Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 53. - 2023

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/13955

Browse

Now showing 1 - 20 of 32

Дослідження та вдосконалення запобіжних механізмів шнекових конвеєрів
(ЦНТУ, 2023) Булгаков, В. М.; Троханяк, О. М.; Bulgakov, V.; Trokhanyak, О.
Метою роботи являється підвищення експлуатаційних показників і надійності роботи запобіжної муфти шляхом розроблення нової конструкції запобіжногомеханізму, що дасть змогу створитиу випадку виникнення перевантаження шнека конвеєра широкий діапазон пружного режиму роботи перед запобіжним. Дослідження виконано із використанням методів теорії математичного та комп’ютерного моделювання. методу математичного планування експерименту. Many different types of safety mechanisms that are used for mechanical processing machines, such as screw conveyors, to one degree or another provide the requirements set for them regarding the process of functioning during the occurrence of critical loads on the conveyor screws. However, traditional safety ball and cam couplings, when triggered, cause significant shock dynamic loads, and this subsequently causes the destruction of both couplings and conveyor drives. Friction safety clutches have low operating accuracy and do not allow reliable protection of working bodies and drives of machines. Therefore, in order to ensure reliable protection of the working bodies and drives of conveyors, with minor shock loads during the operation of the safety mechanisms, it is advisable to develop new designs of safety ball couplings with closed circular profiles of the engagement elements. The purpose of the work is to increase the operational performance and reliability of the safety clutch by developing a new design of the safety mechanism, which will make it possible to create a wide range of elastic mode of operation before the safety one in the event of an overload of the conveyor screw. The research was carried out using the methods of the theory of mathematical and computer modeling. the method of mathematical planning of the experiment. The article presents new developments of the protective mechanism of the conveyor, which will provide protection of the working bodies against overloads in the axial direction. The article presents theoretical equations for determining the change in torque during clutch activation depending on the angle of relative rotation of the half-couplings and the design and technological parameters of the coupling elements. The work presents graphical dependencies and analyzes the intensity of influence of various parameters on the nature and magnitude of the torque, developed appropriate stands and methods for conducting experimental studies to determine the recommended parameters of safety clutches, as well as presented the results of the conducted experiments.
Вплив параметрів дискових сошників на передавальну здатність прорізання пожнивних решток у системі нульового обробітку ґрунту
(ЦНТУ, 2023) Заєць, М. Л.; Zayets, M.
Впровадження технології сівби з мінімальним або нульовим обробітком ґрунту має низку економічних та екологічних переваг, такі як покращення властивостей ґрунту, зменшення ерозії та деградації ґрунту та економія робочого часу та палива. Теоретичні дослідження обґрунтовують залежність діаметра дискового сошника на глибину проникнення диска, глибину шару рослинних решток і кут стиснення. The implementation of no-tillage seeding technology has a number of economic and environmental benefits, such as improved soil properties, reduced erosion and soil degradation, and improved time and fuel efficiency. However, the main disadvantage of these technologies is that plant residues on the surface of the soil reduce the ability of uniform germination of seeds of agricultural crops, which requires the introduction of an additional process of harvesting or cutting plant residues.
Теоретичне обґрунтування конструктивних особливостей котка для передпосівного обробітку ґрунту
(ЦНТУ, 2023) Артеменко, Д. Ю.; Онопа, В. А.; Кислун, О. А.; Муленко, К. А.; Artemenko, D.; Onopa, V.; Kyslun, O.; Mulenko, K.
В статті наведені результати пошукових теоретичних досліджень конструктивних особливостей котка для передпосівного обробітку ґрунту. Аналіз існуючих конструкцій сучасних прикочуючих котків для передпосівного обробітку ґрунту і технологічного процесу, який вони виконують, показав, що на сьогоднішній день номенклатура конструкцій зростає, універсальність падає, під кожен тип робіт потрібен свій коток, суцільне формування ущільненого дна посівного ложа сучасними котками в повній мірі не виконується. Встановлено, що більш раціональним буде технологічний процес коли прикочування відбувається не лише у верхніх шарах ґрунту, а і у нижніх. З цією метою був запропонований комбінований прикочуючий коток з робочими елементами кулачкового типу. Розроблена математична модель взаємодії прикочуючого котка і його елементів з ґрунтом. Запропонована математична модель процесу роботи удосконаленого котка дозволяє встановити характер розподілення питомого тиску в залежності від конструктивних параметрів елементів котка і фізико- механічних властивостей ґрунту. Ефективність запропонованої конструкції прикочуючого котка забезпечується тим, що за рахунок конструкції робочої поверхні та кулачків можна забезпечити рівномірне ущільнення ґрунту по ширині захвату котка і на потрібну глибину та зменшення кількості проходів котка для забезпечення необхідної рівномірності ущільнення. The article presents the results of exploratory theoretical studies of the design features of a roller for pre-sowing tillage. According to the number of operations, the rolling roller can be considered as one of the main means for ensuring high-quality preparation of the field for sowing. Therefore, the rolling process must be considered as a complex of operations, and its construction as a combination of the latter. The technological process of rolling helps to optimally place the seeds at a given depth, improves the contact between the seeds and the soil, and contributes to the rapid swelling and germination of the seeds. The main purpose of rolling is to conserve soil moisture, especially in arid conditions, by reducing physical evaporation. The analysis of the existing designs of domestic and foreign manufacturers of rolling rollers for presowing soil cultivation and the technological process they perform showed that today the range of designs is growing, versatility is decreasing, each type of work requires its own roller, continuous formation of the compacted bottom of the seedbed with modern rollers in is not fully implemented. The main direction on which foreign roller manufacturers are working is strip rolling and preparation of the seed bed directly along the track of the coulters if the roller is part of the seeding unit. In addition to the classic ones, there are practically no cats for continuous rolling in the company's assortment. It has been established that the technological process will be more rational when rolling occurs not only in the upper layers of the soil, but also in the lower ones. For this purpose, a combined rolling roller with working elements of the cam type was proposed. A mathematical model of the interaction of the rolling roller and its elements with the soil has been developed. The proposed mathematical model of the working process of the improved roller allows to establish the nature of the specific pressure distribution depending on the constructive parameters of the roller elements and the physical and mechanical properties of the soil. The effectiveness of the proposed design of the rolling roller is ensured by the fact that due to the design of the working surface and cams, it is possible to ensure uniform compaction of the soil along the width of the grip of the roller and to the required depth and reduce the number of passes of the roller to ensure the necessary uniformity of compaction.
