Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
8 results
Search Results
Item Аналіз конструктивних особливостей машин для очищення насіння рицини(ЦНТУ, 2025) Теслюк, Г. В.; Головченко, В. В.; Tesliuk, H.; Golovchenko, V.У статті проведено аналіз сучасного стану розвитку технологій очищення насіння рицини та виявлено основні недоліки існуючих рішень. Встановлено, що традиційні методи лущення, засновані на механічному впливі (тертя, стиснення, удар), мають низьку ефективність, призводять до значного пошкодження насіння та потребують удосконалення для підвищення якості очищення. Проведено класифікації принципових схем будови робочих зон машин для розлущування плоду та відокремлення насіння рицини та машин для очищення насіннєвої суміші. Встановлено, що під час технологічних операцій розлущування плоду і відокремлення насіння рицини утворюється суміш, яка містить три основні компоненти: нерозлущені або частково розлущені плоди (великі важкі компоненти), насіння рицини (середні компоненти) і лушпиння (маленькі легкі компоненти). У цьому випадку найкраще використовувати аеродинамічну сепарацію суміші з елементами решітного сепаратора. З урахуванням цього складено технологічну схему машини для очищення насіння рицини, основними робочими органами якої є нерухома гумова дека, рухомий вертикальний конусоподібний гумовий валок, решето і циклонний сепаратор. Надалі передбачено розробку конструкції машини для очищення насіння рицини на базі розробленої технологічної схеми, обґрунтування її конструктивно-технологічних параметрів, виготовлення і впровадження у виробництво. The article analyzes the current state of development of castor seed cleaning technologies and identifies the main drawbacks of existing solutions. It has been established that traditional hulling methods based on mechanical impact (friction, compression, impact) have low efficiency, cause significant seed damage, and require improvement to enhance cleaning quality. A classification of the fundamental structural schemes of working zones in machines for hulling castor fruits, separating castor seeds, and cleaning seed mixtures has been conducted. It has been determined that during the technological operations of hulling castor fruits and separating seeds, a mixture is formed that consists of three main components: unhulled or partially hulled fruits (large heavy components), castor seeds (medium components), and husks (small light components). In this case, the best approach is to use aerodynamic separation of the mixture combined with elements of a sieving separator. Based on this, a technological scheme for a castor seed cleaning machine has been developed, with the main working elements being a stationary rubber deck, a movable vertical conical rubber roller, a sieve, and a cyclone separator. Further work includes the development of the machine’s design based on the proposed echnological scheme, justification of its structural and technological parameters, manufacturing, and implementation in production.Item Інтенсифікація процесу сепарації зерна на плоскому коливальному решеті із зигзагоподібним розташуванням отворів(ЦНТУ, 2024) Бажан, І. М.; Васильковський, О. М.; Лещенко, С. М.; Амосов, В. В.; Bazhan, I.; Vasylkovskyi, O.; Leshchenko, S.; Amosov, V.У статті викладені результати теоретичного аналізу шляхів підвищення ефективності роботи плоских коливальних решіт. Встановлено, що підвищення ефективності сепарації можливо досягти лише шляхом інтенсифікації процесів взаємного переміщення (сегрегації) часток всередині шару матеріалу у вертикальній і горизонтальній площинах. Висловлено припущення, що найбільш ефективною є активізація внутрішньошарових процесів у оброблюваному матеріалі, яка забезпечується двома способами – встановленням оптимального кінематичного режиму коливань і конструкційними параметрами самого решета. Наведено нове, запатентоване технічне рішення – решето із зигзагоподібним розташуванням отворів і сформовано основні задачі і елементи методики попередніх досліджень. Сформульовано висновки за результатами проведеного аналізу. Increasing the quantitative and qualitative performance of agricultural machinery is a pressing task for scientists conducting research in the field of agricultural engineering. This article is devoted to the analysis of methods and means of intensification of intralayer processes occurring in grain material during sieve separation in order to