Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Випуск 49. - 2019

Permanent URI for this collection

https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9276

Browse

Now showing 1 - 20 of 30

Experimental researches of a precision seed drills coulter equipped with a disk seedbed former
(ЦНТУ, 2019) Artemenko, D.; Onopa, V.; Артеменко, Д. Ю.; Онопа, В. А.
The furrow opener coulter is the most commonly used on precision seed drills. It is also used on the seeding section of the seed drill UPS 12. Due to such a design, the coulter guarantees the formation of a compacted seed bed, as well as the walls of the furrow, which help to pull the capillary moisture to seeds. But the main disadvantage of this design is the seeds redistribution along the furrow sole as the result of the displaced topsoil effect, which is shedded behind the rear wall of coulter side panels. There is proposed an improved design of the UPS 12 seed drill coulter that is equipped with a disk seedbed former and eliminates the above-mentioned disadvantage. Under laboratory conditions, there were conducted comparative experimental researches of series-produced and advanced coulters. The obtained tests' results made it possible to ascertain the advantage, with regard to the performance quality of technological process, of the coulter with a disk seedbed former. На сучасному етапі розвитку сільського господарства, підвищення врожайності просапних культур, можливе за умови постійного вдосконалення робочих органів, які приймають участь у головній операції вирощування – посіву. Основним органом сівалки який безпосередньо впливає на якість посіву є насіннєвий сошник і елементи його конструкції. Найбільшого розповсюдження на просапних сівалках набув наральниковий сошник який і використовується на посівній секції сівалки УПС 12. Такий сошник, за рахунок своєї конструкції, забезпечує формування ущільненого насіннєвого ложа, а також стінок борозни, що сприяє підтягуванню капілярної вологи до висіяного насіння. Але основним недоліком такої конструкції є перерозподіл насіння по дну борозни за рахунок дії на нього зрушеного верхнього шару ґрунту, який осипається за заднім обрізом щік сошника. Запропонована удосконалена конструкція сошника сівалки УПС 12 яка оснащена дисковим ложеутворювачем і усуває вказаний недолік. Проведені порівняльні експериментальні дослідження серійного і удосконаленого сошників в лабораторних умовах. Отримані результати випробувань дозволили встановити перевагу, по якості виконання технологічного процесу, сошника із дисковим ложеутворювачем. В результаті проведених досліджень встановлено, що основним недоліком серійного сошника є перерозподіл насіння по дну борозни в процесі його укладання. На основі аналізу роботи серійного сошника та проведених експериментальних досліджень розроблена удосконалена конструкція сошника, яка має дисковий ложеутворювач. В результаті проведених експериментальних досліджень встановлено, що використовуючи сошник із дисковим ложеутворювачем забезпечується більш висока якість посіву в середньому на 15,3%. Наибольшее распространение на пропашных сеялках приобрел наральниковый сошник который и используется на посевной секции сеялки УПС 12. Такой сошник, за счет своей конструкции, обеспечивает формирование уплотненного семенного ложа, а также стенок борозды, способствует подтягиванию капиллярной влаги к высеянным семенам. Но основным недостатком такой конструкции является перераспределение семян по дну борозды за счет воздействия на него сдвинутого верхнего слоя почвы, который осыпается за задним обрезом щек сошника. Предложена усовершенствованная конструкция сошника сеялки УПС 12 оснащенная дисковым борознообразователем и устраняет указанный недостаток. Проведены сравнительные экспериментальные исследования серийного и усовершенствованного сошников в лабораторных условиях. Полученные результаты испытаний позволили установить преимущество по качеству выполнения технологического процесса, сошника с дисковым бороздообразователем.
Взаємодія рослинних олій з робочими контактними поверхнями деталей паливної апаратури дизельних двигунів
(ЦНТУ, 2019) Ошовський, В. Я.; Грабовенко, О. І.; Швець, І. А.; Ошовский, В. Я.; Грабовенко, А. И.; Швец, И. А.; Oshovsky, V.; Grabovenko, O.; Shvets, I.
Виконано аналіз літературних джерел, щодо проблеми руйнування робочих поверхонь основних деталей паливної апаратури дизельних двигунів внаслідок контакту з рідкими паливами альтернативного походження. Проведено металографічне дослідження впливу контакту рослинних палив та дизельного палива на робочі поверхні деталей паливної апаратури дизельних двигунів. Здійснено аналіз впливу альтернативних палив на контактні робочі поверхні деталей диференційованим методом (до та після контакту). Зроблено аналіз отриманих результатів та надані пропозиції щодо подальших робіт по адаптації дизельних двигунів для роботи на рідких альтернативних паливах. Выполнен анализ литературных источников по проблеме разрушения рабочих поверхностей основных деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей в результате контакта с жидкими топливами альтернативного происхождения. Проведено металлографические исследования влияния контакта растительных топлив и дизельного топлива на рабочие поверхности деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей. Осуществлен анализ влияния альтернативных топлив на рабочие контактные поверхности деталей дифференцированным методом (до и после контакта). Сделан анализ полученных результатов и представлены предложения для дальнейших работ по адаптации дизельных двигателей для работы на жидких альтернативных топливах. A number of published sources point to the problem of the chemical effect of liquid fuels of alternative origin on the metal structure of fuel equipment parts. This in turn creates certain problems in the operation of internal combustion engines using alternative fuels. In this regard, the question of studying the chemical effect of alternative fuels of plant origin on the structure of metals in diesel engine fuel equipment has become urgent. In the course of studying this issue, an analysis of literature on the problem of the destruction of the working surfaces of the main parts of the fuel equipment of diesel engines as a result of contact with liquid fuels of alternative origin was performed. Metallographic studies of the effect of contact between vegetable fuels and diesel fuel on the working surfaces of parts of fuel equipment of diesel engines have been carried out. The analysis of the influence of alternative fuels on the working contact surfaces of parts using a differentiated method (before and after contact) is carried out. The analysis of the results obtained showed the presence of such an effect on the phase components of the material (martensite, carbides and residual austenite) of the parts of the fuel equipment. The greatest influence on the structure of metals was revealed during the contact of the experimental samples with rapeseed and linseed oil. In this regard, it is planned to continue the experiment with expanding the amount of vegetable oils used.
Вивчення конструктивно-технологічних параметрів робочих органів комбінованих чизельних глибокорозпушувачів
(ЦНТУ, 2019) Лещенко, С. М.; Сало, В. М.; Петренко, Д. І.; Васильковський, О. М.; Лещенко, С. Н.; Петренко, Д. И.; Васильковский, А. М.; Leshchenko, S.; Salo, V.; Petrenko, D.; Vasylkovskyi, O.
