Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
7 results
Search Results
Item Теоретичне дослідження поділу насіннєвого матеріалу за густиною зернівок конічною вібропневмоцентрифугою(ЦНТУ, 2022) Котов, Б. І.; Степаненко, С. П.; Калініченко, Р. А.; Kotov, В.; Stepanenko, S.; Kalinichenko, R.В статті розглядаються дослідження поділу насіннєвого матеріалу за густиною зернівок конічною вібропневмоцентрифугою з врахуванням розподілу швидкості повітря в поперечному перетині аспіраційного каналу, для визначення раціональної форми та параметрів робочих органів конічної вібропневмоцентрифуги, а також технологічних показників роботи машини: подачі, витрат, ефективності поділу насіннєвого матеріалу на фракції. Науковими дослідженнями сформульовано вдосконалені математичні моделі переміщення зернівки у вібропневмозрідженоому шарі конічної вібровідцентрової центрифуги, які враховують зміну дії відцентрової сили в залежності від координати зернівки за висотою конуса, що дозволяють з різним ступенем точності визначити параметри руху. Обгрунтовано, що при використанні конічної опорної поверхні вібровідцентрової центрифуги товщина перемішуючого шару зерна збільшується в напрямку руху і можна теоретичними розрахунками визначити раціональні геометричні та кінематичні параметри ротора, які забезпечують якісний поділ насіннєвого матеріалу за густиною. Отримані системи нелінійних диференційних рівнянь із початковими умовами розв’язано в програмному середовищі MathCad у вигляді траєкторій руху зернівки в повітряному потоці, що дозволяє розраховувати та встановити тенденції їх траєкторій руху, які різняться коефіцієнтами парусності та визначити раціональні значення параметрів конічної вібропневмоцентрифуги. The article examines the study of the separation of seed material by grain density by a conical vibropneumocentrifuge, taking into account the distribution of air velocity in the cross section of the aspiration channel, to determine the rational form and parameters of the working bodies of the conical vibropneumocentrifuge, as well as technological indicators of the machine: supply, consumption, efficiency of seed separation into factions. Scientific research has formulated improved mathematical models of grain movement in the vibropneumofluidized layer of a conical vibrocentrifuge centrifuge, which take into account the change in the action of the centrifugal force depending on the grain coordinate along the height of the cone, allowing to determine the movement parameters with varying degrees of accuracy. It is substantiated that when using a conical support surface of a vibrocentrifugal centrifuge, the thickness of the mixing layer of grain increases in the direction of movement, and it is possible to determine by theoretical calculations the rational geometric and kinematic parameters of the rotor, which ensure a qualitative separation of the seed material by density. The obtained systems of nonlinear differential equations with initial conditions are solved in the MathCad software environment in the form of grain movement trajectories in the air flow, which allows to calculate and establish the trends of their movement trajectories, which differ by windage coefficients, and to determine the rational values of the parameters of the conical vibropneumocentrifuge.Item Теоретичні дослідження руху компонентів зернового матеріалу із штучно сформованим розподілом швидкості повітря в поперечному перетині каналу(ЦНТУ, 2021) Котов, Б. І.; Степаненко, С. П.; Kotov, B.; Stepanenko, S.В статті розглядаються дослідження поділу зернових матеріалів у пневматичних каналах із штучно сформованим розподілом швидкості повітря в поперечному перетині каналу, для визначення раціональної форми та параметрів подачі матеріалу та варіантів поділу зернового матеріалу на фракції. Теоретично досліджено та встановлено закономірності руху зернівки у вигляді математичних моделей динаміки руху твердої частки в потоці повітря, які відрізняється від відомих тим, що враховують дію бокових сил, концентрацію матеріалу, а застосування степеневого закону та штучно сформованого експоненціального закону розподілу повітря дало можливість підвищити розходження (розщеплення) траєкторій руху зернівок на 20%. Розв’язок системи нелінійних диференційних рівнянь із початковими умовами виконано в програмному середовищі MathCad у вигляді траєкторій руху зернівки в повітряному потоці, що дозволяє розраховувати їх траєкторії руху, які різняться коефіцієнтами парусності та визначити раціональні значення параметрів пневмогравітаційних та пневмоінерційних сепараторів. Використовуючи отримані залежності для розробки повітряних сепараторів, можна визначити початкову швидкість введення і напрямок входження зернівок у повітряний потік, а також визначити траєкторії руху матеріалу в повітряних каналах з нижнім вивантаженням матеріалу. The purpose of research to formulate a mathematical description of the movement of components of grain material in pneumatic channels with artificially formed distribution of air velocity in the cross section of the channel to improve the quality of separation (trajectory divergence) of grain material components. The article considers studies of grain separation in pneumatic channels with artificially formed air velocity distribution in the cross section of the channel, to determine the rational form and parameters of material supply and options for separation of grain material into fractions. The regularities of grain motion in the form of mathematical models of the dynamics of solid particle motion in air flow are theoretically investigated and established, which differ from those known in that they take into account the action of lateral forces, material concentration, and the application of power law and artificially formed exponential air distribution law) trajectories. The solution of the