Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
48 results
Search Results
Item Аналіз одношарового руху зернового матеріалу у вертикальному пневмосепараційному каналі(ЦНТУ, 2024) Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Кісільов, Р. В.; Сало, В. М.; Nesterenko, O.; Vasylkovskyi, O.; Kisilov, R; Salo, V.Однією з важливих передумов якісного процесу пневмосепарації зернового матеріалу є створення рівнозначних умов розділення для всіх часток зернової суміші. Підвищення питомого навантаження призводить до погіршення розподілу зернового матеріалу та збільшення кількості зіштовхувань часток в зоні сепарації, що суттєво погіршує якість розділення. Враховуючи аналіз аналітичних досліджень способів та умов введення зерна в робочу зону пневмосепарації на ефективність фракційного розділення є необхідність визначення закономірності взаємодії частинок фракції зернового матеріалу з повітряним потоком при умові його тонкошарової подачі. В статті проаналізовано рух різних фракцій зернової суміші в вертикальному пневмосепараційному каналі при їх одношаровому введенні з урахуванням засміченості повітряного потоку. В результаті аналізу отримані теоретичні залежності, що дозволяють встановити раціональні конструктивні параметри живильників пневмосепараційного каналу та визначити час перебування зернової частки в зоні дії повітряного потоку. The separation of grain and light impurities in a vertical pneumatic separation channel with an increase in its capacity occurs under rather difficult conditions, since the thickness of the grain flow increases, which leads to a redistribution of particles of grain material and reduces the probability of passing light impurities through the grain layers and their release into the sedimentation chamber. To increase the productivity of vertical pneumatic separation channels, it is necessary to create conditions for single-layer placement of grain material in the separation zone at a distance that excludes the interaction of other layers of grain input. This will allow the majority of grain particles to be in the same conditions and increase the percentage of probability of separation into the sedimentation chamber to the maximum value. Therefore, a theoretical flow analysis aimed at studying the interaction of grain mixture particles with the air flow, taking into account the single-layer arrangement of several grain layers and the contamination of the air flow with light impurities in the separation zone, is a rather important task.Item Аналіз конструкцій очисних пристроїв гравітаційних решіт з коливальним рухом решітного стану зерноочисних машин загального призначення(ЦНТУ, 2023) Задорожній, О.; Мороз, С. М.; Васильковський, О. М.; Zadorozhnii, О.; Moroz, S.; Vasylkovskyi, О.В статті наведені результати аналізу сучасних конструкцій очисних пристроїв плоских коливальних решіт зерноочисних машин загального призначення. Аналіз існуючих конструкцій показав, що в переважній більшості конструкцій машин вони встановлені з боку неробочого боку поверхонь сепарації. Встановлено, що більш раціональним буде застосування комбінованого за призначенням пристрою, який дозволяє не тільки очищати отвори решіт від застряглих в них часток, але, одночасно з цим, здійснювати транспортування часток зернового матеріалу по робочій поверхні решіт здовж його отворів. The purpose of the article is to identify the most effective methods and means of cleaning the openings of the sieves of grain cleaning machines from clogging. The article analyzes the designs of cleaning devices that are equipped with gravitational oscillating sieves of modern general-purpose grain cleaning machines to ensure quality indicators of work and increase the productivity of separators.Item Дослідження впливу параметрів глибокорозпушувача та комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту(ЦНТУ, 2023) Лещенко, С. М.; Сало, В. М.; Петренко, Д. І.; Васильковський, О. М.; Мельніченко, В.; Leshchenko, S.; Salo, V.; Petrenko, D.; Vasylkovskyi, О.; Melnychenko, V.В роботі доводиться доцільність проведення глибокого безполицевого обробітку ґрунту комбінованими чизельними глибокорозпушувачами та підіймається питання доцільності вивчення впливу параметрів ґрунтообробного агрегату і комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту. Проведені експериментальні дослідження впливу параметрів глибокорозпушувача та комбінації робочих органів на ефективність обробітку ґрунту. Експериментально знайдені області раціональних значень, при яких якість кришення ґрунту є рівною 70…75% , що досягається при глибині розпушування чизельними лапами 32…42 см, відстані між чизельними лапами в одному ряду 80…100 см, відстані між рядами чизельних лап 40…55 см, швидкості обробітку ґрунту 8…9,5 км/год, глибині встановлення крил на стояку лапи 24…27 см та кількості додаткових