В роботі проводиться систематизація основних найбільш поширених робочих органів чизельних глибокорозпушувачів з критичною оцінкою їх конструктивно-технологічних параметрів. Доводиться, що незважаючи на конструктивну подібність чизельних лап з прямим стояком, що використовуються в серійних ґрунтообробних агрегатах, конструкцію цих робочих органів не можна вважати повністю обґрунтованою, що насамперед відноситься до використання на лапах додаткових робочих органів і елементів та можливості аналітично розрахувати і практично забезпечити задану глибину суцільного обробітку. Наведені залежності, які дозволяють знайти критичну глибину чизельного обробітку, величину зон деформацій, глибину суцільного обробітку та встановлені значення рекомендованих конструктивних параметрів чизельної лапи з прямим стояком. В работе проводится систематизация основных наиболее распространенных рабочих органов чизельных глубокорыхлителей с критической оценкой их конструктивно-технологических параметров. Доказывается, что несмотря на конструктивное сходство чизельных лап с прямой стойкой, используемых в серийных почвообрабатывающих агрегатах, конструкцию этих рабочих органов нельзя считать полностью обоснованной, что прежде всего относится к использованию на лапах дополнительных рабочих органов, элементов и возможности аналитически рассчитать и практически обеспечить заданную глубину сплошной обработки. Приведены зависимости, позволяющие найти критическую глубину чизельной обработки, величину зон деформаций, глубину сплошной обработки и установленные значения рекомендуемых конструктивных параметров чизельных лап с прямой стойкой. Gradual abandonment of application of erosion-hazardous tools is a worldwide trend in soil tillage. The tools include classic ploughs, machines and equipment with spherical disks, milling units and the like. The article deals with the systematization of the most widespread operating elements of chisel deep-tillers with a critical assessment of their structural and technological parameters. The objective of the work is to study the structural and technological parameters of chisel blades of combined deep-tillers for general purpose, depending on the layout of the unit and the structure of the main operating elements. Regardless of the generally accepted tendency to abandon erosion-hazardous tools at the basic tillage stage, chisel deep-tillers, which are an effective substitute for classic heap plowing, do not have fully substantiated functional schemes and recommendations for the design of both major and additional operating elements. At the Department of Agricultural Engineering of Central Ukrainian National Technical University, a functional scheme, design documentation and a series of hinged chisel aggregates were developed. The main operating element of the developed machines is a straight-leg chisel blade, in which, as additional horizontal deformers, which provide alignment of the bottom of the furrow and better pruning of the root systems of plants, the flat wings are set at a certain angle to the direction of movement, and in combination with the chisel, provide ground clearance in the horizontal plane. Taking into account certain generally accepted assumptions and using known dependencies, the formulas were obtained for theoretical substantiation of rational construction and specific parameters of the proposed chisel blade. As a result of the work, the possibility of using operating elements of chisel deep-tiller blades paws with a straight leg and an additional horizontal deformer was proved. On the basis of the conducted research it is established that in loamy soil conditions chisel deep-tillers provide performance within agrotechnical requirements at the velocity of movement of the unit up to 2.5 m/s, the angle of installation of the chisel to the bottom of the furrow is 25… 30º, chisel length is 0.26…0.35 m at the distance between rows of the operating elements in the longitudinal direction 0.45…0.55 m.
Визначення раціональних параметрів пневмомеханічного висівного апарата з периферійним розташуванням комірок та інерційним видаленням зайвого насіння
(ЦНТУ, 2019) Васильковська, К. В.; Васильковская, К. В.; Vasylkovska, K.
В статті запропоновано нову конструкцію пневмомеханічного висівного апарата з периферійним розташуванням комірок на висівному диску та пасивним пристроєм, що дозволяє видаляти зайве насіння інерційним способом та забезпечити точний висів насіння просапних культур. Проведена серія досліджень запропонованого висівного апарата для насіння цукрових буряків дозволила визначити вплив розрідження у вакуумній камері висівного апарата та колової швидкості комірок на коефіцієнт заповнення комірок. Запропонована конструкція нового пневмомеханічного висівного апарата дозволяє значним чином знизити вакуум в системі, при цьому збільшується колова швидкість комірок висівного диска до значень поступальної швидкості посівного агрегату, що забезпечує сталу точку скидання насіння з висівного диска та однакові траєкторії їх польоту до борозни при якісному заповненні комірок. Для досягнення поставлених задач з визначення раціональних параметрів та режимів роботи висівного апарата використовувався метод планування багатофакторного експерименту. При цьому були визначені основні рівні та інтервали варіювання факторів для висіву насіння цукрових буряків при визначенні коефіцієнта заповнення комірок висівного диска. За допомогою пакету прикладних програм Statistica 6.0. для параметра оптимізації – коефіцієнта заповнення комірок побудовано поверхню відгуку та лінії рівного виходу. В статье предложено новую конструкцию пневмомеханического высевающего аппарата с перрифферийным распложением ячеек на высевающем диске и пассивным устройством, которое позволяет удалять лишниие семена инерционным способом и обезпечивает точный высев семян просапных культур. Проведенная сеиия исследованийпредложенного высевающего аппарата для семян сахарной свеклы позволила определить влияние разрежения в вакуумной камере высевающего аппарата и круговой скорости ячеек на коэфициент заполнения ячеек.Предложенная конструкция нового пневмомеханиченского высевающего аппарата позволяет значительным образом снизить вакуум в системе, при этом увеличивается круговая скорость ячеек высевного диска до значений поступальной скорости посевного агрегата,что обеспечивает постоянную точку сбрасывания семян с высеівного диска и одинаковые траектории их полета к борозне при качественном заполнении ячеек. Для достижения поставленных задач с определением рациональных параметров и режимов работы высевного аппарата использовался метод планирования многофакторного экспериментуа При этом были определены основные уровни и параметры варьирования факторов для висева семян сахарной свееклы при определении коэффициента заполнения ячеек высевного диска. С помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0. для параметра оптимизации – коефициента заполнения ячеек построено повенрхность отклика и линии ровного выхода. Modern pneumatic sowing drill devices of high precision, despite a long history of their creation and improvement, have several disadvantages, the main ones are: insufficient dosing capacity caused by limited seed angular velocity of the disk (Vk ≤0,5 m/s) and the presence of uncontrolled redistribution random intervals between the seeds in the furrow, because of the high relative speed of the seed in contact with the latter during the drills movement with nominal speeds (Vc = 1,5...2,5 m/s). Eliminating these deficiencies is achieved by increasing the angular velocity of the sowing disk and its harmonization with the drills travelling speed. In the article we provide the new design of pneumatic sowing machine with peripheral cells on the seed disk and a passive device for removing extra seeds with inertia method for precise seeding of cultivated crops. A series of studies was proposed for sugar beet seeds sowing device, we defined the influence of dilution in a vacuum chamber of sowing device and angular velocity cell seed disk on the cells filling factor. The design of the new pneumatic sowing machine can significantly reduce the vacuum in the system having increased the angular speed in cell seed disk to the values of seeding device travelling speed, thus provide a constant point of seeds drop from the seed disc at the same trajectory of their flight to the furrows and the qualitative cells filling. To determine the rational parameters and modes of sowing device we used method of multifactor experiment planning. We determined the main levels and intervals of varying factors for sugar beet sowing along with determining the filling factor of cell seed disk. With application of package Statistica 6.0. for parameter optimization - cell seed disk filling factor was constructed response surface and line of even output. Thus, the design of the investigated pneumomechanical apparatus will allow to increase the circular velocity of the cells and reduce their number on the seeding disk, and to a considerable extent reduce the vacuum in the vacuum chamber. The proposed pneumomechanical seeding machine allows to increase the processability of sowing seeds of sown crops and reduce its energy intensity.
Використання сучасних систем САПР при проектуванні сільськогосподарських машин
(ЦНТУ, 2019) Трикін, Д. М.; Мороз, С. М.; Васильковська, К. В.; Карпушин, С. О.; Трыкин, Д. М.; Мороз, С. Н.; Васильковская, К. В.; Карпушин, С. А.; Trykin, D.; Moroz, S.; Vasylkovska, K.; Karpushyn, S.
