Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
17 results
Search Results
Item Дослідження фізико-механічних та оптичних характеристик зернових матеріалів(ЦНТУ, 2024) Степаненко, С. П.; Кузьмич, А. Я.; Борис, А. М.; Днесь, В. І.; Волик, Д. А.; Кузьмич, А. А.; Stepanenko, S.; Kuzmych, A.; Borys, A.; Dnes, V.; Volyk, D.; Kuzmych, A.Дослідження виконувалося на основі експериментальних даних щодо основних фізикомеханічних характеристик пшениці та її оболонок. Подано структурно-функціональну схему і опис приладу для визначення оптичних характеристик зернових матеріалів.Встановлено, що зі збільшенням вологості зростають і досліджувані показники: коефіцієнт тертя, кут природного укосу та коефіцієнт внутрішнього тертя. Отримано значення спектральних коефіцієнтів відбиття випромінювання видимого діапазону від зернових матеріалів та коефіцієнтів пропускання випромінювання від висоти шару матеріалу. The purpose of the study is to experimentally study the dependence of the physical and mechanical parameters of wheat grain on the moisture level and optical characteristics: the coefficient of friction on the perforated surface, the angle of natural slope and the coefficient of internal friction, the coefficient of absorption and reflection of light rays from the grain. The study is based on experimental data on the main physical and mechanical characteristics of wheat and its husks. The method of determining the physical and mechanical characteristics of wheat grain is presented, and the conditions of the experiments are described. The work presents a structural and functional scheme and a description of the device for determining the optical characteristics of grain materials.Item Experimental studies and mathematical model of the rapeseed seed drying process(ЦНТУ, 2023) Kirchuk, R.; Zabrodotskaya, L.; Haponiuk, T.; Ferents, R.; Кірчук, Р. В.; Забродоцька, Л. Ю.; Гапонюк, І. О.; Ференц, Р. В.The article shows the features of the drying oilseed crops technology, in particular rapeseed. The results of laboratory studies on drying rapeseed are presented, and the possibility of mathematical modeling and calculation is considered. Experimental studies of the drying process were carried out and a numerical experiment was carried out to obtain a mathematical model of heat treatment and dehydration of rapeseed in a thin layer. Загалом, до такої олійної культури як ріпак інтерес у світі то збільшується, то знижується – все залежить від зовнішнього ринку та погодних умов. Цедосить поширена культура для вітчизняних елеваторів, тому дослідження процесів післязбирального обробітку ріпаку є актуальним завданням. Метою роботи є дослідити кінетику процесу сушіння насіння ріпаку, описати її теоретично, створити математичну модель і автоматизувати процес розрахунку, що дасть змогу визначити найбільш раціональні початкові параметри сушіння.Item Експериментальні дослідження ефективності функціонування систем забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях(ЦНТУ, 2023) Калетнік, Г. М.; Яропуд, В. М.; Kaletnik, Н.; Yaropud, V.Обґрунтування раціональної схеми системи забезпечення мікроклімату від’ємного тиску в тваринницьких приміщеннях на основі виробничих обстежень є основною метою проведених досліджень. За результатами досліджень встановлено, що для тваринницького приміщення із системою вентиляції наземного каналу забезпечується більше свіжого повітря в зоні перебування тварин, у порівняні зі стельовою системою вентиляції і системою вентиляції через стінові канали. The microclimate of livestock premises is determined by a set of physical, chemical and biological parameters inside the premises for keeping animals and is characterized by the following parameters: air temperature, internal surfaces of walls, ceilings, floors, windows, doors, and other internal structures; humidity of air, internal surfaces of walls, ceiling, floor, windows, doors, and other internal structures; the speed and direction of air flows in the locations of animals, manure, inflow and exhaust channels, windows and doors; the gas composition of the air - the concentration of carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide, carbon monoxide; the presence of dust and microorganisms in the air; the intensity of natural and artificial lighting; optical radiation; the level of industrial noise, the degree of air ionization. The substantiation of the rational scheme of the negative pressure microclimate system in livestock premises on the basis of production surveys is the main goal of the conducted research. According to the results of the research, it was found that for the livestock room with the ventilation system of the ground channel, more fresh air is provided in the area where the animals are staying, in comparison with the ceiling ventilation system and the ventilation system through the wall channels. For the ground duct ventilation system and the wall duct ventilation system, the efficiency of contaminant removal was influenced by the ventilation rate, which is significantly dependent on the animal's age, weight, and outdoor temperature. For the ventilation system of the above-ground channel in production conditions, the efficiency of pollution removal decreased with an increase in the speed of the air flow in the ventilation. For the wall duct ventilation system, the efficiency of pollutant removal increased as the ventilation air flow rate increased, as the sampling point was located at the back of the room. In a room with a ceiling ventilation system, the efficiency of contaminant removal was significantly influenced by the lying behavior of animals, and a slight decrease in the efficiency of contaminant removal was observed with increasing ventilation.Item Результати експериментальних досліджень малогабаритного експандера кормів(ЦНТУ, 2023) Алієв, Е. Б.; Дудін, В. Ю.; Лінко, М. О.; Aliiev, Е.; Dudin, V.; Linko, M.