Инженерные технологии и системы, 2023, том 33, № 4

Научный журнал
Основан в январе 1990 г.
Периодичность издания ‒  
4 раза в год

ISSN 2658-4123 (Print), 2658-6525 (Online)  

Vol. 33, no. 4. 2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ
ENGINEERING 
TECHNOLOGIES AND SYSTEMS

doi: 10.15507/2658-4123

Зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи,  
информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзоре), 
свидетельство ПИ № ФС77-74640 от 24.12.2018 г.
Подписной индекс – 70539

Founder and Publisher ‒ 
Federal State 
Budgetary Educational 
Institution  
of Higher Education 
“National Research  
Ogarev Mordovia 
State University”

The previous name until beginning of 2019: 
Mordovia University Bulletin

Founder, Publisher and Editorial House address: 
68/1 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, 
Republic of Mordovia,  
Russian Federation
Tel/Fax: +7 8342 481424 

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть 
опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата 
наук, на соискание ученой степени доктора наук (Перечень ВАК)
Индексируется и архивируется в Web of Science Core Collection (ESCI),  
Российском индексе научного цитирования (РИНЦ). 
Является членом Directory of Open Access Journals (DOAJ),  
Open Access Scholarly Publishers Association (OASPA),  
Committee on Publication Ethics (COPE),  
Ассоциации научных редакторов и издателей (АНРИ) и CrossRef

Адрес учредителя, издателя и редакции:
430005, Российская Федерация,  
Республика Мордовия,  
г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68/1
Тел./факс: +7 (8342) 48-14-24

Учредитель и издатель –  
федеральное государственное  
бюджетное образовательное  
учреждение высшего  
образования «Национальный  
исследовательский Мордовский  
государственный университет  
им. Н. П. Огарева»

Предыдущее название (до 2019 года):  
Вестник Мордовского университета  

Scientific journal
Founded in January 1990
Periodicity:  
Quarterly

doi: 10.15507/2658-4123.033.202304  

Том 33, № 4. 2023

© ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева», 2023

16+

 Том 33, № 4. 2023
ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

Инженерные технологии и системы
рецензируемый научный журнал открытого доступа

Цель научного журнала открытого доступа «Инженерные технологии и системы» – 
знакомство читателей с результатами оригинальных научных исследований 
в области агропромышленного комплекса и машиностроения России и зарубежных 
стран. Миссия журнала – создание международной площадки для научной дискуссии 
исследователей, обмена опытом и публикации актуальных достижений в сфере 
инженерных систем и технологий.
Журнал адресован исследователям и специалистам, работающим в машиностроении 
и сельском хозяйстве, преподавателям, аспирантам и студентам высших 
учебных заведений, а также широкому кругу читателей, интересующихся перспективными 
направлениями отечественной и зарубежной инженерии.
Редакция журнала осуществляет научное рецензирование (двустороннее слепое) 
всех поступающих статей. Рукопись статьи направляется на рецензирование 
для оценки ее научного содержания нескольким ведущим специалистам соответствующего 
профиля, имеющим научную специализацию, наиболее близкую к тематике 
статьи.
Редакция журнала реализует принцип нулевой толерантности к плагиату. Мониторинг 
некорректного цитирования осуществляется с помощью систем «Анти-
плагиат» и «iThenticate».
Распространение – Российская Федерация, зарубежные страны.
Журнал предоставляет открытый доступ к полным текстам публикаций, исходя 
из следующего принципа: открытый доступ к результатам исследований способствует 
увеличению глобального обмена знаниями.
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых 
должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание 
ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по 
научным специальностям и соответствующим им отраслям науки:
1.3.2. Приборы и методы экспериментальной физики (технические науки)
1.3.6. Оптика (технические науки)
1.3.13. Электрофизика, электрофизические установки (технические науки) 
2.5.3. Трение и износ в машинах (технические науки)
4.1.4. Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры 
(технические науки)
4.3.1. Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса 
(технические науки)
4.3.2. Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного 
комплекса (технические науки)

Журнал индексируется и архивируется в базах данных:
Web of Science Core Collection (ESCI)
Российском индексе научного цитирования (РИНЦ)

Журнал является членом Open Access Scholarly Publishers Association (OASPA), 
Directory of Open Access Journals (DOAJ), Committee on Publication 
Ethics (COPE), Ассоциации научных редакторов и издателей (АНРИ), CrossRef 
и международного сообщества рецензентов Publons 

Материалы журнала доступны по лицензии Creative Commons “Attributionˮ  
(«Атрибуция») 4.0 Всемирная

Vol. 33, no. 4. 2023
ENGINEERING TECHNOLOGIES AND SYSTEMS

Engineering Technologies and Systems
A peer-reviewed open access academic journal