робочих органів (зубчастих котків) 2 шт. The paper proves the expediency of deep subsurface tillage with combined chisel deep tillers and raises the question of the expediency of studying the influence of tillage unit parameters and a combination of operating parts on the efficiency of tillage. Existing research addresses the issues of soil monolith destruction, interaction of certain elements and operating parts with soil particles, construction of statistical models of the operation of certain elements of tillage units, search for rational forms of surfaces of operating parts and the ways to reduce overall traction resistance of different deep tillers, but the assessment of the quality of operation of such tillage units depending on their design, combination of operating parts and parameters has not been sufficiently studied.Item Areas of Improvement of Feeding Devices for Pneumatic Separation Channels(ЦНТУ, 2023) Nesterenko, О.; Vasylkovskyi, О.; Kisilov, R.; Нестеренко, О. В.; Васильковський, О. М.; Кісільов, Р. В.Despite a significant degree of improvement of modern pneumatic separators, the method of feeding grain material into the channel remains an important issue today. The article provides an overview of feeding devices, their classification, and the design which is aimed at improving the interaction of the grain mixture with the air flow in the working area of separation. Promising directions for improving feeding devices of vertical pneumatic separating channels are outlined. On the basis of the review, the importance of practical application of additional technical means that contribute to the layering of the grain mixture both before entering and in the working area of the pneumatic separation channel is determined. Із підвищенням питомого навантаження та збільшенням товщини зернового матеріалупри пневмосепарації суттєво ускладнюється виділення легких домішок. Такі домішки розташовуються як правило, в середніх або в нижніх шарах зернового струменя, що значно погіршує можливість їх подальшого виділення в осадову камеру. За таких умов в пневмосепаруючому каналі спостерігається погіршення структури поля швидкостей повітряного потоку та знижуються показники якості пневмосепарації. Для підвищення ефективності сепарації зернового матеріалу, особливо підвищеної вологості та засміченості необхідно створити такі умови, при яких зерновий матеріал буде максимально рівномірно розташовуватись в зоні сепарації, а всі компоненти суміші будуть мати однакові умови для ефективного розділення. Одним із способів вирішення цієї задачі є застосування живильних пристроїв пневмосепаруючих каналів. Такі пристрої повинні забезпечувати умови, при яких подача зернового матеріалу в повітряний потік буде відбуватись тонким шаром. Це дозволяє значно покращити взаємодію компонентів зернової суміші з повітряним потоком, покращуючи умови розділення, а також суттєво зменшити їх зіштовхування. Тому, створивши такі умови сепарації та досягнувши рівномірної подачі зернового матеріалу, можна отримати значно вирівняне поле швидкостей повітряного потоку в робочій зоні сепарації, підвищити якісні показники та загальну технологічну ефективність роботи сепаратора. Використання різних типів живильників має свої переваги та недоліки основних типів живильних пристрої. Але основним недоліком всіх активних живильників, в тому числі аераційних, є необхідність додаткового енергоживлення. При цьому, найбільш широкого застосування набули гравітаційні живильники завдяки їх простоті та надійності конструкції. Одним з перспективних напрямків інтенсифікації процесу сепарації є використання живильних пристроїв з розшаруванням зернового потоку в вертикальній площині. Конструктивна простота деяких гравітаційних живильних пристроїв дає можливість їх встановлення при розробці нових та вдосконаленні існуючих зерноочисних машин. Це дасть змогу підвищити як ефективність роботи пневмосепарації так і економічну ефективність при використанні таких зерноочисних машин.Item Визначення параметрів та ефективність роботи додаткових робочих органів глибокорозпушувачів(ЦНТУ, 2022) Лещенко, С. М.; Сало, В. М.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Leshchenko, S.; Salo, V.; Vasylkovskyi, О.; Petrenko, D.