Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
8 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 Дослідження процесу сумішоутворення лопатевим змішувачем для ВРХ(ЦНТУ, 2022) Кісільов, Р. В.; Лузан, П. Г.; Богатирьов, Д. В.; Нестеренко, О. В.; Kisilyov, R.; Luzan, P.; Bohatyrov, D.; Nesterenko, O.У статті за рахунок проведеного аналізу різних існуючих конструкцій запропоновано використання новітньої схеми лопатевого змішувача кормів. Теоретичними та експериментальними дослідженнями було отримано основні конструктивні і кінематичні параметри робочих органів, що в подальшому дозволило визначити їх вплив на неоднорідність кормової суміші, тобто якісного показника, що характеризує процес підготовки кормів для згодовування. Отримані залежності досить ефективно характеризують роботу лопатевого змішувача та приготування повнораціонної збалансованої суміші для ВРХ. Dairy and meat cattle breeding of Ukraine is one of leading and most essential industries of stockraising, that provides a production of more than 95% of cow milk and 50...60% of beef. In the world market demand is on high-quality milk, beef and products of their processing constantly grows and that is why has an important economic value for development of industry of cattle breeding in agricultural production of our country. In general process of production goods of cattle breeding a decisive role belongs to forage. They have subzero quality, in most cases, insufficient quantities are produced, and their share in cost price of milk and beef is more than half of costs. In connection with transfer of animal husbandry to market farming conditions, a long-term national program has been developed, which provides for increasing the volume of milk and beef production, reducing cost of production, improving its quality, comprehensive intensification of cattle breeding by creating a strong fodder base, increasing its efficiency and productivity of grain and fodder cultures, application of new progressive feeding technologies, preparation of fodder for feeding, preparation of highly nutritious fodder mixtures and implementation of complex mechanization and automation of production processes on farms and complexes. Realization of technical and plant-breeding progress of high-performance production of milk and beef in industry requires near-term providing of animals in a sufficient amount high-quality biologically valuable forage that can be balanced in rations of cattle by organic, mineral and biologically-active nutritives and microelements and microaddings in accordance with pre-arranged productivity with maintenance of necessary for this purpose vital functions and physiology state of animal. Generalized analysis of traditional machines and technical equipments for preparation of forage mixtures for a cattle showed that existent mixers not to a full degree provided quality indexes in relation to preparation of moist forage mixtures and have a certain list of some defects. Namely, the constructions of mobile mixers exceed norms in terms of specific metal density by1,5...2 times, while the energy consumption for the drive of working bodies is 3...4 times. Such significant disadvantages of traditional mixers limit their use on cattle farms. In the article, a systematic approach of systems is considered in relation to technological process of mixing of different components of mixture, that is presented as determined model of functioning of mixer of forage of batch-type at all stages of its operation: from loading components to receiving and unloading the finished feed mixture. On the basis of the conducted research, the technological scheme of the paddle mixer, which consists of a body with a loading neck and an unloading auger, is substantiated. Flat blades with a corresponding step are hardly installed on supports along a mixer, which are equipped by radial fingers for loosening of monolith of mixture in the corps of mixer. Blades are installed with right and angle of inclination their working surface to axis of shaft. Purpose of experimental researches was envisage study of conformities to law of influence of geometrical and kinematics parameters on quality of preparation of forage mixtures. Such important factors were: frequency of rotation of billow of mixer; width of flat blade; an angle of its inclination to axis of the shaft and duration of forage mixing. After realization of experimental researches at processing of received data we applied a mathematical application that allowed to build dependences and get rational values package. They are as follows: the rational width value of blade is 45 mm, angle of its inclination is 500, the frequency of rotation of agitator shaft should not exceed 90 rpm. with duration of process 6...8 min. According to these parameters, proposed design of mixer ensures homogeneity of mixture at level of 92%, while basic homogeneity index for cattle is 86%.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.Item Статистична оцінка якісних показників пневмосепарації при багаторівневому введенні зерна(ЦНТУ, 2019) Нестеренко, О. В.; Нестеренко, А. В.; Nesterenko, O.