The purpose of the open access academic journal Engineering Technologies and 
Systems is to introduce the readers to the results of original scientific research in 
the field of agroindustrial complex and mechanical engineering of Russia and fo-
reign countries. The mission of the journal is to create an international platform for 
scholarly disputes of researchers, exchange of experience and publication of the ar-
ticles on current achievements in the field of engineering systems and technologies.
The journal is addressed to researchers and specialists working in mechanical 
engineering and agriculture, teachers, postgraduates and students of higher educa-
tional institutions, and to a wide range of readers interested in advanced research 
directions of domestic and foreign engineering.
The Editorial Board reviews (double-blind review) all incoming papers. The 
manuscript of the article is sent for review to several leading specialists of the cor-
responding profile, who have scientific specialization closest to the subject of the 
article, to evaluate the scientific content. 
The Editorial Board follows the principle of zero tolerance to plagiarism. The incor-
rect citations shall be monitored with the help of Antiplagiat and iThenticate systems.
The journal is distributed in Russian Federation and other countries of the world.
The journal offers direct open access to full-text issues based on the following 
principle: open access to research results contributes to the global knowledge sharing. 
The journal is included in the List of the leading peer-reviewed scientific 
journals and publications, where basic scientific results of dissertations for the 
degrees of Doctor and Candidate of Sciences in scientific specialties and their re-
spective branches of science should be published (Higher Attestation Commission 
under the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation):
Instruments and Methods of Experimental Physics
Optics
Electrophysics, Electrophysical Installations
Friction and Wear in Machines
Gardening, Olericulture, Viticulture and Medicinal Plants
Technologies, Machinery and Equipment for Agroindustrial Complex
Electrotechnologies, Electrical Equipment and Power Supply of Agroindustrial 
Complex

The journal is indexed and archived by databases:
Web of Science Core Collection (ESCI)
Russian Index of Science Citation

The journal is a member of Open Access Scholarly Publishers Association (OASPA), 
Directory of Open Access Journals (DOAJ), Committee on Publication 
Ethics (COPE), Association of Scientific Editors and Publishers (ASEP), CrossRef  
and the international community of reviewers Publons

All the materials of the Engineering Technologies and Systems journal are available 
under Creative Commons “Attribution” 4.0 license

 Том 33, № 4. 2023
ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Сенин Петр Васильевич – главный редактор, доктор технических наук, профессор, 
и. о. первого проректора ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева», ORCID: 0000-0003-3400-7780, 
vice-rector-innov@adm.mrsu.ru (Саранск, Российская Федерация)
Левцев Алексей Павлович – заместитель главного редактора, доктор 
технических наук, профессор, заведующий кафедрой теплоэнергетических систем 
ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева», ORCID: 0000-0003-2429-6777, levtzevap@mail.ru  
(Саранск, Российская Федерация)
Гордина Светлана Викторовна – ответственный секретарь, кандидат педагогических наук, 
ORCID: 0000-0003-2265-418X, vestnik_mrsu@mail.ru (Саранск, Российская Федерация)

