Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 48. - 2018

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/8955

Browse

Now showing 1 - 20 of 23

Synthesis of Modal Control of Multidimensional Linear Systems in Agricultural Production Based on Linear Matrix Inequalities
(ЦНТУ, 2018) Lobok, O.; Goncharenko, B.; Vihrova, L.; Sych, M.; Лобок, А. П.; Гончаренко, Б. Н.; Вихрова, Л. Г.; Сыч, М. А.; Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Сич, М. А.
The paper gives a solution to the problem of constructing modal regulators for linear multidimensional systemsin agricultural productionthat provide D-stability (asymptotic stability) of the control object. The control is represented as regulators providing feedback on the output of the control object, and uses the full and low order observers of Luenberger. To calculate the matrices of the regulators, we use the technique of linear matrix inequalities and generalize the Lyapunov stability concept (D-stability). The theorems are given which give necessary and sufficient conditions for D-stability of the controlled system. The constructive solution of the synthesis problem D-stabilizing (modal) regulators according to the measured output of the control object, based on the construction of observers of the state of the object of the complete and reduced order, is given. The solution is based on the use of the theory of linear matrix inequalities (LMI). For numerical simulation of the resulting modal regulators you can use effective methods of convex optimization and corresponding software that is included in a number of application packages, in particular, in the MatLab system.In this paper we describe methods for solving not only the direct problem of modal control, when the choice of parameters of a regulator is ensured by the coincidence of the roots of the characteristic equation of a closed system with a predefined set of complex numbers located on the left side of the complex plane, but also other problems of modal control, in which the requirement the exact placement of the roots in the left integrated half-plane is not superimposed, but only their membership in certain specified areas is required. Such areas, described by a system of linear matrix inequalities (LMI), are called LMI domains. Дается решение задачи построения модальных регуляторов для линейных многомерных систем в сельскохозяйственном производстве, обеспечивающих D-устойчивость (асимптотическую устойчивость) объекта управления. Управление представлено в виде регуляторов, обеспечивающих обратную связь по выходу объекта управления, и использует наблюдатели Луенбергера полного и пониженного порядка. Для вычисления матриц регуляторов используется техника линейных матричных неравенств и обобщение понятия устойчивости по Ляпунову (D-устойчивость). Приведенные теоремы дают необходимые и достаточные условия D-устойчивости управляемой системы. В работе дается конструктивное решение задачи синтеза D-стабилизирующих (модальных) регуляторов по измеряемым выходом объекта управления, основанного на построении наблюдателей состояния объекта определенного порядка. Решение получено на основе использования теории линейных матричных неравенств (LMI). Для численного моделирования полученных модальных регуляторов можно использовать методы выпуклой оптимизации и соответствующее программное обеспечение, которое входит в ряд пакетов прикладных программ, в частности, в систему MatLab. Описаны методы решения не только прямой задачи модального управления, когда выбором параметров регулятора обеспечивается совпадение корней характеристического уравнения замкнутой системы с предварительно заданным набором комплексных чисел, расположенных в левой части комплексной плоскости, но и других задач модального регулирования, в которых требование точного размещения корней в левой комплексной полуплоскости уже не накладывается, а нужна только их принадлежность к некоторым заданным областям, описываемым системой линейных матричных неравенств и называемых LMI- областями. Дається розв’язок задачі побудови модальних регуляторів для лінійних багатовимірних систем в сільськогосподарському виробництві, що забезпечують D-стійкість (асимптотичну стійкість) об'єкта керування. Керування представлено у вигляді регуляторів, що забезпечують зворотний зв'язок за виходом об'єкта керування, і використовує спостерігачі Луенбергера повного і зниженого порядку. Для обчислення матриць регуляторів використовується техніка лінійних матричних нерівностей і узагальнення поняття стійкості за Ляпуновим (D-стійкість). Наведені теореми, що дають необхідні і достатні умови D-стійкості керованої системи. В роботі дається конструктивний розв’язок задачі синтезу D-стабілізувальних (модальних) регуляторів за вимірюваним виходом об'єкта керування, заснований на побудові спостерігачів стану об'єкта певного порядку. Розв’язок отримано на основі використання теорії лінійних матричних нерівностей (LMI). Для чисельного моделювання отриманих модальних регуляторів можна використовувати ефективні методи опуклої оптимізації і відповідне програмне забезпечення, яке входить до ряду пакетів прикладних програм, зокрема, в систему MatLab. Описуються методи розв’язанняне тільки прямої задачі модального керування, коли вибором параметрів регулятора забезпечується збіг коренів характеристичного рівняння замкненої системи з попередньо заданим набором комплексних чисел, розташованих в лівій частині комплексної площини, але іінших задач модального регулювання, в яких вимога точного розміщення коренів в лівій комплексної півплощині вже не накладається, а потрібна лише їх приналежність до деяких заданих областей. Такі області, описані системою лінійних матричних нерівностей, називаються LMI- областями.
The Problem of Selection of the Optimal Strategy of Minimax Control by Objects in Agricultural Production with Distributed Parameters
(ЦНТУ, 2018) Lobok, O.; Goncharenko, B.; Vihrova, L.; Sych, M.; Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Вихрова, Л. Г.; Сыч, М. А.; Лобок, А. П.; Віхрова, Л. Г.; Сич, М. А.