В статті розглянуто використання сучасних методів конструювання сільськогосподарських машин з використанням сучасного програмного забезпечення систем САПР, зокрема CAD SolidWorks, на прикладі моделі лапи ґрунторозпушувача. Програма дозволяє не тільки визначити небезпечні зони моделі, а й оптимізувати конструкцію. В статье рассмотрено использование современных методов конструирования сельскохозяйственных машин с использованием современного программного обеспечения систем САПР, в том числе CAD SolidWorks на примере разработки конструкции лапы почворыхлителя. Программа позволяет не только определить опасные зоны модели, но и оптимизировать конструкцию. For faster creation of new models of machines, manufacturers use modern CAD systems that allow creating not only drawings but also 3D models in a short time. It allows you to get a clear idea of both working bodies, units and mechanisms, and the machine as a whole. A large set of various tools for building elements and editing, analyzing models and assemblies, creating assemblies allow you to create not only drawings of parts, units, mechanisms and machines in a short time, but also to create their electronic catalogues and a complete set of specifications. These programs include SolidWorks. SolidWorks Simulation is a structural analysis tool that provides modelling solutions for linear and nonlinear static analysis, frequency analysis, stability, temperature analysis, fatigue, impact tests, linear and nonlinear dynamic analysis, and also optimization analysis. For example, select the paw of the soil ripper. We create a general model assembly that will be tested for strength and rigidity by external forces. In the toolbar, activate the Simulation toolbar, in which we select New Research. In the Property Manager window, select Static, and in the Apply Material tab, select the materials for each detail. We secure the assembly with the Fixing Advisor tool and point to the holes that secure the frame in the frame. In the External Load Consultant tool, select Pressure and specify the amount of force and its direction. In the Type property manager, we select Pressure Ranges and specify them. In the property manager window, The value of pressure indicates the magnitude and direction of forces separately on each surface. Divide the end surface and create the desired areas of the surface. We specify the boundaries of the surfaces of the parts that have contacts. Adjust the density of the grid to obtain more detailed results of the power calculation. We launch research. We get the results of calculations of power loads. The analysis of the calculations made by the program showed the areas of the model where the greatest internal stresses occur under the influence of external loads. Also shown are areas where the external forces are weak. We resize the model to obtain a structure that will not have areas with a dangerous concentration of internal stresses and provide its strength and rigidity. Thus, modern CAD software is a powerful tool for design engineers, who not only create 3D models of parts and their own, but also create drawings for manufacturing parts and assembling products that will be marketed, but also cut time for experimental research and production testing of the developed equipment. Load simulation tools allow us to identify weaknesses in the construction at the design stage and make the necessary changes without making bulk samples. This, in turn, significantly saves the cost of materials, which in turn affects the cost of products.
Виробничі випробування пневматичного сепаратора на попередньому очищенні насіннєвих сумішей цибулі
(ЦНТУ, 2019) Бакум, М. В.; Крекот, М. М.; Абдуєв, М. М.; Бакум, Н. В.; Крекот, Н. Н.; Абдуев, М. М.; Bakum, M.; Krekot, M.; Abduev, M.
Наведені результати виробничих випробувань модернізованого пневматичного сепаратора з регульованою шириною сепарувального каналу на попередньому очищені дрібнонасіннєвої суміші цибулі з великим вмістом легких домішок. В результаті первинної обробки насіннєвого вороху цибулі, отриманого після машинного збирання насінників, на удосконаленому пневматичному сепараторі відокремлено 48,62% від маси вихідної суміші насіннєвого матеріалу, посівні властивості якого відповідають вимогам державного стандарту на посівний матеріал. Приведены результаты производственных испытаний модернизированного пневматического сепаратора с регулируемой шириной сепарирующего канала на предварительной очистке мелкосеменной смеси лука с большим содержанием легких примесей. В результате первичной обработки семенного вороха лука, полученного после машинной уборки семенников, на усовершенствованном пневматическом сепараторе отделено 48,62% от массы исходной смеси семенного материала, посевные свойства которого соответствуют требованиям государственного стандарта на посевной материал. The arid summer of 2019 significantly complicated the cultivation of crops. This is especially true for crops of medium and late ripening. These crops include most vegetable crops. Weather conditions caused a significant decrease in seed yield and a decrease in their sowing qualities. In addition, they contributed to the drying of stems and inflorescences during the harvesting period. Machine cleaning of such testes leads to the ingress of a significant amount of crushed stems and inflorescences of different sizes into the seed material. Most of them are lighter from the seeds of the main crop. They mainly comprise light impurities of the obtained seed material. A large number of light impurities reduces the flowability of seed material. This significantly reduces the effectiveness of traditional methods of post-harvest processing of seed material. The aim of the work is to study the features of using an improved pneumatic separator with a tilted channel in the preliminary cleaning of fine seed mixtures with a high content of light impurities. Presented are the results of production tests of a modernized pneumatic separator with an adjustable width of the separating channel for preliminary cleaning of onion seed mixture with a high content of light impurities. As a result of the primary processing of onion seed heap obtained after mechanized harvesting of testes on an improved pneumatic separator, 48.62% of the weight of the initial mixture, seed material, the sowing properties of which meet the requirements of the standard for seed, is purified. At the same time, the content of the first receiver, which is 41.16% of the mass of the starting material, or 84.66% of the content of the first two fractions, can be cleaned up to the requirements of the standard by traditional seed cleaning machines. The seed fraction of the second receiver must be further cleaned on an advanced pneumatic separator with modified air flow parameters in order to additionally separate, especially light impurities. The content of the third, fourth and fifth receivers is 51.32% of the mass of the source material, it is advisable to use it for another purpose, which will contribute both to improving the quality of the prepared seed and to reduce the cost of its preparation.
Влияние износа подшипниковых щитков на коэффициент мощности электродвигателей переменного тока
(ЦНТУ, 2019) Ерхан, Ф. М.; Корнейчук, Н. И.; Корнійчук, Н. І.; Erhan, T.; Korneychuk, N.
В статье произведен анализ и оценка составных частей электродвигателей и электрических приводов сельскохозяйственных машин и оборудования, подлежащих восстановлению и было установлено, что наиболее изношенных частей электродвигателей являются подшипниковые щиты. Исходя из проведенных измерений различных типов подшипниковых щитков (чугунные и из алюминиевых сплавов) для электрических двигателей серий А2, АО2, 4АС,5А, АИР были определены предельные размеры износа в зависимости от материала изготовления подшипниковых щитков, которые могут быть восстановлены электрофизическими методами. У статті приведений аналіз і оцінка складових частин електродвигунів і електричних приводів сільськогосподарських машин і устаткування, які підлягають відновленню і було встановлено, що найбільш зношених частин електродвигунів є підшипникові щити. Виходячи з проведених вимірювань різних типів підшипникових щитків (чавунні і з алюмінієвих сплавів) для електричних двигунів серій А2, АО2, 4АС, 5А, АИР були визначені граничні розміри зносу в залежності від матеріалу виготовлення підшипникових щитків, які можуть бути відновлені електрофізичними методами. The aim of the article is to ensure the reliability and durability of the bearing assemblies of electric motors used in electric drives. The solution to this problem is achieved through the timely elimination of defects in the seats under the rolling bearings in the motor shields. The article presents the results of determining the dimensions, tolerances and roughness of the castle and landing surfaces of the bearing shields of electric motors to be restored by electrophysical methods. Plots of wear forms of bearing shields, bearing seats of bearings of rotors of electric motors are revealed and it is established that they depend on the operating mode of the electric motor. It was established that with increasing wear of the bearing shields of the rotors of electric motors from 0.15 to 0.24 mm, the ellipsoidal shape of the total magnetic flux becomes more pronounced. This leads to an increase in the angle of shift between the electrical components, which reduces the power factor of electric motors and efficiency. It has been established that the change in the air gap of asynchronous electric motors as a result of wear of the bearing shields leads to the same consequences. As a result of studies, it was found that the most worn-out elements of electric motors are bearing shields, the wear of which depends on the material from which the bearing shields are made, the operating mode of the electric motor, the type of load on the shaft and the duration of operation. Based on the measurements of various types of bearing shields for electric motors of the 4AC series, the maximum wear sizes were determined, which can be restored by electrophysical methods. It has been established that the maximum wear of cast-iron bearing shields is 0.10-0.15 mm, and that of aluminum - 0.1-0.23 mm.
Восстановление подшипниковых узлов скольжения полиамидоэпоксидными композиционными материалами
(ЦНТУ, 2019) Малай, Л. Г.; Горобец, В. Ф.; Попескул, А. Т.; Malai, L.; Gorobet, V.; Popescul, A.