Аллахвердиев Сурхай Рагим оглы – доктор биологических наук, академик Российской Академии 
Естествознания, профессор кафедры экологии и природопользования ФГБОУ ВО «Московский 
педагогический государственный университет» (Москва, Российская Федерация); профессор кафедры 
лесной индустрии Бартынского государственного университета (Бартын, Турция)
Астахов Михаил Владимирович – доктор технических наук, профессор кафедры колесных 
машин и прикладной механики Калужского филиала ФГБОУ ВО «Московский государственный 
технический университет им. Н. Э. Баумана», ORCID: 0000-0001-8675-1611  
(Калуга, Российская Федерация)
Булгаков Алексей Григорьевич – доктор технических наук, профессор кафедры промышленного 
и гражданского строительства ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет» 
(Курск, Российская Федерация); профессор строительного факультета Дрезденского технического 
университета, ORCID: 0000-0003-4261-9840 (Дрезден, Германия)
Гербер Юрий Борисович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой 
технологии и оборудования производства и переработки продукции животноводства ФГАОУ ВО 
«КФУ им. В. И. Вернадского», ORCID: 0000-0003-3224-6833 (Симферополь, Российская Федерация)
Чжень Дайфен – Ph.D., профессор, декан Школы энергетики Цзянсуского университета науки 
и технологии, директор Международной объединенной лаборатории по экологической энергетике 
судов и контролю выбросов Цзянсу, ORCID: 0000-0002-4110-2199  
(Чжэньцзян, Китай)
Димитров Валерий Петрович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой 
управления качеством ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет»,  
ORCID: 0000-0003-1439-1674 (Ростов-на-Дону, Российская Федерация)
Жачкин Сергей Юрьевич – доктор технических наук, профессор кафедры автоматизированного 
оборудования машиностроительного производства ФГБОУ ВО «Воронежский государственный 
технический университет», ORCID: 0000-0002-1844-5011  
(Воронеж, Российская Федерация)
Железникова Ольга Евгеньевна – кандидат технических наук, доцент, директор  
Института электроники и светотехники ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева»  
(Саранск, Российская Федерация)
Игумнов Леонид Александрович – доктор физико-математических наук, профессор, главный 
научный сотрудник Научно-исследовательского института механики ФГАОУ ВО «Национальный 
исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского», 
ORCID: 0000-0003-3035-0119 (Нижний Новгород, Российская Федерация)
Истомина Наталья Леонидовна – доктор физико-математических наук, начальник отдела 
физических наук Российской академии наук, заместитель академика-секретаря по научно-
организационной работе ОФН РАН; профессор кафедры управления инновациями ФГБОУ ВО 
«Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»; главный 
редактор научно-технического журнала «Фотоника», ORCID: 0000-0001-6008-1226 (Москва, 
Российская Федерация)
Кечемайкин Владимир Николаевич – кандидат экономических наук, доцент, директор 
Рузаевского института машиностроения ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева»,   
(Саранск, Российская Федерация)
Котин Александр Владимирович – доктор технических наук, профессор кафедры механизации 
переработки сельскохозяйственной продукции ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева»,  
ORCID: 0000-0001-8235-0052 (Саранск, Российская Федерация)

Vol. 33, no. 4. 2023
ENGINEERING TECHNOLOGIES AND SYSTEMS

Кусмарцев Федор Васильевич – Ph.D., декан физического факультета Университета Лафборо 
(Лафборо, Великобритания); профессор Колледжа искусств и наук Университета Халифы  
(Абу-Даби, ОАЭ)
Кухарев Олег Николаевич – доктор технических наук, профессор, ректор  
ФГБОУ ВО «Пензенский государственный аграрный университет», ORCID: 0000-0002-3519-4066  
(Пенза, Российская Федерация)
Лобачевский Яков Петрович – доктор технических наук, профессор, академик РАН, первый 
заместитель директора ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»;  
академик-секретарь Отделения сельскохозяйственных наук РАН, ORCID: 0000-0001-7863-2962  
(Москва, Российская Федерация)
Микаева Светлана Анатольевна – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры 
электроники ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»,  
ORCID: 0000-0001-6992-455X (Москва, Российская Федерация)
Несмиян Андрей Юрьевич – доктор технических наук, доцент, заместитель директора по 
научной работе и инновациям Азово-Черноморского инженерного института  
ФГБОУ ВО «Донской ГАУ», ORCID: 0000-0002-5556-1767 (Зерноград, Российская Федерация)
Остриков Валерий Васильевич – доктор технических наук, профессор, заведующий 
лабораторией использования смазочных материалов и отработанных нефтепродуктов  
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники 
и нефтепродуктов в сельском хозяйстве», ORCID: 0000-0003-2927-768X  
(Тамбов, Российская Федерация)
Плотников Сергей Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры технологии 
машиностроения ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»,  
ORCID: 0000-0002-8887-4591 (Киров, Российская Федерация)
Прытков Юрий Николаевич – доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры зоотехники 
им. профессора С. А. Лапшина ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева»  
(Саранск, Российская Федерация)
Рудик Феликс Яковлевич – доктор технических наук, профессор кафедры технологий продуктов 
питания ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет  
имени Н. И. Вавилова», ORCID: 0000-0001-8444-0115 (Саратов, Российская Федерация)
Рябочкина Полина Анатольевна – доктор физико-математических наук, профессор,  
научный руководитель лаборатории оптической спектроскопии лазерных материалов  
ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарева», ORCID: 0000-0001-8503-8486  
(Саранск, Российская Федерация)
Салем Абдель-Бадех Мохамед – доктор наук в области компьютерных технологий, заслуженный 
профессор, руководитель исследовательских лабораторий в области искусственного интеллекта 
и знаний, профессор факультета компьютерных и информационных наук университета Айн Шамс, 
ORCID: 0000-0003-0268-6539 (Каир, Египет)
Симдянкин Аркадий Анатольевич – доктор технических наук, профессор кафедры технической 
эксплуатации транспорта ФГБОУ ВО «Рязанский государственный агротехнологический 
университет им. П. А. Костычева», ORCID: 0000-0001-9761-6183 (Рязань, Российская Федерация) 
Скрябин Владимир Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры технологий 
и оборудования машиностроения ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», 
ORCID: 0000-0001-7156-9198 (Пенза, Российская Федерация)
Тарасов Евгений Михайлович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой 
автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте ФГБОУ ВО «Самарский 
государственный университет путей сообщения», ORCID: 0000-0003-2717-7343  
(Самара, Российская Федерация)
Фатыхов Юрий Адгамович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой 
инжиниринга технологического оборудования Института агроинженерии и пищевых систем 
Калининградского государственного технического университета, ORCID: 0000-0002-8189-0433 
(Калининград, Российская Федерация)
Федулова Лилия Вячеславовна – доктор технических наук, профессор РАН, заведующий 
экспериментальной клиникой лаборатории биологически активных веществ животного 
происхождения ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В. М. Горбатова» РАН,  
ORCID: 0000-0003-3573-930X (Москва, Российская Федерация)
Шишелова Тамара Ильинична – доктор технических наук, профессор кафедры физики  
ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»  
(Иркутск, Российская Федерация)