Враховуючи швидкоплинність пневмосепараційного процесу і вплив на нього значної кількості факторів є необхідним проведення його статистичної оцінки при контактній взаємодії легких домішок з зерном в робочій зоні пневмосепарації. В статті проведено моделювання контактного руху легких домішок через багатошаровий зерновий потік в вертикальному пневмосепаруючому каналі при їх багаторівневому одношаровому введенні. Отримано статистичну модель ймовірності проходження легких домішок через зернові шари, яка дозволяє встановити закономірності впливу основних параметрів пневмосепаруючого каналу на якісні показники процесу сепарації. На основі цього отримано аналітичну залежність повноти розділення легких домішок від продуктивності з урахуванням коефіцієнта розрідження зернового шару та кількості задіяних рівнів живильного пристрою пневмосепаруючого каналу. Учитывая скоротечность пневмосепарационного процесса, а также влияние на него большого количества факторов, необходимо проведение его статистической оценки при контактном взаимодействии легких примесей с зерном в рабочей зоне пневмосепарации. В статье проведено моделирование контактного движения легких примесей сквозь многошаровый зерновой поток в вертикальном пневмосепарационного канале при их многоуровневом одношаровом введении. Получено статистическую модель вероятности прохождения легких примесей сквозь зерновые шары, которая позволяет определить закономерности влияния основных параметров пневмосепарационного канала на качественные показатели процесса сепарации. На основании этого получено аналитическую зависимость полноты разделения легких примесей от продуктивности с ученом коэффициента разрежения зернового шара и количества задействованных уровней питательного устройства пневмосепаратора. Taking into consideration the rapid nature of pneumatic separation process and that it is influenced by a significant number of factors, it is necessary to carry out its statistical assessment of the contact interaction of light impurities with grain in the operating zone of pneumatic separation. The complexity of solving this problem is a rapid change of influencing factors, especially with the increase of the number of layers of grain material. That leads to the deterioration of the uneven air flow, the increase in the number of likely collisions of particles in the separation zone and getting of impurities into the cleaned grain. Therefore, in order to solve the problem of qualitative assessment, it is necessary to create conditions for a uniform distribution of grain material. The article deals with the modeling of the contact movement of light impurities through a multilayer grain stream in a vertical pneumatic separation channel with their multi-level single-layer input. A statistical model of the probability of light impurities passage through the grain layers was obtained. That allows establishing regularities of the influence of basic parameters of the pneumatic separation channel on the qualitative parameters of separation process. On this basis, the analytical dependence of the completeness of the separation of light impurities on the performance was obtained. It has taken into account grain thinning rate and the number of levels involved in the feeder of the pneumatic separation channel. It is determined that reducing the number of levels from 6 to 2 increases the quality of separation by 22...30%, but at the same time, decreases the value of specific load by 1000...1600 kg/dm∙h and, therefore, the productivity of the pneumatic separator. Thus, the number of the used levels depends on the purpose of purification, the rational value of which is in the range n = 4…6 pcs.Item Обґрунтування раціональної форми направляючої поверхні живильного пристрою для пневмосепарації зерна(КНТУ, 2012) Нестеренко, О. В.; Богатирьов, Д. В.; Онопа, В. А.; Якімцов, В. П.; Nesterenko, O.; Bohatyrov, D.; Onopa, V.; Jkimcov, V.В статті проведено теоретичне обґрунтування основних параметрів багаторівневого гравітаційного живильного пристрою для підвищення продуктивності та зменшення опору повітряному потоку в пневмосепаруючому каналі (ПСК). In this paper a theoretical justification of the basic parameters of a multi-level gravity feeder for increased productivity and reduced resistance to air flow in the channel of pneumatic separation.Item Дослідження процесу приготування кормових сумішей для ВРХ комбінованим змішувачем(КНТУ, 2014) Кісільов, Р. В.; Лузан, П. Г.; Мачок, Ю. В.; Нестеренко, О. В.; Kisilyov, R.; Luzan, P.; Machok, Y.; Nesterenko, O.В статті проведений аналіз роботи і досліджень традиційних конструкцій змішувачів кормів, визначені напрямки вдосконалення процесу приготування кормових сумішей для ВРХ та запропонована нова конструкція комбінованого змішувача, принцип роботи якого пояснюється технологічними і розрахунковими схемами. The analysis of work and researches traditional constructions forage mixers is conducted in the article, directions of improvement process of preparation forage mixtures are certain for cows and the new combined mixer construction offers, principle of work that is explained by technological and calculation charts. Analysis of the mixing process showed that a state of complete mechanical mixing of components is achieved by disordered distribution of particles under the action of external forces working of the mixer in accordance with the requirements of zootechnical content components in all portions of the mixture with a prescription specified daily ration of feed for animals of appropriate technology. To eliminate the existing shortcomings of traditional mixers offered improved mixer with combined multisection scheme of raw material flow spiral, ribbon and flat blades. The share of each component of the mixture fall into the area of interaction of complex movements, intersections and collisions and periodically moved from one stream to another, providing intensive mass transfer and accelerates the process of mixing feed.