Comprehensive Evaluation of Synthetic Motor Oil
(ЦНТУ, 2023) Beshlyage, I.; Malay, L.; Popescu, V.; Бешляге, І. І.; Малай, Л. Г.; Попеску, В. С.
The paper presents studies of the main physical and chemical indicators of the operation of synthetic oils. The following indicators were determined: kinematic viscosity at 100°C, viscosity index (IV); general base indicator, mg KOH/1g of oil, ignition temperature in an open crucible, °C, absolute density, g/cm3 (at t° at 20°C), dynamic viscosity and sulfonated ash content (%). In addition, comparative studies of the technical and economic indicators of regulatory and technical maintenance when changing engine oil were carried out. У роботі представлені дослідження фізико-хімічних та експлуатаційних характеристик синтетичних олив, що використовуються в автомобільних двигунах. Це може досягти двома способами: дослідженням основних фізико-хімічних показників нафти та визначенням якості масел за узагальненим комплексним показником (Ккг), який складається із суми показників діагностичного блоку визначального (Кі). Визначали такі показники: кінематичну в'язкість при 100°С, індекс в'язкості (IV); загальноосновний показник, мг КОН/1г олії, температура займання у відкритому тиглі, °С, абсолютна густина, г/см3 (при t° при 20 °С), динамічна в'язкість і сульфована зольність (%). Крім того, проведено порівняльні дослідження техніко-економічних показників нормативно-технічного обслуговування при заміні моторного масла. Використання синтетичних масел в двигунах автомобілів забезпечує легкий запуск двигуна в холодних умовах, економію палива, низьку витрату масла, заміну масла після 40 тис. км. Порівняльні дослідження техніко-економічних показників нормативно-технічного обслуговування та запропонованих форм контролю на основі узагальненого комплексного коефіцієнта показали, що реалізація запропонованих заходів забезпечує зниження витрати моторного масла на 12...20 % і вартість ремонтних робіт на 10...20%.
Елементи організації операційних технологій в рослинництві з урахуванням аграрних ризиків
(ЦНТУ, 2023) Бурлака, О. А.; Келемеш, А. О.; Горбенко, О. В.; Burlaka, О.; Kelemesh, А.; Gorbenko, О.
Тематика представленої статті охоплює системне оцінювання операційних технологій в галузі рослинництва, де одним з ключових факторів є імовірність недоотримання запланованих кінцевих результатів виробництва під впливом аграрних ризиків. Обґрунтування та вибір оптимальної технології вирощування та збирання певної групи сільськогосподарських культур є складною багатокритеріальною техніко-організаційною задачею. На практиці досить часто спостерігаються випадки, коли максимальні технічні, економічні організаційні, технологічні зусилля та витрати у рослинництві не приносять очікуваного запланованого результату щодо ефективності сільськогосподарського виробництва. При цьому постає актуальне практичне та прагматичне питання: чи доцільно в складних економічних та політичних умовах економіки країни використовувати максимум ресурсного, технічного та технологічного забезпечення виробничих процесів у рослинництві, якщо співвідношення «витрати – отриманий результат» може бути набагато менше очікуваних планових показників, і, при цьому, має місце значний вплив некерованих людиною факторів щодо вирощування та збирання сільськогосподарських культур, таких, як наприклад, агрокліматичні ризики. Вважаємо, що в такому варіанті, більш доцільно обирати технології навіть з меншим потенціалом ресурсного забезпечення, направлені на збільшення економічної стійкості виробництва у випадках настання збиткових виробничих результатів під впливом агрокліматичних ризиків. В даній публікації планування виробничих процесів щодо організації операційних технологій в рослинництві розглянемо на прикладі порівняння та вибору оптимального, за умови врахування агрокліматичних ризиків, варіанту, на прикладі вирощування та збирання озимої пшениці. The topic of the presented article covers the systematic evaluation of operational technologies in the field of crop production, where one of the key factors is the probability of failure to achieve the planned final production results under the influence of agrarian risks. Justification and selection of the optimal technology for growing and harvesting a certain group of agricultural crops is a complex multi-criteria technical and organizational task. At the same time, an urgent practical and pragmatic question arises: is it expedient in the difficult economic and political conditions of the country's economy to use the maximum of resource, technical and technological support of production processes in crop production, if the ratio "costs - the obtained result" can be much less than the expected planned indicators, and, at the same time, there is a significant influence of nonhuman- controlled factors regarding the cultivation and harvesting of agricultural crops.