роботі проведено огляд і аналіз існуючих додаткових робочих органів комбінованих глибокорозпушувачів серійних машин. Встановлено, що питання оцінки ефективності роботи додаткових робочих органів глибокорозпушувачів та пошук їх раціональних конструктивно- технологічних параметрів є недостатньо дослідженим і потребує практичного вирішення. Запропоновано використання у якості додаткових робочих органів спарених зубчастих котків та визначено їх окремі конструктивні параметри. Наведені результати польових досліджень ефективності роботи спарених зубчастих котків у агрегаті із комбінованим чизельним глибокорозпушувачем. Встановлено, що при швидкості роботи 7…8 км/год та рівномірній дії на ґрунт обома котками на важких і середніх суглинкових ґрунтах досягається показник кришення ґрунту 70-75%. The article presents an overview and analysis of existing additional operating parts of combined deep tillers of serial machines. It was established that the issue of assessing the effectiveness of additional operating parts of deep tillers and the search for their rational structural and technological parameters is insufficiently studied and needs practical solution. The most versatile operating part for high-quality work of deep tillers can be a paired toothed roller. Having studied its design parameters and operating modes, it is possible to get clear recommendations regarding its use. An improved design of the Tandem Spiked toothed roller type with mechanical adjustment is proposed, as such rollers have a much simpler shape of teeth and a smaller cross-section of each tooth. The dependences for the calculation of certain design parameters of the roller, namely its diameter, length and coefficient of volume deformation of the soil, are given based on the fact that the roller performs two functions – compaction of the lower layers of the soil and crushing of clods and intensive mixing of the upper horizons. To determine the rolling force on the soil surface, we use the relationship that includes the weight of the roller, the volume deformation coefficient of the soil, the grip width of the roller and its diameter. Field studies to assess the efficiency of paired toothed rollers ere carried out. For the effective operation of combined deep tillers of the soil, it is necessary to use additional operating parts, which should additionally grind large particles and partially mix and distribute plant residues. It is most expedient to use paired toothed rollers with mechanical adjustment as additional operating parts under difficult working conditions. At the stage of substantiating the design parameters of paired toothed rollers, it is enough to take into account the required angle of the soil roller's girth and the average value of the soil deformation depth. This will allow getting actual value of the working diameter of the roller and calculate the force of the roller rolling over the soil surface. During field studies of the operation of combined deep tillers with a paired toothed roller, it was established that when working with two toothed rollers at a working speed of 7.2...8.2 km/h, the qualitative indicator of soil crushing is at the level of 70...75%, which significantly exceeds the qualitative indicators of the work of foreign machines of a similar design under the same operating conditions.Item Підвищення надійності причіпного пристрою бункера-накопичувача перевантажувального(ЦНТУ, 2022) Амосов, В. В.; Свірень, М. О.; Васильковський, О. М.; Amosov, V.; Sviren, М.; Vasylkovskyi, O.Пропонується аналіз особливостей конструкцій причіпних пристроїв. Визначено оптимальну конструкцію причіпного пристрою бункера-накопичувача перевантажувального БНП-30ПП. Розроблено креслення удосконаленого причіпного пристрою бункера-накопичувача перевантажувального БНП- 30ПП. Впровадження розробки сприяє підвищенню ефективності використання збирально-транспортних комплексів при вирощуванні сільськогосподарських культур. The use of hoppers-accumulators of transshipment makes it possible to increase the productivity of the collection and transport complex by approximately 20-50%. The towing device is one of the most responsible nodes of the hopper-accumulator. The productivity of the collection and transport complex depends on the perfection of its design, high strength and reliability. The purpose of the work is to increase the variable productivity of the collection and transport complex due to the improvement of the towing device of the hopperaccumulator of the transshipment BNP-30PP. The analysis of the features of the constructions of the towing devices of hoppers-accumulators of transshipment showed that the strength of the towing device depends on the weight of the trailer and part of the vertical component of the load. The coupling loop of the hopper-accumulator of the transshipment BNP-30PP, made in accordance with GOST 2349-75, quickly failed due to overloading by the vertical component of the force on the side of the drawbar of the trailer. "Pozhmashina" LLC replaced the coupling hinge with an improved version: a bracket with a spherical bearing, which failed after 350-400 hours of operation. Therefore, as a result of a joint discussion with the engineers of PE "Astarta Group" and the teachers of the Department of Agricultural Machine Building of the Central Ukrainian National Technical University, an optimal design was proposed and a drawing of the