Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 50. - 2020

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/10936

Browse

Now showing 1 - 20 of 28

Kinematics of cutting process while honing holes with a hone with variable geometry of sticks
(ЦНТУ, 2020) Shcherbyna, K.; Hrechka, A.; Mazhara, V.; Diachenko, T.; Щербина, К. К.; Гречка, А. І.; Мажара, В. А.; Дяченко, Т. В.; Гречка, А. И.
The article considers the process of kinematics in the formation of the grid of traces taking into account the influence on microrelief of the formed surface. Schemes of interaction of the machined surface with diamond-abrasive sticks, which are positioned at different angles and their influence on the formation of the microrelief of the machined holes have been given. The calculation scheme of positioning diamond-abrasive sticks at different angles is presented. On this basis, mathematical models of density of the formed grid of traces were obtained. The study of the influence of the inclination angle of diamond-abrasive sticks on the formation of the macrorelief of the machined hole is also presented. The influence of transfer of peculiar geometrical deviations of honing heads on the machined surface is defined. На сучасному етапі розвитку сільськогосподарського машинобудування важливим питанням є підвищення ефективності і швидкодії керуючої апаратури гідравлічного приводу, який набув широко розповсюдження у сільськогосподарській техніці. Для швидкодію роботи керуючої апаратури забезпечую підвищена точність та якість виготовлення її елементів. Особлива увага приділяється операціям фінішної обробки, серед яких хонінгування прецензійних отворів. Одним з головних факторів, котрий впливає на точність та якість оброблюваного отвору є процес утворення макрогеометрії та мікрогеометрії. На якість мікрорельєфу впливає кінематика утворення сітки слідів. На утворення макрогеометрії в свою чергу впливає принцип утворення геометричних виробних ліній з врахування копіювання існуючих відхилень та переносу зносу алмазно-абразивних брусків. Для проведення дослідження побудовано схеми взаємодії обробленої поверхні з алмазно-абразивними брусками, котрі розміщенні під різними кутами та їх вплив на утворення мікрорельєфу оброблюваного отвору. Представлена розрахункова схема розташування алмазно-абразивних брусків під різними кутами, на підставі якої отримані математичні моделі густини утвореної сітки слідів. Також представлено дослідження впливу кута нахилу алмазно-абразивних брусків на утворення макрорельєфу оброблюваного отвору. В результаті проведених досліджень визначено, що при утворенні мікрорельєфу розміщення алмазно-абразивних брусків зі змінною геометрією, а саме з різним кутом нахилу, дає змогу збільшити густину (сітки слідів) точок перетину, що забезпечує зниження шорсткості оброблюваної поверхні. В процесі утворення макрорельєфу оброблюваної поверхні розміщення алмазно-абразивних брусків дозволило виконувати обробку за принципом сліду, що дозволило зменшити перенос відхилень від хонінгувальної головки до оброблюваної поверхні в процесі їх зносу. В статье рассматривается процесс образования кинематики образования сетки следов с учетом влияния на микрорельеф образованной поверхности Приведены схемы взаимодействия обработанной поверхности с алмазно-абразивными брусками, которые размещены под разными углами и их влияние на образование микрорельефа обрабатываемого отверстия. Представлена расчетная схема расположения алмазно-абразивных брусков под разными углами на основании, которой получены математические модели плотности образованной сетки следов. Также представлео исследования влияния угла наклона алмазно-абразивных брусков на образование макрорельефа обрабатываемого отверстия. Определено влияние переноса собственных геометрических отклонений хонинговальные головок на обрабатываемую поверхность.
Аналіз алгоритмів планування ресурсами в розподіленому обчислювальному середовищі
(ЦНТУ, 2020) Минайленко, Р. М.; Minailenko, R.
В статті проведено аналіз алгоритмів планування ресурсами в розподіленому обчислювальному середовищі. Головним завданням, яке вирішують технології розподілених обчислень є забезпечення доступу до глобально розподілених ресурсів з допомогою спеціальних інструментів. Складність керування глобальними ресурсами обумовлена тим, що доступ до необхідних даних може відбуватись на різних комп’ютерах. Крім того, глобальні розподілені обчислювальні мережі, які формуються із автономних ресурсів, можуть змінювати свою конфігурацію динамічно. Керування ресурсами в неоднорідних розподілених обчислювальних системах потребує пошуку нових моделей обчислення і керування ресурсами. The article analyzes resource scheduling algorithms in a distributed computing environment. The main task that distributed computing technologies solve is providing access to globally distributed resources using special tools. The complexity of managing global resources is due to the fact that access to the necessary data can occur on different computers. In addition, global distributed computing networks formed from autonomous resources can change their configuration dynamically. Resource management in heterogeneous distributed computing systems requires the search for new models of computation and resource management. Analysis of recent research and publications has shown that currently the implementation of resource planning in a distributed computing environment requires the search for new approaches and new algorithms. Most of the work on resource planning methods in a distributed computing environment is used to solve specific tasks related to specific applications and therefore cannot be universal. The aim of the work is to analyze resource planning algorithms in a distributed computing environment in order to find methods and algorithms for resource management in a problem-oriented distributed environment, taking into account the specifics of individual tasks and use the possibility of parallel execution of different tasks. The analysis of resource planning algorithms in a distributed computing environment shows that to date, a large number of planning algorithms focused on use in a distributed computing environment. But often such algorithms do not take into account the problem-oriented specifics of the environment, and this affects the efficiency of planning. In this regard, a promising area is related to the development of resource planning algorithms in a distributed computing environment, which would create an efficient and effective resource planning system. В статье проведен анализ алгоритмов планирования ресурсами в распределенной вычислительной среде. Главной задачей, которую решают технологии распределенных вычислений, есть обеспечение доступа к глобально распределенным ресурсам с помощью специальных инструментов. Сложность управления глобальными ресурсами связана с тем, что доступ к необходимым данным может происходить на разных компьютерах. Кроме того, глобальные распределенные вычислительные сети, формирующиеся из автономных ресурсов, могут изменять свою конфигурацию динамически. Управление ресурсами в неоднородных распределенных вычислительных системах требует поиска новых моделей вычислений и управления ресурсами.
Аналіз інноваційних технологій механічної переробки текстильної сировини
(ЦНТУ, 2020) Лисих, А. Ю.; Коб’яков, С. М.; Lisikh, A.; Kobyakov, S.; Лысых, А. Ю.; Кобяков, С. М.
