування морфологічних параметрів Glycine max L. за застосування регуляторів росту з антистресовою дією в умовах Лівобережного Лісостепу України; – установити вплив регуляторів росту з антистресовою дією на продуктивність та врожайність сортів сої в умовах Лівобережного Лісостепу України; – визначити показники якості та біохімічний аналіз зерна сої залежно від сорту та регуляторів росту з антистресовою дією в умовах Лівобережного Лісостепу України; – розрахувати економічну та енергетичну ефективність застосування регуляторів росту за вирощування сої в умовах Лівобережного Лісостепу України. Об’єктом дослідження є оцінка адаптивності проростків Glycine max L. до сольового стресу в штучних умовах та впливу регуляторів росту. Реакція сої залежно від сортових особливостей, погодних умов та застосування регуляторів росту. Предметом дослідження є Glycine max L., сорти, визначення стресу, регулятори росту рослин, абіотичний стрес (засолення), контрольоване середовище в кліматичній камері Хенанського інституту науки і технологій, Сіньсян, Китай, погодні умови, структура врожаю, економічна та енергетична ефективність застосування регуляторів росту за вирощування сої в умовах Лівобережного Лісостепу України. Наукова новизна отриманих результатів. Уперше досліджено ферментативну активність та механізм морфологічної адаптації проростків Glycine max L. за штучно створених умов засоленості (0, 50, 75, and 100 mM NaCl). Уперше проведено комплексні дослідження щодо вивчення впливу регуляторів росту на ріст та розвиток Glycine max L. в умовах кліматичної камери та в польових умовах. Виявлено сортові (Амадеа, Ауреліна, Беттіна, Ментор, Навігатор) особливості формування продуктивності сої за використання регуляторів росту в умовах Лісостепу України. Оптимізовано технологію вирощування сої для умов Лісостепу України. Набули подальшого розвитку питання впливу погодних та стресових умов на особливості росту, розвитку та продуктивність сої залежно від сорту та позакореневого застосування регуляторів росту. Обґрунтовано економічну та енергетичну ефективність вирощування сортів сої за застосування регуляторів росту. Практичне значення отриманих результатів. Основні компоненти досліджень перевірено в умовах Лівобережного Лісостепу України, зокрема на землях господарств СЛК-11 (Сумська обл.) та «Родина» (Полтавська обл.) на площі 42 га. Виробництву рекомендовано технологію вирощування сої, яка забезпечила врожайність зерна 2,89 та 2,91 т/га відповідно. Підтверджено її ефективність, а саме: умовно чистий прибуток – 24 928 та 25 534 грн/га; рентабельність виробництва – 140,2 та 146,7 % відповідно. Методи дослідження. У процесі виконання досліджень було використано комплекс загальнонаукових і спеціальних методів. У штучній кліматичній камері листя Glycine max L. обробляли гліцин бетаїном (GB) концентрацією 100 мг/л та Amino VG ANTISRESS концентрацією 250 мл/год (дворазово). Зразки відбирали, коли в розсади виросли три листки, із триразовим повторенням для кожної групи. CK – контрольна група, Amino VG ANTISRESS та гліцин бетаїн (GB) – експериментальні групи. Фізіологічними показниками в штучній кліматичній камері були вміст хлорофілу, активність ферментів (SOD, CAT, APX), малоновий діальдегід та відносна провідність. Візуальний метод застосовували для проведення фенологічних спостережень за проходженням основних фаз росту й розвитку рослин сої. Вимірювально-ваговий метод використовували для визначення біометричних показників, зокрема висоти рослин, площі листкової поверхні, кількості та маси бобів, маси насіння з однієї рослини (індивідуальної продуктивності), а також урожайності сої. Хімічні методи застосовували для визначення вмісту хлорофілу (Ulab 502) та показників якості насіння, зокрема вмісту білка й жиру (SupNir 2700). Математично-статистичний метод передбачав проведення дисперсійного аналізу для оцінювання достовірності отриманих результатів (Statistica 9.0). Розрахунково-порівняльний метод використовували для визначення економічної та енергетичної ефективності застосування регуляторів росту в посівах сої. Результати. Узагальнено результати досліджень міжнародної наукової спільноти щодо впливу різних стресів на фізіологічні процеси та продуктивність рослин. Здійснено аналіз та узагальнення сучасних технологій вирощування Glycine max., зокрема використання систем живлення та регуляторів росту рослин. Із урахуванням змін клімату та факторів навколишнього середовища використання регуляторів росту рослин виявилося важливим резервом для стабілізації розвитку сільськогосподарських культур та підвищення врожайності, зокрема Glycine max L. У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення й вирішення наукового завдання щодо вивчення сучасних методів визначення стресу та його впливу на ріст та розвиток рослин сої як у контрольованому середовищі, так і в польових умовах Лівобережного Лісостепу України. В основу покладено вивчення сортових особливостей формування продуктивності рослин сої за застосування різних регуляторів росту з антистресовою дією. Отримані результати 2021–2023 років досліджень дозволяють зробити такі висновки. Виходячи з суми активних температур та кількості опадів, нами було розраховано ГТК для періодів вегетації сої (травень–вересень 2021–2023 рр.). Так, найбільш посушливі умови були в 2023 році, про що свідчить ГТК = 1,19. Нормальним за зволоженням був 2021 рік (ГТК = 1,23), тоді як 2022 рік був вологим, що підтверджує розрахований ГТК = 1,44. Отже, були створені реальні умови для виявлення реалізації біологічного потенціалу рослин сої та формування врожаю та його якості за відмінних метеорологічних параметрів. Новизна досліджень полягає в комплексному вивченні впливу стресових факторів на ріст та розвиток Glycine max L. Уперше проведено вегетаційні дослідження в кліматичній камері Хенанського інституту науки та технологій (м. Сіньсян, Китай) та польові дослідження в навчально-науковому комплексі Сумського НАУ (м. Суми, Україна). Змодельовано стресові умови (підвищена засоленість 0, 50, 75, 100 ммоль/л NaCl) та вивчено вплив регуляторів росту з антистресовою дією. Визначено динаміку вмісту основних сполук як індикаторів на стресові умови. Виявлено вплив регуляторів росту на зниження стресових факторів та реалізацію біологічного потенціалу сучасних сортів сої. Виявлено, що в контрольованих умовах (кліматична камера) регулятор росту Amino VG-Antistress сприяв підвищенню стійкості до сольового стресу Glycine max L. сорту Zheng 196 на стадії сходів. Регулятор росту посилював антиоксидантну здатність молодих проростків сої та по слаблював наслідки сольового стресу. Ефект був найбільш вираженим за концентрації солі 100 ммоль/л, що підтверджує здатність регулятора покращувати солестійкість сої. За концентрацій солі 50 ммоль/л, 75 ммоль/л та 100 ммоль/л активність супероксиддисмутази, аскорбатпероксидази та каталази збільшилася. За концентрації солі 100 ммоль/л активність супероксиддисмутази збільшилася на 5,78 %, хоча це збільшення не було істотним порівняно з варіантом, де використовували регулятори росту. На противагу цьому, активність аскорбатпероксидази та каталази показала значне збільшення на 30 % та 35,96 % відповідно за тієї самої концентрації солі, тоді як вміст малонового діальдегіду помітно знизився на 33 %. Це продемонструвало, що за високих концентрацій солі регулятор значно посилює антиоксидантну здатність проростків Glycine max L. та зменшує окиснення мембран. Нами було досліджено основні сполуки (ферменти), які є індикаторами стійкості рослинних організмів до підвищеної засоленості. Ключові результати продемонстрували ефективність регулятора росту Amino VG-Antistress та підтвердили його потенціал для підвищення стійкості Glycine max L. Водночас результати є актуальними для вчених, які прагнуть розробити речовини з подібним складом для створення нових, ефективніших регуляторів росту з антистресовими властивостями. Результати пропонують додаткові докази, що підтверджують фізіологічну роль мелатоніну та забезпечують теоретичну основу для його застосування в підвищенні солестійкості в сільськогосподарській практиці. Ці результати мають ключове значення для розроблення нових регуляторів росту та підтверджують їх доцільність у вирішенні актуальної проблеми засоленості ґрунту. За результатами польових досліджень виявлено, що основні параметри габітусу та продуктивності Glycine max L. (висота, площа листкової поверхні) значно варіювали залежно від погодних умов, сортових особливостей та застосування регуляторів росту. Найбільшу висоту (71,4 см) сформував сорт Беттіна, а найвищий вміст хлорофілів (2,46 мг/г сирої маси) та найбільшу площу листкової поверхні (36,3 тис. м²/га) – сорт