Застосування мехатронних систем в системі машин для тваринництва
(ЦНТУ, 2023) Кравченко, В. В.; Войтік, А. В.; Лісовий, І. О.; Kravchenko, V.; Voitik, A.; Lisovyi, I.
Розглянуто застосування мехатронних систем при утриманні тварин та птиці, забезпеченні мікроклімату, напуванні, кормороздаванні, видаленні гною та отриманні продукції. Проведені дослідження показують, що майже у всіх механізованих процесах в тваринництві використовуються мехатронні системи, які вже або використовуються на фермах або знаходяться ще на етапах розробки та досліджень. Основним рушієм впровадження мехатронних систем в тваринництві є зменшення затрат праці, покращений контроль за механізованими процесами на фермі, покращення виконання механізованих технологічних процесів та забезпечення комфорту тварин. The purpose of this work is the systematization of research and implementation of mechatronic systems in the system of machines for keeping, caring for and obtaining the primary products of animal husbandry.
Оновлення тракторного парку Полтавської області, аналіз та перспективи
(ЦНТУ, 2023) Біловод, О. І.; Падалка, В. В.; Бурлака, О. А.; Bilovod, О.; Padalka, V.; Burlaka, О.
Наведено результати досліджень за якісними та кількісними характеристиками придбаних та зареєстрованих тракторів, що відображені у єдиному реєстрі для ведення автоматизованого обліку відділу реєстрації сільськогосподарської техніки Головного управління Держпродспоживслужби в Полтавській області за період з 2018 року по 2023 рік. Обґрунтовані тенденції оновлення тракторного парку, заміни тракторів, рекомендовані шляхи удосконалення організаційно-технічних механізмів забезпечення тракторами підприємств та фізичних осіб, зумовлених воєнним станом. te of the Tractor Park of the Poltava Region, Analysis and Perspectives The purpose of the study is to improve the organizational and technical mechanisms for updating the tractor fleet of enterprises and individuals of the Poltava region, taking into account modern trends and transformations of the region's economy, caused by the state of war. The initial data for the study are the characteristics of purchased and registered tractors from 2018 to 2023, which are reflected in the single register for keeping automated records of tractors of the agricultural machinery registration department of the head office of the State Production and Consumer Service in Poltava region. We include the following characteristics among the investigated factors: 1. The year of registration of tractors in the unified register of automated accounting of tractors of the agricultural machinery registration department of the Main Department of the State Production and Consumer Service in Poltava region. 2. Entities registering tractor equipment are classified by groups: private individuals; farms, enterprises engaged in other economic activities. In the Poltava region from 2018 to 2021, there is a clear tendency of the generalized trend towards a stable increase in the number of purchased equipment for all three selected research groups. The beginning of military events led to a sharp – more than twofold – reduction of purchased and registered tractors and tractor equipment.
Дослідження впливу параметрів глибокорозпушувача та комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту
(ЦНТУ, 2023) Лещенко, С. М.; Сало, В. М.; Петренко, Д. І.; Васильковський, О. М.; Мельніченко, В.; Leshchenko, S.; Salo, V.; Petrenko, D.; Vasylkovskyi, О.; Melnychenko, V.
В роботі доводиться доцільність проведення глибокого безполицевого обробітку ґрунту комбінованими чизельними глибокорозпушувачами та підіймається питання доцільності вивчення впливу параметрів ґрунтообробного агрегату і комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту. Проведені експериментальні дослідження впливу параметрів глибокорозпушувача та комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту. Експериментально знайдені області раціональних значень, при яких якість кришення ґрунту є рівною 70…75% , що досягається при глибині розпушування чизельними лапами 32…42 см, відстані між чизельними лапами в одному ряду 80…100 см, відстані між рядами чизельних лап 40…55 см, швидкості обробітку ґрунту 8…9,5 км/год, глибині встановлення крил на стояку лапи 24…27 см та кількості додаткових робочих органів (зубчастих котків) 2 шт. The paper proves the expediency of deep subsurface tillage with combined chisel deep tillers and raises the question of the expediency of studying the influence of tillage unit parameters and a combination of operating parts on the efficiency of tillage. Existing research addresses the issues of soil monolith destruction, interaction of certain elements and operating parts with soil particles, construction of statistical models of the operation of certain elements of tillage units, search for rational forms of surfaces of operating parts and the ways to reduce overall traction resistance of different deep tillers, but the assessment of the quality of operation of such tillage units depending on their design, combination of operating parts and parameters has not been sufficiently studied.