Стаття присвячена новітнім технологіям переробки коноплі з метою одержання луба. Запропоновано технологічну схему виділення лубу конопель, спроєктовано і виготовлено окремі частини обладнання, які включають такі процеси як: м’яття з одночасним скоблінням, тіпання з прочісуванням та трясіння з вібрацією. Процес м’яття зі скоблінням здійснюється у м’яльно-скоблячій експериментальній частині. Конструктивні та технологічні параметри м’яльної частини зроблені так, що забезпечують поступове збільшення інтенсивності процесу м’яття. Процес поєднання вібраційних і трясильних дій на матеріал одночасно виконують голки гребеневого поля та планки голчатого транспортера, де шар матеріалу періодично підкидається в вертикальній площині. Використання процесів тіпання з чесанням та трясіння з вібрацією в технології одержання лубу конопель у декілька переходів дозволяють одержувати луб за вмістом костриці та його масо-довжіні у широкому діапазоні. Таке поєднання процесів трясіння та вібрації забезпечує збільшення ефективності знекостричення лубу. Article is devoted to developed and implemented new technical solutions for the processing of hemp stems in order to obtain bast. This article presents the rationale for new approaches in solving the problem of obtaining a cannabis club for various purposes, depending on the sharpness indicator. The stiffness indicator is manageable by changing the number of technological transitions that include processing mechanisms. The article analyzes new technical solutions as a result of which a technological scheme for isolating hemp bast is proposed. Using the proposed technological scheme for the extraction of hemp bast, individual parts of the equipment were designed and manufactured, which include such processes as: scraping with simultaneous scraping, scuttle with combing and shaking with vibration. The process of scraping with scraping is carried out in the scraping and scraping experimental section. The design and technological parameters of the bead part are made in such a way that they provide a gradual increase in the intensity of the bead process. The process of combining vibrating and shaking actions on the material at the same time is performed by the needles of the combed field and the strips of the needle conveyor, where a layer of material is periodically thrown in a vertical plane. The use of scuttle processes with combing and shaking with vibration in the technology of obtaining hemp bast in several passes allows you to obtain a bast with a fire content and its mass-length in a wide range. This combination of shaking and vibration processes provides an increase in the efficiency of de-sharpening the bast. The experimental data obtained show that the proposed process of isolating hemp bast, consisting of the alternation of several main processes: crushing with grooved slat-type rollers with a speed difference between pairs of rollers, scuttling with simultaneous scraping, shaking in combination with vibration, provides a bast with a content of fire and mass-long in a wide range, while the content of the fire in the resulting bast may fluctuate, depending on how many transitions will be used to process hemp straw. Статья посвящена новым технологиям переработки конопли с целью получения луба. Предложено технологическую схему выделения луба конопли, спроектировано и изготовлено отдельные части оборудования, которые включают такие процессы как: промин с одновременным скоблением, трепание с прочесыванием и трясением с вибрацией. Процесс промина со скоблением осуществляется в мяльно-скоблящей экспериментальной части. Конструктивные и технологические параметры мяльной части сделаны так, что обеспечивают постепенное увеличение интенсивности процесса промина. Процесс объединения вибрационных и трясильних действий на материал одновременно выполняют иглы гребенного поля и планки игольчатого транспортера, где слой материала периодически подбрасывается в вертикальной плоскости. Применение процессов трепания с прочесыванием и трясения с вибрацией в технологии получения луба конопли в несколько переходов позволяют получать луб с содержанием костры и его массо-длиной в широком диапазоне. Такое сочетание процессов трясения и вибрации обеспечивает увеличение эффективности обескостривания луба.
Архітектура адаптивної бездротової локальної мережі для управління об'єктами і пристроями
(ЦНТУ, 2020) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnova, N.; Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.
Наведено опис архітектури адаптивної бездротової локальної мережі, розробленої для управління технологічними процесами, робототехнічними пристроями та іншими об'єктами. Описана концепція роботи бездротової мережі. Бездротова мережа є адаптивною, що самоорганізується і здатна працювати автономно. Розроблено протокол бездротової мережі для управління обміну даними і конфігурації мережі. Управління мережею і взаємодія контролерів вузлів мережі між собою здійснюється за допомогою різних трансиверів, що дозволило розподілити службовий трафік і трафік даних по різних каналах. Бездротова мережа може використовувати як локальний, так і хмарний MQTT сервер. The purpose of the article is to develop an adaptive wireless LAN architecture for the technological processes, robotic devices and other objects control. The article describes the wireless LAN architecture. The concept of a wireless LAN is described. The wireless network is adaptive, self-organizing, and able to operate autonomously. The presented wireless network node controller architecture is the basis for many objects and Smart home control system small systems without using MQTT servers. The nodes of the network nodes interaction is carried out using several transceivers. The use of multiple transceivers made it possible to distribute data traffic, configuration traffic, and control traffic over different channels, which made it possible to carry out information exchange at the same time. The protocol stack is minimized. The functionality of the host and the network object is completely separated. The topology of the mobile network is not deterministic, amorphous and changes when the network objects move in space. In this case, some connections are lost and others arise. The routing tables are constantly updated. The network in accordance with the laid down algorithm, is able to build the necessary topology and organize the necessary connections in order to complete the task with a many objects. The network is capable of building packet retransmission chains for remote network objects. Thus, the wireless network implementation at its low cost allows solving a certain range of tasks. The performer can be either a separate object associated with the operator through a many repeaters. In order to increase the efficiency of the formation of routing tables and minimize the cluster structures in a wireless network, it is advisable to use optimization algorithms based on set theory. The local wireless network is designed to control an Internet of Things objects, robotic objects and control systems for various technological processes. Приведено описание архитектуры адаптивной беспроводной локальной сети разработанной для управления технологическими процессами, робототехнических устройств и другими объектами. Описана концепция работы беспроводной сети. Беспроводная сеть является адаптивной, самоорганизующейся и способна работать автономно. Разработан протокол беспроводной сети для управления обмена данными и конфигурирования сети. Управление сетью и взаимодействие контроллеров узлов сети между собой осуществляется с помощью разных трансиверов, что позволило распределить служебный трафик и трафик данных по разным каналам. Беспроводная сеть может использовать как локальный, так и облачный MQTT сервер.
Вантажопідйомність і споживана потужність кузовних машин для внесення твердих органічних добрив
(ЦНТУ, 2020) Лімонт, А. С.; Лімонт, З. А.; Limont, A.; Limont, Z.; Лимонт, А. С.; Лимонт, З. А.
Мета дослідження полягала у з’ясуванні споживаної потужності кузовними машинами для внесення твердих органічних добрив виробництва підприємствами на теренах колишнього Радянського Союзу та компаніями «Strautmann» і «KUHN» залежно від вантажопідйомності машин та пошуку якісно-кількісних зв’язків питомої потужності машин і їх вантажопідйомності. В якості питомої потужності прийнято відношення споживаної потужності до вантажопідйомності аналізованих машин. Залежно від вантажопідйомності машин споживана ними потужність з урахуванням заводів-виробників збільшується за прискорено зростаючими степеневими функціями і прямою з додатним кутовим коефіцієнтом. Питома потужність машин із збільшенням їх вантажопідйомності зменшується за гіперболічними кривими і прямою з від’ємним кутовим коефіцієнтом. The research is aimed at improving the technological process of applying solid organic fertilizers by means of body machines through determining power consumption and specific power for the drive of the working parts from the power take-off shaft of the tractor and, in general, for the operation of machines depending on their load-carrying capacity. The correlation of the power consumption with load-carrying capacity is taken as the specific power. The research covered body machines produced by the enterprises of the former Soviet Union and by “Strautimann” and “KUHN” companies. Between the consumption power of machines of different producers and with various load-carrying capacity one can observe the positive correlation link with the correlation coefficient ranging from 0.560 to 0.963 under the correlation ratio amounting from 0.877 to 0.961. Between the specific power of machines and their load-carrying capacity we have revealed the negative correlation link with determined correlation coefficients and correlation ratios. Depending on the load-carrying capacity of machines produced at the enterprises of the former Soviet Union the change in the gear power of the working parts of the power take-off shaft from the tractor is described by the equation of the advanced incasing power function. The change in the consumption power for the operation of machines produced by “Strautmann” company depending on the loading-capacity of machines is described by the equation of the direct with positive angular coefficient; and for the operation of machines produced by “KUHN” company – by the equation of the accelerated increasing exponent. The change in the specific power on the gear of the working parts from the tractor power take-off shaft which is produced in the former Soviet Union depending on the load-carrying capacity of machines is described by the equation of the decreasing hyperbola. The change in the specific power in the work of machines produced by “Strautmann” company depending on the load-carrying capacity of machines is described by the equation of the direct with negative value of the angular coefficient. As concerns the machines produced by “KUHN” company this change is described by the equation of the decreasing hyperbola. The research results can be used for designing and constructing body machines for spreading solid organic fertilizers, the calculation of the composition and complete equipment of the corresponding machine and tractor units, and the organization of their use in the technological processes of farm crop mechanized production. Цель исследования состояла в определении потребляемой мощности кузовными машинами для внесения твердых органических удобрений производства предприятиями на территории бывшего Советского Союза, компаниями «Strautmann» и «KUHN» в зависимости от грузоподъемности машин и поиске качественно-количественных связей удельной мощности машин и их грузоподъемности. В качестве удельной мощности принято отношение потребляемой мощности к грузоподъемности анализируемых машин. В зависимости от грузоподъемности машин потребляемая ими мощность с учетом заводов-изготовителей увеличивается по ускоренно-возрастающим степенным функциям и прямой с положительным угловым коэффициентом. Удельная мощность машин с увеличением их грузоподъемности уменьшается по гиперболическим кривым и прямой с отрицательным угловым коэффициентом.