Ауреліна. Застосування препарату Antistress забезпечило найвищі показники всіх морфологічних параметрів. Найвищі показники продуктивності були сформовані в 2023 році: кількість насіння (32,1 шт.); індивідуальна продуктивність (6,26 г). Серед сортів найбільшу кількість насіння (32,0 шт.) сформував сорт Навігатор, тоді як найбільшу масу насіння (5,63 г) – сорт Ауреліна. Застосування регулятора росту Sugar Mover забезпечило найбільший показник кількості насіння (31,6 шт.), а Antistress – найвищу індивідуальну продуктивність рослин (5,65 г). У середньому найвищий показник урожайності Glycine max L. за умов 2023 року – 3,23 т/га. Лідер – сорт Ауреліна (2,90 т/га). Максимальну врожайність (2,91 т/га) отримали за застосування препарату Antistress. Умови 2023 року були найсприятливішими для формування маси 1 000 насінин – 194,8 г. Найбільшу масу 1 000 насінин сформував сорт Беттіна – 189,3 г. Застосування регуляторів росту, зокрема Amino VG Antistress, сприяло значному збільшенню цього показника (185,2 г). За результатами біохімічного аналізу на інфрачервоному аналізаторі SupNir 2700 визначено, що на хімічний склад зерна сої впливають як генетичний потенціал сорту, так і агротехнічні прийоми. Найвищий вміст білка (42,0 %) було зафіксовано в сорту Ауреліна за застосування препарату Sugar Mover, а найвищий вміст жиру (19,5 %) – у сорту Ментор на контрольному варіанті, що свідчить про зворотну залежність між вмістом білка та жиру під впливом регуляторів росту. За результатами біохімічного аналізу найбільші показники вмісту як незамінних, так і замінних амінокислот були зафіксовані в сорту Ментор за використання препарату Sugar Mover, що свідчить про високу ефективність цієї комбінації для підвищення біологічної цінності зерна. За результатами економічних розрахунків виявлено, що максимальний рівень рентабельності 161 % було отримано за вирощування сорту сої Ауреліна на контролі. Максимальну масу умовно чистого прибутку з одиниці площі (27 228 грн/га) було отримано за вирощування сої сорту Ауреліна та застосування регулятора росту з антистресовою дією Antistress. Максимальні середні значення коефіцієнтів енергоефективності було отримано за вирощування сої сорту Ауреліна та застосування регулятора росту з антистресовою дією Antistress (Кее 3,33). Отже, за результатами досліджень в умовах контрольованого середовища доведено фізіологічну роль мелатоніну та ефективність його застосування в підвищенні солестійкості в сільськогосподарській практиці. Ці результати мають практичне значення для розроблення нових регуляторів росту та підтверджують їх ефективність у вирішенні актуальної проблеми засоленості ґрунту. Доцільно дослідити довгостроковий вплив регуляторів росту на ріст та врожайність сої за різних умов навколишнього середовища та вивчити його потенційну взаємодію з іншими стресовими факторами для розроблення комплексних підходів до підвищення стійкості культури. Для отримання максимального врожаю сої з високими показниками якості зерна, найвищої економічної та біоенергетичної ефективності в умовах Лівобережного Лісостепу України технологія вирощування повинна передбачати використання сорту Ауреліна за позакореневого підживлення в BВСН60–69 регулятором росту Антистрес (1,7 кг/га). 2025-01-01T00:00:00Z https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/15491 Обґрунтування параметрів процесу сепарування сипких середовищ на решетах з об’ємною структурою Стельмах, Андрій Миколайович; Stelmakh, A. M. Дисертацію присвячено вирішенню актуального науково-практичного завдання підвищення ефективності процесу сепарування сипких зернових матеріалів (СЗМ) шляхом обґрунтування параметрів перфорованих просіювальних поверхонь (ППП) об’ємної структури. Рішення цього завдання допоможе підвищити технологічну ефективність та надійність сепарувального обладнання, що покращує продовольчу безпеку та є актуальним для України. Об'єкт дослідження – процес сепарування СЗМ, його зв'язок з конструктивними параметрами ППП. Предмет дослідження – закономірності динаміки СЗМ та надійності ППП, обґрунтування параметрів ППП об’ємної структури, що забезпечують необхідну продуктивність та довговічність ППП сепарувального обладнання. Мета та завдання досліджень Метою роботи є підвищення ефективності процесу сепарування сипких зернових матеріалів очищення шляхом обґрунтування параметрів розроблених перфорованих просіювальних поверхонь з об’ємною структурою. Для виконання поставленої мети потрібно вирішити такі завдання: 1. Провести аналіз та визначити перспективні способи підвищення ефективності процесу решетного сепарування СЗМ; 2. Виконати аналітичне та експериментальне визначення складових швидкості компонентів СЗМ на розроблених ППП з ОЕ, встановити закономірності зміни ефективності процесу сепарування з урахуванням властивостей компонентів СЗМ, конструктивно-кінематичних та технологічних параметрів ППП; 3. Виконати комплексне обґрунтування конструктивних параметрів ППП з ОЕ з урахуванням кінематичних режимів роботи, питомих завантажень, фізико-механічних властивостей СЗМ; 4. Розробити, виготовити та провести порівняльні із базовими виробничі випробування розроблених ППП з ОЕ, визначити техніко-економічну ефективність їх застосування, впровадити їх в серійне виробництво. У вступі обґрунтований вибір теми дисертації та наукових завдань, сформульовані мета й завдання дослідження, визначені наукова новизна й практичне значення одержаних результатів, а також наведена інформація про апробацію, структуру та обсяг роботи. У першому розділі проведено системний аналіз сучасного стану процесів сепарування СЗМ і встановлено основні чинники, що визначають їх ефективність. Виявлено, що обмеження продуктивності пов’язані з недосконалістю конструкцій ППП, а перспективним напрямком підвищення технологічної ефективності є інтенсифікація внутрішньошарового руху проходових компонентів за рахунок застосування додаткових об’ємних елементів (ОЕ), що формують об’ємну структуру. Застосування подібних структурних ППП сприяє покращенню умов сегрегації, активізує просіювання компонентів та інтенсифікує процес сепарування СЗМ в цілому без істотного зростання енерговитрат. На основі аналізу побудована класифікація конструкцій ППП та сформульовано науково-технічне завдання, визначені показники ефективності процесу сепарування у вигляді критеріїв: продуктивність, повнота поділу та довговічність. Все це дозволило сформулювати мету й завдання для подальших досліджень. У другому розділі розроблено теоретичну базу моделювання процесів сепарування СЗМ та оцінки надійності ППП. Здійснено порівняльний аналіз класичних і сучасних підходів математичного опису руху СЗМ, включно з аналітичними, напівемпіричними, DEM- та гідродинамічними моделями. Встановлено, що останній підхід, заснований на рівняннях безперервності та імпульсу Нав’є–Стокса, дозволяє найбільш повно описати колективну динаміку частинок. Його використання забезпечує коректну оцінку параметрів тиску, швидкості та густини шару СЗМ під дією вібраційної ППП. Для підвищення точності моделювання процесу сепарування розроблено узагальнену модель руху СЗМ на плоскій ППП з об’ємною структурою. Вона враховує пористість шару, реологічні властивості середовища та вплив ОЕ, які змінюють напружено-деформований стан. Модель базується на нелінійній реології гранульованих матеріалів у псевдозрідженому стані, де дотичне напруження описується квадратичною функцією від швидкості зсуву. Це дозволяє відобразити перехід СЗМ від квазітвердого до розрідженого режиму. Виведено рівняння руху шару, що враховує сухе тертя, інерційно-колізійні ефекти та локальний надлишковий тиск. Розв’язок рівнянь отримано у вигляді інтегральних залежностей, що визначають профіль швидкості та концентрації компонентів за глибиною шару. Для обчислень застосовано квадратичну апроксимацію концентрації частинок, яка адекватно відображає розподіл домішкових компонентів. Установлено, що локальний градієнт швидкості зростає із зменшенням пористості та збільшенням впливу ОЕ. Запроваджено коефіцієнт структурності K_v, який феноменологічно враховує вплив ОЕ на реологію шару та кінематику компонентів СЗМ. Аналітичні залежності доводять, що підвищення частоти та амплітуди коливань ППП знижує K_vна 29,7–36,7%. Визначено, що для СЗМ кукурудзи K_v=0,12, а для соняшнику K_v=0,043, що зумовлює різницю у швидкості руху компонентів. Продуктивність плоскої ППП визначається інтегрально з урахуванням концентраційного профілю, ширини ППП та її кінематики. Отримані закономірності зміни швидкості руху СЗМ та продуктивності від констуктивно-кінематичних параметрів ППП, параметрів ОЕ та властивостей СЗМ. Для циліндричних ППП побудовано окрему аналітичну модель