Експериментальні дослідження ефективності функціонування систем забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях
(ЦНТУ, 2023) Калетнік, Г. М.; Яропуд, В. М.; Kaletnik, Н.; Yaropud, V.
Обґрунтування раціональної схеми системи забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях на основі виробничих обстежень є основною метою проведених досліджень. За результатами досліджень встановлено, що для тваринницького приміщення із системою вентиляції наземного каналу забезпечується більше свіжого повітря в зоні перебування тварин, у порівняні зі стельовою системою вентиляції і системою вентиляції через стінові канали. The microclimate of livestock premises is determined by a set of physical, chemical and biological parameters inside the premises for keeping animals and is characterized by the following parameters: air temperature, internal surfaces of walls, ceilings, floors, windows, doors, and other internal structures; humidity of air, internal surfaces of walls, ceiling, floor, windows, doors, and other internal structures; the speed and direction of air flows in the locations of animals, manure, inflow and exhaust channels, windows and doors; the gas composition of the air - the concentration of carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide, carbon monoxide; the presence of dust and microorganisms in the air; the intensity of natural and artificial lighting; optical radiation; the level of industrial noise, the degree of air ionization. The substantiation of the rational scheme of the negative pressure microclimate system in livestock premises on the basis of production surveys is the main goal of the conducted research. According to the results of the research, it was found that for the livestock room with the ventilation system of the ground channel, more fresh air is provided in the area where the animals are staying, in comparison with the ceiling ventilation system and the ventilation system through the wall channels. For the ground duct ventilation system and the wall duct ventilation system, the efficiency of contaminant removal was influenced by the ventilation rate, which is significantly dependent on the animal's age, weight, and outdoor temperature. For the ventilation system of the above-ground channel in production conditions, the efficiency of pollution removal decreased with an increase in the speed of the air flow in the ventilation. For the wall duct ventilation system, the efficiency of pollutant removal increased as the ventilation air flow rate increased, as the sampling point was located at the back of the room. In a room with a ceiling ventilation system, the efficiency of contaminant removal was significantly influenced by the lying behavior of animals, and a slight decrease in the efficiency of contaminant removal was observed with increasing ventilation.
Техніко-економічне обґрунтування геометричних параметрів біонічних культиваторних лап на основі морфології риб
(ЦНТУ, 2023) Теслюк, Г. В.; Алієв, Е. Б.; Теслюк, Ю. В.; Tesliuk, H.; Aliiev, E.; Tesliuk, Yu.
Метою досліджень є проведення геометричного розрахунку біонічних культиваторних лап на основі морфології риб та побудова їх тривимірних моделей. У результаті аналізу морфології і локомоції риб та обробки їх фотозображення з використанням розробленого програмного забезпечення в середовищі Visual Studio C++ і бібліотеки OpenCV та методів зворотного інжинірингу (Reverse Engineering) проведено апроксимацію зовнішнього і внутрішнього контурів хвостового плавника деяких риб. У результаті аналітичних досліджень проведено геометричний розрахунок рівнянь регресії опуклого і увігнутого зовнішнього контуру біонічних культиваторних лап на основі морфології хвостового плавника риби та побудовані їх тривимірні моделі в SolidWorks. Therefore, the challenge of aligning the morphology of terrestrial and aquatic fauna with the surface of soil cultivation implements is relevant and requires attention. The research objective is to perform geometric calculations for bionic cultivation tines based on fish morphology and create their three-dimensional models. The analysis of fish morphology and locomotion, along with image processing using developed software in the Visual Studio C++ environment, OpenCV library, and reverse engineering methods, facilitated the approximation of the outer and inner contours of the tail fin of certain fish species. Through analytical investigations, the geometric calculations for the regression equations of convex and concave outer contours of bionic cultivation tines based on the morphology of fish tail fins were conducted, and their three-dimensional models were built using SolidWorks. The analysis of tail fin morphology allowed for the application of rays (radials) to cultivation tines. These rays are aligned along the axial line of the tail fin with displacement toward the outer contour. A general regularity in their arrangement was established and represented as a system of equations. Corresponding models of cultivation tines with guiding rays were constructed using software packages such as Wolfram Cloud and SolidWorks. From a technical and economic perspective, the implementation of the developed bionic cultivation tine shapes can reduce the equipment's drag resistance by 5–10%, leading to a higher economic benefit upon their adoption.
Результати експериментальних досліджень малогабаритного експандера кормів
(ЦНТУ, 2023) Алієв, Е. Б.; Дудін, В. Ю.; Лінко, М. О.; Aliiev, Е.; Dudin, V.; Linko, M.