Вплив параметрів розподільника на якість розсіювання добрив у підлаповому просторі
(ЦНТУ, 2020) Дейкун, В. А.; Артеменко, Д. Ю.; Дейкун, С. І.; Deikun, V.; Artemenko, D.; Deikun, S.; Артёменко, Д. Ю.; Дейкун, С. И.
У статті представлені результати теоретичного дослідження процесу транспортування та розподілу гранул мінеральних добрив після відбиття від площини розподільника у підлаповому просторі плоскоріжучого робочого органу. Обґрунтовані геометричні параметри та кути розташування площини відбиття. The aim of the work is to substantiate the geometric parameters of the distributor, which are able to provide the maximum range of fertilizer particles in the subclavian space, based on the analysis of all factors affecting the material particles during their transportation to the surface of the distributor. The result of research is to achieve a uniform distribution of fertilizers on the width of the capture and, accordingly, on the area. It is known that the particles of material sent in accordance with the given trajectories in the pre-provided areas of the surface of the furrow formed by the working body, in contact with the soil are significantly redistributed and the meaning of the traditional approach to uniformity is completely lost. In addition, it is necessary to take into account that for placing fertilizers in the soil, in most cases, flat-cutting working bodies are used. For normal operation, in terms of deepening into the ground, they must be installed with a forward tilt at an angle of up to 3°. As a result, the bottom of the furrow, which they form, acquires a conical shape with a slope to the center. In this case, it becomes obvious that the material must be fed not evenly across the width of the working body, and most of it to be directed at a clearly defined distance in the direction perpendicular to its axis. The numerical value of this distance is determined by the nature of the redistribution of the granules as a result of contact with the soil. In the process of rolling the granules or particles to the center, the uniformity of distribution will be restored. In this case, it becomes obvious that the material must be fed not evenly across the width of the working body, and most of it to be directed at a clearly defined distance in the direction perpendicular to its axis. The numerical value of this distance is determined by the nature of the redistribution of the granules as a result of contact with the soil. In the process of rolling the granules or particles to the center, the uniformity of distribution will be restored. In this regard, there is a need to solve the problem of ensuring the maximum range of particles in the transverse direction using the simplest geometry of the distributor surface. In our opinion, such a surface can be a prism. In the article the results of theoretical research of process of portage and distributing of granules of mineral fertilizers are resulted after a reflection from the plane of reflection in sub paw space of trivial cutting of working organ. Geometrical parameters and corners of location of reflecting plane are grounded. The obtained dependences allow to reasonably establish geometrical parameters of the distributor which will provide the set range of flight of particles of material for working bodies of various width of capture and to reach desirable result taking into account laws of their redistribution at contact with soil. В статье представлены результаты теоретического исследования процесса транспортировки и распределения гранул минеральных удобрений после отражения от плоскости распределителя в подлаповом пространстве плоскорежущего рабочего органа. Обоснованы геометрические параметры и углы расположения плоскости отражения.
Вплив складу шихтових матеріалів порошкових дротів на механічні характеристики та корозійну стійкість електродугових покриттів
(ЦНТУ, 2020) Студент, М. М.; Головчук, М. Я.; Гвоздецький, В. М.; Веселівська, Г. Г.; Маркович, С. І.; Яцюк, Р. А.; Student, M.; Golovchuk, M.; Hvozdetskii, V.; Veselivska, H.; Markovych, S.; Yatsyuk, R.
Встановлено вплив шихтових матеріалів порошкових дротів на їх механічні характеристики, хімічну мікрогетерогенність та корозійну стійкість у середовищі водного розчину 3%NaCl. Показано, що на відміну від покриттів із суцільних дротів покриття, напилені із використанням порошкових дротів (ПД), мають високу хімічну гетерогенність. Це зумовлено тим, що краплини, які диспергуються із розплаву ПД та формують покриття мають неоднаковий хімічний склад. Спричинено це неповним сплавленням шихти та сталевої оболонки на торцях ПД під час електродугового напилення покриттів. Для зменшення хімічної мікро гетерогенності запропоновано у шихту порошкового дроту що містить хром, бор, вуглець місткі компоненти (Cr, ФХ, ПГ-100, B4C, ФХБ) додавати порошки феросплавів FeSi, FeMn та самофлюсу ПГ-10Н-01, які сприяють утворенню евтектик між складниками шихти, гомогенізують розплав ПД та, як наслідок, зменшують мікрогетерогенність покриттів. Наявність у шихті ПД 90Х17РГС та ПД 75Х19Р3ГС2 хрому, ферохрому, ферокремнію та феромарганцю зумовлює мінімальну хімічну мікрогетерогенність покриттів з цих дротів і, як наслідок забезпечує їх високу корозійну тривкість, що наближається до корозійної тривкості наржавної сталі Х18Н9Т. The influence of charge materials of flux-cored wires on their mechanical characteristics, chemical microheterogeneity and corrosion resistance in an aqueous solution of 3% NaCl was established. It is shown that, in contrast to coatings made of solid wires, coatings sprayed using flux-cored wires (PO) have a high chemical heterogeneity. This is due to the fact that the droplets that disperse from the PD melt and form a coating have different chemical compositions. This is caused by incomplete fusion of the charge and steel shell at the ends of the PD during electric arc spraying of coatings. To reduce the chemical micro-heterogeneity, it is proposed to add powders of ferroalloys FeSi, FeMn and self-flux PG-10H-01 to the charge of powder wire containing chromium, boron, carbon-containing components (Cr, FH, PG-100, B4C, FCB) between the components of the charge, homogenize the melt of PD and, as a consequence, reduce the microheterogeneity of the coatings. The presence of chromium, ferrochrome, ferro-silicon and ferromanganese in the charge of PD 90Х17РГС and PD 75Х19Р3ГС2 determines the minimum chemical microheterogeneity of coatings from these wires and, as a result, ensures their high corrosion resistance, which is close to corrosion steel18. To increase the completeness of fusion of the components of the PD charge between itself and its steel shell, it is proposed to add to the PD charge powders of ferroalloys Fe-Mn, Fe-Si, which have a low melting point, able to interact with refractory components of the charge to form low-temperature eutectics. The addition of ferro-silicon, ferromanganese and self-flux alloy PN-10H-01 powders based on ferrochrobor and ferrochrome provided high hardness of electric arc coatings, low heterogeneity in terms of chromium content in coating lamellae and, as a consequence, high corrosion resistance. Установлено влияние шихтовых материалов порошковых проволок на их механические характеристики, химическую микрогетерогенность и коррозионную стойкость в среде водного раствора 3% NaCl. Показано, что в отличие от покрытий из сплошных проводов покрытия, напыленные с использованием порошковых проволок (ПД), имеют высокую химическую гетерогенность. Это обусловлено тем, что капли, которые диспергируются с расплава ПД и формируют покрытия имеют неодинаковый химический состав. Причины этого вызваны неполным сплавлением шихты и стальной оболочки на торцах ПД при электродуговом напылении покрытий. Для уменьшения химической микрогетерогенности предложено в шихту порошковой проволоки содержащей хром, бор, углерод вместительные компоненты (Cr, ФХ, ПГ-100, B4C, ФХБ) добавлять порошки ферросплавов FeSi, FeMn и самофлюса ПГ-10Н-01, которые способствуют образованию эвтектик между составляющими шихты, гомогенизируют расплав ПД и, как следствие, уменьшают микрогетерогенность покрытий. Наличие в шихте ПД 90Х17РГС и ПД 75Х19Р3ГС2 хрома, феррохрома, ферокремния и ферромарганца приводит к минимальной химической микрогетерогенности покрытий из этих проволок и, как следствие обеспечивает их высокую коррозионную стойкость, которая приближается к коррозионной стойкости наржавеющей стали Х18Н9Т.