The problem of minimax control synthesis for objects in agricultural production that are described by a two-dimensional heat conduction equation of parabolic type is solved. It is assumed that the control object functions under uncertainty conditions, and the perturbations acting on the object belong to some given hyperelipsoid. The problem of constructing a regulator in the state of an object for cases of point and mobile limit control is considered in accordance with the integral-quadratic quality criterion. With the help of numerical optimization methods, the problem of determining the optimal location of concentrated regulators at the boundary of a rectangular region and the problem of finding the optimal law of motion of a mobile limit regulator is solved. The problem is posed and solved in the minimax formulation when there is an optimal control on the state of the object functioning under uncertainty conditions so that the regulator minimizes the maximum control error from a set of possible values, taking into account the most unfavorable perturbations that can act on the object or system. In this case, the perturbations of the object belong to a given limited region. The results of computational experiments illustrating the effectiveness of the constructed limiting concentrated and moving regulators are presented. The obtained results indicate that the controls found in the work are indeed optimal and ensure minimum errors (deviations from the given state) of the functioning of the system and energy costs for the implementation of control under given conditions and in the absence of any information on external action other than the region of permissible perturbations. In the work, for the first time, a minimax approach was used to control the objects described by the two-dimensional parabolic type thermal conductivity equation; the theoretical positions of synthesis of minimax regulators for cases of lumped boundary (point) and moving regulators are considered; algorithmic software is developed that allows to simulate the dynamics of the constructed minimax-regulators and to investigate the corresponding transients. В работе решается задача синтеза минимаксного управления для объектов в сельскохозяйственном производстве, которые описываются двумерным уравнением теплопроводности параболического типа. Предполагается, что объект управления функционирует в условиях неопределенности, причем возмущения, действующие на объект, принадлежат некоторому заданному гиперэлипсоиду. Рассматривается задача построения регулятора по состоянию объекта для случаев точечного и подвижного предельного управления в соответствии с интегрально-квадратичным критерием качества. С помощью числовых оптимизационных методов решена задача определения оптимального расположения сосредоточенных регуляторов на границе прямоугольной области и задача поиска оптимального закона перемещения подвижного предельного регулятора. Задача ставится и решается в минимаксной постановке, когда находится оптимальное регулирование по состоянию объекта, функционирующего в условиях неопределенности так, что регулятор обеспечивает минимизацию максимальной погрешности регулирования из множества возможных значений с учетом наиболее неблагоприятных возмущений, которые могут действовать на объект или систему. При этом возмущения объекта относятся к заданной ограниченной области. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, иллюстрирующие эффективность построенных предельных сосредоточенных и подвижных регуляторов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что найденные в работе управления действительно являются оптимальными и обеспечивают минимум погрешности (отклонения от заданного состояния) функционирования системы и энергетических затрат на осуществление управления при заданных условиях и при отсутствии какой-либо информации о внешнем воздействии, кроме области допустимых возмущений. В роботі розв’зується задача синтезу мінімаксного керування для об'єктів сільськогосподарського виробництва, які описуються двовимірним рівнянням теплопровідності параболічного типу. Передбачається, що об'єкт керування функціонує в умовах невизначеності, причому збурення, що діють на об'єкт, належать деякому заданому гіпереліпсоїду. Розглядається задача побудови регулятора стану об'єкта для випадків точкового і рухомого граничного керування згідно з інтегрально-квадратичним критерієм якості. За допомогою числових оптимізаційних методів розв’зана задача визначення оптимального розташування зосереджених регуляторів на кордоні прямокутної області і завдання пошуку оптимального закону переміщення рухомого граничного регулятора. Задача ставиться і розв’зується в мінімаксної постановці, коли знаходиться оптимальне регулювання станом об'єкта, який функціонує в умовах невизначеності так, що регулятор забезпечує мінімізацію максимальної похибки регулювання з безлічі можливих значень з урахуванням найбільш несприятливих збурень, які можуть діяти на об'єкт або систему. При цьому збурення об'єкта стосується до заданої обмеженої області. Наводяться результати обчислювальних експериментів, що ілюструють ефективність побудованих граничних зосереджених і рухомих регуляторів. Отримані результати свідчать про те, що знайдені в роботі керування дійсно є оптимальними і забезпечують мінімум похибки (відхилення від заданого стану) функціонування системи і енергетичних витрат на здійснення керування при заданих умовах і при відсутності будь-якої інформації про зовнішні впливи, крім області допустимих збурень.
Агрегат для плющення зерна в потоково-технологічних лініях кормоприготувального відділення молочної ферми
(ЦНТУ, 2018) Велит, І. А.; Бондаренко, Д. О.; Велит, И. А.; Бондаренко, Д. А.; Velit, I.; Bondarenko, D.
У статі представлено аналіз агрегатів для плющення зерна. Розглянуто вибір обладнання в технології процесу приготування кормів. Приведена технологічна схема кормоприготувального відділення молочної ферми. Проаналізовано використання агрегату для плющення зерна в потоково-технологічних лініях концентрованих кормів. Розглянута доцільність використання плющеного зерна в раціоні годівлі на тваринницьких фермах. Проаналізовано вплив способу обробки сухого зерна на надої корів, одержання якісного виробництва молочної продукції. В статье представлен аналіз агрегатов для плющения зерна. Рассмотрены выбор оборудования в технологи процесса приготовления кормов. Приведена технологическая схема кормоприготовительного отделения молочной фермы. Проанализировано использование агрегата для плющения зерна в поточно-технологических линях концентрированных кормов. Рассмотрена целесообразность использования плющенного зерна в рационе кормления на животноводческих фермах. Проанализировано влияние способа обработки сухого зерна на надои коров при получении качественного производства молочной продукции. At this stage of livestock development, the preference is given to the direction associated with the use of special, small-scale, energy-efficient machines and sets of equipment for the mechanization of labor-intensive processes, complete set of flow-technological lines on dairy farms. Choppers of grain components are used to facilitate the preparation of feed for feeding and to improve their animal assimilation on medium-sized dairy farms. In the ration of feeding on dairy farms using rolling the grain. The resulting of crashed of flakes are characterized by the destruction of the internal structure of grains, which facilitates the easier penetration of them and the action of gastric juice in the body of animals. Such a product is characterized by a high degree of digestibility, an increase in the growth of animals on fattening and positively affects the growth of milk yield. The rolling grain is exposed both to wet grain and dry, but the flakes of the wet grain are better absorbed by the animal organism. The purpose of the work is to substantiate the choice of equipment in the technology of the process of preparation of feed in a dairy farm using a unit for rolling the grain, increasing the production of dairy products. The article presents the analysis of aggregates for the rolling of the grain. The choice of equipment in feed preparation technology is considered. The technological scheme of the feed unit of the dairy farm is presented. he use of the aggregate for rolling grain in flow-technological lines of concentrated feed is analyzed.The use of the aggregate for rolling grain in flow-technological lines of concentrated feed is analyzed. The expediency of use of rolling grain in the diet of feeding on livestock farms is considered. The influence of the method of processing dried grains on the livestock of cows, obtaining qualitative production of dairy products is analyzed. Depending on the constructive design, the aggregate for rolling grain has a productivity of 1 to 5 t / h or more, works on all types of grain and legume crops, does not require additional cleaning of grain after the combine, the power of the rolling grain from 1.5 to 12 kW. The grain grinding unit may work like a grinder 3-phase, and single-phase electrical network. Possible drive from the shaft selection power of the tractor's . The aggregate for rolling of the grain saver pays off from one to five months of work, taking into account only the economy of 10% of the grain part of the compound feed with the use of rolling grain compared with the crushed. The use of the aggregate for rolling of the grain in the flow-feed lines positively affects the productivity of animals, the quality of milk, which is especially relevant in modern conditions of farming.
Анализ термодинамических процессов двигателей внутреннего сгорания работающих на биодизеле
(ЦНТУ, 2018) Бешлягэ, И. И.; Малай, Л. Г.; Бешляге, І. І.; Bershliage, I.; Malai, L.
В работе представлен расчет теплового сжатия двигателя с воспламенением, который определяет сравнительные параметры технологического цикла работы, энергетические и экономические показатели, давление работы газового цилиндра дизеля и биотоплива. В роботі представлений розрахунок теплового стиску двигуна із запалюванням, який визначає порівняльні параметри технологічного циклу роботи, енергетичні та економічні показники, тиск роботи газового циліндра дизеля і біопалива. Biodiesel is a safe product that reduces the amount of pollutants such as ash, particulate matter, carbon monoxide, hydrocarbons and other harmful substances. The use of this fuel has been approved by many European manufacturers for use in automobiles. Therefore, it became necessary to carry out theoretical studies on the calculation and analysis of the thermodynamic processes of internal combustion engines operating in pure biodiesel or mixed with diesel fuel in various proportions. The paper presents the calculation of the thermal compression of the engine with ignition, which determines the comparative parameters of the technological cycle of work, energy and economic indicators, the pressure of the gas cylinder of a diesel engine and biofuel. The calculation was based on the improved Grinevetskyi method, which is an analytical method of calculation by correcting the theoretical reference diagram. On the basis of theoretical studies on the analysis of thermodynamic processes of internal combustion engines operating on biodiesel, we managed to find out the following. Engines operating on biodiesel provide a reduction in the average pressure of the theoretical cycle and the effective engine power compared to engines operating on petroleum fuel. This is due to the fact that biodiesel fuel has a lower heat transfer compared with diesel fuel. Biofuels, which contain 12% oxygen, require the least amount of air during combustion in compression ignition engines than during combustion of diesel fuel. When refueling engines with compression ignition by biodiesel, maintaining the projected nominal power will be ensured by increased specific fuel consumption compared to refueling engines with compression ignition operating on diesel fuel.