 Том 33, № 4. 2023
ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

EDITORIAL BOARD

Petr V. Senin – Editor-in-Chief, Dr.Sci. (Engr.), Professor, Acting First Vice-Rector, National Research 
Mordovia State University, ORCID: 0000-0003-3400-7780, vice-rector-innov@adm.mrsu.ru  
(Saransk, Russian Federation)

Alexey P. Levtsev – Deputy Editor-in-Chief, Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Chair of Heat 
and Power Systems, National Research Mordovia State University, ORCID: 0000-0003-2429-6777, 
levtzevap@mail.ru (Saransk, Russian Federation)

Svetlana V. Gordina – Executive Editor, Cand.Sci. (Ped.), ORCID: 0000-0003-2265-418X,  
vestnik_mrsu@mail.ru (Saransk, Russian Federation)

Surkhay Allahverdiyev – Dr.Sci. (Biol.), Academician of the Russian Academy of Natural Sciences, 
Professor of the Chair of Ecology and Nature Management, Moscow Pedagogical State University 
(Moscow, Russian Federation); Head of the Forest Industry Chair, Bartin University (Bartin, Turkey)

Mikhail V. Astakhov – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Wheeled Machines and Applied 
Mechanics, Kaluga Branch of Bauman Moscow State Technical University,  
ORCID: 0000-0001-8675-1611 (Kaluga, Russian Federation)

Alexey G. Bulgakov – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Industrial and Civil Engineering, 
Southwest State University (Kursk, Russian Federation); Professor of the Faculty of Civil Engineering, 
Dresden University of Technology, ORCID: 0000-0003-4261-9840 (Dresden, Germany)

Daifen Chen – Ph.D., Professor, Dean of the School of Energy and Power, Jiangsu University of Science 
and Technology; Director of the International Joint Laboratory of Ship Green Power and Emission 
Control of Jiangsu, ORCID: 0000-0002-4110-2199 (Zhenjiang, China)

Valeriy P. Dimitrov – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Chair of Quality Management, Don State 
Technical University, ORCID: 0000-0003-1439-1674 (Rostov-on-Don, Russian Federation)

Yury A. Fatykhov – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Chair of Process Equipment Engineering of 
Institute of Agricultural Engineering and Food Systems, Kaliningrad State Technical University,  
ORCID: 0000-0002-8189-0433 (Kaliningrad, Russian Federation)

Liliya V. Fedulova – Dr.Sci. (Engr.), Professor of RAS, Head of the Experimental Clinic of the Laboratory 
of Bioactive Substances of Animal Origin, V. M. Gorbatov Federal Research Center of Food Systems, 
Russian Academy of Sciences, ORCID: 0000-0003-3573-930X (Moscow, Russian Federation)

Yuriy B. Gerber – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Chair of Technology and Equipment for 
Producing and Processing Livestock Products, V. I. Vernadsky Crimean Federal University,   
ORCID: 0000-0003-3224-6833 (Simferopol, Russian Federation) 

Leonid A. Igumnov – Dr.Sci. (Phys.-Math.), Professor, Principal Researcher of Research Institute 
of Mechanics, Lobachevsky Nizhniy Novgorod State University, ORCID: 0000-0003-3035-0119 
(Nizhniy Novgorod, Russian Federation)

Natalia L. Istomina – Dr.Sci. (Phys.-Math.), Head of Physical Sciences Department, Russian Academy 
of Sciences, Deputy of Academic Secretary for Scientific and Organizational Work; Professor of the 
Innovation Management Chair, Moscow Aviation Institute (National Research University);  
Editor-in-Chief, Photonics Russia,  ORCID: 0000-0001-6008-1226 (Moscow, Russian Federation)