Целью работы явлляется изучение трибологического поведения полиамидоэпоксидных композиционных материалов (ПЭКМ), в зависимости от концентрации отдельных компонентов. В качестве объекта исследования были выбраны трибологические пары металл–ПЭКМ, наполненные стеклянными микросферами и другими материалами. Мета роботи полягає у вивченні трибологічної поведінки поліамідоепоксидних композиційних матеріалів (ПЕКМ), в залежності від концентрації окремих компонентів. В якості об’єкта досліджень були обрані трибологічні пари метал–ПЕКМ, які наповнені скляними мікросферами та іншими матеріалами. The reliability, productivity and competitiveness of agricultural machinery, as well as related industries, is largely determined by the resource of sliding bearing units, which during operation are influenced by many adverse factors such as: high dust content, bad weather, temperature fluctuations, high humidity, aggressive medium, uneven loads, mechanical shocks, vibrations and shock loads, insufficient lubrication, etc. Therefore, the development and implementation of new materials for the restoration of sliding bearing units capable of working in such conditions is quite relevant and is of interest to science and practice in the field of technical service of agricultural machinery. Tribological tests were carried out on a universal tribometer UMT–2 using a special module for the pin–disk friction pairs. Visualization and recording of research results were carried out using a special program. The deviation of the location of the corresponding surfaces does not exceed 25% of the size tolerance of the corresponding surfaces. The studies were carried out under the following conditions: pressure 1 MPa, sliding speed 1,5 m/s, radius from the centre of the disk to the axis of sample 40 mm, Litol 24 was used as a lubricant. The proposed composite material as a matrix contains PA–12 polyamide (OST 6–05–425) – 70% and the epoxy oligomer P–EP.534 (TU 6–10–189–83) – 30%, and as fillers: molybdenum disulfide DM–1 (TU 48–19–133–90), hollow glass microspheres MS–VP gr. 5–4% and basalt fibre. The composite material was applied by hot pressing to one of the ends of the pins made of ordinary carbon steel without heat treatment. Studies on optimizing the composition of PECM were carried out using mathematical planning of experiments, namely, a 3–factor non–compositional plan of the Box–Benkin type. The obtained data were processed using the STATGRAPHICS program. An analysis of the equation shows that all factors contribute to a decrease in the coefficient of friction of the polyamide epoxy composition with steel (b1, b2 and b3, have negative values). Molybdenum disulfide, then glass microspheres and, finally, basalt microfiber (|b1|>|b2|>|b3|) most affects the coefficient of friction. The value of the optimal coefficient of friction (K=0,115). The values of these factors in coded coordinates are 5% – molybdenum disulfide, 23% – hollow glass microspheres and 4,31% – basalt microfiber from the composition. Based on the results of the studies, the following conclusions can be drawn: tribological monitoring of laboratory samples from composite polyamide–epoxy materials tested on carbon steel disks using LITOL lubricant showed a beneficial effect of all components of the composition on the friction coefficient; The results obtained made it possible to determine the optimal composition of PECM, at which the lowest coefficient of friction was achieved (K=0,115).
Динамічний аналіз традиційної кінцевої ланки хонінгувальної головки
(ЦНТУ, 2019) Підгаєцький, М. М.; Щербина, К. К.; Мажара, В. А.; Дяченко, Т. В.; Подгаецкий, М. М.; Pidhaietskyii, M.; Shcherbyna, K.; Mazhara, V.; Dyachenko, T.
В статі розглядається динамічний аналіз роботи традиційної кінцевої ланки системи регулювання радіального розміру хонінгувальної головки. Обґрунтовано доцільність проведення дослідження кінцевої ланки традиційної хонінгувальної головки у вигляді клинової кінематичної пари в зоні малих переміщень. Визначені математичні моделі передавальних функції клинової кінематичної пари в статиці та динаміці з врахуванням функціонування в зоні малих переміщень. З врахування отриманих математичних моделей побудована перехідна характеристика функціонування клинової кінематичної пари в динаміці, що вказує на наявність інерційності процесу регулювання радіального розміру. В статье рассматривается динамический анализ работы традиционной конечного звена системы регулирования радиального размера хонинговальные головки. Обоснована целесообразность проведения исследования конечного звена традиционной хонинговальные головки в виде клиновой кинематической пары в зоне малых перемещений. Определены математические модели передаточных функции клиновой кинематической пары в статике и динамике с учетом функционирования в зоне малых перемещений. С учета полученных математических моделей построена переходная характеристика функционирования клиновой кинематической пары в динамике, что указывает на наличие инерционности процесса регулирования радиального размера. The purpose of the article is to study the operation of the tail end of the traditional honing head in the conditions of transient mode in the zone of small motions. The expediency of the study is related to the unstable operation of the tail end in the form of a wedge kinematic pair under the conditions of transition, taking into account the action of friction forces. At low velocities of slip of the tail ends of the wedge kinematic pair (below the critical value) there is a sharply defined uneven motion, which has a stick-slip nature with periodic jumps and stops. The analysis of the operation of the traditional tail end in the form of a wedge kinematic pair in statics with obtaining mathematical models of transfer functions taking into account the action of friction forces was carried out. In order to identify the influence of friction forces in the zone of small motions at low sliding speeds, the analysis was made in the dynamics in the zone of transition. Dynamic analysis was performed on the basis of the theory of automatic control with the construction of the required dynamic characteristics. On the basis of the performed dynamic analysis, mathematical models of the transfer function of the wedge kinematic pair in the dynamics were obtained taking into account the action of kinetic forces of friction. Based on the obtained models, a transient characteristic of the process of the wedge kinematic pair was constructed, as well as logarithmically amplitude-frequency characteristics and logarithmic phase-frequency characteristics were constructed. The transition function of a wedge kinematic pair does not reach its constant value immediately, but according to the aperiodic law. Thus, the tail end reflects the inertia of the process under study and is therefore sometimes called inertial, which leads to the formation of a stick-slip motion, which impairs its accuracy of radial size regulation. The reason is the presence of static and kinetic friction with nonlinear characteristic in the zone of small motions.
Дослідження руху часток зернового матеріалу у вертикальному каналі пневмогравітаційного класифікатора
(ЦНТУ, 2019) Котов, Б. І.; Степаненко, С. П.; Котов, Б. И.; Kotov, B.; Stepanenko, S.
В статті розглядається підвищенні ефективності фракціонування зернових сумішей у пневматичних протоках кругового поперечного перерізу, шляхом визначення раціональної форми та параметрів подачі матеріалу, а також форми пневматичного каналу та варіантів розвантаження фракцій. Отримано закономірності зміни швидкості руху та траєкторії матеріалу в пневматичних каналах круглого перетину з нижнім вивантаженням. Закономірності руху частинок у вигляді матеріальної точки вздовж поверхні живильної фази визначили з урахуванням сил опору повітря, сил тертя, вологості та щільності матеріалу на основі теоретичного вивчення процесу фракціонування суміші зерна в пневматичних каналах кругового поперечного перерізу. Використовуючи запропоновані формули для проектування сепараторів повітря, можна визначити початкову швидкість і напрямок входження частинок у повітряний потік, що є початковими умовами для визначення траєкторії матеріалу в повітряних каналах круглого перетину з нижнім вивантаженням. В статье рассматривается повышении эффективности фракционирования зерновых смесей в пневматических протоках кругового поперечного сечения, путем определения рациональной формы и параметров подачи материала, а также формы пневматического канала и вариантов разгрузки фракций. Получены закономерности изменения скорости движения и траектории материала в пневматических каналах круглого сечения с нижнейвыгрузкой.Закономерности движения частиц в виде материальной точки вдоль поверхности питательной фазы определили с учетом сил сопротивления воздуха, сил трения, влажности и плотности материала на основе теоретического изучения процесса фракционирования смеси зерна в пневматических каналах кругового поперечного сечения. Используя предложенные формулы для проектирования сепараторов воздуха, можно определить начальную скорость и направление вхождения частиц в воздушный поток, которые являются исходными условиями для определения траектории материала в воздушных каналах круглого сечения с нижней выгрузкой. The separation of grain mixtures into fractions by aerodynamic characteristics allows to increase the level of purity of the basic material - grains, seeds, etc., that is, to obtain a product with a given level of quality. The article discusses increasing the efficiency of fractionation of grain mixtures in pneumatic ducts of circular cross section by determining the rational shape and parameters of the material supply, as well as the shape of the pneumatic channel and options for unloading fractions. Based on the use of aerodynamic provisions, an original mathematical model of the process of moving the particles introduced at an angle to the vertical pneumatic channel was created. The proposed model takes into account the logarithmic irregularity of the air velocity field plot. A number of assumptions have been made: air turbulent mode, the resistance of the particle is proportional to the square of its relative velocity, the particles do not interact with other particles and the walls of the channel, while rotating at a constant speed. Regularities of the change in the speed of movement and the trajectory of the material in pneumatic channels of circular cross section with lower discharge are obtained. The patterns of particle motion in the form of a material point along the surface of the nutrient phase were determined taking into account the air resistance forces, friction forces, humidity and density of the material based on a theoretical study of the fractionation of a grain mixture in pneumatic channels of circular cross section. On the basis of theoretical studies, taking into account the deflection forces of Zhukovsky and Magnus, the possibility of separating particles of grain material into fractions by aerodynamic properties in vertical channels with lower discharge was determined. The use of airflow as a separating carrier can significantly increase the magnitude of the delineation of trajectories and the criterion of separation of grain into fractions. Simplified mathematical models of motion of components of grain material in air separators with vertical channels allow to determine the rational modes of operation of new technical means.