increase the efficiency of grain cleaning by size on flat-screen vibrating machines.Item Development of Mechatronic Systems for Targeted Division and Selection of Seed Material(ЦНТУ, 2024) Aliiev, E.; Aliieva, O.; Govorukha, V.; Kobets, O.; Алієв, Е. Б.; Алієва, О. Ю.; Говоруха, В. Б.; Кобець, О. М.One of the key stages in seed material processing is sorting, as seed mixtures typically contain impurities of various origins. These impurities include stems, leaves, mineral inclusions, weed seeds, and damaged seeds of the primary crop. Seed sorting, as a subtask of separation, relies on the physical differences between the components of the mixture. The main physical characteristics of seeds include size, shape, weight, color, density, and others. These properties determine the parameters of modern seed cleaning equipment, influencing its design and operational efficiency. Одним із ключових етапів обробки насіннєвого матеріалу є сортування, адже насіннєва суміш містить домішки різного походження: стебла, листя, мінеральні включення, насіння бур'янів та пошкоджене насіння основної культури. Сортування насіння, як підзадача сепарації, базується на фізичних відмінностях між компонентами суміші. До основних фізичних характеристик насіння належать розмір, форма, вага, колір, щільність тощо. Ці властивості визначають параметри сучасного насіннєочисного обладнання, впливаючи на його конструкцію та ефективність.Item Підвищення посівних властивостей насіння сафлору красильного на вібраційній насіннєочисній машині(ЦНТУ, 2023) Козаченко, О. В.; Бакум, М. В.; Михайлов, А. Д.; Крекот, М. М.; Чала, О. С.; Завгородній, О. І.; Kozachenko, О.; Bakum, M.; Mykhailov, А.; Krakot, M.; Chala, О.; Zavhorodniy, О.Мета роботи є дослідження можливості підвищення посівних властивостей насіння сафлору красильного за рахунок його сепарації на вібраційній насіннєочисній машині з неперфорованими фрикційними робочими площинами. У статті наведені результати доочищення і сортування насіннєвої суміші сафлору красильного на вібраційній насіннєочисній машині після ії попередньої сепарації на існуючих зерноочисних машинах. За один пропуск некондиційної насіннєвої суміші сафлору красильного через вібраційну насіннєочисну машину отримано 91,94 % (від маси вихідного матеріалу) насіння основної культури з високими посівними показниками, яке відповідає вимогам державного стандарту України. Посів таким насінням дає можливість зменшити його норму висіву та підвищити врожайність сафлору красильного. The purpose of the work is to study the possibility of improving the sowing properties of safflower seeds due to their separation on a vibrating seed cleaning machine with non-perforated friction working surfaces. The article presents the results of cleaning and sorting of the seed mixture of dyed safflower on a vibrating seed cleaning machine after preliminary separation on existing grain cleaning machines. For one pass of the non-standard safflower seed mixture through a vibrating seed cleaning machine, 91.94% (from the mass of the starting material) of the main crop seeds with high sowing rates, which meets the requirements of the state standard of Ukraine, was obtained. The separation of safflower dye seeds on a vibrating seed cleaning machine with the selection of full-fledged seed material for sowing ensures an increase in the main indicators of the sowing qualities of the seeds, which increases the yield of this crop. Experimental studies have established the feasibility of using a vibrating seed cleaning machine with non-perforated working surfaces for further cleaning of seed mixtures of dyeing safflower with simultaneous sorting of the main crop seeds. The machine can be recommended as part of technological lines for post-harvest processing of seed mixtures of safflower for dyeing.Item Результати дослідження процесу віброударної сепарації вівса на кормові цілі(ЦНТУ, 2023) Кошулько, В. С.; Чурсінов, Ю. О.; Сова, Н. А.; Koshul’ko, V.; Chursinov, Yu.; Sova, N.