system of nonlinear differential equations with initial conditions is made in the MathCad software environment in the form of grain motion trajectories in air flow, allows to calculate their motion trajectories that differ in sailing coefficients and determine rational values of pneumogravity and pneumoinertia parameters. Using the obtained dependences for the development of air separators, it is possible to determine the initial velocity of entry and direction of entry of grains into the air stream, as well as to determine the trajectories of the material in the air ducts with lower material unloading. Conclusions: 1. Theories of grain motion are theoretically investigated and established in the form of mathematical models of solid grain motion dynamics in air flow, which differ from those known in that they take into account the action of lateral forces, material concentration, and the application of power and artificial exponential law (splitting) of grain movement trajectories by 20%. 2. The solution of the system of nonlinear differential equations with initial conditions is made in the MathCad software environment in the form of grain motion trajectories in the air stream, which allows to calculate their motion trajectories differing in sailing coefficients and determine rational values of pneumogravity and pneumoinertial separators.Item Механічне травмування насіння(ЦНТУ, 2018) Скринник, І. О.; Пісарькова, І. О.; Петренко, М. М.; Скринник, И. А.; Писарькова, И. А.; Петренко, Н. Н.; Skrynnik, I.; Pisarkova, I.; Petrenko, M.Отримані залежності відношення нормальної до поверхні складової швидкості зернівки пшениці після удару по поверхні до швидкості удару (аналог коефіцієнта миттєвого тертя, від якого залежить травмування зерна) і коефіцієнта травмування насіння від швидкості удару поповерхні, кута її нахилу, матеріалу, геометрії, вологості зерна. Ці дані служать для вибору режимів роботи машин для післязбиральної обробки зерна і геометріїповерхонь їх робочих органів. Получены зависимости отношения нормальной к поверхности составляющей скорости зерновки пшеницы после удара по поверхности к скорости удара (аналог коэффициента мгновенного трения, от которого зависит травмирование зерна) и коэффициента травмирования семян от скорости удара по поверхности, угла ее наклона, материала, геометрии, влажности зерна. Эти данные служат для выбора режимов работы машин для послеуборочной обработки зерна и геометрии поверхностей их рабочих органов. The objective of the article is to establish the influence of various factors on the ratio of the normal to the surface of the wheat grain velocity component after impact on the impact velocity (the analogue of the coefficient of instant friction which influences grain damage). Another objective is the study of the dependence of damage in the process of its interaction with the surfaces of working elements of machines on speed impact with the surface, its tilt angle, material, geometry and grain humidity. It has been established that when the angle of impact of grain with the surface increases, then the normal component of velocity after impact is reduced. It determines the rate of the dynamic load on the grain. Therefore, with the increaseof the angle of impact, the proportion of damaged grains decreases. Under impact loads, the destruction (damage) of grains takes place due to stresses (tension) that occur in the place contact of grains and the surface. The tension is directly proportional to the impact force and inversely proportional to the contact area.The contact area depends on the rate of the elastic deformation of the bodies: grain – surface, which increases with the decrease of the elastic modulus of the surface materials and grains. With the increase in the velocity of impact, the restitution factor decreases because part of the energy of grain deformation goes to its local destruction. At the same time, the values of the coefficients of grain damage increase accordingly with increasing velocity (from 1 m/s to 11 m/s). When impacting with the outside surface of the cylinder, the damagecoefficient of the grain decreases with the increase in the angle of impact and the decrease in cylinder diameter. It mainly happens due to reducing the damage of the shell, as this reduces the time of contact of the grain with a convex curvilinear surface after impact. When the grain impactswith the inner cylindrical surface, the degree of grain damage increases due to the increase in the time of the slip of the grain on the surface. It was established that the percentage of grain damage is the smallest in the range of moisture of the grainsat W = 12.7-15.3%, which can be rational in the case of clearing wheat grains by machines. Reducing or increasing this rate leads to the increase in the percentage of grain damage. Therefore, grain damage during the impact can be reduced by choosing rational technological modes of operation, the geometry of surfaces of working elements of grain cleaning machines and their coatings.Item Теоретичний аналіз умов проходження зернівки крізь шар обчісаного вороху зернових(ЦНТУ, 2017) Леженкін, І. О.; Lezhenkin, І.У статті розглянуто побудову математичної моделі ймовірності проходження зернівки крізь шар обчісаного вороху зернових, а також проведено аналіз отриманої моделі. The article deals with the construction of a mathematical model for the probability of grain passing through a layer of combed heap of cereals, and an analysis of the model obtained. As a result of the modelling it has been revealed that: - in the case when the distance between the straws is bigger than the length of the grain and the diameter of the straw, the probability of sifting the grain is 0.875, under the condition that the distance between the straws is 10 mm; - if the distance between the straw is less than the sum of the diameter of the straw and the grain length, and at the same time more than the sum of the diameter of the straw and the width of the grains, then the probability of passing the grains through the straw is within the range of 0.85 ... 