До розрахунку зубців прямозубих циліндричних передач на згин
(ЦНТУ, 2020) Невдаха, Ю. А.; Дубовик, В. О.; Невдаха, Н. А.; Златопольський, Ф. Й.; Nevdakha, Yu.; Dubovyk, V.; Nevdakha, N.; Zlatopolskiy, F.; Дубовик, В. А.; Златопольский, Ф. И.
В роботі аналізуються розрахункові схеми циліндричної прямозубої передачі на згин зубців. Розглядається найбільш поширена розрахункова схема злому зубця, де небезпечний переріз злому зуба відбувається у основі ножки вище кола діаметра западини зубців. На практиці реальний же злом зубця лежить нижче діаметра западини зубців і має опуклу форму перерізу. Для більш точного розрахунку зубців на згин досліджували коефіцієнт форми зубців. В результаті встановлено, що коефіцієнт форми зуба зменшується зі збільшенням кількості зубців. The aim of the work is to improve the calculations of spur cylindrical wheels per bend, due to the fact that the existing formulas do not give the actual value of the maximum stress, and the diagram does not correspond to the real law of stress distribution. In order to obtain satisfactory results, it is more correct to calculate the teeth at the maximum local stress. Combining the coefficients and substantiating the calculated dependence to determine the value of the coefficient of the shape of the tooth under load, applied at any point of the working profile of the tooth, to obtain formulas for the bending strength of the teeth of the gear and wheel. When calculating the bending teeth, the calculation is based on the stresses arising at the base of the tooth, under the load applied at the top of the tooth. Consider first the most common calculation scheme. Dangerous section of the tooth as seen from the plot of total stresses indicates that the maximum normal stress occurs on the non-working side of the tooth - the compression side, however, since fatigue cracks occur at the base of the tooth on the stretching side, the calculation is based on tensile stress on the working side. The hypothesis of non-curvature of flat sections is unfair for short beams of variable cross section, so the total diagram does not correspond to the real law of stress distribution. But at the base of the tooth near the transition curve is the place of stress concentration. The actual dangerous cross-section lies below the cross-section of the depression, this is confirmed by the fact that the fatigue cracks form an angle with the load curve close to straight, and the fracture of the tooth has a convex shape. In this case, it is more correct to calculate the teeth at the maximum local stress. Combining the coefficients obtained a calculated dependence to determine the value of the coefficient of the shape of the tooth under load, applied at any point of the working profile of the tooth. As a result of the study it was found that the coefficient of tooth shape decreases with increasing number of teeth. This result was expected because as the number of teeth increases, the angle between the teeth decreases, and neighboring teeth perceive part of the stress that occurs in the loaded tooth. The formulas for checking the bending strength of gear teeth and wheels are obtained. The above refinement calculations of the teeth on the bend reflect the beneficial effect of improving the accuracy of the manufacture of teeth. В работе анализируются расчетные схемы цилиндрической прямозубой передачи на изгиб зубцов. Рассматривается наиболее распространенная расчетная схема излома зубцов, где опасное сечение излома зубьев происходит в основе ножки выше круга диаметра впадины зубцов. На практике реальный же излом зубьев лежит ниже диаметра впадины зубьев и имеет выпуклую форму сечения. Для более точного расчета зубьев на изгиб исследовали коэффициент формы зубьев. В результате установлено, что коэффициент формы зуба уменьшается с увеличением количества зубьев.
До створення концепції «ідеального» решета зернового сепаратора
(ЦНТУ, 2020) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Мороз, С. М.; Нестеренко, О. В.; Молокост, Л. А.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Moroz, S.; Nesterenko, O.; Molokost, L.; Васильковский, А. М.; Лещенко, С. Н.; Мороз, С. Н.; Нестеренко, А. В.
У статті викладені міркування щодо створення умов для інтенсифікації процесу сепарації зерна за геометричними ознаками. Проведено огляд конструкцій і аналіз роботи відомих решітних поверхонь з позиції можливості забезпечення високих показників технологічної ефективності за рахунок прискорення орієнтації часток відносно отворів решета. Встановлено, що найбільш сприятливі умови орієнтації забезпечують поверхні, утворені повздовжніми елементами малого перерізу обтічної форми, що мінімізують можливість розташування на них часток в положеннях стійкої рівноваги. Виявлено теоретичні можливості збільшення площ живого перерізу та коефіцієнтів живого перерізу решітних полотен, що не мають поперечних перетинок. Наведені залежності сумарної ширини повздовжніх перетинок і коефіцієнта живого перерізу решіт від ширини повздовжніх перетинок для різних решіт. Це дає можливість візуальної оцінки необхідності збільшення живого перерізу решіт шляхом зменшення ширини повздовжніх перетинок, які їх утворюють. Суттєве зменшення ширини перетинок стає можливим завдяки використання нових матеріалів – плетених шнурів з надвисокомолекулярних поліетиленів типу Spectra/Dyneema, що забезпечують високі показники механічної міцності і зносостійкості при «абсолютній» нерозтяжності. The article presents considerations for creating conditions for the intensification of the process of grain separation by geometric features. The review of constructions and the analysis of work of known sieve surfaces from a position of possibility of maintenance of high indicators of technological efficiency at the expense of acceleration of orientation of particles concerning sieve apertures is carried out. It is established that the most favorable orientation conditions are provided by the surfaces formed by longitudinal elements of small cross-section of streamlined shape, which minimize the possibility of placing particles on them in positions of stable equilibrium. Theoretical possibilities of increasing the living cross-sectional areas and live cross-sectional coefficients of sieve canvases without cross-sections are revealed. The dependences of the total width of the longitudinal sections and the coefficient of the living cross section of the sieves on the width of the longitudinal sections for different sieves are given. This makes it possible to visually assess the need to increase the living cross section of the sieves by reducing the width of the longitudinal sections that form them. A significant reduction in the width of the partitions is possible due to the use of new materials - braided cords made of ultra-high molecular weight polyethylene type Spectra / Dyneema, which provide high mechanical strength and wear resistance with «absolute» inextensibility. В статье изложены соображения по созданию условий для интенсификации процесса сепарации зерна по геометрическим признакам. Проведен обзор конструкций и анализ работы известных решетных поверхностей с позиции возможности обеспечения высоких показателей технологической эффективности за счет ускорения ориентации частиц относительно отверстий решета. Установлено, что наиболее благоприятные условия ориентации обеспечивают поверхности, образованные продольными элементами малого сечения обтекаемой формы, которые минимизируют возможность расположения на них частиц в положениях устойчивого равновесия. Выявлены теоретические возможности увеличения площади живого сечения и коэффициента живого сечения решетных полотен, которые не имеют поперечных перегородок. Приведены зависимости суммарной ширины продольных перегородок и коэффициента живого сечения решет от ширины продольных перегородок для различных решет. Это дает возможность визуальной оценки необходимости увеличения живого сечения решет путем уменьшения ширины продольных перегородок, которые они образуют. Существенное уменьшение ширины перепонок становится возможным благодаря использованию новых материалов - плетеных шнуров их сверхвысокомолекулярных полиэтиленов типа Spectra/Dyneema, обеспечивающих высокие показатели механической прочности и износостойкости при «абсолютной» неростяжимости.
Дослідження двосекційного змішувача для приготування збалансованих сумішей на фермах ВРХ
(ЦНТУ, 2020) Кісільов, Р. В.; Хмельовський, В. С.; Лузан, П. Г.; Сисоліна, І. П.; Kisilyov, R.; Khmelevsky, V.; Luzan, P.; Sysolina, I.; Кисилев, Р. В.; Хмелевский, В. С.; Сысолина, И. П.