Експериментальне дослідження залежності стійкості інструменту від інтенсивності охолодження і режимів різання
(ЦНТУ, 2019) Лисих, А. Ю.; Будуров, В. Л.; Лысых, А. Ю.; Lisikh, A.; Bydyrov, V.
У статті представлено експериментальне дослідження залежності стійкості інструмента від кількості мастильно-охолоджувальної рідини і витрат потужності при свердлінні свердлами зі змінними багатогранними пластинами, що дозволить збільшити період стійкості і зменшити витрати потужності при використанні багатогранних змінних пластин. В статье представлено экспериментальное исследование зависимости периода стойкости от расхода смазочно-охлаждающей жидкости и затрачиваемой мощности при сверлении свердлами с сменными многогранними пластинами, что позволит увеличить период стойкости и уменьшить затрачиваемою мощность при использовании многогранных сменных пластин. В статье представлено экспериментальное исследование зависимости периода стойкости от расхода смазочно-охлаждающей жидкости и затрачиваемой мощности при сверлении свердлами с сменными многогранними пластинами, что позволит увеличить период стойкости и уменьшить затрачиваемою мощность при использовании многогранных сменных пластин. It is presented in article experimental researches of the period of stability of variable many-sided plates of the cutting tool and power when drilling from intensity of cooling in a cutting zone. Such analysis is necessary for improvement of metal working of new structural materials and is of scientific and practical interest. The purpose of work is experimental researches on necessary amount of cooling liquid for ensuring the maximum stability of the tool that will allow to reduce expenses on the tool and will reduce prime cost of the manufactured products. The research concerning determination of necessary amount of cooling liquid for ensuring the maximum stability of the tool and also reduction power expenses is conducted. The experiment was conducted on the machine the processed center SPACE TURN LB 3000EX of Oruma to which the hydrometer in the system of supply of cooling liquid and a stop watch for fixation of time of measurement was built in. As the cutting tool it was used drills with replaceable plates of the following diameters of Ø20, Ø24, Ø28 of SEKO. As cooling liquid Akvol cooling liquid which similar to foreign brands was used. It is carried out to 10 single measurements of a consumption of cooling liquid and the period of stability and also capacities behind each of the modes it is sharp and calculation of average value is carried out. Results of a research are given in a type of graphic dependences that is confirmed by work conclusions. The analysis of the received results is made. Experimental researches are conducted showed that thanks to supply lubricant cooling liquid in a zone of cutting the coefficient of friction decreases and temperature in a cutting zone at the expense of what decreases the stability period to the tool increases. It is also established that at increase in giving of the tool and speed of cutting the period of stability decreases and increases power expenses. Practical application of these experimental researches will allow to reduce expenses on the tool and to reduce prime cost of the manufactured products.
Експериментальні дослідження енергоємності роботи відцентрового прямоточного сепаратора зерна
(ЦНТУ, 2019) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Мороз, С. М.; Петренко, Д. І.; Васильковский, А. М.; Лещенко, С. Н.; Мороз, С. Н.; Петренко, Д. И.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Moroz, S.; Petrenko, D.
У статті наведено результати експериментальних досліджень енергоємності роботи оригінального відцентрового прямоточного повітряно-решітного очисника зернового вороху, в основу якого покладено багатофункціональний робочий орган – лопатевий ротор. У попередніх дослідженнях нами встановлені основні закономірності зміни енергетики даного сепаратора при роботі в режимі холостого ходу. Проведена нова серія експериментальних досліджень дозволила отримати залежності повної потужності на привід лопатевого ротора та потужності, що витрачається на розгін і переміщення зерна по решету від основних конструктивних та технологічних параметрів відцентрового прямоточного сепаратора зерна. В статье приведены результаты экспериментальных исследований энергоемкости работы оригинального центробежного прямоточного воздушно-решетного очистителя зернового вороха, в основу которого положен многофункциональный рабочий орган - лопастной ротор. В предыдущих исследованиях нами установлены основные закономерности изменения энергетики данного сепаратора при работе в режиме холостого хода. Проведенная новая серия экспериментальных исследований позволила получить зависимости полной мощности на привод лопастного ротора и мощности, расходуемой на разгон и перемещения зерна по решету от основных конструктивных и технологических параметров центробежного прямоточного сепаратора зерна. The purpose of the work is an experimental study of the components of the power on the drive of the original centrifugal pneumatic grate grain separator, as well as to determine the dependence of power on the basic design parameters of the impeller rotor and machine performance. Obtaining these regularities allows the design of centrifugal direct-flow grain-cleaning machines of different performance and to predict their energy performance in advance. The experiments were performed on a grain mixture of wheat with a moisture content of 13.6%. Contamination with small impurities was 5%. The main studies were performed on a laboratory stand that completely reproduces the experimental separator. The basis of the separator is the original arcuate sieve sieve and the blade rotor - grain accelerator. The number of rotor blades was 24. Determination of power per drive was carried out using the device K-50. During the experiments, two factors were changed - productivity (flow) and the kinematic index, which is a complex indicator and takes into account the radius and angular velocity of the rotor blade. As a result of the experiment, the dependences of the full power consumption for the drive of the blade rotor on the feed were obtained for different values of the kinematic mode index. Taking into account the previous experiments on determining the idling power, we determined the dependence of the power costs for the movement of grain on the arcuate sieve of a centrifugal flow separator from the feed for different values of the kinematic mode index. The total power on the drive of the rotor blade is proportional to the feed and is in the range of 100… 194 watts at kinematic indexes 113… 314 at feeds of 0.2… 1.25 kg / s. The power consumed to move the grain along the sieve is 10… 78 watts. In this case, there is a decrease in power gain with a proportional increase in flow, which can be explained by the movement of particles between layers. Additional tests are required to test the hypothesis of the relative movement of particles between layers.
Енергетична ефективність ступінчастих ресорбційних циклів для охолодження
(ЦНТУ, 2019) Ошовський, В. Я.; Анастасенко, С. М.; Святецький, М. В.; Шостак, А. В.; Ошовский, В. Я.; Святецкий, М. В.; Oshovsky, V.; Anastasenko, S.; Svyateckiy, M.; Shostak, O.