Застосування експандерів є необхідним у виробництві кормів і харчових продуктів, оскільки ці технічні засоби дозволяють покращити якість і поживні характеристики кінцевого продукту. Завдяки їх високій продуктивності і можливості регулювання тиску, експандери забезпечують ефективну обробку матеріалів, зберігаючи при цьому їх корисні властивості. Отже, оптимізація технологічних параметрів для формування експандатів залишається актуальною задачею в інжинірингу експандерів. Метою досліджень є обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів малогабаритного експандера кормів експериментальним шляхом. В результаті експериментальних досліджень малогабаритного експандера кормів встановлені залежності зміни продуктивності експандера Q, його споживаної потужності N, питомої енергоємності процесу експандування q і щільності отриманих експандатів ρ від вологості комбікорму W, зазору між конусом та гайкою δс, частоти обертання гвинта n. Знайшовши в програмному пакеті Wolfram Cloud значення факторів досліджень при якому спостерігається мінімальне значення питомої енергоємності процесу експандування q = 30,7 кВт∙год/т встановлено, що W = 27,1 %, δс = 3,7 мм, n = 54,4 об/хв. При цьому продуктивність складала Q = 28,8 кг/год, споживана потужність N = 879 Вт, а щільність експандатів ρ = 336 кг/м3. The purpose of the research is to substantiate the structural and technological parameters of the smallsized fodder expander experimentally. The use of expanders is necessary in the production of feed and food products, as these technical means allow to improve the quality and nutritional characteristics of the final product. Thanks to their high productivity and the ability to adjust pressure, expanders provide effective processing of materials, while preserving their useful properties. Therefore, the optimization of technological parameters for the formation of expanders remains an urgent task in the engineering of expanders. As a result of experimental studies of a small-sized fodder expander, the dependences of the change in the productivity of the expander Q, its consumed power N, the specific energy capacity of the expansion process q and the density of the obtained expanders ρ on the moisture content of the compound feed W, the gap between the cone and the nut δс, and the frequency of rotation of the screw n were established. Having found in the Wolfram Cloud software package the value of the research factors in which the minimum value of the specific energy intensity of the expansion process q = 30.7 kWh/t is observed, it was established that W = 27.1 %, δс = 3.7 mm, n = 54.4 rpm. At the same time, the productivity was Q = 28.8 kg/h, the power consumption N = 879 W, and the density of the expanders ρ = 336 kg/m3.Item Вдосконалення металорізального обладнання для тропіків і субтропіків(КНТУ, 2005) Петренко, В. А.Дана робота присвячена теоретичним основам удосконалення верстатного обладнання, як приклад захисту від жорстких умов тропічного і субтропічного клімату при введені його в експлуатацію. The article considers theoretical principles of machine-tool equipment improvement as defense measures from hard conditions of tropical and subtropical climate when putting the equipment into operation.Item Підвищення енергоефективності обробітку ґрунту зменшенням процесів його налипання на поверхні робочих органів(ЦНТУ, 2019) Аулін, В. В.; Тихий, А. А.; Карпушин, С. О.; Деревянко, Д. А.; Аулин, В. В.; Карпушин, С. А.; Aulin, V.; Tykhyi, A.; Karpushyn, S.; Derevjnko, D.Розглянуто фізичну сутність процесу взаємодії системи "робочий орган ґрунтообробної машини - грунт" в різних умовах її роботи, що дає можливість з'ясувати методи зниження енергозатрат при обробітку ґрунту. Виявлено залежність тягового опору робочих органів ґрунтообробних машин від умов їх роботи. Визначено, що процес налипання ґрунту на їх робочі поверхні є однією з причин підвищення тягового опору. Проведено аналіз сучасних методів та методик щодо зменшення величини налипання ґрунту на робочі поверхні розпушувачів. Врахована природа налипання частинок ґрунту на різальні елементи та поверхню робочих поверхонь розпушувача з точки зору дослідження на макро - та мікрорівні. Для дослідження налипання ґрунту обрано серійний робочий орган з матеріалу сталь Hardox 400, з покриттям Kocetal K300 та з покриттям в складі композиції на основі високомолекулярного поліетилену та базальтового волокна. Отримані залежності горизонтальної складової сили тягового опору розпушувача від швидкості його руху, абсолютної вологості ґрунту, від розміру частинок суглинистого ґрунту та від глибини обробітку. Рассмотрена физическая суть процесса взаимодействия системы "рабочий орган почвообрабатывающей машины - почва" в разных условиях ее работы, что дает возможность определить методы снижения энергозатрат при обработке почвы. Выявлена зависимость тягового сопротивления рабочих органов