Аналіз можливостей датчиків об’ємної дії, що застосовуються в діючих системах контролю висіву
(ЦНТУ, 2018) Пархоменко, Ю. М.; Пархоменко, М. Д.; Бокій, А. Р.; Бокий, А. Р.; Parhomenko, Yu.; Parhomenko, M.; Bokiy, A.
Проводиться аналіз технічних можливостей ємнісних і оптичних датчиків об’ємної дії, які застосовуються в діючих системах контролю висіву. Виконано ряд експериментальних і теоретичних досліджень для визначення можливостей використання датчиків об’ємної дії для реєстрації зернового потоку, що формується різними типами висівних апаратів сівалок. Доводиться, що подальша модернізація існуючих типів ємнісного та оптичного, видимої частини спектру, датчиків, як найбільш простих за конструкцією та технологією виготовлення, з метою використання їх для ідентифікації зернового потоку недоцільна і безперспективна. Проводится анализ технических возможностей емкостных и оптических датчиков объемного действия, которые применяются в действующих системах контроля высева. Выполнен ряд экспериментальных и теоретических исследований для определения возможностей использования датчиков объемного действия для регистрации зернового потока, который формируется различными типами высевающих аппаратов сеялок. Доказывается, что дальнейшая модернизация существующих типов емкостного и оптического, видимой части спектра, датчиков, как наиболее простых по конструкции и технологии изготовления, с целью использования их для идентификации зернового потока нецелесообразна и бесперспективна. The analysis of the technical capabilities of capacitive and optical sensors of volumetric action, which are used in existing seeding monitoring systems, is carried out. A number of experimental and theoretical studies have been carried out to determine the possibilities of using sensors of volumetric action to register the grain flow, which is formed by various types of seeders. A number of experimental and theoretical studies were carried out to determine the possibilities of using volumetric sensors for registration of grain flow formed by different types of seeding machines of seeders. Investigation of the functional capabilities of the capacitive sowing sensor SCS "Niva 23" was carried out with the help of a laboratory installation. Corn seeds were selected as objects of control, which gave the largest amplitude of the pulse of registration. The set speed of the seed in the plane of control of the sensor was determined by the height of its reset. When crossing the seed of the control plane of the sensor at its output, impulses were formed, the amplitude and shape of which, separated by a load resistor, was recorded by a digital oscilloscope of type HPS5 and a camera. The possibility of using capacitive and optical volumetric sensors for registration of grain flow at the output of the seeding machine and at the level of the bottom of the furrow of the drill machine SZ-3,6 was determined. The analysis of the results of the study of the grain flow formed by the coil sowing machine showed that the sensor intended for work in computer identification systems should register up to 350 ÷ 400 seeds per second, the average interval between which changes in range Tp=0,0023÷0,0063s. As a result of the received experimental data, we conclude that further upgrading of existing types of capacitive and optical, visible parts of the spectrum, sensors, as the simplest of design and manufacturing technology, with the aim of using them to identify the grain flow is inexpedient and hopeless. It is necessary to develop sensors of another type, which would provide registration to 2-3 parallely flying grains in the plane of its control.
Аналіз руху кормової суміші в бункері кормоприготувального агрегату
(ЦНТУ, 2018) Хмельовський, В. С.; Хмелевский, В. С.; Khmelovskyi, V.
У статті описано результати досліджень руху кормової суміші в бункері кормоприготувального агрегату. Теоретичний аналіз дозволив встановити, що за умови, на вісі OZ вплив точкового джерела збурення тиску простягається у цьому випадку по всьому об’єму кормової суміші, причому вплив спадає при віддаленні від джерела збурення за степеневим законом. Дослідження дозволили отримати залежності кута між хвильовим вектором k та вектором Ω, який повинен знаходитись в межах 12-19о, що дає можливість забезпечити ефективне змішування кормових компонентів та уникнення застійних зон. В статье описаны результаты исследований движения кормовой смеси в бункере кормоприготовительного агрегата. Теоретический анализ позволил установить, что при условии, ω <2Ω по оси OZ влияние точечного источника возмущения давления распространяетсяв этом случае по всему объему кормовой смеси, причем влияние убывает при удалении от источника возмущения по степенному закону. Исследования позволили получить зависимости угла между волновым вектором k и вектором Ω, который должен находиться в пределах 12-19о, что позволяет обеспечить эффективное смешивание кормовых компонентов и избежания застойных зон. The purpose of the article is to detect the position of the OZ axis of a point source of permeation of the feed mixture, which affects the effectiveness of the mixing of feed components and ensures the avoidance of stagnant zones in the hopper of the feed preparation unit. The movement of the feed mixture in the hopper of the feed preparation unit provides a screw working organ in cylindrical coordinates (r, φ, z) with an axis z along the vector Ω of the angular velocity of the feed mixture. When the fodder mixture comes from a spiral of a screw in a super-spiral space, a wave forms. Depending on the geometric parameters of the bunker and the screw working organ, the wave formed promotes the effective mixing of feed components and the formation of a homogeneous mixture. The article describes the results of research on the movement of the feed mixture in the hopper of the feed preparation unit. The theoretical analysis has made it possible to establish that, provided ω <2Ω on the axis of OZ, the influence of the point source of perturbation of pressure p’ extends in this case throughout the volume of the feed mixture, and the effect decreases in the distance from the source of perturbation by the power law. The studies allowed to obtain angular dependences between the wave vector and the vector , which makes it possible to ensure consistent mixing of feed components inside the bunker. A peculiar type of internal waves propagates in a feed mixture that is evenly rotated. (In this case we consider the feed mixture to be non-compressible, ie, its density ρ is constant in time and space). The origin of these waves is due to the emergence of Coriolis forces and constant feeding of the feed mixture with a screw. On the basis of the research it was succeeded to establish the following. Assuming that ω <2Ω on the OZ axis, the influence of the point source of perturbation (pressure p’) extends in this case throughout the volume of the feed mixture, with the effect decreasing in the distance from the source of perturbation by the power law. To ensure effective mixing of feed components and avoidance of stagnant zones, the angle 2θ should be within the range of 12-19o.
Апаратно-програмний комплекс вимірювання вологості зерна в потоці з інтерфейсом за протоколом Modbus та Owen
(ЦНТУ, 2018) Минайленко, Р. М.; Дрєєв, О. М.; Собінов, О. Г.; Денисенко, О. О.; Дреев, А. Н.; Собинов, А. Г.; Денисенко, А. А.; Minailenko, R.; Dreev, A.; Sobinov, A.; Denysenko, A.