0.877 at the distance between straws of 6.0 ... 8, 05 mm; - if the distance between the straws is less than the sum of the straw diameter and the width of the grains, the probability of sifting both in the horizontal arrangement of the grains and in the vertical one is equal to zero. In order to provide the necessary conditions for the grains to pass through layers of straw there should be used the operating element that has the potential of mechanical impact on the bundle.Item Дослідження травмування насіння робочими елементами протруювача при проходженні технологічного процесу(КНТУ, 2016) Дерев’янко, Д. А.; Derevyanko, DmitroПри проходженні технологічного процесу протруювання насіння зернових культур перед сівбою,на травмування зернівок впливають робочі елементи похилого, горизонтального та вертикального гвинтових шнеків, а також камера змішування протруювача . На травмування зернівок впливають такі фактори як кут нахилу спіралі гвинта, швидкість руху, заповнення, зворотне зсипання, затиснення, притиснення, защемлення, оберти гвинта, відцентрова сила змішувача, радіус польоту, висота падання, тяжіння та час знаходження зернівок під дією цих чинників. При потраплянні насіння у камеру змішування протруювача на зернівки діє відцентрова сила, маса, удари з поверхнею змішувача, сили руху опору, швидкості обертання, що безумовно впливає на травмування насіння. На різних стадіях технологічного процесу протруювання відбувається травмування насіння, але більше при транспортуванні шнековими транспортерами і в камері змішування. The research of the seeds damaging caused by the working parts of the machine for dipping during the technological process. During the technological process of the grain seeds dipping before sowing, the weevils damaging is affected by the working parts of the inclined, horizontal and vertrical spiral augers as well as by the chamber for mordant mixing. The weevils damaging is affected by the slope angle of the auger spiral, the motion speed, the filling-in speed, the reverse emptying, pressing, compressing, screw rotation, centrifugal force in the mixing chamber, the flight radius, the dropping height, gravity as well as by the period of time during which the weevils are under these factors. When the seeds get into the mixing chamber of a machine for dipping, the weevils get under the effects of a centrifugal force, mass, striking againts the chamber walls, motion force, resistanse, rotation speed damaging.Item Теоретичні дослідження динаміки переміщення зерна по поверхні вертикального циліндричного решета з рифами(КНТУ, 2014) Степаненко, С. П.; Швидя, В. О.; Stepanenko, S.; Shvidia, V.В статті на основі рівнянь динаміки складено і розв’язано диференційні рівняння руху зерна по поверхні вертикального циліндричного решета з рифами. Development of mathematical model of moving of grain on the surface of vertical cylindrical sieve at presence of harmonic vibrations and reefs on his surface. Let a weevil move without wedging on the surface of vertical cylindrical sieve by the radius of R by з reefs, that present the semi-sphere of radius of r. Thus distance between reefs makes L. A sieve carries out a rotation about vertical axis with an angulator ω2 and simultaneously, fluctuating motion on the harmonic law of вздоль vertical line with an angulator ω1. Differential equalization is equalization of the special kind decision of that not виражается in elementary functions. Meantime, the numeral methods of integration allow to decide these types of equalizations. We will take advantage of numeral method of Рунге-Кутта, that it is realized by the function of Odesolve of package of softwares of MathCad 13. The got graphic dependences show that time of motion on a sieve increases as compared to a surface without reefs (r=0) at the radius of reefs equal 5 мм. over the Further increase of radius of reefs brings to reduction of time of motion on the vertical area of sieve with reefs, that it is related to the tails of weevil from the surface of reef and flight above some flat vertical cylindrical part of sieve. Reduction of time of motion on a sieve according to basic equalization of separation worsens technological efficiency of separation and beside the purpose. The mathematical model of motion of grain is worked out on the surface of vertical cylindrical sieve with reefs on the basis of differential equalization taking into account the construction parameters of reefs. The analysis of decisions of the got differential equalization shows that time of motion of grain on the surface of sieve, maybe, to increase at the radius of reef scope and distance from a 5-7,5 mm between reefs 20-30 mm.Item Вплив травмування на міцність насіння зернових культур(КНТУ, 2014) Дерев’янко, Д. А.; Derevyanko, D.В статті розглядаються дослідження травмування та руйнування зернівок від впливу зовнішніх та внутрішніх факторів. The paper considers the research of the weevil damage and compression as a result of inner and outer factors. The effects of damaging on the solidity of the cereal seeds. In the process of a constant weevils damaging a plastic zone appears at the end of a crack at the end of damaging the increase in pressure results in additional efforts in the zone of a plastic deformation. These additional efforts lead to the increase in microdamages which are the basis for the creation of the future weevils cracking resulting in their damaging. The nature of weevils damaging depends on the cracks size and guantity as well as on their location. Being taker together they effect the seeds solidity, that is their damages and deformities.