Розроблено узагальнену методику розрахунку багатоступінчастих ресорбційних циклів охолодження потоків речовин, від температури навколишнього середовища до заданої низької температури та проаналізована їх енергетична ефективність. Потік речовини охолоджується в протитоковому дегазаторі циклу киплячим розчином агенту. Утворена пара агенту частково поглинається абсорбентом в ресорбері при відведенні тепла в навколишнє середовище, а частково в ресорбційних ступенях при відведенні тепла киплячим розчином. Аналіз показує, що при збільшенні числа ступенів зменшується співвідношення тисків ресорбції і дегазації. Це дозволяє стискувати пару в турбокомпресорах або в термічних компресорах при використанні тепла невисокого температурного потенціалу, що буде сприяти енергозбереженню в технологіях охолодження різних галузей, в тому числі і в сільському господарстві. Разработана обобщённая методика расчёта многоступенчатых ресорбционных циклов охлаждения потоков веществ, от температуры окружающей среды до заданной низкой температуры, и проанализирована их енергетическая эффективность. Поток вещества охлаждается в противоточном дегазаторе цикла кипящим раствором агента. Образовавшийся пар агента частино поглощается абсорбентом в ресорбере при отводе тепла в окружающую среду, а частично в ресорбционных ступенях при отводе тепла кипящим раствором. Анализ показывает, что при увеличении числа ступеней уменьшается соотношене давлений ресорбции и дегазации. Это позволяет сжимать пар в турбокомпрессорах или в термических компресорах при использовании тепла невисокой температуры, что будет способствовать энергосбережению в технологіях охлаждения различных отраслей, в том числе и в сельськом хозяйстве. The purpose of the article is to analyze the energy efficiency of resorption refrigeration cycles, which can contribute to energy conservation during cooling of liquid and gaseous products in agriculture and other industries. It is known that the Lorentz cycle is exemplary for cooling processes and, unlike the Carnot cycle, is thermodynamically more efficient due to the change in the temperature of the cooling fluid. Cycles with stepped resorption operate on the Lorentz principle, but further scientific studies are needed to introduce them into the industry. In the absorption cycles, the product is cooled in the degasser when the solution is boiled in a predetermined temperature range. The solution is taken from the last resorption step and throttled into the cold end of the degasser. In the degasser, the solution boils at constant low pressure and temperature rise in accordance with the interval of change of temperature of the cooled product. The steam formed is compressed by the compressor and fed from the degasser to the resorber. A low concentration solution from the warm end of the degasser is also pumped there. In the resorber steam is partially absorbed by the solution when the heat is discharged into the environment. Next, the steam continues to be absorbed in the resorbers, which are cooled by the boiling solution. Part of this solution is taken from the entrance to each resorber and throttled into the degassing cavity that cools the resorber. Increasing the number of resorption steps makes it possible to increase the concentration of the solution and lower its temperature after throttling into the degasser, or to reduce the ratio of the resorption pressure to the degassing pressure. It should be noted that in cycles on solutions, in contrast to cycles on pure agents, there are two degrees of freedom that are chosen to obtain a given cooling temperature - it is not only the pressure but also the concentration of the solution that complicates the calculations. Therefore, a generalized technique for the thermal calculation of cycles with different number of absorption steps is developed to cool the flow of substances from ambient temperature to a given low temperature. According to the developed methods of construction and calculation of cycles on ammonia solution in water, the specific energy efficiency of cycles and the degree of compression of steam in the compressor are analyzed, depending on the cooling temperature and the number of resorption stages. Comparison of indicators with two-stage ammonia cycle is given. The analysis shows the higher energy efficiency of the resorption cycles, and that with the increase in the number of resorption rates in the cycles, the ratio of the resorption pressures and degassing decreases. This allows the steam to be compressed in efficient turbochargers or in thermal compressors when using heat of low temperature potential, which will also contribute to energy conservation during cooling of liquid and gaseous products in various industries, including in agriculture.
Зерно кукурудзи – фактор зменшення енергетичної залежності України
(ЦНТУ, 2019) Шейченко, В. О.; Дудніков, І. А.; Шевчук, В. В.; Шевчук, М. В.; Шейченко, В. А.; Дудников, И. А.; Sheychenko, V.; Dudnikov, I.; Shevchuk, V.; Shevchuk, M.
Встановлено економічну доцільність використання зерна кукурудзи в якості енергетичного матеріалу для виробництва теплової енергії за умов, коли вартість двох тонн зерна кукурудзи не перевищує вартості 1000 м3 природного газу. Для бюджетних організацій та промислового споживача економічно доцільно використовувати для потреб отримання теплової енергії зерно кукурудзи замість природного газу. Відмічено, що для відмічених категорій споживачів у 2014 року вартість теплової енергії, виробленої із газу в 1,91 рази перевищувала показники енергії, отриманої із зерна кукурудзи, у 2015 р. – у 1,32 рази, у 2016р – 1,08 рази, у 2017р. – 1,17 рази, у 2018 р. – 1,19 рази відповідно. Відмічено, що для населення та підприємств Теплокомуненерго, що виробляють теплову енергію для потреб населення, за умов цін на природний газ у 2016-2018рр. економічно не доцільно використовувати зерно кукурудзи для отримання теплової енергії. Установлено экономическую целесообразность использования зерна кукурузы в качестве энергетического материала для производства тепловой энергии в условиях, когда стоимость двух тонн зерна кукурузы не превышает стоимости 1000 м3 природного газа. Для бюджетных организаций и промышленного потребителя экономически целесообразно использовать для нужд получения тепловой энергии зерно кукурузы вместо природного газа. Отмечено, что для отмеченных категорий потребителей в 2014 году стоимость тепловой энергии, произведенной из газа в 1,91 раза превышала показатели стоимости энергии, полученной из зерна кукурузы, в 2015 - в 1,32 раза, в 2016 - 1,08 раза, в 2017. - 1,17 раза, в 2018 - 1,19 раза соответственно. Отмечено, что для населения и предприятий Теплокоммунэнерго, которые производят тепловую энергию для нужд населения, в условиях цен на природный газ 2016-2018г. экономически не целесообразно использовать зерно кукурузы для получения тепловой энергии. The article is devoted to solving the urgent problem of ensuring the energy independence of Ukraine through the use of renewable energy sources of vegetable origin. The conditions of economic feasibility of using corn grain as energy material for heat production by different categories of consumers - budget organizations, industrial enterprises, population and enterprises of Teplocomunenergo, which produce heat for the needs of the population of Ukraine, are considered and investigated. Based on the analysis of the energy equivalent of corn and natural gas, it can be concluded that, provided that the cost of two tonnes of grain does not exceed the value of 1000 m3 of gas, it is economically feasible to use corn grain as energy raw material for heat production. Analyzing this proposal for different categories of consumers in Ukraine, we used an approach based on assumptions regarding the evaluation of corn grain combustion efficiency compared to the 20 million tonne corn grain market, the purchase of the corresponding natural gas combustion, and generation of thermal energy. Based on the calculations, the corn and natural gas cost changes diagrams are presented and the cost of heat produced from corn and natural gas for different categories of Ukrainian consumers. It has been found that it is economically feasible to meet the needs of budgetary organizations and industrial enterprises to obtain corn grain heat instead of gas. At the same time, it is economically expedient for the population to use corn grain for heat only in 2015 prices. In other periods, such actions are not economically feasible. The economic feasibility of using corn grain as an energy material for thermal energy production has been established, provided that the cost of two tons of corn grain does not exceed the value of 1000 m3 of natural gas. It has been found that it is economically feasible for budget organizations and industrial consumers to use corn grain instead of natural gas for heat energy. It was noted that in 2014, the value of heat produced from gas was 1.91 times higher than the energy obtained from corn, in 2015 - 1.32 times, in 2016 - 1.08 times, in 2017. - 1.17 times, in 2018 - 1.19 times, respectively.