У статті на підставі проведено аналізу існуючих конструкцій запропоновано нову схему двосекційного стрічково-лопатевого змішувача. Експериментальні дослідження визначили вплив конструктивних і режимних параметрів на якість приготування кормосуміші для великої рогатої худоби. Визначена область раціональних значень при яких досягається максимальна однорідність суміші. Отримано графічні залежності, які характеризують якісну роботу двосекційного комбінованого змішувача кормів. Improving of livestock industry efficiency significantly depends on quality of feed preparation, as they are in cost structure of products are 30-60% of costs. Advanced technologies that allow to fully realize genetic potential of animals, due to the lack of necessary technical support have not become widespread. The experience of using intensive full-system technologies for livestock production shows that, along with reliable and balanced provision of farms with high quality feeds, traditional feeding systems are being improved, which are aimed at the development of economically efficient mechanized feed processing technologies and the preparation of full-range and balanced feed mixtures. Existing designs of feed mixers for cattle do not fully meet the zootechnical requirements for the preparation of multicomponent balanced complete feed mixtures, have high energy costs and high specific material consumption. Therefore, research aimed at developing working bodies for feed mixers, which will ensure the creation of a highly efficient feed base at low energy and material costs are of economic importance and is an urgent scientific task. In the article on the basis of the conducted researches the basic constructive-technological scheme of the effective single-shaft two-section mixer for realization of process of preparation of balanced mixes for cattle executed in the form of the horizontally located cylindrical case with the combined mixer consisting of section of screw tapes and flat blades (left and right) direction of inclination, the working surface of which is located at an angle of 45… 500 to the axis of the shaft and is equipped with radial fingers. The purpose of experimental research was to establish identification of developed mathematical models and adequacy of research results of proposed feed mixer and determine impact of basic parameters and modes of its operation on quality process. Аchieve this goal, mutual influence of simultaneous changes in speed of agitator shaft, width of flat blade angle of blade to axis of agitator shaft and duration of feed mixing on quality process: homogeneity of mixture and drive power of mixer shaft. Theoretical studies of the process of preparation of a balanced complete ration mixture confirmed the advantage of the developed design of the combined two-section mixer and increased the quality index (homogeneity of the mixture) to 98%. В статье на основании проведения анализа существующих конструкций предложена новая схема двухсекционного ленточно-лопастного смесителя. Экспериментальные исследования определили влияние конструктивных и режимных параметров на качество приготовления кормосмеси для крупного рогатого скота. Определена область рациональных значений при которых достигается максимальная однородность смеси. Получены графические зависимости, характеризующие качественную работу двухсекционного комбинированного смесителя кормов.
Дослідження режимних характеристик гравітаційної напрямної кривої живильного пристрою
(ЦНТУ, 2020) Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Артеменко, Д. Ю.; Nesterenko, О.; Vasylkovskyi, O.; Petrenko, D.; Artemenko, D.; Нестеренко, А. В.; Васильковский, А. М.; Петренко, Д. И.
Враховуючи взаємозв’язок між швидкістю введення зернового матеріалу до пневмосепараційного каналу (ПСК) та його питомим навантаженням є необхідним дослідження режимних характеристик пристроїв, які встановлюються безпосередньо перед введенням в ПСК. В статті висвітлені експериментальні дослідження руху зернового матеріалу по гравітаційній напрямній кривій живильного пристрою пневмосепаратора з метою визначення її раціональних параметрів при забезпеченні заданої швидкості введення зерна в канал. Отримані експериментальні залежності, які дозволяють обґрунтувати основні параметри напрямної поверхні живильного пристрою. The rate of the feed velocity and specific load in the air separator are interrelated and require a rational approach to their choice, because reducing the rate of velocity increases grain flow thickness, which adversely affects the efficiency of grain separation in the separation zone, but limits separator performance. Based on the research of many authors, it was concluded that the feed velocity of grain material into the pneumatic separation channel should be in the range of 0.4… 0.6 m/s. Taking into account that using a feeder unit for multilevel grain input, the total thickness of grain flow is divided by the number of the involved levels of input. The main condition is to ensure a single layer of grain feed at the velocity at which the most intense release of light impurities. Therefore, the purpose of the study is to identify rational parameters of the guide gravitational surface of the feeder unit with the provision of appropriate performance characteristics of the grain flow during its multilevel feeding into the pneumatic separating channel. As a result of experimental research, the dependences of the modes of movement of grain material on the gravitational guide curve on its main parameters, namely, the length of the acceleration section Lp, its angle α and the radius of the arcuate section r. On the basis of the carried-out research parameters of a gravitational guide surface at which a single-layer mode of movement of grain material for a range of specific loadings is reached are established qB = 250 – 500 kg/hour. Accordingly, for the conditions of movement of grain material with a thickness of one grain with the velocity of feeding into the pneumatic separation channel vв = 0.5…0.6 m/s, the rational parameters of the guide gravity curve for cereals with the internal friction coefficient φтер = 0.47…0.73 there are: the length of the acceleration section Lp = 0.2 m, the angle of its inclination α = 33° and the radius of the arcuate section r = 0.15 m. Учитывая взаимосвязь между скоростью введения зернового материала в пневмосепарационный канал (ПСК) и его удельной нагрузкой, существует необходимость исследования режимных характеристик устройств, которые устанавливаются непосредственно перед вводом в ПСК. В статье освещены экспериментальные исследования движения зернового материала по гравитационной направляющей кривой питательного устройства пневмосепаратора с целью определения её рациональных параметров при обеспечении заданной скорости введения в канал. Получены экспериментальные зависимости, которые позволяют обосновать основные параметры направляющей поверхности питательного устройства для многоуровневого введения зерна.
Дослідження розподілення електричного струму при відновленні автомобільних деталей контактним наварюванням
(ЦНТУ, 2020) Кулешков, Ю. В.; Красота, М. В.; Руденко, Т. В.; Осін, Р. А.; Kuleshkov, Yu.; Krasota, M.; Rudenko, T.; Osin, R.; Осин, Р. А.
В статті розглянуті причини нерівномірності густини електричного поля при контактному наварюванні компактних (дріт, стрічка) та порошкових матеріалів при відновленні деталей автомобілів. Нерівномірність густини струму визначає нерівномірне розподілення температурного поля в зоні утворення литого ядра і впливає на якість наварених покриттів. При контактному наварюванні компактних матеріалів відбувається недогрівання центральної зони ядра, що спричиняється дією геометричного, температурного і магнітоелектричного чинників. При наварюванні порошкових матеріалів густина електричного поля вища в центральних зонах, що обумовлюється більш високим ступенем ущільнення порошкового матеріалу в цій зоні. При наварюванні порошкового матеріалу центральна зона нагрівається до більш високих температур ніж граничні зони. Неоднорідні електричні поля при контактному наварюванні розглянутих матеріалів приводять до зниження функціональних властивостей покриттів. The goal of completed research is determination of common factors of dynamic electricity distribution in the area of simple welding spot forming due to contact welding-on compact and powdered materials. Due to contact welding-on of compact (rod, belt) and powdered materials there is the dissimilarity of an electric field, which determines the unequal distribution of temperature field in the area of the moulded core creating and influence on the welded on covering quality. By the contact welding-on of compact materials, there is an occurrence of central core zone unheating, which is coming as a result of geometrical, temperature and magnetic-electric factors. During contact welding of metal powders, considering high speed of heating and a small-time of dynamic electricity passage through powder, it is possible to make a conclusion, that the stability of heat generation in a powder surface will be determined by starting electricity resistance value. High-quality plating can be reached if the powder charge will have low and stable electricity resistance in a cross-section and good compactness under the condition of low compress pressure, which is used for welding. (40 ... 70 MPa). Electrical field dissimilarity with contact welding-on powdered materials leads to unequal heating of powdered materials and covering defects, which is taking place due to the features of powder compression. As a result of current lines concoction in the central area is observed at a local temperature increase. Besides, interstices are dielectrical phase and increase electrical resistance in the peripheral areas. To increase the quality of coverings, got by contact welding-on is able due to providing high-quality powder material compression on the whole covering cut. В статье рассмотрены причины неравномерности плотности электрического поля при контактном наваривании компактных (проволока, лента) и порошковых материалов при восстановлении деталей автобилей. Неравномерность плотности тока определяет неравномерное распределения температурного поля в зоне образования литого ядра и влияет на качество наваренных покрытий. При контактном наваривании компактных материалов происходит недогрев центральной зоны ядра, что вызывается действием геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов. При наваривания порошковых материалов плотность электрического поля выше в центральных зонах, что обуславливается более высокой степенью уплотнения порошкового материала в этой зоне. При наваривании порошкового материала центральная зона нагревается до более высоких температур, чем граничные зоны. Неоднородные электрические поля при контактной наварке рассмотреных материалов приводят к снижению функциональных свойств покрытий.