В статті розглядається питання створення апаратно-програмного комплексу вимірювання вологості зерна в потоці з послідовним інтерфейсом керованим протоколами Modbus або Owen. Процес сушіння зерна є одним із найбільш енерговитратних і важливих із всього циклу зберігання і переробки зерна. Це пов’язано як з прямими витратами, обумовленими втратами якості зернових і неможливістю зберігання при невідповідній вологості, а також великими енергетичними витратами, пов’язаними із забезпеченням процесу сушіння. Описано механізм порційного відбору фіксованого об’єму зерна з потоку для вимірювання його вологості з подальшим вертанням зерна в потік. Описано алгоритми роботи програмного забезпечення керуванням роботою апаратно-програмного комплексу вимірювання вологості зерна в потоці. В статье рассматривается вопрос создания аппаратно-программного комплекса измерения влажности зерна в потоке с последовательным интерфейсом управляемым протоколами Modbus или Owen. Процесс сушки зерна является одним из самых энергозатратных и важных из всего цикла хранения и переработки зерна. Это связано как с прямыми затратами, обусловленными потерями качества зерновых и невозможностью хранения при несоответствующей влажности, а также большими энергетическими затратами, связанными с обеспечением процесса сушки. Описан механизм порционного отбора фиксированного объема зерна из потока для измерения его влажности с последующим возвратом зерна в поток. Описаны алгоритмы работы программного обеспечения управлением работой аппаратно-программного комплекса измерения влажности зерна в потоке. Currently, Ukraine is one of the largest producers of grain in the world market, is quite competitive manufacturer of grain dryers and it does not have modern control systems and process control for grain drying. The most bottleneck of such systems is the lack of appropriate requirements for price, accuracy, reliability of devices, which would provide the humidity control of grain drying process in real time. The grain moisture in the stream, produced in the CIS are not used in practice through a low reliability characteristics. The use of imported grain moisture in the stream for most agricultural enterprises are not available due to high cost. The process of grain drying is one of the most energy intensive and important of the entire cycle of storage and processing of grain. This is due to direct costs due to loss of quality of grain and the impossibility of storage at improper humidity, as well as large energy costs associated with the provision of the drying process. As a way out, in most cases, the humidity in the drying process is determined by the laboratory. But when using the traditional methods of measuring grain moisture content, the delivery of the results is nearly 60 minutes, which is unacceptable. This leads to irrational spending of coolants, and in some cases lower quality grain. In view of the above, some enterprises have used the Express grain moisture analyzers. These devices are usually of foreign origin. Even if the Express analyzer grain moisture certified by state standard of Ukraine and proved to use it has the following disadvantages: the presence of the human factor, which can result in delayed measurement of grain moisture; sample may not characterize all grain, but only the part that is in Express analyzer. Thus, the domestic agro-industrial complex does not have a moisture meter grain flow affordable and meets the necessary requirements and terms of validity measurements and reliability .Therefore, the size of the losses, even at the level of individual bakery reach tens of thousands of UAH per season. The urgency of this problem in General, agriculture is obvious.
Визначення швидкості руху насіння по розподільнику сошника для підгрунтово-розкидного способу сівби
(ЦНТУ, 2018) Заєць, М. Л.; Заец, М. Л.; Zaets, M.
Розглядається визначення оптимальної форми розподільника та процес розподілу насіння комбінованим розподільником у виді криволінійної призми. Від форми розподільника залежить якість розподілення насіння по ширині смуги, що засівається. Рівномірність розташування насіння по ширині захвату сошника буде характеризуватися швидкістю надходження насіння на похилу ділянку розподільника. Рассматривается определение оптимальной формы распределителя и процесс распределения семян комбинированным распределителем в виде криволинейной призмы. От формы распределителя зависит качество распределения семян по ширине полосы, которая засевается. Равномерность расположения семян по ширине захвата сошника будет характеризоваться скоростью поступления семян на наклонную участок распределителя. Receiving high and stable yields remains an urgent task of agricultural production. When cultivating crops, in particular grains, special attention should be paid to sowing, because the flaws allowed in its implementation can not be corrected, and one of the main characteristics of the sowing is the uniform distribution of plants in terms of feeding area. We consider the determination of optimal shape of the distributor and the process of distribution of seeds combined distributor in the form of curved prisms. From the distributor form depends on the quality of seed distribution across the width of the strip that sown. The uniformity of seeds on the location Shovel width will be characterized by the speed of flow of seeds on a sloping plot distributor. The value of the length of the slope is selected based on the range and uniformity of the distribution of the seed and is 60 mm. The combined distributor can distribute seeds of grain crops at a width of 95-100 mm. When conducting two-factor experiments, it was established that the best distribution index of seeds has a combined distributor made in the form of a two-way curvilinear prism. The design of the coulter for subsoil and spreading of seed of grain crops with a combined seed distributor is developed. During the previous experiments and the search multivariate experiment, the linear regression equations were specified and the most significant factors influencing the optimization parameter were determined.
Вплив конструктивно-технологічних параметрів робочих органів глибокорозпушувача на тяговий опір
(ЦНТУ, 2018) Лещенко, С. М.; Сало, В. М.; Петренко, Д. І.; Васильковський, О. М.; Лещенко, С. Н.; Петренко, Д. И.; Васильковский, А. М.; Leshchenko, S.; Salo, V.; Petrenko, D.; Vasylkovskyi, O.
В роботі оцінюється вплив конструктивно-технологічних параметрів робочих органів комбінованих глибокорозпушувачів на тяговий опір агрегатів. Доводиться, що використання раціональної формули Горячкіна для аналітичного визначення тягового опору глибокорозпушувачів, у традиційному її представленні є недоречним, оскільки чизельні агрегати здійснюють принципово іншу технологічну операцію порівняно з полицевим плугом. Запропоновано методику визначення тягового опору чизельних знарядь з врахуванням зон деформацій від конструктивних елементів чизельних лап. З практичної точки зору проаналізовано вплив деяких конструктивних елементів глибокорозпушувача на питомий опір ґрунту та проведено оцінку витрати пального в залежності від комплектування агрегату. В работе оценивается влияние конструктивно-технологических параметров рабочих органов комбинированных глубокорыхлителей на тяговое сопротивление агрегатов. Доказывается, что использование рациональной формулы Горячкина для аналитического определения тягового сопротивления глубокорыхлителей, в традиционном ее представлении является неуместным, поскольку чизельные агрегаты осуществляют принципиально иную технологическую операцию по сравнению с отвальным плугом. Предложена методика определения тягового сопротивления чизельных орудий с учетом зон деформаций от конструктивных элементов чизельных лап. С практической точки зрения проанализировано влияние некоторых конструктивных элементов глубокорыхлителя на удельное сопротивление почвы и проведена оценка расхода топлива в зависимости от комплектации агрегата. The influence of structural and technological parameters of operating elements of combined deep tillers on the ploughing resistance of the components has been assessed in the article. The objective of the work is to study the influence of the structural and technological parameters of the operating elements of a deep tiller on the ploughing resistance and the estimation of fuel consumption, depending on the configuration of the unit and the set of operating elements during the operation of the combined chisel assemblies. It has been proved that the application of Goryachkin’s rational formula for the analytical determination of the ploughing resistance of deep tillers, in its traditional presentation, is inappropriate, since chisel components undertake a fundamentally different technological operation in comparison with the moldboard plow. The methodology of identification of the ploughing resistance of chisel devices, taking into account deformation zones from constructive elements of chisel tips, was suggested. We received the equation of the resistance of a chisel operating element with the direct stand and additional horizontal deformers, taking into account normal forces, frictional forces, speed of the machine and tractor assembly, and other factors. On the basis of the experimental data, the influence of some structural elements of the deep tiller on the specific resistance of soil was analyzed and the fuel consumption has been estimated depending on the assembly of the device.