динаміки руху СЗМ у кільцевому шарі. Вона враховує комбінацію відцентрових, гравітаційних, інерційних і фрикційних сил, що діють на компоненти. В моделі використано гідродинамічну аналогію із урахуванням змінного коефіцієнта в’язкості за товщиною шару СЗМ. Отримані математичні вирази дозволяють визначити розподіл швидкості, тиску та продуктивності ППП з урахуванням параметрів ОЕ та властивостей СЗМ. Визначено діапазони варіювання та досліджено вплив узагальненого показника властивостей СЗМ - коефіцієнту динамічної в’язкості на рух компонентів на ППП. В’язкість псевдозрідженого шару СЗМ ідентифіковано як функцію коефіцієнта тертя та висоти шару. Встановлено, що швидкість руху СЗМ змінюється в межах 0,47–0,61 м/с (для СЗМ кукурудзи) і 0,34–0,69 м/с (для СЗМ соняшнику), а збільшення висоти ОЕ в дослідному діапазоні зменшує її значення на 4,31–10,2%. Динамічний опір руху середовища оказує профіль та параметри ОЕ, які були досліджені щодо їх впливу на швидкість руху СЗМ та продуктивність ППП. Встановлено, що за заданих умов максимальні продуктивності досягаються при використанні ППП з ОЕ у вигляді трикутного поперечного профілю, де приріст складає 1,2–9,2% (для ЗСМ кукурудзи) та 1,65–9,19% (для СЗМ соняшнику) порівняно з прямокутними та напівкруглими ОЕ. Проте компромісна задача попри мінімальний опір потребує визначення якості поділу компонентів СЗМ, що виконано шляхом подальших експериментів. У другому розділі також проведено чисельне КЕ-моделювання напружено-деформованого стану ППП з урахуванням вібраційних і масових навантажень. Використано метод скінченних елементів для визначення власних частот, форм коливань і концентрацій напружень. Для симуляцій процесу зношення ППП, їх змодельовано як пластини зі змінною товщиною від 1 до 0,6мм, отворами та ОЕ з різними типами профілей. Результати КЕ-моделювання показали, що зменшення товщини пластини на 40% знижує жорсткість у три рази, підвищуючи ризик резонансних деформацій. Концентрація напружень локалізується між отворами та поблизу ОЕ, що підтверджено полем ізоліній. Додаткове навантаження від шару СЗМ (192–250 Па) спричиняє нерівномірний розподіл напружень у робочій зоні ППП. Встановлено, що профіль ОЕ істотно впливає на рівні напружень: напівколо формує найнижчі піки, тоді як трикутний підвищує їх на 27,8–31%, а прямокутний – на 14,2–15,1%. Вірогідність росту локального напруження зі зменшенням товщини та переходом до континуальних профілів ОЕ узгоджується з теорією концентрації напружень. Числове КЕ-моделювання дозволило визначити діапазони варіювання власних частот коливань дослідних ППП та ідентифікувати дорезонансність їх значень. Виділені чотири ймовірні моди коливань для дослідних ППП з найменшими значеннями частот коливань. Запропоновано коригувальні частотні коефіцієнти Kpω для прогнозування частот коливань порівняно з суцільними пластинами, що спрощує наукові дослідження та інженерне проектування ППП. Для оцінки втомної міцності вперше узгоджено критерій Гудмана з динамічним підсиленням DAF, ідентифікованим від частотного відношення r=ω/ωₙ. Отримано реалістичні/граничні DAF для «найгіршого» випадку – ППП з трикутним профілем ОЕ та ЗСМ кукурудза при кінцевій товщині ППП h=0,6 мм. На основі рівнянь регресії та умов витривалості визначено порогові проектні товщини ППП для різних комбінацій профілю/схеми розташування ОЕ та навантажень СЗМ, при яких досягається відсутність деформацій. ППП з ОЕ у вигляді профілю напівкола показало найкращі показники надійності порівняно з іншими профілями ОЕ. Побудовані аналітично-числові моделі забезпечують цілісну наукову систематизацію з констатацією суттєвих ефектів і кількісною оцінкою змін параметрів процесу сепарування СЗМ та ресурсу ППП. У третьому розділі викладено програму, об’єкти та методику експериментальних досліджень, спрямованих на верифікацію аналітичних і чисельних моделей процесу сепарування СЗМ, визначенні технологічної ефективності, ресурсу ППП і пошуку її раціональних параметрів. Програма досліджень базувалася на трьох етапах: ідентифікацію динамічних показників та технологічної ефективності, визначення показників надійності ППП та багатокритеріальна оптимізація параметрів процесу сепарування СЗМ. Дослідження проводили на лабораторних сепараторах з використанням стандартизованих і розроблених методик, а багаторазове повторення дослідів забезпечило статистичну достовірність результатів із похибкою не більш як 5%. Дослідні ППП включали як штамповані базові констукції з продовгуватими отворами, так і розроблені конструкції з об’ємними елементами трикутного, прямокутного й напівкруглого профілю. Досліджено вплив зміни типу профілю, їх розташування, товщини ППП на динамічні показники компонентів СЗМ соняшнику «Армагедон» та СЗМ кукурудзи «Любава 279 МВ». Методика оцінки технологічної ефективності базувалася на визначенні продуктивності, питомого завантаження та повноти поділу компонентів. Отримані залежності дозволили встановити вплив кінематики та структури ППП на ефективність сепарування СЗМ. Швидкість руху компонентів СЗМ ідентифікували методом високошвидкісної відеозйомки (Phantom V9.1, 1000 кадрів/с), що забезпечило похибку не більше 2,5%. Дослідження надійності ППП здійснювалися через вимірювання її зношування за товщиною та визначення коефіцієнтів надійності С. Для перевірки динамічних розрахунків проведено модальний аналіз із використанням вимірювальної системи Simcenter Testlab. Умови експериментальних досліджень відповідали чисельним симуляціям (МКЕ), а розбіжність даних частот власних коливань не перевищила 4,3%. Це підтверджує адекватність числових КЕ-моделей. Оптимізацію параметрів ППП проведено за методами математичного планування експерименту відносно трьох значущих факторів: висоти ОЕ, коефіцієнта проникності ППП та висоти шару СЗМ. Як критерій оптимізації обрано продуктивність за фіксованої повноти поділу з урахуванням показників надійності. Побудовані рівняння регресії (поверхні відгуку) з достовірністю вище 95% забезпечують можливість прогнозування ефективності процесу сепарування за раціональних діапазонів варіювання параметрів ППП. Розроблені рішення створюють науково обґрунтовану основу для проектування ППП об’ємною структурою з підвищеною ефективністю та надійністю. У четвертому розділі представлено результати аналізу експериментів, спрямованих на перевірку адекватності аналітичних і чисельних моделей процесу сепарування СЗМ на ППП об’ємної структури. Визначено узгодженість експериментальних і розрахункових даних щодо динаміки СЗМ, технологічної продуктивності, надійності ППП. Комплекс отриманих результатів підтвердив достовірність попередніх теоретичних положень і забезпечив основу для подальшої оптимізації параметрів. Встановлені властивості СЗМ кукурудзи та соняшнику узгоджуються з довідковими даними й уточнюють вихідні параметри аналітичних та чисельних моделей. Експериментальні дослідження динаміки СЗМ із використанням високошвидкісної відеозйомки дозволили визначити середні швидкості руху і порівняти з даними аналітичних моделей: для дослідних умов розбіжність не перевищує 4,8%. Встановлено, що підвищення висоти ОЕ спричиняє зниження швидкості руху СЗМ на плоских ППП до 23%, а на циліндричних – до 8%. Коефіцієнти детермінації перевищили 0,98, що свідчить про повну відповідність даних аналітичних моделей та натурних експериментів. Досліджено вплив кінематичних параметрів на продуктивність дослідних плоских та циліндричних ППП при сепаруванні СЗМ кукурудзи та соняшнику. Розбіжність між аналітичними й експериментальними результатами не перевищила 3,6%, що підтверджує адекватність розроблених моделей. Дослідженнями зношування підтверджено істотну перевагу ППП об’ємної структури над базовими. Наявність ОЕ додає жорсткості ППП, що відображається на зниженні інтенсивності її зношення за товщиною. Для комплексного аналізу надійності ППП отримані значення коефіцієнтів та швидкості зношення. Крім того, розраховані граничні ресурси товщини підтвердили, що дослідні ППП мають подовжений термін служби ( до 10 733 годин для дослідних СЗМ), який на 64,4% перевищує ресурс базових ППП. Експериментально підтверджено значний вплив типу профілю та параметрів ОЕ на довговічність ППП. Експериментальний модальний аналіз дослідних ППП підтвердив високу точність КЕ-моделей: середнє відхилення власних частот не перевищує 4,4%. Це говорить про можливість подальшого практичного використання отриманої чисельної моделі для прогнозування резонансних режимів і втомної поведінки ППП. За результатами багатофакторної оптимізації за планом Бокса–Бенкіна визначено раціональні діапазони параметрів плоскої ППП: відносна висота ОЕ hr=0,46–0,51, кількість підшарів СЗМ NL=4,5–5,5, коефіцієнт проникності ε=0,270–0,285. У цих межах забезпечується максимальна продуктивність Q=0,030–0,039 кг/с. Адекватність моделі підтверджена за критерієм Фішера з довірчою ймовірністю 95%. Отримані експериментальні результати узагальнено у вигляді регресійних залежностей, що дозволяють прогнозувати ефективність, ресурс ППП і оптимальні параметри процесу сепарування. Підтверджено, що застосування ППП об’ємної структури забезпечує підвищення продуктивності, стабільність динамічних режимів і довговічність у порівнянні з традиційними конструкціями ППП. У п’ятому розділі проведена оцінка технологічної ефективності та надійності розроблених перфорованих просіювальних поверхонь та їх виробнича апробація. Випробування розроблених ППП об’ємної структури проведено на базі ТДВ «Племзавод «Михайлівка» (с.