Кинематический и силовой анализ клавишного соломотряса зерноуборочного комбайна
(ЦНТУ, 2019) Дубовик, Д. А.; Баран, О. А.; Чепелевич, С. С.; Шантыко, А. С.; Вырский, А. Н.; Бойко, Т. В.; Дубовик, Д. О.; Чепелевіч, С. С.; Шантико, О. С.; Вирскій, О. М.; Бойко, Т. В.; Doubovik, D.; Baran, V.; Chapialevich, S.; Shantyka, A.; Vyrskii, A.; Boyka, T.
Разработана математическая модель пятиклавишного соломотряса зерноуборочного комбайна с двумя коленчатыми валами, кривошипы которых направлены радиально к вершинам пентагона, позволяющая рассчитывать реакции в шарнирах и параметры его статической неуравновешенности. По методу векторных контуров соломотряс представлялся в виде сочетания пяти однотипных шарнирных четырёхзвенников. Нагрузки звеньев от действия сил и моментов инерции определены методом кинетостатики. Розроблено математичну модель п’ятиклавішного соломотряса зернозбирального комбайна з двома колінчатими валами, кривошипи яких спрямовані радіально до вершин пентагона, що дозволяє розраховувати реакції в шарнірах і параметри його статичної неврівноваженості. За методом векторних контурів соломотряс представлявся у вигляді сполучення п'яти однотипних шарнірних чотирьохзвенник. Навантаження ланок від дії сил і моментів інерції визначені методом кінетостатики. The aim of this work is to determine the magnitude of the force impact on the frame of grain harvesters from the imbalance of key straw walkers. To achieve this goal, a structural, kinematic and power analysis of a five-key straw walker was carried out. Based on the performed structural analysis of the key straw walker, a design scheme with a combination of five similar articulated four-link mechanisms for the five-key straw walker of the grain harvester is presented. A mathematical model of a five-key straw walker of a grain harvester driven by a crankshaft with radial cranks has been developed, which allows calculating the reactions in the hinges and the parameters of its static imbalance. Using the method of closed vector contours, analytical dependences of coordinates, velocities and accelerations of characteristic points of links on the angle of rotation of the leading link are obtained. Using kinetostatic method, the dependences of the loads of the straw walker links on the action of forces and force moments of inertia are determined. The alternating character of the force action of each key separately on the bearings of the driving and driven straw walker crankshafts is established. The numerical values of the force action of the individual keys on the frame of the grain harvester, as well as the loads acting in the movable hinges of the straw walker, are determined. It is shown that the force action on the frame of harvesters from the straw walker can be balanced by the inertia of its keys. Static balance of the straw walker is achieved with a radial arrangement of cranks with placement of necks for fastening keys at the vertices of a regular polygon (for the five-key straw walker – the pentagon). One of the main conditions for the absence of the impact of the straw walker on the harvester frame is the manufacture of crankshafts with cranks radially directed to the vertices of the regular polygon and the exact implementation of design decisions in the production of harvesters.
Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Вип. 49.
(ЦНТУ, 2019)
В збірнику викладені питання розрахунку і конструювання, удосконалення конструкцій, створення і дослідження нових робочих органів сільськогосподарських машин, засобів механізації, електрифікації та автоматизації сільськогосподарського машинобудування. Описані результати досліджень технологій виробництва, надійності та довговічності машин. Дані практичні рекомендації по використанню результатів досліджень і дослідно-конструкторських розробок в сільсько- господарській і інших галузях машинобудування. Збірник розрахований на наукових і інженерно-технічних робітників науково-дослідних інститутів, ВНЗ, конструкторських організацій і промислових підприємств.
Математическое симулирование энергетических и экономических параметров двигателя 4DC-125/110 работающего на различных видах топлива на основании теплового расчета
(ЦНТУ, 2019) Дикий, А. А.; Воляк, П. С.; Банарь, Э. П.; Дикий, О. А.; Банарь, Е. П.; Dichii, А.; Voleac, P.; Banari, E.
В статье представлена математическая модель теплового расчета двигателей с воспламенением от сжатия. В качестве примера выбрана конкретная модель 4DC-125/110, на основе которой определены энергетические и экономические показатели двигателя для питания альтернативными видами топлива с целью выявления наилучших результатов. Использование результатов теоретического анализа на практике позволит более эффективно и обоснованно подходить к выбору топлива для дизельных двигателей внутреннего сгорания. У статті наведено математичну модель теплового розрахунку двигунів із запалюванням від стиснення. Як приклад обрано конкретну модель 4DC-125/110 на основі якої визначені енергетичні та економічні показники двигуна для живлення альтернативними видами палива з метою виявлення найкращих результатів. Використання результатів теоретичного аналізу на практиці дозволить більш ефективно і обґрунтовано підходити до вибору палива для дизельних двигунів внутрішнього згоряння. The aim of this work is to perform thermal calculation for the engine model 4DC-125/110. Thermal calculation of an engine that runs on various types of fuel allows the assessment of economic and energy parameters. Using the results of theoretical analysis in practice will allow a more efficient and justified approach to the choice of fuel. To obtain a mathematical model of the thermal calculation of a diesel engine, the initial parameters were adopted: engine speed, number of cylinders, compression ratio, engine displacement, pressure and ambient temperature, pre-heating of the mixture, manifold pressure, exhaust gas temperature, pressure increase degree, excess air coefficient, heat utilization coefficient, indicator completeness coefficient and fuel energy power . At the same time, the following were considered as fuel: clean diesel, mixtures of diesel with methane, diesel with biofuel, and also a mix of methane and biofuel. The proportions of the components were, respectively, 80% to 20%. The dependences of the influence of the quantitative and qualitative composition of the fuel on the indicator and effective efficiency, specific fuel efficiency, torque and engine power are obtained. The graphical dependence of the influence of the quantitative and qualitative composition of the fuel on the effective engine power is shown, from which it follows that the lowest indicator has an engine that runs on a mixture of biofuel and methane, as well as diesel and biofuel. Based on the mathematical model of thermodynamic calculation for the selected engine and simulation of its characteristics for it supplying by various fuel mixtures with traditional is obtained that the effective power is reduced with 16,6% (49 kW) from the factory’s power if 20% of the mass of diesel fuel are substitution by methane; accordingly, in the case of substitution of 20% traditional fuel by biofuel is observed a power’s decrease with 2,38% (57,4 kW) and for the last case is obtained a 25% (43,9 kW) decrease if fuel mixture are made by 80% of biofuel and 20% of methane. Drawing a parallel between the effective power and economic characteristics of the engine, which are reflected in the specific fuel consumption and efficiency, it is clearly seen that the most economical case is obtained when the engine is supplying with a combustible mixture of diesel fuel and methane, when it work on the so-called thermodynamic gas-diesel cycle.
Моделювання виробництва сервісних підприємств вантажних автомобілів
(ЦНТУ, 2019) Субочев, О. І.; Полоз, Ю. О.; Малищук, В. Ю.; Січко, О. Є.; Субочев, А. И.; Малыщук, В. Ю.; Сичко, А. Е.; Subochev, O.; Poloz, Yu.; Malyshchuk, V.; Sichko, O.