Дослідження енергоємності холостого ходу відцентрового сепаратора зерна
(ЦНТУ, 2018) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Мороз, С. М.; Петренко, Д. І.; Васильковский, А. М.; Лещенко, С. Н.; Мороз, С. Н.; Петренко, Д. И.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Moroz, S.; Petrenko, D.
У статті описано результати досліджень показників енергоємності роботи оригінального інерційного прямоточного сепаратора зерна оснащеного лопатевим ротором. Теоретичний аналіз дозволив встановити, що однією зі складових потужності холостого ходу є коефіцієнт пропорційності, який враховує енергетику внутрішніх процесів. Проведені експериментальні дослідження дозволили отримати залежності приводної потужності та коефіцієнту пропорційності від параметрів лопатевого ротора відцентрового прямоточного сепаратора зерна в режимі холостого ходу. В статье описаны результаты исследований показателей энергоемкости работы оригинального инерционного прямоточного сепаратора зерна оснащенного лопастным ротором. Теоретический анализ позволил установить, что одной из составляющих мощности холостого хода является коэффициент пропорциональности, учитывающий энергетику внутренних процессов. Проведенные экспериментальные исследования позволили получить зависимости приводной мощности и коэффициента пропорциональности от параметров лопастного ротора центробежного прямоточного сепаратора зерна в режиме холостого хода. The article describes the results of studies on the energy intensity of the work of the original inertial direct-flow grain separator equipped with a spindle rotor. An important part of the work of grain cleaning machines is the energy performance. They affect the cost of the final product. The energy of classical separators is sufficiently studied, but the creation of fundamentally new structures requires research. Therefore, the establishment of the power of the drive of the working bodies is an urgent task. The construction of an original centrifugal direct-flow grain separator was created at the Department of Agricultural Engineering of the Kirovohrad National Technical University. The machine allows air and grinding of grain to be cleaned. It is based on an original blade rotor, which performs several functions - air flow, acceleration of grain, cleaning of sieve openings and unloading of a clean product. An important characteristic of the separator is the idle speed. The theoretical analysis allowed to establish that one of its components is the coefficient of proportionality, which takes into account the energy of internal processes. Solving the problem was carried out on a laboratory experimental installation. The conducted empirical studies allowed to obtain the dependence of the drive power and the coefficient of proportionality on the parameters of the shaft rotor of the centrifugal direct-flow grain separator in idle mode. In particular, the following is established. The idle speed of the centrifugal grain separator increases parabolic with an increase in the angular velocity of the blade rotor, while the number of blades does not affect the power. The coefficient of proportionality, characterizing power in idle mode, decreases with increasing angular rotor speed. Increasing the number of blades also reduces the value of the proportionality factor. The obtained results will allow to calculate the parameters of centrifugal direct-current separators at the design stage and to evaluate the energy of already created machines. Determining other components of energy intensity requires further research.
Дослідження структури та мікротвердості обробленої лазером поверхні чавунів
(ЦНТУ, 2018) Ковальчук, Ю. О.; Лісовий, І. О.; Ковальчук, Ю. А.; Лисовый, И. А.; Kovalchuk, Yu.; Lisoviy, I.
Проаналізовано вплив лазерної обробки на властивості поверхневого шару чавуну. Визначено структуру та мікротвердість зон лазерного впливу для чавуну марок СЧ21 і ВЧ40. Відмічено, що застосування швидкого сканування лазерного пучка поперек напрямку руху забезпечує згладжування поверхневого рельєфу оплавленого шару та поліпшення форми перерізу загартованої смуги, наближаючи її до прямокутної. Досліджено, що для зміцнення чавунів крім потужних СО2-лазерів можуть ефективно використовуватися твердотільні YAG-лазери потужністю від 400 Вт і вище. Проанализировано влияние лазерной обработки на свойства поверхностного слоя чугуна. Определена структура и микротвердость зон лазерного воздействия для чугуна марок СЧ21 и ВЧ40. Отмечено, что применение быстрого сканирования лазерного пучка поперек направления движения обеспечивает сглаживание поверхностного рельефа оплавленного слоя и улучшения формы сечения закаленной полосы, приближая ее к прямоугольной. Исследовано, что для упрочнения чугунов кроме мощных СО2-лазеров могут эффективно использоваться твердотельные YAG-лазеры мощностью от 400 Вт и выше. The purpose of this work is to study the method of surface laser treatment regarding the effect of laser radiation on the structure and microhardness of laser influence zones in the surface layer of cast iron to improve performance characteristics such as hardness and wear resistance of the corresponding parts of agricultural machinery. The ratio of austenitic and martensitic components in SCh21 cast iron in the structure of the hardened layer is significantly affected by the duration of the radiation effect. With its increase in the near-surface layer and in the depth of the laser-impact zone, separate areas of residual austenite with microhardness H100 = 500-560 kgf/mm2 appear. In the deep areas of the hardened layer, austenite is localized around phosphide eutectic inclusions, that is, in the most carbon-rich areas. Due to laser hardening of high-strength HF40 cast iron with the parameters specified in the work, the microhardness of the bleached layer was 7•103...8.7•103 MPa, and in the laser hardening zone from the solid state for austenitic-martensitic structure - 6•103...7 5•103 MPa. The choice of the hardening mode of cast iron SCh21 and the corresponding structural state in the zone of laser influence should be carried out taking into account the operating conditions of a particular part, since austenite may have a different effect on the wear resistance. For example, with respect to the friction pair of an engine cylinder – a compression ring, residual austenite may contribute to a better running-in of these parts. The use of fast scanning of a laser beam across the direction of motion provides smoothing of the surface relief of the melted layer and improving the shape of the hardened strip, bringing it closer to a rectangular one. In addition to high-power CO2 lasers, solid-state YAG lasers with a power of 400 W and more can be effectively used for hardening cast irons. Thus, surface laser treatment can also be successfully applied to cast iron, used by domestic manufacturers of agricultural machinery parts. This will ensure a significant increase in the performance characteristics of the respective products and will create prerequisites for the replacement of significantly more expensive steels with cast irons in certain cases.
Енергозберігаючий гідропривід механізму піднімання кузова автомобіля-самоскида
(ЦНТУ, 2018) Кулєшков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Кулешков, Ю. В.; Kuleshkov, Yu.; Rudenko, T.; Krasota, M.