Андріївське Сумського району Сумської області), СТОВ «Промінь» Лебединського району Сумської області, протягом 2024 – 2025 рр. Для перевірки ефективності розроблених ППП було модернізовано сепаратори Петкус К-527 та БСХ-100. За результатами виробничих випробувань (табл.5.3) за рівних умов встановлено: ефективність процесу сепарування СЗМ кукурудзи та соняшнику розробленими ППП об’ємної структури порівняні з базовими збільшує продуктивність сепараторів на 20…30%; відсутність відмов та технологічних збоїв. Отримані результати також доводять, що застосування ОЕ на ППП дозволяє не лише підвищити технологічну ефективність сепарації, але й істотно збільшити довговічність конструкцій за рахунок зменшення зношування, стабілізації напруженого стану та відтермінування моменту втомного руйнування. Різниця між модельними й натурними даними не перевищує ±5 %, що для тривалих випробувань є високим рівнем відповідності. Додатково була проведена спільна (з представниками машинобудівного заводу ПрАТ Харківпродмаш) виробнича перевірка модернізованого сепаратору Buhler TAS 206A-5 з розробленими ППП об’ємної структури на ТОВ «Ханзе Агрі». В результаті перевірки доведено підвищення продуктивності сепаратору Buhler TAS 206A-5 на 24…30%, що склало при сепаруванні СЗМ кукурудзи – 165т/год та соняшнику – 87 т/год. В результаті тривалої безвідмовної роботи та наявної технологічної ефективності розроблені ППП з обґрунтованими раціональними параметрами впроваджені у серійне виробництво на ПрАТ Харківпродмаш та можуть бути виготовлені під замовлення. Річний економічний ефект на ПрАТ Харківпродмаш від впровадження результатів роботи у серійне виробництво розроблених ППП складає 126 тис. грн при їх щорічній програмі випуску в 100 штук. З аналізу питомих показників сепараторів встановлено, що за рахунок підвищення технологічної ефективності маємо зменшення витрат енергії на процес сепарування СЗМ розробленими ППП порівняно з базовими конструкціями на 11,1- 19,4%. Подібні зміни також характерні відносно витрат металу на забезпечення процесу сепарування СЗМ при використанні розроблених ППП, що становить на 8,7-21,2%. Річний економічний ефект від використання модернізованих сепараторів з ППП об’ємної структури за рахунок зменшення експлуатаційних витрат склав: на СТОВ «Промінь» Лебединського р-ну Сумської області – 108,5 тис.грн, на ТДВ «Племзавод «Михайлівка» с.Андріївське Сумського району Сумської області – 93,6 тис.грн. Відповідно до поставленої мети та задач у роботі отримані наступні результати: 1. На підставі оцінки і проведеного аналізу результатів досліджень щодо збільшення технологічної ефективності та надійності сепарувального обладнання встановлено, що існуючі ППП не задовольняють зростаючі вимоги виробництва. Для цього запропоновано використати розроблені ППП об’ємної структури, які складаються з отворів та об’ємних елементів розташованих між ними, забезпечують інтенсивне просіювання компонентів СЗМ та поліпшують жорсткість конструкції. Виконання науково-технічного завдання з обґрунтування параметрів ППП потребує теоретичного та експериментального опрацювання, проведення оптимізації за критеріями продуктивність та надійність. 2. За допомогою розробленої гідродинамічної модель руху СЗМ, в якій ураховано псевдозрідження шару, «сухо-фрикційну» складову зсувних напружень, що дало змогу отримати узагальнені рівняння швидкості СЗМ та продуктивності плоских/циліндричних ППП об’ємної структури. Кількісна ідентифікація структурного ефекту ОЕ, врахування конструктивних та кінематичних параметрів ППП дозволила отримати: поля швидкості СЗМ кукурудзи/соняшнику - 0,47–0,61 м/с / 0,34–0,69 м/с, продуктивність ППП до 7,92 кг/с / до 4,41 кг/с. Вперше виявлено вплив типу профілю (трикутний, напівколо та прямокутний) та параметрів ОЕ на динамічні показники СЗМ, який запропоновано оцінювати через узагальнений коефіцієнт Kv. 3. Проведення числового стимуляційного моделювання дозволило провести КЕ-аналіз напружено-деформованого стану ППП об’ємної структури з варіацією її товщини, типу профілю та параметрів ОЕ, завантаженням шаром СЗМ. Досліджено показники надійності ППП через ідентифікацію напружень, частот власних коливань та витривалість конструкції. Встановлено, що зменшення товщини ППП (внаслідок абразивного зношення) підвищує пікові напруження в центральних та периферійних зонах, тоді як використання певних профілів (напівколо) здатне компенсувати та екстенсифікувати (до 31%) подібний ріст. Визначено мінімальні допустимі параметри, які гарантують витривалість і нерезонансність конструкції ППП. 4. Втомна перевірка надійності ППП з ОЕ полягала в комплексному використанні методу Гудмана та DAF із прив’язкою до власних частот коливань поверхонь. Встановлені граничні значення товщин ППП hmin=0,60–0,92 мм, що забезпечують цільовий рівень σmax≤0,6 σeff для ППП з рядним/шаховим розташуванням ОЕ та навантаженням СЗМ. Для практичного використання запроваджено та облічені поправочні коефіцієнти частот Kpω, що дозволяють перераховувати власні частот коливань від базових суцільних пластин до ППП з різними типами ОЕ та схемами їх розташування. 5. Для перевірки аналітичних та чисельних моделей, уточненню діапазонів варіювання параметрів створено комплексну експериментальну методику для ідентифікації динамічних, технологічних і ресурсних параметрів процесу сепарування СЗМ, яка базується на оригінальних розроблених лабораторних установках та високоточному вимірювальному обладнанні: високошвидкісної відеозйомка, модальному аналізу із застосуванням сенсорів PCB та системи Simcenter Testlab 2019.1. Розроблені адаптовані методики визначення продуктивності, повноти поділу, швидкості руху компонентів та показників надійності ППП доповненні комплексними оціночними показниками (коефіцієнтами), які ураховують форми отворів, параметри об’ємну структуру ППП. 6. Експериментальними дослідженнями динаміки СЗМ за методом високошвидкісної відеозйомки встановлені діапазони швидкості шару СЗМ кукурудзи/соняшнику на плоских ППП: 0,093…0,110 м/с/ 0,0054…0,0070 м/с. Встановлено, що підвищення висоти ОЕ в дослідному діапазоні (до 4 мм) зменшує швидкість СЗМ до 23 % на плоских ППП і до 8% на циліндричних ППП. Відносна розбіжність між аналітичними та експериментальними результатами не перевищує 4,8 %, що підтверджує адекватність розробленої аналітичної моделі динаміки СЗМ. Встановлені залежності продуктивності ППП від їх констуктивно-кінематичних параметрів відповідають даним аналітичних моделей з розбіжністю 3,6%. Тривалими експериментальними дослідженнями встановлено, що розроблені ППП з ОЕ мають підвищений ресурс до 64,4 % порівняно з базовими ППП, що підтверджує позитивний вплив конструктиву на показники надійності. Результати досліджень довели, що використання ППП об’ємної структури забезпечує комплексне підвищення продуктивності процесу сепарування СЗМ та поліпшення надійності. 7. В результаті проведення багатофакторного експерименту процесу сепарування СМЗ за трирівневим планом Бокса–Бенкіна рекомендовані наступні раціональні значення конструктивно-технологічних параметрів плоскої ППП об’ємної структури: відносна висота ОЕ hr=0,46…0,51; кількість підшарів СЗМ NL=4,5…5,5; коефіцієнт проникності ε=0,270…0,285. Встановлено, що за визначеними параметрами максимальна продуктивність ППП становить Q=0,030 – 0,039 кг/с з перевіркою адекватності за критерієм Фішера (95 % довірчий рівень). 8. За результатами досліджень розроблено нормативно-технічну документацію на ППП об’ємної структури, яка впроваджена та використовується в серійному виробництві на ПрАТ «Харківпродмаш» (м.Харків) з річним економічним ефектом 126 тис.