Vladimir N. Kechemaykin – Cand.Sci. (Econ.), Associate Professor, Director of the Ruzaevka Institute of 
Mechanical Engineering, National Research Mordovia State University (Saransk, Russian Federation)

Alexander V. Kotin – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Mechanization of Agricultural 
Production Processing, National Research Mordovia State University, ORCID: 0000-0001-8235-0052  
(Saransk, Russian Federation)

Vol. 33, no. 4. 2023
ENGINEERING TECHNOLOGIES AND SYSTEMS

Oleg N. Kukharev – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Rector of Penza State Agrarian University,  
ORCID: 0000-0002-3519-4066 (Penza, Russian Federation)

Fedor V. Kusmartsev – Ph.D., Head of the Physics Department, Loughborough University 
(Loughborough, Great Britain); Professor of the College of Arts and Sciences, Khalifa University   
(Abu Dhabi, UAE)

Yakov P. Lobachevskiy – Dr.Sci. (Engr.), Professor, First Deputy Director, Federal Scientific 
Agroengineering Center VIM; Academician-Secretary of the Department of Agricultural Sciences of 
RAS, Academician of RAS, ORCID: 0000-0001-7863-2962  
(Moscow, Russian Federation)

Svetlana A. Mikayeva – Dr.Sci. (Engr.), Associate Professor, Professor of the Chair of Еlectronics, 
MIREA – Russian Technological University, ORCID: 0000-0001-6992-455X  
(Moscow, Russian Federation)

Andrey Yu. Nesmiyan – Dr.Sci. (Engr.), Associate Professor, Deputy Director for Research and 
Innovation, Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agrarian University,  
ORCID: 0000-0002-5556-1767 (Zernograd, Russian Federation)

Valeriy V. Ostrikov – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Laboratory for the Use of Lubricants and 
Processed Oil Products, All-Russian Research Institute for Use of Machinery and Petroleum Products in 
Agriculture, ORCID: 0000-0003-2927-768X (Tambov, Russian Federation)

Sergey A. Plotnikov – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Mechanical Engineering Technology, 
Vyatka State University, ORCID: 0000-0002-8887-4591 (Kirov, Russian Federation)

Yuriy N. Prytkov – Dr.Sci. (Agric.), Professor of the Prof. S. A. Lapshin Chair of Zootechnics,  
National Research Mordovia State University (Saransk, Russian Federation)

Feliks Ya. Rudik – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Technologies of Food Products, Saratov 
State Agrarian University,  ORCID: 0000-0001-8444-0115 (Saratov, Russian Federation)

Polina A. Ryabochkina – Dr.Sci. (Phys.-Math.), Professor, Chief Scientific Officer of the Laboratory of 
Optical Spectroscopy of Laser Materials, National Research Mordovia State University,  
ORCID: 0000-0001-8503-8486 (Saransk, Russian Federation)

Abdel-Badeeh M. Salem – Dr.Sci. (CS), Professor Emeritus, Head of Artificial Intelligence and 
Knowledge Engineering Research Labs, Professor of the Faculty of Computer and Information Sciences, 
Ain Shams University, ORCID: 0000-0003-0268-6539 (Cairo, Egypt)

Tamara I. Shishelova – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Physics, Irkutsk National Research 
Technical University (Irkutsk, Russian Federation)

Arkadii A. Simdiankin – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Тechnical Оperation of Тransport, 
Ryazan State Agrotechnological University, ORCID: 0000-0001-9761-6183  
(Ryazan, Russian Federation)

Vladimir A. Skryabin – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Technology and Equipment in 
Mechanical Engineering, Penza State University, ORCID: 0000-0001-7156-9198  
(Penza, Russian Federation)

Evgeniy M. Tarasov – Dr.Sci. (Engr.), Professor, Head of the Chair of Automatics, Telemechanics  
and Communication on Railway Transport, Samara State Transport University,   
ORCID: 0000-0003-2717-7343 (Samara, Russian Federation)

Sergey Yu. Zhachkin – Dr.Sci. (Engr.), Professor of the Chair of Automated Equipment for Machine 
Building Production, Voronezh State Technical University,  ORCID: 0000-0002-1844-5011  
(Voronezh, Russian Federation)

Olga Ye. Zheleznikova – Cand.Sci. (Engr.), Associate Professor, Director of the Institute of Electronics 
and Light Engineering, National Research Mordovia State University  
(Saransk, Russian Federation)