В даній статті запропоновано конструкцію оригінального гідроприводу механізму піднімання кузова автомобіля-самоскиду. Особливістю даної гідросистеми є використання гідроакумулятора високого тиску, плунжерних насосів, системи керування, при цьому шестеренний насос та його привід від двигуна автомобіля, характерні для серійного механізму піднімання, в пропонованій схемі відсутні. Як джерело енергії, необхідної для піднімання кузова, пропонується використовувати не двигун внутрішнього згорання, як в серійних гідроприводах, а гідроакумулятор з підзаряджанням від коливань підресорених мас автомобіля. В статье предложено конструкцию оригинального гидропривода механизма подъема кузова автомобиля-самосвала. Особенностью данной гидросистемы является использование гидроаккумулятора высокого давления, плунжерных насосов, системы управления, при этом шестеренный насос и его привод от двигателя автомобиля, характерные для серийного механизма подъема, в предложенной схеме отсутствуют. В качестве источника энергии, необходимой для подъема кузова, предлагается использовать не двигатель внутреннего сгорания, а гидроаккумулятор с подзарядкой от колебаний подрессоренных масс автомобиля. The goal of researching is finding alternative constructions of hydraulic actuator of the carcass lifting device, which are working without using internal combustion engine energy and, consequently, guarantee energy saving and economical effect of technological car using. In the article it was offered the construction of original hydraulic actuator of the carcass lifting device. The feature of such hydraulic system is using hydraulic accumulator of high pressure, plunger pumps, control systems, herewith gear pump and its drive from car engine, which are specific for serial lifting mechanism, in the offered scheme are not present. As a source of energy, which is needed to lift the carcass, was offered not to use the internal combustion engine, but hydraulic accumulator with recharging from chattering of the car sprung mass. The feature of this hydrosystem is the use of a high pressure accumulator, plunger pumps, control system, with the gear pump and its drive from the engine of the car, typical for the serial lift mechanism, in the proposed scheme are absent. As a source of energy necessary for lifting the body, it is proposed not to use an internal combustion engine, as in serial hydraulic drives, and a hydraulic accumulator with the energy of the working fluid accumulated from the oscillations of the submerged car's masses. Was counted the economy, which can be earned by the reducing of the fuel uses, during realization of unloading operations of one car per year.
Зниження масогабаритних показників шестеренного насоса оптимізацією параметрів зубчатого зачеплення
(ЦНТУ, 2018) Кулєшков, Ю. В.; Руденко, Т. В.; Красота, М. В.; Осін, Р. А.; Кулешков, Ю. В.; Осин, Р. А.; Kuleshkov, Yu.; Rudenko, T.; Krasota, M.; Osin, R.
В статті розглянуті питання зниження маси і габаритів шестеренних насосів шляхом оптимізації параметрів зубчатого зачеплення. Оптимізація проводилась в напрямку підвищення питомих показників насоса: робочого об’єму і подачі. Підвищення питомих показників дозволило знизити габарити вузла насоса, що качає, шляхом зменшення ширини шестерень при збереженні робочого об’єму насоса, що в кінцевому результаті привело до зниження габаритних розмірів і маси зпроектованого насоса. В статье рассмотрены вопросы снижения массы и габаритов шестеренных насосов путем оптимизации параметров зубчатого зацепления. Оптимизация проводилась в направлении повышения удельных показателей насоса: рабочего объема и подачи. Повышение удельных показателей позволило снизить габариты качающего узла насоса путем уменьшения ширины шестерён при сохранении рабочего объема насоса, что в конечном результате привело к снижению габаритных размеров и массы спроектированного насоса. The object of the completed research is reducing mass and dimensions parameters of gear pump with saving of its technical characteristics and realization technical and economical effect. As the result of the optimization gear-tooth system parameters of gear pump, the construction of gear pump with increased specific working volume and output was designed. In the process of adapting the construction of an experimental pump with increased specific working volume to the production conditions, the possibility of decreasing of the gear width with keeping specific working volume, which corresponds to the standard value, was set. This made it possible to reduce the load on the pump bearings, with an offer of new dependence for calculating of the load on the pump bearing, which is determined by the gear-tooth system overlap coefficient. In the process of designing a gear pump with optimal parameters and the adaptation to its operating parameters to standard values, was found the possibility of reducing the dimensions and mass of the designed pump.
Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Вип. 48
(ЦНТУ, 2018)
В збірнику викладені питання розрахунку і конструювання, удосконалення конструкцій, створення і дослідження нових робочих органів сільськогосподарських машин, засобів механізації, електрифікації та автоматизації сільськогосподарського машинобудування. Описані результати досліджень технологій виробництва, надійності та довговічності машин. Дані практичні рекомендації по використанню результатів досліджень і дослідно-конструкторських розробок в сільсько- господарській і інших галузях машинобудування. Збірник розрахований на наукових і інженерно-технічних робітників науково-дослідних інститутів, ВНЗ, конструкторських організацій і промислових підприємств.
Критерії оцінки якості процесу сепарації насіннєвої суміші
(ЦНТУ, 2018) Алієв, Е. Б.; Алиев, Э. Б.; Aliiev, E.
В результаті досліджень запропоновані узагальнюючі критерії якості виконання технологічного процесу сепарації насіннєвого матеріалу. Для технологічного процесу сепарації насіннєвої суміші, в результаті якого фракція компонента безперервно розподіляється вздовж лінії розроблено коефіцієнт розподілу. А для технологічного процесу сепарації, в результаті якого фракція компонента розподіляється дискретно, в якості узагальнюючого критерію прийнято сумарну концентрацію насіння проходу і сходу. В результате исследований предложены обобщающие критерии качества выполнения технологического процесса сепарации семенного материала. Для технологического процесса сепарации семенной смеси, в результате которой фракция компонента непрерывно распределяется вдоль линии разработан коэффициент распределения. А для технологического процесса сепарации, в результате которой фракция компонента распределяется дискретно, в качестве обобщающего критерия принято суммарную концентрацию семян прохода и схода. The breeding and seeding process requires the use of a variety of seed separators that not only purify the seed mixture from organic and inorganic impurities, but also allow the seed material to be grouped according to the physical and mechanical properties and morphological features. To assess the quality of the separation of the seed mixture on separators and seed treatment machines and technical means, it is necessary to use generalizing criteria. The analysis of literary sources showed the absence of a single generalizing and universal criterion for evaluating the quality of the separation process of seed material. Thus, the goal is to develop a generalization criterion for assessing the quality of the separation process of the seed mixture, which allows a comparative evaluation of the work of separators. Fraction of the mixture - a fraction of the seed mixture, obtained as a result of its separation by the specified physical-mechanical or morphological properties. The component fraction is a fraction containing 100% of the component that corresponds to certain physico-mechanical or morphological properties. In this case, the fraction of the mixture may include different fractions of components in different ratios. To the ideal fraction of the mixture is a single fraction of the component. As a result of the research, generalization criteria of the quality of the seed process separation process are proposed. For the technological process of seed separation separation, in which the fraction of the component is continuously distributed along the line, a distribution coefficient is developed. And for the technological process of separation, in which the fraction of the component is distributed discretely, as a generalization criterion, the total concentration of seeds of the passage and east is taken.
Методика планування експерименту та побудови математичної моделі процесу зміцнення поршнів автотракторних двигунів вакуумним азотуванням у пульсуючому пучку плазми
(ЦНТУ, 2018) Рудковський, А. В.; Маркович, С. І.; Михайлюта, С. С.; Рудковский, А. В.; Маркович, С. И.; Rudkovsky, A.; Markovych, S.; Myhajlyta, S.