грн при річній програмі випуску 100 штук. Виробничими випробуваннями сепарувального обладнання модернізованого ППП об’ємної структури встановлено, що ефективність процесу сепарування СЗМ кукурудзи/соняшника підвищується на 20…30%, а довговічність ППП збільшується на 45-64%. Визначено, що інтенсифікація процесу сепарування СЗМ, за рахунок використання розроблених ППП об’ємної структури, супроводжується зниженням питомих енерго- та металоємностей на 11,1-19,4 % та 8,7-21,2 %, відповідно. Загальний щорічний економічний ефект від застосування модернізованих сепараторів у виробничих умовах СТОВ «Промінь» Лебединського р-ну Сумської області та на ТДВ «Племзавод «Михайлівка» с.Андріївське Сумського району Сумської області склав 203,1 тис. грн. Наукова новизна одержаних результатів: 1. Вперше встановлено функціональний взаємозв'язок між закономірностями продуктивності процесу сепарування СЗМ та параметрами ППП об’ємної структури за допомогою аналітичного моделювання, що дозволило кількісно технологічну ефективність та надійність сепарувального обладнання. 2. Вперше встановлені закономірності зміни власних частот коливань на напружень в ППП об’ємної структури за допомогою числового МКЕ моделювання, які оцінюють резонансні явища та визначають довговічність ППП. 3. Комплексно обґрунтуванні параметри ППП з ОЕ з врахуванням технологічних показників роботи сепарувальних машин і фізико-механічних властивостей компонентів СЗМ. 4. Отримав подальший розвиток: напрям моделювання поділу компонентів на ППП, який відрізняється врахуванням властивостей компонентів СЗМ, параметрів ОЕ. 5. Удосконалено: методи визначення програмованої ефективності процесу сепарування СЗМ на ППП, які доповнені критерієм надійності обладнання. Практичне значення одержаних результатів. За результатами теоретичних та експериментальних досліджень комплексно обґрунтовані раціональні параметри ППП з ОЕ, використання яких підвищує ефективність роботи сепарувальних машин. Новизна запропонованої конструкції ППП з ОЕ та способу підвищення ефективності сепарування СЗМ підтверджені патентами. Запропонована, науково-обґрунтована нова конструкція ППП складається з раціональних параметрів ОЕ та підвищує ефективність процесу сепарування СЗМ на 30…35%, що збільшує продуктивність сепарувальних машин на 24-28%, у порівнянні з існуючими. Розроблена нормативно-технічна документація нової конструкції ППП на решетні сепаратори типу TAS 206A-5 (Buhler) та БЦС, виготовлено дослідні зразки, які успішно пройшли тривалу апробацію у виробничих умовах при очищенні зернових СЗМ пшениці, кукурудзи та соняшнику. Модернізовані сепаратори апробовано у тривалих виробничих умовах ТОВ «Ханзе Агрі» (Сумська обл., Сумський р-н, смт. Степанівка). Загальний щорічний економічний ефект за рахунок зменшення експлуатаційних витрат склав 108 тис.грн. З 2024 року ПрАТ «Харківпродмаш» (м. Харків) впровадив у серійне виробництво решета з ОЕ з економічним ефектом 126 тис. грн при їх щорічній програмі випуску в 100 штук. Річний економічний ефект від використання модернізованих сепараторів з ППП об’ємної структури за рахунок зменшення експлуатаційних витрат склав: на СТОВ «Промінь» Лебединського р-ну Сумської області – 108,5 тис.грн, на ТДВ «Племзавод «Михайлівка» с.Андріївське Сумського району Сумської області – 93,6 тис.грн. Особистий внесок здобувача. Теоретичні та експериментальні результати досліджень, що виносяться на захист, отримані автором самостійно. У наукових роботах, які опубліковано у співавторстві, здобувачу належать: огляд і аналіз стану досліджень, визначення перспективних способів підвищення ефективності очищення отворів ППП; одержання математичної моделі динаміки СЗМ по розроблених ППП, обробка та аналіз результатів; експериментальна ідентифікація параметрів процесу сепарування СЗМ та обробка результатів; комплексне обґрунтування параметрів ППП з ОЕ та наведення рекомендацій щодо подальшого застосування розробки. Запропонована конструкція ППП з ОЕ та спосіб підвищення ефективності очищення отворів захищені патентами. Апробація результатів дисертації. Основні результати теоретичних і експериментальних досліджень дисертаційної роботи доповідалися, обговорювалися та отримали позитивні відгуки на науково-практичних конференціях (НПК): на ХІV Міжнародній НПК «Проблеми конструювання, виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки» (Кропивницький, ЦУНТУ, 8.11.2023 р.); на VΙ Міжнародній НПК «Інновації: теорія і практика» (Академія прикладних наук, Кропивницький, 6.12.2023 р.); на VΙ Всеукраїнській НПК «Проблеми та перспективи розвитку сільськогосподарського машинобудування» (ПДАУ, Полтава, 21.12.2023р.); на MSN 10th International Scientific Symposium "Advances in techniques of production and machine construction" (Lublin, 26.05.2024); на 3rd Workshop on Experimental and Computational Mechanics – WECM ‘24 (LUT, Lublin, 27.05.2024). Основні результати дисертаційної роботи, їх узагальнення та викладені наукові положення та висновки, що становлять суть роботи, отримані та сформульовані автором самостійно. The dissertation is devoted to solving a relevant scientific and practical problem of increasing the efficiency of the separation process of loose grain materials (LGM) through the substantiation of parameters of perforated sifting surfaces (PSS) with a volumetric structure. Solving this problem contributes to improving the technological efficiency and reliability of separation equipment, which is of particular importance for enhancing food security and is highly relevant for Ukraine. The object of the study is the separation process of loose grain materials and its relationship with the design parameters of perforated sifting surfaces. The subject of the study is the comprises the regularities of the dynamics of loose grain materials and the reliability of perforated sifting surfaces, as well as the substantiation of parameters of volumetric structured PSS that ensure the required productivity and durability of sifting surfaces in separation equipment. The purpose and tasks of research The purpose of the work is to increase the efficiency of the separation process of loose grain materials by substantiating the parameters of the developed PSS with a volumetric structure. To fulfill the set goal, the following tasks must be solved: 1. To analyze and identify promising methods for increasing the efficiency of the sieve-based separation process of loose grain materials; 2. To perform analytical and experimental determination of the velocity components of loose grain material particles on the developed PSS with volumetric elements, and to establish the regularities of changes in separation efficiency considering the properties of loose grain materials, as well as the design, kinematic, and technological parameters of the sifting surfaces; 3. To carry out a comprehensive substantiation of the design parameters of PSS with volumetric elements, taking into account operating kinematic regimes, specific loadings, and the physical and mechanical properties of loose grain materials; 4. To develop, manufacture, and conduct comparative industrial tests of the proposed PSS with volumetric elements in comparison with conventional designs, to determine the technical and economic efficiency of their application, and to implement them in serial production. General characteristics of the dissertation In the Introduction, the relevance of the dissertation topic and the choice of scientific objectives are substantiated; the purpose and objectives of the research are formulated; the scientific novelty and practical significance of the obtained results are defined; and information on approbation, structure, and scope of the dissertation is provided. In Chapter 1, a systematic analysis of the current state of LGM separation processes is carried out, and the main factors determining their efficiency are identified. It is established that limitations in productivity are primarily associated with imperfections in the design of PSS. A promising direction for increasing technological efficiency is identified as the intensification of intralayer motion of passing components through the use of additional volumetric elements that form a volumetric structure of the sifting surface. The application of such structurally modified PSS improves segregation conditions, activates the screening of material components, and intensifies the separation process of LGM as a whole without a significant increase in energy consumption. Based on the conducted analysis, a classification of PSS designs is developed, and a scientific and technical problem is formulated. The efficiency indicators of the separation process are defined in terms of the following criteria: productivity, separation completeness, and durability. This provided the basis for formulating the purpose and objectives of further research. In the second chapter, a theoretical framework for modeling the