 Том 33, № 4. 2023
ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Лобачевский Я. П., Шемякин А. В., Лимаренко Н. В., Успенский И. А.,  
Юхин И. А. Контрфактуальный анализ эффективности обеззараживания органических  
отходов животноводства  466
Чаплыгин М. Е., Жалнин Э. В., Шибряева Л. С., Подзоров А. В. Закономерности 
влияния густоты посева озимой пшеницы на ее урожайность  ......................................................  490
Лачуга Ю. Ф., Месхи Б. Ч., Пахомов В. И., Рудой Д. В., Камбулов С. И.,  
Мальцева Т. А. Исследование изменения аминокислотного состава зерновых колосовых  
культур в процессе созревания  ..........................................................................................................  508

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

Труфляк Е. В., Потебня А. Н. Параметры и режимы работы срезающе-измельчающего 
аппарата  ............................................................................................................................................... 524
Зинцов А. Н., Ковалев М. М., Перов Г. А., Перов М. Г., Добрецов В. А. Влияние 
процессов вспушивания ленты стеблей льна на структурные параметры слоя ...........................  542

ПИЩЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Каповский Б. Р., Пчелкина В. А., Дыдыкин А. С. Применение нечеткой и четкой 
математических моделей в гибридном управлении процессом одностадийного измельчения 
замороженного мясного сырья  ...........................................................................................................  558

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Калабкин А. А., Кузнецов Е. А., Ивлиев С. Н., Ашрятов А. А.  
Калабкин В. А., Мусатов А. С. Разработка светодиодного фитооблучателя для выращивания 
растений в теплицах  ............................................................................................................................ 585 
Балджи М. С., Далджали А. Анализ мощности электромагнитных сборщиков 
с тороидальным сердечником для линий электропередачи  ............................................................ 599 

Информация для авторов и читателей  ................................................................................  612

http://vestnik.mrsu.ru
doi: 10.15507/2658-4123.033.202304
ISSN Print 2658-4123
ISSN Online 2658-6525 

Vol. 33, no. 4. 2023
ENGINEERING TECHNOLOGIES AND SYSTEMS

http://vestnik.mrsu.ru
doi: 10.15507/2658-4123.033.202304

CONTENTS

TECHNOLOGIES, MACHINERY AND EQUIPMENT

Lobachevsky Ya. P., Shemyakin A. V., Limarenko N. V., Uspensky I. A.,  
Yukhin I. A. Counterfactual Analysis of the Efficiency of Decontamination of Livestock  
Production Organic Wastes  ...................................................................................................................  466
Chaplygin M. E., Zhalnin E. V., Shibryaeva L. S., Podzorov A. V. Patterns of Influence  
of Winter Wheat Sowing Density on Its Yield  ..................................................................................... 490
Lachuga Yu. F., Meskhi B. Ch., Pakhomov V. I., Rudoy D. V., Kambulov S. I.,  
Maltseva T. A. Study of Changes in the Amino Acid Composition of Spiked Cereals during  
the Ripening Process  ............................................................................................................................. 508

AGRICULTURAL ENGINEERING

Truflyak Е. V., Potebnya A. N. Parameters and Operation Modes of the Cutting  
and Chopping Apparatus  .......................................................................................................................  524
Zintsov A. N., Kovalev M. M., Perov G. A., Perov M. G., Dobretsov V. A. Influence  
of the Processes of Fluffing the Flax Stem Strips on the Structural Parameters of the Layer  ............ 542

FOOD SYSTEMS

Kapovskiy B. R., Pchelkina V. A., Dydykin A. S. Application of Fuzzy and Clear  
Mathematical Models in Hybrid Control of the Process of Single-Stage Mincing of Frozen Meat  ...  558

ELECTRICAL TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT

Kalabkin A. A., Kuznetsov E. A., Ivliyev S. N., Ashryatov A. A., Kalabkin V. A.,  
Musatov A. S. The Development of LED Grow Light for Greenhouse Cultivation  ..........................  585
Balci M. S., Dalcali A. Power Analysis of Toroidal Core Electromagnetic Energy Harvesters  
for Transmission Lines  ..........................................................................................................................  599

Information for Authors and Readers of the Journal ............................................................... 612

ISSN Print 2658-4123
ISSN Online 2658-6525

466

ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ
 Том 33, № 4. 2023

Оригинальная статья

Контрфактуальный анализ эффективности 
обеззараживания органических отходов 
животноводства

Я. П. Лобачевский 1, А. В. Шемякин 2, Н. В. Лимаренко 2,3 ,
И. А. Успенский 2, И. А. Юхин 2

1 Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ  
(гМосква, Российская Федерация)
2 Рязанский государственный агротехнологический университет 
имени ПАКостычева (гРязань, Российская Федерация)
3 Донской государственный технический университет 
(гРостов-на-Дону, Российская Федерация)
 limarenkodstu@yandexru