Експериментальними дослідженнями встановлено, що такі важливі параметри процесу як навантаження зерна на сепаруючу поверхню, амплітуда, частота коливань та кут нахилу робочого столу, кінематика його руху та зношування опорних поверхонь значно впливають на ефективність сепарування суміші вівса на лущені та не лущені зерна. Встановлено, що пропускна здатність комірок живильника зменшується по мірі віддалення від завантажувального бункера і розподіл зерна в робочі канали нерівномірні. Вологість зернової сировини та форма вікон живильника впливають на швидкість розподілу зерна по робочим каналам. Ефективність сепарування змінюється в залежності від амплітуди і частоти коливань робочого столу і досягає максимального значення відповідно при 190 мм та 50 – 53 коливання на хвилину. Кут нахилу робочого столу в значній мірі є одним з регулюваних параметрів, який впливає на продуктивність і якість процесу сепарування. Найбільш раціональні для ефективності процесу сепарування робочі параметри кута нахилу, які повинні знаходитися в межах 6,5 – 7,5 °. The goal is to establish the proper structural and technological parameters for the vibration impact machine for the purpose of separating products of oat grain husking. This will increase the production of highquality oat groats. The goal is to establish the proper structural and technological parameters for the vibration impact machine for the purpose of separating products of oat grain husking. This will increase the production of highquality oat groats. Experimental studies have established that such important process parameters as the grain load on the separating surface, the amplitude, frequency of oscillations and the angle of inclination of the work table, the kinematics of its movement and the wear of the support surfaces significantly affect the efficiency of separating the oat mixture into hulled and unhulled grains. It was established that the throughput of the feeder cells decreases with distance from the loading hopper and the distribution of grain in the working channels is uneven. The moisture content of grain raw materials and the shape of the feeder windows affect the speed of grain distribution along the working channels. The separation efficiency varies depending on the amplitude and frequency of the desktop vibrations and reaches its maximum value, respectively, at 190 mm and 50-53 vibrations per minute. The angle of inclination of the working table is to a large extent one of the adjustable parameters that affects the productivity and quality of the separation process. The working parameters of the tilt angle, which should be in the range of 6.5-7.5 °, are the most rational for the efficiency of the separation process.Item Результати експериментальних досліджень селекційно-насінницького трієра(ЦНТУ, 2023) Алієв, Е. Б.; Лупко, К. О.; Aliiev, E.; Lupko, К.Метою є експериментальне обґрунтування основних параметрів та режимів роботи селекційно- насінницького трієра дрібнонасіннєвих культур, розробка алгоритму роботи і програмного забезпечення відповідної мехатронної системи. Для проведення експериментальних досліджень розроблено й створено лабораторний селекційно-насінницький трієр. Для зміни частоти обертання циліндра і напрямку обертання використано плату керування Arduino UNO і драйвер електродвигуна постійного струму L298N. Керувати частотою і напрямом обертання циліндра можна в ручному режимі з використанням потенціометра і автоматичному з використанням монітор-порту Arduino IDE. Робочим органом трієра є циліндр, який складається з пластин із чарунками. В результаті експериментальних досліджень процесу сепарації дрібнонасіннєвих культур на лабораторному циліндричному чарунковому трієрі отримано залежності зміни мінімального θmin і максимального θmax кутів виходу насіння з чарунки циліндра трієра від маси вихідного матеріалу насіння M0, частоти обертання циліндра n та вмісту домішок f0. Отримані залежності увійшли до програмного забезпечення системи керування мехатронної системи, яке дозволяє налаштувати положення лотка для збору насіння в результаті керування сервоприводом. The goal is experimental substantiation of the main parameters and modes of operation of the selection and seed trier of small-seeded crops, development of the work algorithm and software of the corresponding mechatronic system. For conducting experimental research, a laboratory selection and seed trier was developed and created. To change the rotation frequency of the cylinder and the direction of rotation, the Arduino UNO control board and the L298N DC motor driver were used. The frequency and direction of rotation of the cylinder can be controlled manually using a potentiometer and automatically using the Arduino IDE monitor port. The working body of the trier is a cylinder, which consists of plates with shells. As a result of experimental studies of the process of separation of small-seeded crops on a laboratory cylindrical shell trier, the dependences of the change in the minimum θmin and maximum θmax angles of seed exit from the cylinder shell of the trier on the mass of the seed material M0, the rotation frequency of the cylinder n and the content of impurities f0 were obtained. The resulting dependencies are fed into the mechatronic control system software, which allows the position of the seed tray to be adjusted as a result of servo control.Item Морфологічні ознаки і фізико-механічні властивості насіння дрібнонасінних культур(ЦНТУ, 2020) Алієв, Е. Б.; Лупко, К. О.; Aliiev, E.; Lupko, C.; Алиев, Э.