separation processes of LGM and for assessing the reliability of PSS is developed. A comparative analysis of classical and modern approaches to the mathematical description of LGM motion is performed, including analytical, semi-empirical, DEM-based, and hydrodynamic models. It is established that the latter approach, based on the Navier Stokes continuity and momentum equations, provides the most comprehensive description of the collective particle dynamics. Its application enables a correct evaluation of pressure, velocity, and density parameters of the LGM layer under the action of a vibrating PSS. To improve the accuracy of separation process modeling, a generalized model of LGM motion on a flat PSS with a volumetric structure is developed. The model accounts for layer porosity, rheological properties of the medium, and the influence of volumetric elements, which alter the stress–strain state of the layer. The model is based on the nonlinear rheology of granular materials in a pseudo-fluidized state, where the shear stress is described by a quadratic function of the shear rate. This formulation enables representation of the transition of LGM from a quasi-solid to a loosened flow regime. Equations of motion of the material layer are derived, taking into account dry friction, inertial-collisional effects, and local excess pressure. The solutions are obtained in the form of integral relationships that determine velocity and concentration profiles of components over the layer depth. For computational purposes, a quadratic approximation of particle concentration is employed, which adequately represents the distribution of impurity components. It is established that the local velocity gradient increases with decreasing porosity and increasing influence of volumetric elements. A structural coefficient ���� is introduced, which phenomenologically accounts for the effect of volumetric elements on the rheology of the layer and the kinematics of LGM components. Analytical dependencies demonstrate that increasing the vibration frequency and amplitude of the PSS reduces ����by 29.7–36.7%. It is determined that for corn LGM ���� = 0.12, while for sunflower LGM ���� = 0.043, which explains the differences in component motion velocity. The productivity of a flat PSS is determined integrally, taking into account the concentration profile, the width of the PSS, and its kinematic parameters. The obtained relationships describe variations in LGM motion velocity and productivity as functions of the design–kinematic parameters of the PSS, parameters of the volumetric elements, and material properties of the LGM. For cylindrical PSS, a separate analytical model of LGM dynamics in an annular layer is developed. The model accounts for the combined action of centrifugal, gravitational, inertial, and frictional forces acting on the components. A hydrodynamic analogy is applied, considering a variable viscosity coefficient across the thickness of the LGM layer. The resulting mathematical expressions allow determination of velocity, pressure, and productivity distributions of the PSS with regard to volumetric element parameters and LGM properties. Ranges of variation are established, and the influence of a generalized LGM property indicator, the dynamic viscosity coefficient, on component motion over the PSS is investigated. The viscosity of the pseudo fluidized LGM layer is identified as a function of the friction coefficient and layer height. It is established that the LGM motion velocity varies within 0.47–0.61 m/s for corn LGM and 0.34–0.69 m/s for sunflower LGM, while an increase in the height of volumetric elements within the investigated range reduces this velocity by 4.31–10.2%. The dynamic resistance of the medium is significantly influenced by the profile and parameters of the volumetric elements, which are investigated with respect to their effect on LGM motion velocity and PSS productivity. It is found that, under given conditions, maximum productivity is achieved when using PSS with volumetric elements having a triangular cross-section, where the increase reaches 1.2–9.2% for corn LGM and 1.65–9.19% for sunflower LGM compared to rectangular and semicircular volumetric elements. However, despite minimal resistance, the compromise design problem requires evaluation of separation quality of LGM components, which is addressed through subsequent experimental studies. The second chapter also presents numerical finite element (FE) modeling of the stress–strain state of the PSS under vibrational and mass loads. The finite element method is used to determine natural frequencies, vibration modes, and stress concentration zones. To simulate PSS wear processes, the surfaces are modeled as plates with variable thickness ranging from 1.0 to 0.6 mm, incorporating perforations and volumetric elements of different profile types. FE simulation results show that a 40% reduction in plate thickness decreases stiffness by a factor of three, significantly increasing the risk of resonant deformations. Stress concentration is localized between perforations and near volumetric elements, as confirmed by isoline fields. Additional loading from the LGM layer (192–250 Pa) causes a non-uniform stress distribution in the working zone of the PSS. It is established that the volumetric element profile substantially affects stress levels: semicircular profiles generate the lowest stress peaks, while triangular profiles increase them by 27.8–31%, and rectangular profiles by 14.2 15.1%. The probability of local stress growth with decreasing plate thickness and transition to continuous volumetric element profiles is consistent with stress concentration theory. Numerical FE modeling enables determination of variation ranges of natural vibration frequencies of the investigated PSS and identification of their pre-resonant values. Four probable vibration modes with the lowest natural frequencies are identified for the studied PSS. Corrective frequency coefficients ������are proposed to predict vibration frequencies relative to solid plates, thereby simplifying scientific investigations and engineering design of PSS. For fatigue strength assessment, the Goodman criterion is, for the first time, consistently combined with the dynamic amplification factor (DAF), identified from the frequency ratio �� = ��/����. Realistic limiting DAF values are obtained for the “worst-case” scenario – PSS with triangular volumetric element profiles operating with corn LGM at a final PSS thickness of ℎ =0.6mm. Based on regression equations and endurance conditions, threshold design thicknesses of PSS are determined for various combinations of volumetric element profile, arrangement scheme, and BLGM loading, at which deformation-free operation is achieved. PSS with semicircular volumetric element profiles demonstrate the highest reliability indicators compared to other volumetric element profiles. The developed analytical–numerical models provide an integrated scientific systematization with identification of significant effects and quantitative assessment of changes in separation process parameters of LGM and the service life of PSS. The third chapter presents the research program, objects, and methodology of experimental investigations aimed at verifying the analytical and numerical models of the separation process of LGM, determining technological efficiency, service life of PSS, and identifying their rational parameters. The research program was structured into three stages: identification of dynamic indicators and technological efficiency, determination of reliability indicators of PSS, and multicriteria optimization of LGM separation process parameters. Experimental studies were conducted on laboratory separators using standardized and specially developed methodologies. Multiple repetitions of experiments ensured statistical reliability of the results with an error not exceeding 5%. The experimental PSS included both stamped baseline designs with elongated perforations and newly developed designs with volumetric elements of triangular, rectangular, and semicircular profiles. The influence of profile type, arrangement, and PSS thickness on the dynamic indicators of LGM components of sunflower “Armagedon” and corn “Liubava 279 MV” was investigated. The methodology for assessing technological efficiency was based on determining productivity, specific loading, and separation completeness of components. The obtained dependencies made it possible to establish the influence of PSS kinematics and structure on the efficiency of LGM separation. The velocity