Застосування експандерів є необхідним у виробництві кормів і харчових продуктів, оскільки ці технічні засоби дозволяють покращити якість і поживні характеристики кінцевого продукту. Завдяки їх високій продуктивності і можливості регулювання тиску, експандери забезпечують ефективну обробку матеріалів, зберігаючи при цьому їх корисні властивості. Отже, оптимізація технологічних параметрів для формування експандатів залишається актуальною задачею в інжинірингу експандерів. Метою досліджень є обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів малогабаритного експандера кормів експериментальним шляхом. В результаті експериментальних досліджень малогабаритного експандера кормів встановлені залежності зміни продуктивності експандера Q, його споживаної потужності N, питомої енергоємності процесу експандування q і щільності отриманих експандатів ρ від вологості комбікорму W, зазору між конусом та гайкою δс, частоти обертання гвинта n. Знайшовши в програмному пакеті Wolfram Cloud значення факторів досліджень при якому спостерігається мінімальне значення питомої енергоємності процесу експандування q = 30,7 кВт∙год/т встановлено, що W = 27,1 %, δс = 3,7 мм, n = 54,4 об/хв. При цьому продуктивність складала Q = 28,8 кг/год, споживана потужність N = 879 Вт, а щільність експандатів ρ = 336 кг/м3. The purpose of the research is to substantiate the structural and technological parameters of the smallsized fodder expander experimentally. The use of expanders is necessary in the production of feed and food products, as these technical means allow to improve the quality and nutritional characteristics of the final product. Thanks to their high productivity and the ability to adjust pressure, expanders provide effective processing of materials, while preserving their useful properties. Therefore, the optimization of technological parameters for the formation of expanders remains an urgent task in the engineering of expanders. As a result of experimental studies of a small-sized fodder expander, the dependences of the change in the productivity of the expander Q, its consumed power N, the specific energy capacity of the expansion process q and the density of the obtained expanders ρ on the moisture content of the compound feed W, the gap between the cone and the nut δс, and the frequency of rotation of the screw n were established. Having found in the Wolfram Cloud software package the value of the research factors in which the minimum value of the specific energy intensity of the expansion process q = 30.7 kWh/t is observed, it was established that W = 27.1 %, δс = 3.7 mm, n = 54.4 rpm. At the same time, the productivity was Q = 28.8 kg/h, the power consumption N = 879 W, and the density of the expanders ρ = 336 kg/m3.
Математичне моделювання стійкості руху асиметричної дискової борони
(ЦНТУ, 2023) Степаненко, С. П.; Гриценко, О. П.; Stepanenko, S.; Hrytsenko, O.
Виробнича необхідність розширення функціональних можливостей машинно-тракторних агрегатів (МТА), як найбільш затребуваних у невеликих господарствах внаслідок своєї високої енергонасиченості, надійності та універсальності в процесі виробництва сільськогосподарської продукції є важливим завданням, що вимагає застосування нових методологічних, практичних прийомів та актуальних конструкційних рішень. У наведеній статті розглядається застосування компенсатора зчіпної ваги, який встановлено на рамі та сниці асиметричної дискової борони, як одного зі способів раціонального перерозподілу зчіпної ваги у складі МТА у ході проведення передпосівного обробітку ґрунту. Математично обґрунтовується поліпшення можливості стійкості руху асиметричної дискової борони та застосування широкозахватних сільськогосподарських агрегатів, що надає можливість збільшити продуктивність їх застосування, знизити тимчасові та енергетичні витрати напередпосівний обробіток ґрунту. The production necessity to expand the functional capabilities of farm machinery and tractor units (MTUs), being the most demanded in small farms due to their high energy intensity, reliability, and versatility in the production of agricultural products, is an important task that requires the application of new methodological, practical approaches, and relevant design solutions. This article discusses the application of a hitch weight compensator, installed on the frame and plow of an asymmetric disc harrow, as one of the ways to rationally redistribute the hitch weight within the MTU during pre-sowing soil tillage. The mathematical justification is provided for improving the stability of the movement of an asymmetric disc harrow and the use of wide-span agricultural units, which allows increasing the productivity of their application and reducing temporary and energy costs for pre-sowing soil cultivation. In the general case, the performed mathematical analysis allows you to justify the fact that the MTA with an installed hitch weight compensator allows you to redistribute the load in the MTA composition, which will be able to expand the functional capabilities of the MTA and stabilize the stability of the movement of the asymmetric disc harrow under the conditions of its use in farms during pre-sowing soil cultivation.
Вдосконалення конструкції бітерів дозатора кормів порційної дії
(ЦНТУ, 2023) Кісільов, Р. В.; Кропівний, В. М.; Лузан, П. Г.; Нестеренко, О. В.; Kisilov, R.; Kropivny, V.; Luzan, P.; Protasenko, O.