Аннотация
ВведениеРеализация указа президента Российской Федерации, направленного 
на обеспечение продовольственной безопасности страны, требует индустриализации 
агропромышленного комплекса. Животноводство является сектором агропромышленного 
комплекса, образующим наибольшее количество отходов органического 
происхождения, являющихся потенциальными энергоносителями: 
подстилочный и бесподстилочный навоз, технологические стоки и т. п. Согласно 
данным Росстата и результатам исследований годовой объем навоза, образуемый 
от хозяйств, составляет порядка 43,3–45,1 млн тонн, при этом присутствует тренд 
роста. Используемый энергетический потенциал от всего объема не превышает 
40 %. Повысить эффективность использования энергетического потенциала органических 
отходов животноводства возможно путем внедрения цифровизированных 
решений. Стратегическим инструментом, обеспечивающим эффективную индустриализацию 
отрасли, является внедрение прикладных программных продуктов, 
обеспечивающих рост экологического и энергетического эффектов. 
Цель статьиКонтрфактуальная оценка эффективности модели обеззараживания 
свиного бесподстилочного навоза в активаторе обеззараживания.
Материалы и методыКонтрфактуальный анализ – инструмент формализации 
сложных, многофакторных процессов, обеспечивающий их последующую цифро-
визацию. Его суть заключается в «опросе» анализируемой модели, посредством 
которого определяются значения варьируемых переменных, обеспечивающие изменения 
и приводящие к отклонению отклика за пределы граничных условий при 

УДК 631.862.002.8 
doi: 10.15507/2658-4123.033.202304.466-489

http://vestnik.mrsu.ru
ISSN Print 2658-4123
ISSN Online 2658-6525 
ТЕХНОЛОГИИ, МАШИНЫ 
И ОБОРУДОВАНИЕ /
 TECHNOLOGIES, MACHINERY 
AND EQUIPMENT

© Лобачевский ЯП, Шемякин АВ, Лимаренко НВ, Успенский ИА, Юхин ИА, 2023  

 Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License.
 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

467

ENGINEERING TECHNOLOGIES AND SYSTEMS
Vol. 33, no. 4. 2023

Technologies, machinery and equipment

интерпретации. Преимуществом контрфактуального анализа является устойчивость 
и прозрачность модели к внешним воздействиям в ходе машинного обучения. Объектом 
исследования являлся свиной бесподстилочный навоз влажностью 88–98 %, 
предметом – контрфактуальный анализ зависимости числа колониеобразующих еде-
ниц общих колиформных бактерий (далее ‒ КОЕ ОКБ) от времени экспозиции в активаторе, 
концентрации активного хлора, массы рабочих тел, магнитной индукции, 
влажности бесподстилочного навоза.
Результаты исследованияРезультаты контрфактуальной оценки и анализа с использованием 
языка программирования Python и среды PyCharm 2022.2 представлены 
в таблицах. Контрфактуальная оценка позволила выделить диапазоны варьирования 
факторов, использование которых способно представлять потенциал граничных 
условий при решении оптимизационной задачи. Ячейки данных значений выделены 
серо-голубым цветом. Наиболее предпочтительные диапазоны, основанные на 
контрфактуальной оценке, находятся в ячейках, выделенных зелёным цветом.
Обсуждение и заключениеОбоснована перспективность использования активного 
хлора в сочетании с воздействием шаровых ферромагнитных рабочих тел как активатора 
обеззараживания. На основании контрфактуальной оценки установлено, что наиболее 
значимыми факторами, определяющими эффективность обеззараживания свиного 
бесподстилочного навоза по числу КОЕ ОКБ, являются: магнитная индукция в рабочей 
зоне индуктора активатора, концентрация активного хлора, время экспозиции. 

Ключевые слова: цифровизация агропромышленного комплекса, прикладные 
цифровые продукты, контрфактуальный анализ, свиной бесподстилочный навоз, 
эффективность обеззараживания, активатор обеззараживания, число колониеобра-
зующих единиц

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование: исследование выполнено в рамках Госзадания Министерства 
сельского хозяйства Российской Федерации на тему: «Совершенствование методов 
обеззараживания стоков сельскохозяйственных предприятий», номер государственного 
учёта в ЕГИСУ НИОКТР АААА-А16-116060910025-5. 