of LGM component motion was identified using high-speed video recording (Phantom V9.1, 1000 frames/s), ensuring a measurement error not exceeding 2.5%. Reliability studies of PSS were carried out by measuring thickness wear and determining reliability coefficients ��. To verify dynamic calculations, modal analysis was performed using the Simcenter Testlab measurement system. The experimental conditions corresponded to numerical simulations (finite element method), and discrepancies in natural vibration frequencies did not exceed 4.3%, confirming the adequacy of the numerical FE models. Optimization of PSS parameters was performed using mathematical design of experiments with respect to three significant factors: height of volumetric elements, permeability coefficient of the PSS, and height of the LGM layer. Productivity at a fixed separation completeness, considering reliability indicators, was selected as the optimization criterion. The constructed regression equations (response surfaces) with reliability exceeding 95% enable prediction of separation process efficiency within rational ranges of PSS parameter variation. The developed solutions provide a scientifically substantiated basis for designing PSS with a volumetric structure, ensuring increased efficiency and reliability. The fourth chapter presents the results of analysis of experimental studies aimed at verifying the adequacy of analytical and numerical models of the LGM separation process on volumetric-structured PSS. Agreement between experimental and calculated data regarding LGM dynamics, technological productivity, and PSS reliability is established. The obtained results confirm the validity of the previously developed theoretical provisions and provide a basis for further parameter optimization. The experimentally determined properties of corn and sunflower LGM are consistent with reference data and refine the initial parameters of the analytical and numerical models. Experimental investigations of LGM dynamics using high-speed video recording made it possible to determine average motion velocities and compare them with analytical model predictions; under the investigated conditions, discrepancies did not exceed 4.8%. It is established that increasing the height of volumetric elements leads to a reduction in LGM motion velocity on flat PSS by up to 23%, and on cylindrical PSS by up to 8%. Coefficients of determination exceeded 0.98, indicating excellent agreement between analytical model predictions and full-scale experimental data. The influence of kinematic parameters on the productivity of experimental flat and cylindrical PSS during separation of corn and sunflower LGM was investigated. Discrepancies between analytical and experimental results did not exceed 3.6%, confirming the adequacy of the developed models. Wear studies confirmed the significant advantage of volumetric-structured PSS over baseline designs. The presence of volumetric elements increases the stiffness of the PSS, which manifests in a reduced intensity of thickness wear. For comprehensive reliability analysis, wear coefficients and wear rates were determined. In addition, calculated limiting thickness resources confirmed that the experimental PSS exhibit an extended service life (up to 10,733 hours for the investigated LGM), exceeding the service life of baseline PSS by 64.4%. A significant influence of volumetric element profile type and parameters on PSS durability was experimentally confirmed. Experimental modal analysis of the investigated PSS confirmed the high accuracy of FE models: the average deviation of natural frequencies did not exceed 4.4%. This indicates the feasibility of further practical application of the developed numerical model for predicting resonant regimes and fatigue behavior of PSS. Based on multifactor optimization using the Box–Behnken design, rational parameter ranges for flat PSS were determined: relative height of volumetric elements ℎ�� = 0.46–0.51, number of BLGM sublayers ���� = 4.5–5.5, and permeability coefficient �� = 0.270–0.285. Within these ranges, maximum productivity � � =0.030–0.039kg/s is achieved. Model adequacy was confirmed using the Fisher criterion with a confidence probability of 95%. The obtained experimental results are generalized in the form of regression relationships that allow prediction of efficiency, service life of PSS, and optimal parameters of the separation process. It is confirmed that the application of volumetric structured PSS ensures increased productivity, stability of dynamic regimes, and extended durability compared to traditional PSS designs. In the fifth chapter, an assessment of the technological efficiency and reliability of the developed PSS is carried out, along with their industrial validation. Production scale testing of the developed volumetric-structured PSS was conducted at agricultural enterprises TDV “Plemzavod Mykhailivka” (Andriivske village, Sumy District, Sumy Region, Ukraine), STOV “Promin” (Lebedyn District, Sumy Region, Ukraine) during 2024–2025. To verify the effectiveness of the developed PSS, the Petkus K-527 and BSKh 100 separators were modernized. According to the results of industrial trials, under identical operating conditions it was established that the use of volumetric-structured PSS for separation of LGM of corn and sunflower, compared to baseline designs, increases separator productivity by 20–30%, while ensuring the absence of failures and technological malfunctions. The obtained results also demonstrate that the application of volumetric elements on PSS not only enhances the technological efficiency of separation but also significantly increases structural durability by reducing wear intensity, stabilizing the stress state, and delaying the onset of fatigue failure. The discrepancy between model-based predictions and full-scale experimental data does not exceed ±5%, which represents a high level of agreement for long-term industrial testing. Additionally, joint industrial validation (together with representatives of a machine-building plant PJSC “Kharkivprodmash”) of a modernized Buhler TAS 206A-5 separator equipped with the developed volumetric-structured PSS was carried out on TOV “Khanze Agri”. The results confirmed an increase in the productivity of the Buhler TAS 206A-5 separator by 24–30%, corresponding to 165 t/h during separation of corn LGM and 87 t/h for sunflower LGM. As a result of prolonged failure-free operation and demonstrated technological efficiency, the developed PSS with substantiated rational parameters were implemented in serial production and can be manufactured upon request. The annual economic effect on PJSC “Kharkivprodmash” from the introduction of the developed PSS into serial production amounts to 126 thousand UAH, assuming an annual production volume of 100 units. Analysis of specific performance indicators of the separators shows that, due to increased technological efficiency, energy consumption for the LGM separation process using the developed PSS is reduced by 11.1–19.4% compared to baseline designs. Similar improvements are observed in terms of metal consumption required to ensure the separation process, which is reduced by 8.7–21.2% when using the developed volumetric-structured PSS. The annual economic effect resulting from the use of modernized separators equipped with volumetric-structured perforated sifting surfaces, due to reduced operating costs, amounted to 108.5 thousand UAH at STOV “Promin” (Lebedyn District, Sumy Region, Ukraine) and 93.6 thousand UAH at TDV “Plemzavod Mykhailivka” (Andriivske village, Sumy District, Sumy Region, Ukraine). In accordance with the set goal and tasks, the following results were obtained in the work: 1. Based on the assessment and comprehensive analysis of research results aimed at increasing the technological efficiency and reliability of separation equipment, it has been established that existing PSS no longer meet the growing demands of modern production. To address this limitation, volumetric-structured PSS have been proposed, consisting of perforations and volumetric elements arranged between them, which ensure intensified sifting of LGM components and improved structural stiffness. Fulfillment of the scientific and technical task of substantiating PSS parameters requires combined theoretical and experimental investigation, as well as optimization based on productivity and reliability criteria. 