Експериментальні дослідження розподілу питомого завантаження суміші по площі нахиленого лотка
(ЦНТУ, 2020) Півень, М. В.; Piven, M.; Пивень, М. В.
В роботі досліджено закономірності розподілу питомого завантаження плоского нахиленого лотка. Центральна ділянка лотка є перевантажена, а пристінкові недовантажені. Найбільші відхилення питомого завантаження на вході лотка, але з довжиною вони зменшуються. Профіль питомого завантаження по ширині лотка є несиметричним і має локальний екстремум. З довжиною лотка питоме завантаження зменшується. Нерівномірне завантаження лотка виникає внаслідок нерівномірної подачі матеріалу із бункера. The regularities of specific loading distribution of loose mixture on the area of a working surface of the inclined tray are established in the work. The studies were performed on the experimental setup consisting of a storage hopper and inclined flat trays of different lengths. The material of the study was a grain mixture of winter wheat variety "Myronivska 30". The magnitude of the load was determined using a receiving device, which allowed to obtain the specific load distribution on the width and length of the tray and over time. The specific loading of the tray is uneven in the area of the working surface: the central section is overloaded, and the wall is underloaded. The largest deviations of the specific load at the inlet of the tray, but with length they decrease, approaching a uniform distribution. The specific load profile across the width of the tray is asymmetric and has a local extremum. As the tray length increases, at the certain initial speed and angle, the specific load decreases and the mixture flow slows down. With a constant supply of material from the hopper, there is a gradual accumulation of the mixture in the tray, compaction and growth of the layer, which leads to complete cessation of flow. Uneven loading of the tray occurs due to uneven supply of material from the storage hopper, in which the movement begins. The initial feed varies across the width of the tray and over time, and the nature of the specific load profile formed at the entrance to the tray is preserved for almost its entire length. The movement of the mixture flow in the inclined tray is non-stationary, the specific load varies significantly over the entire surface area and largely depends on the initial conditions of movement. The obtained regularities of specific loading on the working surface area of the tray can be used in the calculation of the modes of loose mixtures movement and substantiation of the equipment parameters for loading the working bodies of machines. В работе исследованы закономерности распределения удельной загрузки плоского наклонного лотка. Центральный участок лотка является перегруженным, а пристеночные недогруженными. Наибольшие отклонения удельной загрузки на входе лотка, но с длиной они уменьшаются. Профиль удельной загрузки по ширине лотка является несимметричным и имеет локальный экстремум. С длиной лотка удельная загрузка уменьшается. Неравномерная загрузка лотка возникает вследствие неравномерной подачи материала из бункера.
Збирання незернової частини урожаю соняшнику на енергетичні цілі
(ЦНТУ, 2020) Кузьмич, А. Я.; Анеляк, М. М.; Грицака, О. М.; Kuzmych, A.; Aneliak, M.; Hrytsaka, O.; Грицака, А. Н.
Проведено аналіз технологій збирання соняшнику, обґрунтовано спосіб збирання подрібненої маси незернової частини урожаю соняшнику з формуванням валків підвищеної погонної маси на краю поля. Наведено результати лабораторно-польових досліджень збирання, підбору та пресування подрібненої маси незернової частини урожаю соняшнику. Запропоновано конструкційно-технологічну схему причіпного копнувача-валкоутворювача до зернозбирального комбайна для формування валків незернової частини урожаю соняшнику з підвищеною погонною масою. The aim of the research is to increase the efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes by developing technology and substantiation of technical means. The analysis of sunflower harvesting technologies is carried out; the method of harvesting the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with the formation of windrows of high linear mass at the edge of the field is substantiated. The results of laboratory field research of harvesting, selection and pressing of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop are presented. Directions of improvement of the baler for harvesting of a non-grain part of sunflower harvest are noted. The constructional-technological scheme of the trailed hopper and windrow-former to the combine harvester for formation of windrows of a non-grain part of a crop of sunflower with the increased running weight is offered. The results of laboratory field studies confirmed the hypothesis of the possibility of selecting the rolls of the crushed mass of the non-grain part of the sunflower crop with a running weight of more than 20 kg per meter at a level of losses not exceeding 20%. The efficiency of harvesting the non-grain part of the sunflower crop for energy purposes can be increased by collecting the crushed mass passed through the combine harvester in a trailed digger and forming rolls with high running weight at the edge of the field for drying and subsequent selection by serial balers. It is established that at the level of yield of sunflower seeds within 3 ton per ha the volume of harvesting by the combine harvester of the crushed weight of non-grain part makes 7.5-8.5 center per ha. When picking with a baler, rolls with a density of 75-90 kg per m3 were formed at an average humidity of 23%. Проведен анализ технологий уборки подсолнечника, обоснован способ уборки измельченной массы незерновой части урожая подсолнечника с формированием валков повышенной погонной массы на краю поля. Приведены результаты лабораторно-полевых исследований уборки, подбора и прессования измельченной массы незерновой части урожая подсолнечника. Предложена конструкционно-технологическая схема прицепного копнителя-валкообразователя к зерноуборочному комбайну для формирования валков незерновой части урожая подсолнечника с повышенной погонной массой.
Износостойкость сопряжений с зазором, восстановленных полиамидоэпоксидными пористыми покрытиями
(ЦНТУ, 2020) Цапу, В. И.; Горобец, В. Ф.; Цапу, В. І.; Горобець, В. Ф.; Tapu, V.; Gorobet, V.