Для цитирования: Контрфактуальный анализ эффективности обеззараживания 
органических отходов животноводства / Я. П. Лобачевский [и др.] // Инженерные 
технологии и системы. 2023. Т. 33, № 4. С. 466–489. https://doi.org/10.15507/2658-
4123.033.202304.466-489

Original article
Counterfactual Analysis of the Efficiency  
of Decontamination of Livestock Production  
Organic Wastes
Ya. P. Lobachevsky a, A. V. Shemyakin b, N. V. Limarenko b,c , 
I. A. Uspensky b, I. A. Yukhin b

a Federal Scientific Agroengineering Center VIM 
(Moscow, Russian Federation)
b Ryazan State Agrotechnological University  
named after PAKostychev (Ryazan, Russian Federation)
c Don State Technical University
(Rostov-on-Don, Russian Federation)
 limarenkodstu@yandexru

Abstract
IntroductionThe implementation of the decree of the President of the Russian Federation 
is aimed at ensuring the food security of the country and requires the industrialization 
of the agro-industrial sector. The effectiveness of industrialization depends on the use 

468

ИНЖЕНЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ
 Том 33, № 4. 2023

Технологии, машины и оборудование

of automated, intelligent solutions at all stages of implementing technological proces-
ses. Livestock is an agro-industrial sector generating the largest amount of organic waste 
materials, which are potential energy carriers: litter, liquid manure, process effluents, etc. 
According to the data from the Russian Statistics Committee and the research results, the 
annual volume of manure generated from farms is from 43.3 to 45.1 million tons, while 
there is an upward trend. The used energy potential from the entire volume does not ex-
ceed 40%. It is possible to increase the efficiency of using the energy potential of organic 
animal waste materials through implementing digitalized solutions. A strategic tool for the 
effective industrialization of livestock is the implementation of application software pro-
ducts that ensure the growth of ecological and energy effects.
Aim of the ArticleThe aim of the study is a counterfactual evaluation of the efficiency of 
the model for decontaminating liquid pig manure in the decontamination activator.
Materials and MethodsCounterfactual analysis is a tool for formalizing complex, multifac-
torial processes to ensure their subsequent digitalization. The essence of the analysis consists 
in a “surveyˮ of the analyzed model through which the values of variables are determined 
providing changes that lead to a deviation of the response beyond the boundary conditions 
during interpretation. The advantage of counterfactual analysis is the stability and transpar-
ency of the model to external influences during machine learning.
It is known that the representative pathogenic markers of the decontamination efficiency of 
liquid pig manure are helminth eggs and the number of colony-forming units of common co-
liform bacteria (CFU CCB). However, for testing and implementing an algorithm for coun-
terfactual analysis of a mathematical model, it is acceptable to use the number of CFU CCB.
The object of the study was liquid pig manure with a humidity from 88% to 98%, the sub-
ject was a counterfactual analysis of the dependence of the number of CFU CCB on the 
exposure time in the activator, the concentration of active chlorine, the mass of working 
bodies, magnetic induction, and liquid manure humidity.
ResultsThe results of counterfactual evaluation and analysis carried with the use of the 
Python programming language and the PyCharm 2022.2 environment are presented in 
the tables. The counterfactual evaluation made it possible to identify ranges of variation 
of factors, the use of which can represent the potential of boundary conditions in solving 
the optimization problem. The cells of these values are highlighted in grey-blue. The most 
preferred ranges based on counterfactual evaluation are in the cells highlighted in green.
Discussion and ConclusionsThere has been substantiated the prospects of using active 
chlorine in combination with the influence of ferromagnetic working bodies moving in an 
alternating rotating electromagnetic field as a decontamination activator. On the basis of 
counterfactual evaluation it was established that the most significant factors for determin-
ing the efficiency of decontamination of liquid pig manure by the number of CFU CCB 
are: magnetic induction in the working zone of the activator inductor, active chlorine con-
centration and exposure time.

Keywords: digitalization of the agro-industrial complex, applied digital products, coun-
terfactual analysis, pig manure, disinfection efficiency, disinfection activator, number of 
colony-forming units

Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.

Funding: The study was carried out within the framework of the State Task of the Min-
istry of Agriculture of the Russian Federation on the topic Counterfactual Analysis of the 
Efficiency of Decontamination of Organic Wastes from Livestock Production, State Reg-
istration Number in the USRSC R&D AAAA-A16-116060910025-5.

For citation: Lobachevsky Ya.P., Shemyakin A.V., Limarenko N.V., Uspensky I.A., 
Yukhin I.A. Counterfactual Analysis of the Efficiency of Decontamination of Livestock 
Production Organic Wastes. Engineering Technologies and Systems2023;33(4):466–489. 
https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202304.466-489

Введение
Согласно данным Организации Объединенных Наций, в мире ежегодно 
образуется более 1 млрд т продовольственных и сельскохозяйственных органических 
отходов. Это связано с технологическими процессами животноводства,