Б.Актуальність роботи полягає в дослідженні закономірностей впливу фізико-механічних властивостей насіння дрібнонасінних культур на їх подальшу очистку та сепарацію. Досліджено вплив вологості насіння на їх фізико-механічні властивості. Встановлено, що щільність насіння зростає з підвищенням вологості, що призводить до збільшення кута природнього ухилу насіння. В результаті досліджень аеродинаміки насіння отримані залежності швидкостей витання від геометричних параметрів насіння, з яких встановлено що із збільшення геометричних розмірів насіння швидкість їх витання збільшується лінійно для кожної дрібнонасінної культури. To create a database and systematize the seeds of samples of small-seeded crops, it is necessary to determine the patterns of influence of morphological parameters on their physical and mechanical properties. The development of the latest technologies and technical devices for cleaning and separation is possible due to the understanding of the characteristic morphological parameters for each of the small-seeded crops. The aim of the research is to determine the physical and mechanical properties of the seed material of small-seeded crops (mustard, flax, ryegrass, rapeseed), necessary to increase the efficiency of their cleaning and separation processes. To achieve this goal, a plan of experimental research was developed, which provided for the determination of physical and mechanical parameters of seeds of small-seeded crops, namely: indicators that characterize the flowability of seeds (angle of natural bias); frictional properties of seeds (static coefficient of friction); porosity (density) and density; size and mass characteristics of seeds (length, width, thickness, effective diameter, weight of 1000 seeds). It is established that the physical and mechanical properties of seeds of small-seeded crops are greatly influenced by its humidity. With increasing humidity, the performance of the test material increases. This is due to the fact that with increasing humidity, the shape of the seed almost turns into a spherical, which, in turn, leads to an increase in the curvature of the surface and reduce the points of contact between the seeds. As a result, the angle of natural inclination increases. The coefficient of friction of seeds of small-seeded crops depends on the roughness of the friction surface and decreases with increasing humidity. This is due to the fact that with increasing humidity decreases the forces of molecular attraction of the seed coat to the surface of the material. Seed density increases with increasing humidity. From this we can conclude that the absorption of moisture by the investigated material increases the total weight of the seed, and as a result - increases its specific weight. Актуальность работы заключается в исследовании закономерностей влияния физико-механических свойств семян мелкосемянных культур на их дальнейшую очистку и сепарацию. Исследовано влияние влажности семян на их физико-механические свойства. Установлено, что плотность семян возрастает с повышением влажности, что приводит к увеличению угла естественного уклона семян. В результате исследований аэродинамики семена получены зависимости скоростей витания от геометрических параметров семян. Установлено, что с увеличением геометрических размеров семян скорость их витания увеличивается линейно для каждой мелкосеменной культуры.Item Фізико-математична модель технологічного процесу сухого очищення забрудненої вовни(ЦНТУ, 2017) Шевченко, І. А.; Полюсов, В. В.; Алієв, Е. Б.; Шевченко, И. А.; Алиев, Е. Б.; Shevchenko, I.; Polyusov, V.; Aliev, E.