towing device of the hopper-accumulator of the transshipment BNP-30PP was developed. The real loads on the towing device of the BNP-30PP transshipment hopper-accumulator exceed the values allowed by the standards. The towing device developed by PP "Pozhmashina" LLC has design flaws that lead to deformation of the bracket and cracks in the metal. The improvement of the trailer device showed high reliability during the field operation of the BNP-30PP transshipment hopper-accumulator. The implementation of the development contributes to reducing the time spent on repair and maintenance of the hopper-accumulator and increasing the efficiency of the use of collection and transport complexes in the cultivation of agricultural crops.Item Попередні дослідження пасивного струнного решета(ЦНТУ, 2022) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Петренко, Д. І.; Мороз, С. М.; Нестеренко, О. В.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Petrenko, D.; Moroz, S.; Nesterenko, О.У статті викладені результати досліджень роботи моделі оригінального струнного решета. На основі аналізу наукових праць сформульовано гіпотезу щодо підвищення ефективності сепарації зерна і зниження енергетичних витрат шляхом використання струнних пасивних решіт з шнурів Dyneema. Попередні дослідження моделі підсівного решета були проведені шляхом реалізації плану повного факторного експерименту. Встановлено працездатність і виявлені основні показники роботи оригінального решета. Виявлені недоліки конструкції і сформульовані завдання для подальших досліджень. The article presents the results of research into the operation of the model of the original string sieve. The sieve is equipped with synthetic strings made of ultra-small diameter Dyneema braided cord. The purpose of this study is to evaluate the performance and identify the main indicators of the technological efficiency of the proposed fixed sieve installed at an angle to the horizon. Preliminary studies of the sowing sieve model were carried out by implementing the plan of a full factorial experiment. The experiments were carried out on a model of a seed sieve with holes of 2 mm. In the course of experiments, a post-harvest heap of winter wheat with natural clogging was used. The criterion for evaluating the efficiency of separation is the mass of seeding, and the specific feed and the angle of inclination of the sieve are the operating factors. The operational efficiency was established and the main performance indicators of the model were identified. The statistical mathematical model of the process allows us to assert the linear dependence of the criterion on the operating factors and to obtain a quantitative assessment of their influence on the process of cleaning the grain mixture. The surface of the response of the mass of the selected seeding from the specific loading of a unit of the sieve area and the angle of its inclination is constructed. An analysis of the regression equation and the response surface was carried out, during which design flaws were identified and tasks for further research were formulated. The factor that was found to be influential in the course of the previous experiments – the angle of inclination at the minimum value does not fully ensure guaranteed performance, since during the experiments clogging and accumulation of piles on the separating surface were periodically observed. An increase in the mass of the selected seeding is achieved by reducing the angle of the passive sieve to 17º and increasing the specific supply to 160 kg/dm2 ◌ּh. A decrease in feed worsens the sieving process, especially at a small angle of inclination of the sieve, however, according to the Student's test, it is not significant. The resulting non-classical dependence may indicate the imperfection of the layout, the influence of unforeseen factors, etc., and requires further research.Item Оцінка рівномірності розподілу та засміченості зерна при його багаторівневому введенні в пневмосепаруючий канал(ЦНТУ, 2021) Нестеренко, О. В.; Лещенко, С. М.; Васильковський, О. М.; Петренко, Д. І.; Nesterenko, O.; Leshchenko, S.; Vasylkovskyi, O.; Petrenko, D.