В статье представлены результаты исследования износостойкости сопряжений с зазором, восстановленных путем нанесения пористого полимерного композиционного материала на одну из составляющих пару трения деталь. Установлено, что полученные нами пористые полимерные композиционные покрытия позволяют уменьшить износ по сравнению с композиционными покрытия без пор в 1,64 раза. У статті представлені результати дослідження зносостійкості спряжень з зазором, відновлених шляхом нанесення пористого полімерного композиційного матеріалу на одну із деталей, що складають пару тертя. Встановлено, що отримані нами пористі полімерні композиційні покриття дозволяють зменшити знос в порівнянні з композиційними покриття без пустот в 1,64 рази. The using of polymeric materials as coatings for the restoration of worn–out machine parts has found application in the industry of repairment. Their wider use is hampered because of poor adhesion strength, shrinkage, ageing, low wetting ability and other properties of polymeric materials. To improve the physical and mechanical properties of polyamide P12, it is advisable to add to the composition of various substances that help to reduce shrinkage, ageing, increase wear resistance. It is proposed to increase the oil absorption of the surface layers of polymer composite coatings by introducing 5...10% of sodium chloride (NaCl) into the composition. The obtained porous coatings were further subjected to wear tests under various lubrication conditions. The wear rate of the composite material under different lubrication conditions is different, so after 240 hours of testing, friction wear without lubrication was 18.8 ±2 μm, when using water – 16.8 ±2 μm, and when using LITOL 24 grease – 10±1 μm ... When using LITOL 24, a positive gradient of interfacial resistance of molecular bonds and surface layers is provided. Abrasion of the latter, as a rule, is not abrasive, but frictional and manifests itself in the separation of different, configurations of particles from the surface layer. Also, the lubricant is in the friction zone for longer because it is retained in the artificially formed pores of the surface layer of the coating. The presence of grease in the friction zone reduces the wear rate of the metal counter body. In those cases when there was no lubrication or there was water, the wear rate of the metal counter body was higher and practically had the same character. So, after 240 hours of testing, the following results were obtained: with friction and without lubrication In.l.=14 ±1 µm; friction in the presence of running water Iwater=13±1 µm; friction when using Litol 24, I=9±1 μm. Based on the results obtained, it can be stated that for a metal–porous polymer composite sliding friction pair, the types of lubricants affect the intensity of their wear. It should be noted that during the first hundred hours of testing, the evolution of the wear of the friction pair with different types of lubricant is practically the same and has a tendency to increase smoothly. This type of wear can be explained by the transfer of the composite material to the metal counter body. After removing this layer from the metal counter body, the process of its wear is different and depends on the type of lubricant. Metal counter bodies practically do not change the nature of wear when using water as a lubricant, as well as when friction without lubrication, but when using LITOL 24 lubricant, the wear rate is much less. The durability of friction pairs largely depends on the size of the gap. Thus, for the friction pairs studied with friction without lubrication, the linear intensity of the change in the gap value for 240 hours of testing will be 6.03 ∙ 10–8, for the condition of friction in running water and with Litol 24 lubricant, respectively 5.5 ∙ 10–8 and 3.6 · 10–8. In other words, we can say that in the studied area of 240 hours, the gap in friction pairs with friction without lubrication increased by 60 μm per 1 km of the distance travelled, when using water at 55 μm/km and 36 μm/km when using Litol 24 lubricant. It was found that the intensity of the increase in the gap in the friction pair when using a porous polymer coating based on a polyamide epoxy composition as a counter body in a metal–polymer friction pair, under lubrication conditions with Litol, is 1.64 times less than when using such coatings without pores. The obtained porous coatings showed higher wear resistance when using water as a lubricant (1.1 times less than that of the base one). The results obtained confirm that the creation of a porous surface layer in the coating of the polymer composition will contribute to an increase in the service life of the recovered friction pairs by replacing the usual metal–metal pair with a metal–polymer one.
Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Вип. 50.
(ЦНТУ, 2020)
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.
Математичне моделювання процесу роботи сушильної камери баштової зерносушарки зі всмоктувальним повітряним потоком
(ЦНТУ, 2020) Швидя, В. О.; Степаненко, C. П.; Shvidia, V.; Stepanenko, S.
У статті розроблено схему сушіння в баштовій зерносушарці, складені рівняння збереження енергії та матеріального балансу для зерна, рівняння масообміну й теплообміну між сушильним агентом та зерном. На їхній основі одержано аналітичні залежності зміни температури та вологості зерна, вологовмісту та температури сушильного агента вздовж і вшир сушильного каналу залежно від режимних параметрів (величини розрідження в сушильному каналі, швидкості руху зерна вздовж сушильного каналу, швидкості руху сушильного агента, початкових температур зерна та сушильного агента, початкової вологості зерна, а також початкового вологовмісту сушильного агента). Їх аналіз полегшує роботу у виборі раціонального режиму. Розроблені аналітичні залежності зміни основних параметрів сушіння (вологість та температура зерна, вологовміст та температура сушильного агента) по довжині та ширині сушильного каналу в баштових сушарках зі всмоктувальним повітряним потоком дають можливість зв’язати основні режимні параметри, що полегшує вибір раціональних режимів сушіння. In the article, a drying scheme in a tower grain dryer has been developed, equations for the conservation of energy and material balance for grain, equations for mass transfer and heat transfer between the drying agent and grain have been drawn up. On their basis, analytical dependences of changes in the temperature and moisture content of grain, moisture content and temperature of the drying agent along and in the width of the drying channel were obtained, depending on the operating parameters (the value of rarefaction in the drying channel, the speed of grain movement along the drying channel, the speed of movement of the drying agent, the initial temperatures of the grain and drying agent, initial moisture content of grain, as well as initial moisture content of drying agent). Their analysis facilitates the work in choosing the optimal mode. The developed analytical dependences of changes in the main drying parameters (moisture and temperature of grain, moisture content and temperature of the drying agent) along the length and width of the drying channel in tower dryers with suction air flow make it possible to link the main operating parameters, which facilitate the choice of rational drying modes. В статье разработана схема сушки в башенной зерносушилке, составлены уравнения сохранения энергии и материального баланса для зерна, уравнения массообмена и теплообмена между сушильным агентом и зерном. На их основе получены аналитические зависимости изменения температуры и влажности зерна, влагосодержания и температуры сушильного агента вдоль и вширь сушильного канала в зависимости от режимных параметров (величины разрежения в сушильном канале, скорости движения зерна вдоль сушильного канала, скорости движения сушильного агента, начальных температур зерна и сушильного агента, начальной влажности зерна, а также начального влагосодержания сушильного агента). Их анализ облегчает работу в выборе оптимального режима. Разработанные аналитические зависимости изменения основных параметров сушки (влажность и температура зерна, влагосодержание и температура сушильного агента) по длине и ширине сушильного канала в башенных сушилках с всасывающим воздушным потоком дают возможность связать основные режимные параметры, что облегчает выбор рациональных режимов сушки.
Моделювання подачі сипкого матеріалу на решето сепаратора ножичного типу
(ЦНТУ, 2020) Дударєв, І. М.; Ольховський, В. О.; Dudarev, І.; Olkhovskyi, V.; Дударев, И. Н.; Ольховский, В. О.
У статті запропонована конструкція сепаратор сипких матеріалів ножичного типу. Ефективність роботи сепаратора залежить від рівномірності подачі сипкого матеріалу на поверхню решіт. Тому обґрунтування раціональних параметрів сепаратора є надзвичайно актуальним завданням. Запропонована математична модель подачі сипкого матеріалу з бункера на решето дозволяє визначити траєкторію падіння частинки сипкого матеріалу та описати положення решета, що змінюється внаслідок обертання ексцентрика. А це, у свою чергу, дозволяє обґрунтувати раціональні параметри сепаратора з урахуванням кінематичного режиму його роботи. За цих параметрів на решеті буде сформований шар матеріалу однакової висоти, що забезпечить сприятливі умови для процесу сепарування. In agriculture and feed production, seeds and grains of various crops that require cleaning and separation are used as sowing material and raw materials. For seed and grain cleaning and separation the separators of different type are used. During operation, these separators take into account the physical and mechanical properties of the raw material. The article proposes the design of bulk material separator of scissor type, which has small dimensions and is easy to maintain. The efficiency of separator depends on the uniformity of the bulk material loading on the sieve surface. Therefore, substantiation of rational parameters of separator is an extremely important task. So, the aim of the study is to model the loading process of bulk material from the unloading hole of the hopper on an inclined flat sieve of the scissor-type separator, which performs oscillating motion. The proposed mathematical model of the bulk material loading from the hopper to the separator sieve allows us to determine the trajectory of the particle falling and to describe the position of the sieve, which changes due to the rotation of the eccentric. Also, modeling allows us to justify the rational parameters of the separator, taking into account the kinematic mode of its operation. Under these parameters, a layer of material of the same height will be formed on the sieve, which will provide favorable conditions for the separation process. In addition, the mathematical model allows us to determine the rational parameters of the relative position of the hopper and the sieve. In this case the entire surface of the sieve is used effectively. В статье предложена конструкция сепаратора сыпучих материалов ножничного типа. Эффективность работы сепаратора зависит от равномерности подачи сыпучего материала на поверхность решет. Поэтому обоснование рациональных параметров сепаратора является чрезвычайно актуальной задачей. Предложенная математическая модель подачи сыпучего материала из бункера на решето позволяет определить траекторию падения частицы сыпучего материала и описать положение решета, которое изменяется в результате вращения эксцентрика. А это, в свою очередь, позволяет обосновать рациональные параметры сепаратора с учетом кинематического режима его работы. При этих параметрах на решете будет сформирован слой материала одинаковой высоты, что обеспечит благоприятные условия для процесса сепарации.