Запропоновано виробництво сервісних підприємств автомобілів розглядати як розімкнуту, багатоканальну систему масового обслуговування, у якій відбуваються випадкові процеси, обумовлені сукупною дією випадкових величин. У результаті експериментального дослідження була отримана інформація про показники, що характеризують функціонування технічного обслуговування і ремонту, а також впливають на зміну параметрів технічного обслуговування і ремонту. Розроблена математична модель процесів технічного обслуговування і ремонту автомобілів, що дає можливість врахувати специфіку керування спеціалізацією постів технічного обслуговування і ремонту. Розроблено програму моделювання виробничих процесів автосервісних підприємств за допомогою системи управління базами даних. Предложено производство сервисных предприятий автомобилей рассматривать как разомкнутую, многоканальную систему массового обслуживания, в которой происходят случайные процессы, обусловленные совокупным действием случайных величин. В результате экспериментального исследования была получена информация о показателях, характеризующих функционирование технического обслуживания и ремонта, а также влияют на изменение параметров технического обслуживания и ремонта. Разработана математическая модель процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей, что позволяет учесть специфику управления специализации постов технического обслуживания и ремонта. Разработана программа моделирования производственных процессов автосервисных предприятий с помощью системы управления базами данных. The object of the study was chosen the production processes of service enterprises, characterized by a large number of small owners and the belonging of trucks to various forms of ownership and the adaptation of the production and technical base existing in modern car models. It is proposed to consider the production of car service companies as an open, multi-channel queuing system in which random processes occur due to the aggregate action of random variables. As a result of the experimental study, information was obtained on the indicators characterizing the functioning of maintenance and repair, as well as affecting the change in the parameters of maintenance and repair. The mathematical model of processes of maintenance and repair of cars is developed that gives the opportunity to take into account the specifics of management of specialization of posts of maintenance and repair. The program of modeling of production processes of car service enterprises with the help of database management system has been developed. The programmed complex is composed of modeling the operation of cars on the line, modeling of maintenance, maintenance and determining the downtime for organizational reasons. Random changes in the factors affecting the parameters studied determined the choice of the research method, namely the main provisions of the sampling method of research and the assessment of the accuracy of the results obtained. The collection and initial evaluation of the source information was performed according to the following scheme: during the logical analysis, the most informative initial data on the operation of the TO and P system from the general information flow were identified; this information has been carefully analyzed and divided into groups belonging to different sides of the studied system; selected features that affect the information; defined areas of use of input information. The program of modeling of production processes of auto-service enterprises allows to investigate the influence of the following factors on the performance of the system of TO and P: the application of dynamic priorities in the management of the queue on TO and P; the level of mechanization and specialization of production, the degree of security of the working capital and the use of technological equipment, the productivity of the work of repair and maintenance personnel.
Надёжная система для переработки сельскохозяйственной продукции
(ЦНТУ, 2019) Попеску, В.; Малай, Л.; Ротарь, В.; Волконович, О.; Волконовіч, O.; Popescu, V.; Malai, L.; Rotari, V.; Volconovici, O.
В статье представлены результаты оценки конструктивных и технологических параметров электродной системы для переработки сельскохозяйственной продукции с использованием электрогидравлического эффекта. Электрогидравлические системы просты с конструктивной точки зрения, дешевы, имеют низкое энергопотребление и имеют высокий уровень надежности. они могут широко применяться в различных отраслях сельского хозяйства, в том числе при переработке или обработке сельскохозяйственной продукции. Основная проблема использования электрогидравлических систем состоит в правильном подборе параметров установок для получения импульсов высокого напряжения и подборе размеров электродной системы. Данная работа посвящена исследованиям по оценке и оптимизации параметров и режимов работы электрогидравлической системы, разработанной для переработки сельскохозяйственной продукции. В статті представлені результати оцінки конструктивних та технологічних параметрів електродної системи для переробки сільськогосподарської продукції з використанням електрогідравлічного ефекту. Електрогідравлічні системи прості з конструктивної точки зору, дешеві, мають низьке споживання енергії та високий рівень надійності. вони можуть широко використовуються в різних галузях сільського господарства, в тому числі при переробці чи обробці сільськогосподарської продукції. Основна проблема використання електрогідравлічних систем полягає у вірному виборі параметрів установок для отримання імпульсів високої напруги та розмірів електродної системи. Дана робота присвячена дослідженням з оцінки та оптимизації параметрів і режимів роботи електрогідравлічної системи, що створена для переробки сільськогосподарської продукції. Electro-hydraulic systems are simple in design, cheap, have low power consumption, and have a high level of reliability. they can be widely used in various fields of agriculture, including the processing or processing of agricultural products. The main problem with the use of electro-hydraulic systems is the correct selection of the parameters of the units for receiving high voltage pulses and the size of the electrode system. This work is devoted to the research and optimization of parameters and modes of operation of the electro-hydraulic system, created for processing agricultural products. The authors proposed a schematic diagram of an electro-hydraulic installation for producing high voltage pulses. In the course of research, it was noted that as a result of applying voltage to the electrodes in the liquid, a strong electric discharge occurs, which causes specific physical phenomena. The discharge time is 10–40 μs, and the electric discharge arising between these electrodes creates an antibacterial effect. As a result of the studies, the main parameters of the system of the proposed electro-hydraulic installation were substantiated: discharge voltage, distance between electrodes, volume of the processed liquid, discharge energy in a pulse and the number of pulses during processing. The results of studies to determine and optimize the parameters and operating modes of the electro-hydraulic system for processing agricultural products were obtained by calculation and experimentally confirmed during the primary processing of various agricultural products: extracting oil from seeds, processing milk and fruit or vegetable juices. The studies made it possible to determine and optimize the main design and technological parameters of the electro-hydraulic system designed for processing agricultural products: operating voltage - 15 kV, distance between electrodes - 7–8 mm, optimal volume of the processed liquid - 1 dm3, number of pulses during processing and discharge energy in impulse - 270 J. In addition, the possibilities of practical application of the system were substantiated, allowing to reduce energy costs, simplify use and improve reliability.
Обґрунтувaння пaрaметрiв рeшeта з щілинами непостійного розміру
(ЦНТУ, 2019) Лузан, П. Г.; Кісільов, Р. В.; Лузан, О. Р.; Кисилёв, Р. В.; Luzan, P.; Kisilyov, R.; Luzan, O.
На основі елементів теорії ймовірності розроблена математична модель процесу сепарації зернових сумішей на решетах з щілинами непостійного розміру. Виконано обґрунтування параметрів запропонованих решіт залежно від заданого питомого навантаження і необхідної ефективності сепарації. Встановлені аналітичні зв’язки технологічних характеристик процесу сепарації і конструктивних параметрів решета. Запропоновано методику визначення швидкості руху, необхідної довжини решета та коефіцієнта приведення, який враховує розмірну характеристику зернового матеріалу. На основе элементов теории вероятности разработана математическая модель процесса сепарации зерновых смесей на решетах со щелями непостоянного размера. Выполнено обоснование параметров решет в зависимости от заданной удельной нагрузки и необходимой эффективности сепарации. Установлены аналитические связи технологических характеристик процесса сепарации и конструктивных параметров решета. Предложена методика определения скорости движения, необходимой длины решета и коэффициента приведения, который учитывает размерную характеристику зернового материала. The purpose of the work is to develop a design of a sieve with slits of unstable size for the separation of grain mixtures, the justification of its parameters depending on the given specific load and the necessary separation efficiency and the establishment of analytical connections of the technological characteristics of the separation process with the structural parameters of the sieve. In the work on the basis of the elements of probability theory a mathematical model of separation of grain mixtures on the sieve with slits of non-constant size is developed. The justification of the parameters of the proposed grids is performed depending on the given specific load and the required separation efficiency. Analytical relations of technological characteristics of the separation process and structural parameters of the sieve are established. The method of determining the speed of movement, the required length of the sieve and the coefficient of reduction, which takes into account the dimensional characteristic of the grain material, is proposed. With the increase in the velocity of grain, the completeness of the selection of particles of different sizes occurs in different ways. With an increase in the speed of the grain mixture, the efficiency of the selection of particles of all sizes initially increases. This is due to the fact that the increase in speed contributes to the stretching of the layer of grain mixture and its height decreases. This improves the completeness of particle separation. Further decreases, because the particles that could stand out, do not have time to move to the slits of the sieve. With an increase in the specific load, the completeness of the selection of particles of all sizes is reduced. Better to separate small particles, therefore, when separating cereal mixtures with high content of large impurities, specific loads need to be reduced It has been established that using grate-cleaning machines with gratings of non-constant size can achieve a significant reduction of energy costs for the separation process and ensure their self-cleaning without the use of additional devices. The material content of grain cleaning machines created on the basis of such grills is reduced by 10-12% compared to existing machines, and the quality of cleaning is increased by 14-16%.