Одним із важливих показників ефективності роботи пневмосепаруючих каналів є рівномірність поля швидкостей повітряного потоку, яка в свою чергу залежить від розподілу зернового матеріалу в робочій зоні сепарації. В статті приведені результати розподілу зернового матеріалу при багаторівневому способі введення зерна, а також його вплив на засміченість легкими домішками по висоті пневмосепаруючого каналу. В результаті досліджень отримано залежності засміченості очищеного зерна легкими домішками від кількості задіяних рівнів живильного пристрою. The uniformity of grain distribution in a pneumatic separation channel is an important factor and it significantly affects the quality of grain cleaning. Indeed, with uneven feeding, impurities entering the pneumatic separating channel, to a large extent, are located in the middle or lower layers of grain flow, which impairs the possibility of their release into the settling chamber. Feeders are used to create a more uniform distribution of grain in the operating area of the pneumatic separating channel. They provide conditions under which grain material is fed into the air stream by a thin layer of directed jet. This feeding can significantly improve the interaction of the components of the input grain material with air, increasing the likelihood of their release, as well as minimize the contact of particles of the grain mixture, which significantly increases the efficiency of air flow. Based on the review and analysis of feeder designs, we have proposed a feeder for multi-level grain introduction. The use of such a feeder can significantly improve the quality of pneumo-separation, but there is a possibility of light impurities in the upper grain layers, which can affect the completeness of the separation of the purified grain. Experimental studies were conducted to determine the effect of multilevel introduction on the content of light impurities in the purified grain along the height of the pneumatic separation channel, as well as to analyze the distribution of grain mixture in the operating separation area. As a result of the conducted research it is determined that the number of involved levels of introduction of the feeding device influences the degree of clogging of the cleared grain, thus, uniformity of distribution of grain improves at increase in quantity of levels. In particular, when using up to 4 levels of the feeder under load qbi = 350 kg/dm·h at each level, the amount of light impurities entering the purified grain is not more than 3% of their total weight in the source material.Item Обґрунтування конструктивної схеми пневморешітного сепаратора зерна(ЦНТУ, 2021) Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Нестеренко, О. В.; Петренко, Д. І.; Якименко, С.М.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Nesterenko, O.; Petrenko, D.; Iakymenko, S.Статтю присвячено удосконаленню конструкції відцентрового пневморешітного сепаратора для розділення компонентів зернових сумішей. Базова конструкція задовільно виконує технологічний процес, однак має відносно великі вертикальні габарити за рахунок використання замкненої системи аспірації з подвійним очищенням зернової маси повітряним потоком. В роботі наведено концепцію удосконалення системи аспірації, що дозволить суттєво зменшити висоту, а також викладено методику проектного конструкторського розрахунку параметрів удосконаленої машини. The aim of the article is to improve the design of the original centrifugal grain separator. The separator is designed to separate the components of grain materials by size and aerodynamic properties. The basic design satisfactorily performs the technological process, but has large dimensions vertically. Reducing the size will simplify the design and reduce the cost of the machine. The article proposes to replace the double pneumatic cleaning of grain material with a single one. At the same time the car gets rid of the closed aspiration system. The closed aspiration system has operational advantages, however difficult adjustment reduces indicators of technological efficiency of pneumatic cleaning of grain. The original pneumatic cleaning system allows you to remove light impurities without creating significant air resistance, due to the lack of countercurrent movements. In addition, the use of an inclined pneumatic channel does not require the creation of high-speed airflow. As a result of the proposed improvement simplifies the structure and regulation of the separator, as well as reduces its size and weight. In addition to the modernization of the design of the pneumatic-sieve separator, the article presents the method of design engineering calculation of its basic geometric parameters. Depending on the specific capacity of the upper (ear) sieve and the characteristics of the grain mixture is determined by its length and angle. The remaining geometric parameters are derived from the above. Based on preliminary calculations, the following conclusions can be drawn. The use of the proposed scheme will reduce the height and weight of the centrifugal pneumatic sieve grain separator. Replacing the double air cleaning with a single one will simplify the adjustment of the machine. Experimental establishment of indicators of technological efficiency of the proposed separator will theoretically determine the dimensions and automate the design process of grain cleaning machines created by a similar scheme.Item 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.