Морфологічні ознаки і фізико-механічні властивості насіння дрібнонасінних культур
(ЦНТУ, 2020) Алієв, Е. Б.; Лупко, К. О.; Aliiev, E.; Lupko, C.; Алиев, Э.Б.
Актуальність роботи полягає в дослідженні закономірностей впливу фізико-механічних властивостей насіння дрібнонасінних культур на їх подальшу очистку та сепарацію. Досліджено вплив вологості насіння на їх фізико-механічні властивості. Встановлено, що щільність насіння зростає з підвищенням вологості, що призводить до збільшення кута природнього ухилу насіння. В результаті досліджень аеродинаміки насіння отримані залежності швидкостей витання від геометричних параметрів насіння, з яких встановлено що із збільшення геометричних розмірів насіння швидкість їх витання збільшується лінійно для кожної дрібнонасінної культури. To create a database and systematize the seeds of samples of small-seeded crops, it is necessary to determine the patterns of influence of morphological parameters on their physical and mechanical properties. The development of the latest technologies and technical devices for cleaning and separation is possible due to the understanding of the characteristic morphological parameters for each of the small-seeded crops. The aim of the research is to determine the physical and mechanical properties of the seed material of small-seeded crops (mustard, flax, ryegrass, rapeseed), necessary to increase the efficiency of their cleaning and separation processes. To achieve this goal, a plan of experimental research was developed, which provided for the determination of physical and mechanical parameters of seeds of small-seeded crops, namely: indicators that characterize the flowability of seeds (angle of natural bias); frictional properties of seeds (static coefficient of friction); porosity (density) and density; size and mass characteristics of seeds (length, width, thickness, effective diameter, weight of 1000 seeds). It is established that the physical and mechanical properties of seeds of small-seeded crops are greatly influenced by its humidity. With increasing humidity, the performance of the test material increases. This is due to the fact that with increasing humidity, the shape of the seed almost turns into a spherical, which, in turn, leads to an increase in the curvature of the surface and reduce the points of contact between the seeds. As a result, the angle of natural inclination increases. The coefficient of friction of seeds of small-seeded crops depends on the roughness of the friction surface and decreases with increasing humidity. This is due to the fact that with increasing humidity decreases the forces of molecular attraction of the seed coat to the surface of the material. Seed density increases with increasing humidity. From this we can conclude that the absorption of moisture by the investigated material increases the total weight of the seed, and as a result - increases its specific weight. Актуальность работы заключается в исследовании закономерностей влияния физико-механических свойств семян мелкосемянных культур на их дальнейшую очистку и сепарацию. Исследовано влияние влажности семян на их физико-механические свойства. Установлено, что плотность семян возрастает с повышением влажности, что приводит к увеличению угла естественного уклона семян. В результате исследований аэродинамики семена получены зависимости скоростей витания от геометрических параметров семян. Установлено, что с увеличением геометрических размеров семян скорость их витания увеличивается линейно для каждой мелкосеменной культуры.
Обґрунтування типу повітророзподільного пристрою пневмомеханічних просапних сівалок
(ЦНТУ, 2020) Осипов, І. М.; Osypov, I.; Осипов, И. Н.
Встановлено, що для пневмомеханічних сівалок виконання вимог агротехніки по рівномірності розподілу насіння за площею живлення цілком залежить від правильного вибору конструкції висівної системи. Перспективним розвитком конструкцій просапних сівалок є використання пневмомеханічних висівних систем, що складає передумови для підвищення продуктивності праці і знижує прямі витрати при посіві. Але, в ряді випадків, таке технічне рішення приводить до росту металоємності сівалок, ускладнює їх обслуговування. Проведені дослідження дозволили пояснити причину нерівномірності розподілу повітряного потоку по ширині захвату, яка обумовлена нерівномірністю статичного тиску, зменшення якого відбувається в напрямку від периферії ресивера до його центру. Отримані результати пройшли лабораторну перевірку, яка повністю підтвердила результати теоретичних досліджень. Fulfillment of requirements of agrotechnics on uniformity of distribution of seeds on the area of feeding completely depends on the correct choice of a design of sowing system. Promising development of designs of row seeders is the use of pneumatic sowing systems, which is a prerequisite for increasing productivity and reducing direct costs during sowing. But, in some cases, such a technical solution leads to an increase in metal consumption of drills, complicates their maintenance. The costs of production and operation of such drills become unjustified. Various types of air switchgears are used to select air from sowing machines in vacuum pneumatic sowing systems and to distribute it over sowing machines in pneumatic sowing systems of excess pressure. Recently, in the designs of most pneumatic seeding systems of domestic and foreign drills used receiver, which has the form of a pipe, the inner cavity of which is connected to the fan. Air ducts of the same length connected to the sowing machines are adjacent to the outer side surface of the receiver. The use of the receiver simplifies the design of the pneumatic seeding system, eliminates the difference in the lengths of the air ducts and reduces their length, which eliminates their inflections in the process of the drill. The conducted researches allowed to establish the dependences, the analysis of which showed that with increasing the number of seeders the unevenness of the differences in the sowing machines increases, which leads to the unevenness of sowing the seeds. For drills with a collector, this is explained by the fact that with increasing uniformity, the variation of air duct lengths and pressure losses in them increases. In this case, an increase in the coefficient of variation of the non-uniformity of propagation is observed when the coefficient of hydraulic resistance of the sowing machine decreases, since its value becomes comparable with the coefficient of hydraulic resistance and the non-uniformity of lengths. As the coefficient increases, the effect of the unevenness of the air duct lengths weakens due to the decrease in the fraction of air duct resistance in the total resistance of the pneumatic system. For drills with a receiver, the variation in the level of rarefaction in the receiver increases with increasing uniformity, which leads to uneven distribution in the sowing machines. At the same time, a decrease in the coefficient of variation is observed with an increase in the diameter of the receiver and an increase in the coefficient of hydraulic resistance of the sowing machine. The revealed dependence finds its physical explanation in the fact that the increase in the cross-sectional area of the receiver and the reduction of air flow in the seeder leads to a decrease in air flow rate in the receiver, providing a decrease in the amount of air connected to the. Therefore, the static pressure along the entire length of the receiver is equalized. The analysis of dependences also shows that seeders with a receiver with a diameter of more than 70-80 mm have advantages over seeders with a collector in terms of air selection from seed drills. As the previous diameter of the receiver increases, this advantage becomes even more noticeable. Установлено, что для пневмомеханических сеялок выполнение требований агротехники по равномерности распределения семян по площади питания полностью зависит от правильного выбора конструкции высевающей системы. Перспективным развитием конструкций пропашных сеялок является использование пневматических высевающих систем что составляет предпосылки для повышения производительности труда и снижает прямые затраты при посеве. Но, в ряде случаев, такое техническое решение приводит к росту металлоемкости сеялки, затрудняет их обслуживание. Проведенные исследования позволили объяснить причину неравномерности распределения воздушного потока по ее ширине захвата, которая обусловлена неравномерностью статического давления, уменьшение которого происходит в направлении от периферии ресивера к его центру. Полученные результаты прошли лабораторную проверку, которая полностью подтвердила результаты теоретических исследований.