Наведено рішення задачі визначення параметрів тріпальної машини, виходячи з умов забезпечення високої розпушувальної здатності і продуктивності, а також виключення пошкодження вовни і намотування її на робочі органи. В результаті досліджень розроблено математичну модель процесу взаємодії робочих органів малогабаритної тріпальної машини з масивом забрудненої вовни, яка узгоджує вплив фізико-механічних властивостей вовни (товщина та ширина шару вовни, границя міцності на розтяг, щільність вовни, коефіцієнти тертя об матеріали робочих органів, модуль деформації) та конструктивно-технологічних параметрів машини (зовнішні діаметри кілкових барабанів, діаметри живильних валків та їх кутові швидкості, діаметр прутків колосникових решіт, радіальний зазор між кілком барабана і прутком колосникового решета) на ефективність виконання робочого процесу тріпання вовни. Виходячи з умов оптимізації процесу тріпання вовни, аналітично обґрунтовано ряд конструктивно-технологічних параметрів малогабаритної тріпальної машини: сила стискання живильних валків; координати вісей живильних валків в системі координат; кутові швидкості розпушувально-тріпальних барабанів; кількість рядів кілків на розпушувально-тріпальному барабані; зазор між кілками першого розпушувально-тріпального барабана і живильними валками; кути обхвату колосниковими решетами розпушувально-тріпальних барабанів; продуктивність малогабаритної тріпальної машини. Приведены решения задачи определения параметров трепальной машины, исходя из условий обеспечения высокой разрыхлительной способности и производительности, а также исключения повреждения шерсти и намотки ее на рабочие органы. В результате исследований разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочих органов малогабаритной трепальной машины с массивом загрязненной шерсти, которая согласовывает влияние физико-механических свойств шерсти (толщина и ширина слоя шерсти, предел прочности на растяжение, плотность шерсти, коэффициенты трения о материалы рабочих органов, модуль деформации) и конструктивно-технологических параметров машины (внешние диаметры колковых барабанов, диаметры питательных валков и их угловые скорости, диаметр прутков колосниковых решет, радиальный зазор между колом барабана и прутком колосникового решета) на эффективность выполнения рабочего процесса трепания шерсти. Исходя из условий оптимизации процесса трепания шерсти, аналитически обосновано ряд конструктивно-технологических параметров малогабаритной трепальной машины: сила сжатия питательных валков; координаты осей питательных валков в системе координат; угловые скорости разрыхлительно-трепальных барабанов; количество рядов кольев на разрыхлительно-трепальном барабане; зазор между кольями первого разрыхлительно-трепального барабана и питательными валками; углы охвата колосниковых решет разрыхлительно-трепальных барабанов; производительность малогабаритной трепальной машины. The aim of the research is to increase the effectiveness of the waving of the wool by justifying the parameters of the trephine machine. The solution of the problem of determining the parameters of a trephine machine is given, proceeding from the conditions for ensuring high disintegration capacity and productivity, as well as excluding damage to the wool and winding it onto the working parts. As a result of the research, a mathematical model of the process of interaction of the working organs of a small trehled machine with an array of contaminated wool has been developed. It coordinates the influence of the physicomechanical properties of the wool (thickness and width of the wool layer, tensile strength, wool density, friction coefficients on the materials of the working organs) and design and technological parameters of the machine (outer diameters of pin drums, diameter of feed rolls and their angular velocities, diameter of rods to losnikovyh lattice, the radial clearance between the drum and the stake sieve grate rod) on the efficiency of the workflow scutching wool. Proceeding from the conditions for optimizing the process of wool fluttering, a number of constructive and technological parameters of a small trephine machine are analytically justified: the compression force of nutritional rolls; coordinates of the axes of feeding rolls in the coordinate system; angular speeds of the opening and grooving drums; the number of rows of stakes on the burrowing-trepal drum; gap between the staves of the first opening and burling drum and nutrient rolls; the angles of the grates of the grating-trepal drums; performance of a small trellis machine.