В роботі розроблена методика планування експерименту та побудови математичної моделі за допомогою обчислювального експерименту, що дозволить провести пошук оптимальних технологічних режимів формування дифузійних шарів вакуумним азотуванням у пульсуючому пучку плазми, які забезпечать підвищення опору ізотермічній та термоциклічній повзучості поршнів. Вирішення задачі проводилось за наступними етапами: формалізація задачі, конструювання плану експерименту, проведення експерименту, попередній статистичний аналіз результатів експерименту, побудова математичних моделей за результатами експерименту, аналіз якості отриманої моделі, проведення розрахункового експерименту, формування висновків та рекомендацій. На останньому етапі проводитися узагальнення досліджень, формулюються висновки та рекомендації щодо впровадження технологічного процесу. В работе разработана методика планирования эксперимента и построения математической модели с помощью вычислительного эксперимента, который позволит провести поиск оптимальных технологических режимов формирования диффузионных слоев вакуумным азотированием в пульсирующем пучке плазмы, которые обеспечат повышение сопротивления изотермической и термоциклической ползучести поршней. Решение задачи проводилось за следующими этапами: формализация задачи, конструирования плана эксперимента, проведения эксперимента, предыдущий статистический анализ результатов эксперимента, построение математических моделей за результатами эксперимента, анализ качества полученной модели, проведения расчетного эксперимента, формирования выводов и рекомендаций. На последнем этапе проводиться обобщение исследований, формулируются выводы и рекомендации относительно внедрения технологического процесса. In-process developed method of planning of experiment and construction of mathematical model by a calculable experiment, which will allow to conduct the search of the optimum technological modes of forming of diffusive layers a vacuum nitriding in a pulsating bunch plasma which will provide the increase of resistance the isothermal and thermal-cycle creep of pistons. The decision of task was conducted after the followings stages: formalization of task, constructing of plan of experiment, leadthrough of experiment, previous statistical analysis of results of experiment, construction of mathematical models as a result of experiment, analysis of quality of the got model, leadthrough of calculation experiment, forming of conclusions and recommendations. After the leadthrough of formalization constructing of plan of experiment is executed. In this work it is suggested to utillize the plan of experiment which is generated on the basis of LРf – numbers. Constructing of plan of experiment was in-process conducted by PPP PRIAM (application “Planning, regression and analysis of models package»). The got plan is a matrix every line of which contains the encoded values of independent variables for every level. Construction of mathematical models as a result of experiment passed in two stages: choice of structure of equalization of regression and receipt of values of coefficients of regression and them statistical descriptions. For that, to estimate the level of informing in number, utillized the criterion of Boksa-Veca. Verification of adequacy of the got model is taken to verification after the criterion of Fishera. On the last of peat-time conducted generalization of researches, conclusions and recommendations are formulated in relation to introduction of technological process.
Механічне травмування насіння
(ЦНТУ, 2018) Скринник, І. О.; Пісарькова, І. О.; Петренко, М. М.; Скринник, И. А.; Писарькова, И. А.; Петренко, Н. Н.; Skrynnik, I.; Pisarkova, I.; Petrenko, M.
Отримані залежності відношення нормальної до поверхні складової швидкості зернівки пшениці після удару по поверхні до швидкості удару (аналог коефіцієнта миттєвого тертя, від якого залежить травмування зерна) і коефіцієнта травмування насіння від швидкості удару поповерхні, кута її нахилу, матеріалу, геометрії, вологості зерна. Ці дані служать для вибору режимів роботи машин для післязбиральної обробки зерна і геометріїповерхонь їх робочих органів. Получены зависимости отношения нормальной к поверхности составляющей скорости зерновки пшеницы после удара по поверхности к скорости удара (аналог коэффициента мгновенного трения, от которого зависит травмирование зерна) и коэффициента травмирования семян от скорости удара по поверхности, угла ее наклона, материала, геометрии, влажности зерна. Эти данные служат для выбора режимов работы машин для послеуборочной обработки зерна и геометрии поверхностей их рабочих органов. The objective of the article is to establish the influence of various factors on the ratio of the normal to the surface of the wheat grain velocity component after impact on the impact velocity (the analogue of the coefficient of instant friction which influences grain damage). Another objective is the study of the dependence of damage in the process of its interaction with the surfaces of working elements of machines on speed impact with the surface, its tilt angle, material, geometry and grain humidity. It has been established that when the angle of impact of grain with the surface increases, then the normal component of velocity after impact is reduced. It determines the rate of the dynamic load on the grain. Therefore, with the increaseof the angle of impact, the proportion of damaged grains decreases. Under impact loads, the destruction (damage) of grains takes place due to stresses (tension) that occur in the place contact of grains and the surface. The tension is directly proportional to the impact force and inversely proportional to the contact area.The contact area depends on the rate of the elastic deformation of the bodies: grain – surface, which increases with the decrease of the elastic modulus of the surface materials and grains. With the increase in the velocity of impact, the restitution factor decreases because part of the energy of grain deformation goes to its local destruction. At the same time, the values of the coefficients of grain damage increase accordingly with increasing velocity (from 1 m/s to 11 m/s). When impacting with the outside surface of the cylinder, the damagecoefficient of the grain decreases with the increase in the angle of impact and the decrease in cylinder diameter. It mainly happens due to reducing the damage of the shell, as this reduces the time of contact of the grain with a convex curvilinear surface after impact. When the grain impactswith the inner cylindrical surface, the degree of grain damage increases due to the increase in the time of the slip of the grain on the surface. It was established that the percentage of grain damage is the smallest in the range of moisture of the grainsat W = 12.7-15.3%, which can be rational in the case of clearing wheat grains by machines. Reducing or increasing this rate leads to the increase in the percentage of grain damage. Therefore, grain damage during the impact can be reduced by choosing rational technological modes of operation, the geometry of surfaces of working elements of grain cleaning machines and their coatings.
Оцінка шляхів використання відходів рослинницької продукції
(ЦНТУ, 2018) Коломієць, Л. В.; Мартиненко, С. А.; Левицька, К. А.; Коломиец, Л. В.; Мартыненко, С. А.; Левицкая, К. А.; Kolomiyets, L.; Martinenko, S.; Levitska, K.
Проаналізовано питання утворення та використання відходів рослинництва. Накреслено шляхи оптимізації поводження з відходами в умовах сьогодення. Доведено доцільність використання біопалива. Проанализирован вопрос образования и использования отходов растениеводства. Очерчены пути оптимизации обращения с отходами в нынешних условиях. Доказано целесообразность использования биотоплива. The purpose of the paper is to substantiate the necessity of recycling of secondary raw materials in agriculture, illumination of ways to use plant-based raw material waste as an alternative source of energy. The agricultural sector of Ukraine is highly developed, therefore, a large amount of crop production waste is generated annually. The production of grain and leguminous crops in Ukraine is about 40-50 million tons per year. In addition to the part of the harvest, about the same amount of waste produced, or by-products of plant production. Therefore, in farms where the growing of groups of cultivated plants is actively carried out, the wide introduction of technological lines for the processing of cultivars and the formation of pellets, granules and others. types of biofuels that can be used in modern fuel systems, boilers, etc. Having studied the world experience and domestic achievements in the field of development of the biofuel market, it is recommended to introduce equipment for the implementation of technological operations for the production of solid biofuels (fuel pellets) from plant biomass of agricultural crops according to the following scheme: large grinding, drying, fine grinding, moisturizing, pressing, cooling, packing. Large shredding is performed by stacking bales or straw rolls on the flatbed moving conveyors and feeding them as loading to the crusher. Large crushers grind the raw material for further drying. The grinding process should ensure that the particles are not more than 10 mm in size. Large shredding allows you to quickly and qualitatively prepare the raw material for drying and further processing in a small crusher. It was established that fuel raw material obtained from plant products does not cause significant pollution of the environment; is formed continuously; has a stable price, unlike traditional energy resources. Thus, today agriculture is a significant source of biomass production of secondary vegetable raw materials. Further definition of ways to increase plant biomass waste is necessary, since a certain part of them must be returned to the soil, and the surplus becomes an important reserve of alternative biofuels.