У статті за рахунок проведеного аналізу роботи дозуючих пристроїв запропонована конструкція бункерного дозатора порційної дії типу БДК-Ф-70-20, який обладнаний круглоланковим ланцюгом та гребінками. Теоретичними дослідженнями було обґрунтовано конструктивні та режимні параметри дозаторів-відокремлювачів обладнаних радіальними пальцями. Визначено їх вплив на якість дозування вологих та грубих компонентів у процесі розвантаження кормів на поперечний горизонтальний транспортер. In the article, based on the analysis of the operation of dosing devices, the construction of a portioned hopper doser of the BDK-F-70-20 type, which is equipped with a circular chain and combs, is proposed. The design and operating parameters of dispenser-separators equipped with radial fingers were substantiated by theoretical studies. Their influence on the quality of dosing of wet and coarse components in the process of unloading feed onto a transverse horizontal conveyor was determined. The technological process of dosed supply of crushed stem, juicy and other viscous fodder is carried out using a one- and two-stage system. The monolith of feed raw material in the bunker is fed by a chain-slat conveyor to the separating devices, which consist of beaters. The rake fingers of the beaters comb and loosen the material of the feed monolith that comes into contact with them and is discharged onto a cross conveyor or fed directly into the processing line to the assembly conveyor and mixing of components (one-stage feed dosing system). The capacity of the beater system must exceed the capacity of the feeder, which provides feed to the block of beaters, and be consistent with it. The given system can provide adjustable, metered delivery of viscous feed materials with acceptable deviations. To increase the accuracy of dosing of viscous stem and other feed materials and to ensure the performance of the beater device within the permissible technological tolerance, a two-stage dosing system is used, which consists of a feeder, a beater-type dispenser-separator and an equalizing combing device of the cross conveyor, which ensures the smoothing of the unevenness of the feed flow , which comes from the feeder, and automatically controls its operation. The uniformity of feed output depends on the beater, the design and kinematic parameters of which affect the amount of feed captured by each comb and the formation of the mass discharge roll on the assembly or discharge conveyor. Until now, the optimal parameters of the pin beaters that separate leaf-stemmed fodder have not been clarified, which leads to significant unevenness in the operation of serial feeders-dispensers. All existing dispensers do not meet the established zootechnical requirements for dosing leaf-stem materials. For the analysis of the constructive and kinematic parameters of the beaters, a developed physical model is proposed, which determines the interaction of the radial fingers of the beater with the feed monolith. The analysis of the proposed kinetics of the feed separation process and the interaction of the radial fingers with the monolith in one cycle made it possible to distinguish four periods: elastic compression and the beginning of the destruction of the feed monolith structure, which is determined by the angle α0 of contact of the finger with the monolith and the angle αkr of the rotation of the finger before the beginning of the destruction of the monolith structure; destruction of the structure of the monolith, separation of the material from the stern monolith with a finger and the formation of a drag body at the end of the pin, which is limited by the angle α1 of the formation of the stern drag body; the movement of the drawing body in contact with the elastic environment, separation of an additional portion of feed mass, free movement of material along the finger, which occurs before the beginning of the fourth period, which is limited by the angle α2=π; the period of discharge of the beater rakes, which occurs in the quadrant α3>π of the discharge of the beater. Thus, the beater, which is a rotary working body, grabs and loosens a certain layer of the mass of the monolith with the help of its fingers, overcomes the elastic compression of the material, destroys its structure, separates part of the feed from the monolith and throws it onto the unloading conveyor by centrifugal force. During the movement of the finger of the comb, a dragging body is formed at its end, which moves along the elastic feed mass. It is proved that the length of the arc of the trajectory of interaction of the beater with a variable angle of installation of the fingers is significantly greater than the length of the arc of interaction with the mass of the feed of a serial beater with a constant angle of installation of the fingers. The throughput capacity of the active beater increases, which leads to a more complete correspondence of the volume of supply by the longitudinal conveyor and the beater-separator with a variable angle of installation of the fingers, as a result of which the uniformity of the supply of the dispenser increases. The analysis of the kinematics of the movement of the fingers of the active beater established that the vertical force of elastic compression of the feed mass during the penetration of the fingers is reduced to a minimum value and thus reduces the energy consumption for the drive of the separating beater by 30–35% in comparison with radial fingers.
Щодо надійності технологічного процесу подрібнення пожнивних решток
(ЦНТУ, 2023) Сало, В. М.; Богатирьов, Д. В.; Лещенко, С. М.; Salo, V.; Bohatyrov, D.; Leshchenko, S.