2. Using the developed hydrodynamic model of LGM motion, which accounts for layer pseudo-fluidization and the dry-friction component of shear stresses, generalized equations for LGM velocity and productivity of flat and cylindrical volumetric-structured PSS were obtained. Quantitative identification of the structural effect of volumetric elements, together with consideration of design and kinematic parameters of PSS, enabled determination of LGM velocity fields for corn/sunflower of 0.47–0.61 m/s and 0.34–0.69 m/s, respectively, and PSS productivity of up to 7.92 kg/s and 4.41 kg/s. For the first time, the influence of volumetric element profile type (triangular, semicircular, rectangular) and parameters on LGM dynamic characteristics was identified and proposed to be evaluated using a generalized structural coefficient 3. Numerical simulation made it possible to perform FE analysis of the stress strain state of volumetric-structured PSS with variation in thickness, volumetric element profile type and parameters, under loading by a LGM layer. Reliability indicators were investigated through identification of stress distributions, natural vibration frequencies, and structural endurance. It was established that a reduction in PSS thickness due to abrasive wear increases peak stresses in central and peripheral zones, while the use of specific profiles (semicircular) can compensate for and attenuate (up to 31%) this increase. Minimum allowable parameters ensuring endurance and non-resonant operation of PSS were determined. 4. Fatigue reliability assessment of PSS with volumetric elements was performed using a combined application of the Goodman method and the dynamic amplification factor (DAF), referenced to the natural vibration frequencies of the surfaces. Limiting thickness values of PSS ℎmin = 0.60–0.92mm were established, ensuring the target stress level ��max ≤ 0.6��efffor PSS with inline and staggered arrangements of volumetric elements under LGM loading. For practical application, corrective frequency coefficients ������were introduced and calculated, allowing conversion of natural frequencies from solid plates to volumetric-structured PSS with different volumetric element types and arrangement schemes. 5. To verify analytical and numerical models and refine parameter variation ranges, a comprehensive experimental methodology was developed for identification of dynamic, technological, and service-life parameters of the LGM separation process. The methodology is based on original laboratory test rigs and high-precision measuring equipment, including high-speed video recording, modal analysis using PCB sensors, and the Simcenter Testlab 2019.1 system. Adapted methods for determining productivity, separation completeness, component motion velocity, and PSS reliability indicators were developed and supplemented with integrated evaluation coefficients accounting for perforation geometry and volumetric structure parameters of PSS. 6. Experimental investigations of LGM dynamics using high-speed video recording established LGM layer velocity ranges on flat PSS of 0.093–0.110 m/s for corn and 0.0054–0.0070 m/s for sunflower. It was determined that increasing the height of volumetric elements within the investigated range (up to 4 mm) reduces LGM velocity by up to 23% on flat PSS and up to 8% on cylindrical PSS. The relative discrepancy between analytical and experimental results does not exceed 4.8%, confirming the adequacy of the developed analytical LGM dynamics model. The established dependencies of PSS productivity on design and kinematic parameters correspond to analytical model predictions with a discrepancy of 3.6%. Long-term experimental studies demonstrated that the developed volumetric-structured PSS exhibit an increased service life of up to 64.4% compared to baseline PSS, confirming the positive effect of the proposed design on reliability indicators. The results prove that the use of volumetric-structured PSS ensures a comprehensive increase in LGM separation productivity and reliability. 7. As a result of a multifactor experimental study of the LGM separation process based on a three-level Box–Behnken design, the following rational values of design and technological parameters for flat volumetric-structured PSS were recommended: relative volumetric element height ℎ�� = 0.46–0.51; number of BLGM sublayers � ��� =4.5–5.5; permeability coefficient �� = 0.270–0.285. Under these parameters, the maximum PSS productivity reaches �� = 0.030–0.039kg/s, with model adequacy confirmed by the Fisher criterion at a 95% confidence level. 8. Based on the research results, regulatory and technical documentation for volumetric-structured PSS was developed, implemented, and used in serial production at PJSC “Kharkivprodmash” (Kharkiv, Ukraine), yielding an annual economic effect of 126 thousand UAH with an annual production volume of 100 units. Industrial trials of separation equipment modernized with volumetric-structured PSS demonstrated that the efficiency of LGM separation for corn and sunflower increases by 20–30%, while PSS durability increases by 45–64%. It was determined that intensification of the LGM separation process through the use of the developed volumetric-structured PSS is accompanied by a reduction in specific energy and metal consumption by 11.1–19.4% and 8.7–21.2%, respectively. The total annual economic effect from the application of modernized separators under production conditions amounted to 203.1 thousand UAH. Scientific novelty of the obtained results: 1. For the first time, a functional relationship between the productivity patterns of the LGM separation process and the parameters of volumetric-structured PSS has been established by means of analytical modeling, which enabled quantitative assessment of the technological efficiency and reliability of separation equipment. 2. For the first time, regularities of variation of natural vibration frequencies and stress levels in volumetric-structured PSS have been determined using numerical finite element modeling, allowing evaluation of resonant phenomena and prediction of PSS durability. 3. The parameters of PSS with volumetric elements have been comprehensively substantiated with consideration of technological performance indicators of separation machines and the physical and mechanical properties of LGM components. 4. The direction of modeling the separation of components on PSS has been further developed by incorporating the properties of LGM components and the parameters of volumetric elements. 5. Methods for determining the programmed efficiency of the LGM separation process on PSS have been improved by supplementing them with equipment reliability criteria. The practical significance of the obtained results. Based on theoretical and experimental studies, rational parameters of PSS with volumetric elements have been comprehensively substantiated, the application of which increases the operating efficiency of separation machines. The novelty of the proposed PSS design with volumetric elements and the method for improving LGM separation efficiency is confirmed by patents. The proposed scientifically substantiated new PSS design, incorporating rational parameters of volumetric elements, increases the efficiency of the LGM separation process by 30–35%, which leads to an increase in the productivity of separation machines by 24–28% compared to existing designs. Regulatory and technical documentation for the new PSS design has been developed for sieve separators of the TAS 206A-5 (Bühler) and BCS types. Prototype samples were manufactured and successfully underwent long-term industrial validation during the cleaning of wheat, corn, and sunflower LGM. The modernized separators were tested under prolonged production conditions at LLC “Hanze Agri” (Stepanivka settlement, Sumy District, Sumy Region, Ukraine). The total annual economic effect due to reduced operating costs amounted to 108 thousand UAH. Since 2024, PJSC “Kharkivprodmash” (Kharkiv, Ukraine) has implemented the volumetric-element PSS in serial production, achieving an annual economic effect of 126 thousand UAH with an annual production program of 100 units. The annual economic effect from the use of modernized separators equipped with volumetric-structured PSS, due to reduced operating costs, amounted to 108.5 thousand UAH at STOV “Promin” (Lebedyn District, Sumy Region, Ukraine) and 93.6 thousand UAH at TDV “Plemzavod Mykhailivka” (Andriivske village, Sumy District, Sumy Region, Ukraine). The main results of the dissertation work, their summaries and the stated scientific propositions and conclusions, which constitute the essence of the work, were obtained and formulated by the author independently. 2026-01-01T00:00:00Z