почвообрабатывающих машин от условий их работы. Определено, что процесс налипание почвы на их рабочие поверхности является одной из причин повышения тягового сопротивления. Проведен анализ современных методов и методик по уменьшению величины налипание почвы на рабочие поверхности рыхлителей. Учтена природа налипание частиц почвы на режущие элементы и поверхность рабочих поверхностей рыхлителя с точки зрения исследования на макро - и микроуровне. Для исследования налипание почвы выбран серийный рабочий орган из материала сталь Hardox 400, с покрытием Kocetal K300 и с покрытием в составе композиции на основе высокомолекулярного полиэтилена и базальтового волокна. Полученные зависимости горизонтальной составляющей силы тягового сопротивления рыхлителя от скорости его движения, абсолютной влажности почвы, от размера частиц суглинистой почвы и от глубины обработки. The physical essence of the process of interaction of the system "operating element of a soil tilling machine – soil" in different conditions of its operation has been considered. It gives the opportunity to find out methods of reducing energy consumption during soil cultivation. The dependence of traction resistance of the operating elements of tillage machines on the conditions of their operation was revealed. It is determined that the process of sticking soil on the surfaces of operating elements is one of the reasons for the increase of traction resistance. The analysis of modern methods and techniques to reduce the amount of soil sticking on the working surfaces of the tillers was carried out. The nature of the adhesion of soil particles to the cutting elements and the surface of the working surfaces of the tillers is taken into account from the point of view of the study at the macro and micro levels. To study the process of soil sticking, a serial Hardox 400 steel operating element, coated with Kocetal K300 and high molecular weight polyethylene and basalt fibre was selected. The values of changes of soil sticking index on the working surface of the deep tillers from the speed of movement of the operating element of tilling machine and the applied coatings of different materials, and the statistical characteristics of the measurements were obtained. The nature of the dependence and the magnitude of the horizontal component of the force of traction resistance of the tiller on the speed of its movement, the absolute humidity of soil, the particle size of the loamy soil and on the depth of its cultivation were determined.Item Травмування зерна пшениці зерноочисною машиною ОВУ–25 та шляхи його зниження(ЦНТУ, 2019) Писарькова, І. О.; Писарькова, И. О.; Pisarkova, I.Проведені дослідження з визначення рівня механічного травмування зерна при первинному очищенні машиною ОВУ–25. Отримана залежність коефіцієнта пошкодження (Kп, %) зерна від вологості (W, %) в різних зонах машини. Данні служать для вибору геометрії поверхонь робочих органів очисника вороху з метою зниження травмування зерна. Проведены исследования для определения уровня механического травмирования зерна при первичной очистке на машине ОВУ–25. Полученны зависимости коэффициента повреждения (Kп,%) зерна от влажности (W,%) в разных зонах машины. Данные служат для выбора геометрии поверхностей рабочих органов очистителя вороха с целью снижения травмирования зерна. nvestigation of the influence of the operating and transporting parts of the universal heap cleaner OVU-25 on damage and seed quality in order to ensure minimal influence of the operating parts of technical means on grain material in preparation for long-term storage due to repeated processing on technological equipment. The zones of greatest influence of the operating parts of grain cleaning machine OVU-25 in contact with the particles of the processed material are determined. Experimental studies were conducted to identify the level of mechanical damage of the grain during the initial cleaning by this machine. The quantitative composition of the operating parts and their technological characteristics were determined. The experimental data of the damage factor (Kp,%) of grain from humidity (W,%) in different operating zones of the machine on the basis of which graphical dependences were obtained. The influence of technological parameters of the operating parts on damage of grains was also identified. It has been established that the maximum damage of grain occurs in contact with the scrapers of conveyors, and the least damage occurs in the aspiration channels of the air purification system. Factors affecting the damage to the particles of the treated material were also investigated and identified. It is established that the damage of grains is influenced by the conditions of their contact with the surfaces, the characteristics of the contact surfaces, the length of the path of movement of the material, the speed of its movement and strokes during the cleaning process. All these observations make it possible to identify the drawbacks of the technological schemes of similar grain-cleaning machines and to substantiate proposals for changes in the structures of operating and transporting parts, materials and geometry of contact surfaces. The data are used to select the geometry of the surfaces of the operating parts of the heap cleaner in order to reduce grain damage.