Робота присвячена пошукам шляхів вирішення проблеми підвищення надійності технологічного процесу подрібнення пожнивних решток із використанням котків-подрібнювачів, робочі органи яких, виготовлені у вигляді ножових барабанів. Представлений огляд та аналіз існуючих типів машин для подрібнення пожнивних решток, обладнаних приводними та безприводними активними робочими органами, відмічені їх переваги та недоліки. Сформульовані шляхи та способи, на які варто звернути увагу при вирішенні задач підвищення якості подрібнення та надійності протікання даного технологічного процесу. Представлений зміст та методи проведення експериментальних польових досліджень процесу подрібнення пожнивних решток барабаном з ножами, встановленими на його поверхні під певним кутом розхилу між сусідніми рядами та зі зміщенням лінії лез рядів відносно осі самого барабана. Доведено, що при певних значеннях вказаних параметрів можна досягти значного підвищення надійності технологічного процесу, практично позбутися негативного явища забивання міжножового простору частинками рослинних стебел та ґрунтом. The article is devoted to finding ways to solve the problem of increasing the reliability of the technological process of shredding crop residues using shredding rollers with operating parts in the form of knife drums. The research presents a review and analysis of existing types of machines for shredding crop residues equipped with driven and non-driven active operating parts with their advantages and disadvantages. The ways and methods that should be considered when solving problems of improving the quality of grinding and reliability of this technological process are formulated. The article presents the content and methods of conducting experimental field studies of the process of shredding crop residues by a drum with knives installed on its surface at a certain angle of deflection between adjacent rows and with a shift of the line of row blades relative to the axis of the drum itself. It is proved that at certain values of these parameters, it is possible to achieve a significant increase in the reliability of the technological process, to virtually eliminate the negative phenomenon of clogging of the inter-row space with particles of plant stems and soil. The rational values of the angles of the knives on the surface of the chopping drum, substantiated in this work, allow increasing the intensity of chopping crop residues as a result of reducing the distance between the rows of knives. Thus, the approximate length of the particles of chopped plant stems can be reduced from 21.4 cm to 17.4 cm, without negative consequences for the reliability of the technological process.
Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів стрічково-гвинтового змішувача сипких кормів
(ЦНТУ, 2023) Дудін, В. Ю.; Говоруха, В. Б.; Dudin, V.; Govorukha, V.
Метою роботи було обґрунтування режимних параметрів роботи стрічково-гвинтового змішувача сипких кормів на основі експериментальних досліджень процесу. В результаті лабораторних досліджень процесу змішування сипких кормів експериментальним змішувачем встановлено наступне. Зі збільшенням часу та частоти обертання однорідність суміші збільшується і набуває максимуму 97,8 % при n = 48 хв-1 та t = 3,2 хв. після чого спостерігається незначне зменшення. Характер процесу близький до типової кінетики змішування сипких матеріалів. Витрати енергії на процес мають нелінійний характер, при цьому оптимум (найменше значення) знаходиться в точці, яка відповідає значенню частоти обертання 40,5 хв-1, а не в мінімумі n. При мінімумі k витрати енергії на процес складають 2,25 кВт/цикл а при максимумі – 3,66 кВт/цикл. Час змішування буде різний для різного вмісту найменшого компоненту і знаходиться в межах 2,9–3,56 хв. На основі отриманих даних встановлено раціональні параметри розроблюваного змішувача. The purpose of the work was to substantiate the operational parameters of the belt-screw mixer of bulk feed on the basis of experimental studies of the process. As a result of experimental studies of the process of mixing loose feed with an experimental mixer, the following was established. With increasing time and rotation frequency, the homogeneity of the mixture increases and reaches a maximum of 97.8% at n = 48 min-1 and t = 3.2 min. after which there is a slight decrease. The nature of the process is close to the typical kinetics of mixing loose materials. The energy consumption for the process is non-linear in nature, while the optimum (the smallest value) is located at the point corresponding to the value of the rotation frequency of 40.5 min-1, and not at the minimum n. At minimum k, energy consumption for the process is 2.25 kW/cycle, and at maximum – 3.66 kW/cycle. The mixing time will be different for different contents of the smallest component and is within 2.9–3.56 min. Based on the obtained data, the rational parameters of the mixer under development were established.
Техніко-технологічні рішення інтенсифікації перероблення конопляної сировини
(ЦНТУ, 2023) Шейченко, В. О.; Коропченко, С. П.; Дудніков, І. А.; Скоряк, Ю. Б.; Сало, Я. М.; Sheychenko, V.; Koropchenko, S.; Dudnikov, S.; Skoryak, Yu.; Salo, Ya.
Розроблено технологію перероблення конопляної соломи в однотипний луб із заданим вмістом костриці та довжиною. Встановлено, що збільшення інтенсивності дій робочих органів на оброблюваний луб зменшує вміст костриці як у крупностебловій так і у дрібностебловій фракціях стебел. Закостриченість лубу характеризувалася: для дрібностеблової фракції – 13,8, середньостеблової – 11,2, крупностеблової – 10,8%, відповідно. Використання другого та третього етапів перероблення забезпечує одержання лубу з закостриченістю 0,8, 1,7 і 1,9%, відповідно. Розроблено експериментальну універсальну лінію виробництва однотипного волокна із трести конопель, соломи конопель, трести льону-довгунця із стандартними показниками якості - рівнем закостриченності волокна та лубу конопель не більше 5%. Розроблено та виготовлено лінію перероблення луб’яних культур. До основних переваг лінії віднесено: можливість використання в невеликих господарствах, перероблення трести конопель різної якості та ступеня вилежуваності, простота конструкції, низькі показники металоємності та енергоспоживання, невеликі габарити, можливість переробляти сировину як з рулону, так і з тюка, одержання волокна або лубу з низьким відсотком закостриченості (не перевищує 5%, а за умов перероблення трести зимового приготування – до 1%), висока продуктивність (перероблення до 1тони трести за годину). The technology of processing hemp straw into the same type of straw with a given content of firewood and length has been developed. It was established that increasing the intensity of the actions of the working organs on the processed rind reduces the content of the pith both in the large-stemmed and in the small-stemmed fractions of the stems. The spiciness of the forehead was characterized as follows: for the small-stemmed fraction – 13.8, medium-stemmed – 11.2%, large-stemmed – 10.8%, respectively. The use of the second and third stages of processing ensures the production of lobules with a sharpening of 0.8, 1.7 and 1.9%, respectively. An experimental universal line for the production of the same type of fiber from hemp tow, hemp straw, long flax tow has been developed with standard quality indicators - the level of fiber and hemp husk no more than 5%. A line for the processing of bast crops was developed and manufactured. The main advantages of the line include: the possibility of use in small farms, the processing of hemp, hemp of different quality and degree of laying, simplicity of construction, low indicators of metal content and energy consumption, small dimensions, the possibility of processing raw materials both from a roll and from a bale, obtaining fiber or pulp from a low percentage of astringency (does not exceed 5%, and under the conditions of winter preparation trust processing - up to 1%), high productivity (processing up to 1 ton of trust per hour).
Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Вип. 53
(ЦНТУ, 2023)
В збірнику викладені питання конструювання, розрахунку, удосконалення, створення і дослідження нових робочих органів сільськогосподарських машин, засобів механізації, електрифікації та автоматизації сільськогосподарського виробництва. Наведені результати досліджень в галузі технологій виробництва і експлуатації машин та забезпечення їх надійності і довговічності. Викладені практичні рекомендації по використанню результатів досліджень і дослідно-конструкторських розробок в сільськогосподарській і інших галузях машинобудування Збірник розрахований на наукових та інженерно-технічних працівників науково-дослідних установ, ВНЗ, конструкторських організацій та промислових підприємств.
Структурно-логічна схема автоматичної системи управління замкнутою системою опалення та вентиляції теплиць
(ЦНТУ, 2023) Кепко, О. І.; Лісовий, І. О.; Ковальчук, О. Ю.; Kepko, О.; Lisovyi, І.; Kovalchuk, Yu.
В процесі проектування автоматичної системи управління замкнутою системою опалення та вентиляції теплиць з регенерацією повітря було обґрунтовано та розроблено структурно-логічну схему управління, яка передбачає управління технологічними параметрами (температурою, вологістю, концентрацією СО2, освітленістю). Структурно-логічна схема була створена на основі технологічної карти вирощування гливи звичайної з урахуванням зміни температури, вологості, концентрації СО2 та освітленості у функції часу. In the process of designing an automatic control system for a closed system of heating and ventilation of greenhouses with air regeneration, a structural and logical control scheme was substantiated and developed, which provides control of technological parameters (temperature, humidity, CO2 concentration, lighting.
Модернізація та дослідження системи керування процесом ферментації опари
(ЦНТУ, 2023) Пархомовський, О. О.; Трушаков, Д. В.; Федотова, М. О.; Козловський, О. А.; Parkhomovskyi, О.; Trushakov, D.; Fedotova, М.; Kozlovskyi, О.
Статтю присвячено розробці нового методу визначення готовності ферментованого тіста в герметичному ферментаторі на основі моніторингу витрат газів з герметичного ферментатора. Було проведено детальний аналіз і визначені популярні методи виробництва хліба, зокрема, на основі методу "Біга". Дослідження було зосереджено на процесі ферментації та властивостях цього процесу. A new method for determining the readiness of fermented dough in a sealed fermenter is proposed in the article. A detailed analysis was conducted and popular bread production methods were identified, including the Biga method. The study focused on the fermentation process and its properties.
Аналіз способів сівби, перспективи вдосконалення
(ЦНТУ, 2023) Дейкун, В. А.; Кропівний, В. М.; Москальченко, Р. В.; Deikun, V.; Kropivnyy, V.; Moskalchenko, R.
У статті приведено аналіз способів сівби сільськогосподарських культур та специфіку їх застосування, визначенопереваги та недоліки вказаних способів, розглянуто способи заробкинасіння культур у грунт, акцентовано увагу на підґрунтово-розкидному способі посіву, суміщеному з поверхневим обробітком ґрунту, розглянуто різніконструкції комбінованих робочих органів для його здійснення. Вказано на особливість конструкції окремих елементів робочих органів, розглянуто способи транспортування та розподілення насіння залежно від конструкції лапового сошника, приведено аналіз конструкцій розподільників різних авторів та особливість їх застосування. Визначено напрямок майбутніх досліджень. One of the most important technological measures in agricultural production is the sowing of agricultural crops. Therefore, it is important to choose a sowing method that will create optimal conditions for the germination and development of the seeds of cultivated plants. Sowing methods depend on the biological characteristics of crops (different crops are not equally demanding on soil fertility, the amount of heat, lighting, humidity, etc.). One of the main requirements for sowing methods is the creation of optimal sowing density, which ensures the most intensive growth of the assimilation leaf surface - the main factor of yield.