Результати дослідження процесу роботи нового комбінованого робочого органа
(ЦНТУ, 2018) Дейкун, В. А.; Deikun, V.
За результатами проведених лабораторних досліджень процесу роботи експериментального комбінованого робочого органа оснащеного туконапрямником та розподільником для одночасного з основним безполицевим обробітком ґрунту внутрішньогрунтового внесення гранульованих мінеральних добрив з рівномірним їх розміщенням по площі в підлаповому просторі, встановлено технологічні та кінематичні параметри, які суттєво впливають на якість виконання технологічного процесу. Проведено оцінку впливу швидкості польоту гранул добрив на виході з туконапрямника, висоти розташування розподільника над поверхнею нижнього обрізу лапи, кута нахилу ребра призми та кута між її гранями на дальність поперечного польоту основної маси добрив та рівномірність їх розподілу за конструктивною шириною захвату. Конструкція комбінованого робочого органа для внутрішньоґрунтового внесення гранульованих мінеральних добрив обладнана пристроєм з обґрунтованими параметрами, який дозволяє спрямувати потік гранул добрив до точки їх контакту з гранями призми розподільника, після відбиття від якого вони спрямовуються у заданому напрямку. Запропонований робочий орган дозволяє рівномірно розмістити встановлену дозу мінеральних добрив на необхідну глибину з одночасною їх заробкою, що дозволяє знизити енерговитрати на виконання технологічної операції. По результатам проведенных лабораторных исследований процесса работы экспериментального комбинированного рабочего органа, оборудованного туконапрямителем и распределителем для одновременного с основной безотвальной обработкой почвы внутрипочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений с равномерным их размещением по площади в подлапному пространстве, установлены технологические и кинематические параметры, которые существенно влияют на качество выполнения технологического процесса. Произведена оценка влияния скорости полета гранул удобрений на выходе из туконапрямителя, высоты расположения распределителя над поверхностью нижнего обреза лапы, угла наклона ребра призмы и угла между ее гранями на дальность поперечного полета основной массы удобрений и равномерность их распределения по конструктивной ширине захвата. Конструкция комбинированного рабочего органа для внутрипочвенного внесения гранулированных минеральных удобрений оборудована устройством с обоснованными параметрами, которое позволяет направить поток гранул удобрений к точке их контакта с гранями призмы распределителя, после отражения от которого они направляются в заданном направлении. Предложенный рабочий орган позволяет равномерно разместить установленную дозу минеральных удобрений на необходимую глубину с одновременной их заделкой, что позволяет снизить энергозатраты на выполнение технологической операции. According to the results of laboratory investigations of the work of the experimental combined work body. equipped with a tupon and a distributor for simultaneously with the main non-polar treatment of soil intra-ground introduction of granulated mineral fertilizers with uniform placement of them in the area under the slap space, technological and kinematic parameters that significantly affect the quality of the process, the impact of the flight speed of fertilizer granules on the exit from the tupon-strap, the height of the distributor's position above the surface of the lower edge of the paw, the angle of inclination of the edge of the prism and the angle between its faces on the distance the transverse flight of the main mass of fertilizers and the uniformity of their distribution on the design width of the trap. The design of a combined working body for intragrating granular mineral fertilizers is equipped with a device with well-defined parameters that allows the flow of granules of fertilizers to the point of their contact with the edges of the distributor prisms, after reflection of which they are directed in a given direction. The proposed working body allows uniform placement of the prescribed dose of mineral fertilizers to the required depth with their simultaneous earnings, which reduces energy costs for the implementation of technological operations.
Розмірна обробка електричною дугою бічної поверхні зносостійкого інструменту
(ЦНТУ, 2018) Сіса, О. Ф.; Пукалов, В. В.; Юр’єв, В. В.; Сиса, О. Ф.; Юрьев, В. В.; Sisa, O.; Pukalov, V.; Yuryev, V.
Виконано обґрунтування технологічної схеми формоутворення зовнішньої бічної поверхні пуансону, способом розмірної обробки електричною дугою з урахуванням особливостей фізичних механізмів їх утворення та гідродинамічних явищ в міжелектродному проміжку. Встановлені аналітичні зв’язки технологічних характеристик процесу розмірної обробки електричною дугою твердого сплаву ВК8 з режимами обробки і геометричними параметрами. Выполнено обоснование технологической схемы формообразования внешней боковой поверхности пуансона, способом размерной обработки электрической дугой с учетом особенностей физического механизма образования и гидродинамических явлений в межэлектродном промежутке. Установлены аналитические связи технологических характеристик процесса размерной обработки электрической дугой твердого сплава ВК8 с режимами обработки и геометрическими параметрами. The article is devoted to development of the technology and equipment for rough machining of hard-face puncheon's lateral surface with electrical arc as a highly efficient alternative to the conventional methods of rough machining. In order to extend the durability period of the sheet material blanking die, the strong wearproof materials should be used. The hard-face axial puncheons are used due to high strength, hardness and wearproofness. The puncheons are made of the cylindrical hard-face cores, with diameter ranging from 2...20 mm. Then they are grinded. The cores are made of hard alloys with wolfram carbide grain size less than 1 µm, and the 8...25% of cobalt binding content. The cores are produced by the hard-face powder pressing and further sintering in vacuum-compressor furnace. When sintering the cores shrink, followed with the contraction process. The core bending may reach up to 0.35 mm and more. Such curve cores are not used for grinding. Therefore, the problem is to find some optional technologies of treating the hard-face cores for the puncheons. It is suggested to remove the puncheon's lateral surface with electrical arc at the stage of the hard-face blank treatment. This allows removing large allowances of material along with the shortest treatment time. It is suggested to produce the puncheon lateral surface with roughness of Ra = 16…30 µm following rough machining. Thus, the large allowances of material are removed with the shortest treatment time. Here, the treatment cycle of the hard-face puncheon's lateral surface reduces by 1.4...1.8 times. The substantiation was made for the process flow diagram covering fabrication of the hard-face puncheon's lateral surface subject to specifics of the physical mechanism of formation and the hydrodynamic phenomena in the inter-electrode gap. The analytical links were determined between the technological specifications of the process featuring ВК8 alloy rough machining with electrical arc, the processing modes and geometrical parameters. The resulting models enable managing the capacity, specific capacity, specific consumption of electric power and the treated surface accuracy, along with forecasting and optimizing these parameters. The technical solution is offered enabling to expand the processing capacities of the hard-face puncheon's production.