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 Апаратно-програмний комплекс вимірювання вологості зерна в потоці з інтерфейсом за протоколом Modbus та Owen(ЦНТУ, 2018) Минайленко, Р. М.; Дрєєв, О. М.; Собінов, О. Г.; Денисенко, О. О.; Дреев, А. Н.; Собинов, А. Г.; Денисенко, А. А.; Minailenko, R.; Dreev, A.; Sobinov, A.; Denysenko, A.В статті розглядається питання створення апаратно-програмного комплексу вимірювання вологості зерна в потоці з послідовним інтерфейсом керованим протоколами Modbus або Owen. Процес сушіння зерна є одним із найбільш енерговитратних і важливих із всього циклу зберігання і переробки зерна. Це пов’язано як з прямими витратами, обумовленими втратами якості зернових і неможливістю зберігання при невідповідній вологості, а також великими енергетичними витратами, пов’язаними із забезпеченням процесу сушіння. Описано механізм порційного відбору фіксованого об’єму зерна з потоку для вимірювання його вологості з подальшим вертанням зерна в потік. Описано алгоритми роботи програмного забезпечення керуванням роботою апаратно-програмного комплексу вимірювання вологості зерна в потоці. В статье рассматривается вопрос создания аппаратно-программного комплекса измерения влажности зерна в потоке с последовательным интерфейсом управляемым протоколами Modbus или Owen. Процесс сушки зерна является одним из самых энергозатратных и важных из всего цикла хранения и переработки зерна. Это связано как с прямыми затратами, обусловленными потерями качества зерновых и невозможностью хранения при несоответствующей влажности, а также большими энергетическими затратами, связанными с обеспечением процесса сушки. Описан механизм порционного отбора фиксированного объема зерна из потока для измерения его влажности с последующим возвратом зерна в поток. Описаны алгоритмы работы программного обеспечения управлением работой аппаратно-программного комплекса измерения влажности зерна в потоке. Currently, Ukraine is one of the largest producers of grain in the world market, is quite competitive manufacturer of grain dryers and it does not have modern control systems and process control for grain drying. The most bottleneck of such systems is the lack of appropriate requirements for price, accuracy, reliability of devices, which would provide the humidity control of grain drying process in real time. The grain moisture in the stream, produced in the CIS are not used in practice through a low reliability characteristics. The use of imported grain moisture in the stream for most agricultural enterprises are not available due to high cost. The process of grain drying is one of the most energy intensive and important of the entire cycle of storage and processing of grain. This is due to direct costs due to loss of quality of grain and the impossibility of storage at improper humidity, as well as large energy costs associated with the provision of the drying process. As a way out, in most cases, the humidity in the drying process is determined by the laboratory. But when using the traditional methods of measuring grain moisture content, the delivery of the results is nearly 60 minutes, which is unacceptable. This leads to irrational spending of coolants, and in some cases lower quality grain. In view of the above, some enterprises have used the Express grain moisture analyzers. These devices are usually of foreign origin. Even if the Express analyzer grain moisture certified by state standard of Ukraine and proved to use it has the following disadvantages: the presence of the human factor, which can result in delayed measurement of grain moisture; sample may not characterize all grain, but only the part that is in Express analyzer. Thus, the domestic agro-industrial complex does not have a moisture meter grain flow affordable and meets the necessary requirements and terms of validity measurements and reliability .Therefore, the size of the losses, even at the level of individual bakery reach tens of thousands of UAH per season. The urgency of this problem in General, agriculture is obvious.Item Аналіз процесу переміщення зернового матеріалу аераційним транспортером(КНТУ, 2016) Куликівський, В. Л.; Боровський, В. М.; Палійчук, В. К.; Kulykivskyi, Vladimir; Borovskyi, Victor; Palіychuk, VladimirНаведені рівняння, що визначають силу псевдозрідженого матеріалу, який переміщається по аерожолобу. Встановлено, що опір шару зерна переміщенню, змінюється в залежності від пористості шару матеріалу. Проаналізовані основні властивості зерна, як об'єкта сушіння і аераційного переміщення, враховуючи які можна не тільки раціонально та ефективно здійснювати зазначені процеси, а й поєднувати їх. To analyze the peculiarities of operating transport material conveyor which is an essential task for the functioning line production to ensure quality items for moving grain processing. The equations that determine the strength of the material, which moves along air chute. Found that resistance layer of grain varies depending on the porosity of the material. The basic properties of grain, as drying and aeration object movement, given that you can not only efficiently and effectively to these processes, but also to combine them. Aerodynamic resistance layer of the grain mass dried and transported to consider when choosing ventilation equipment. This resistance grain mass can vary widely, depending on the porosity, which affect moisture grain layer height, grain weight loading method that dries or transported.