Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ СИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ СИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
92
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ / КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ / ТОРОИД / МОДУЛЬ УПРУГОСТИ / ВЛАЖНОСТЬ ЗЕРНА / ЭЛЛИПС КОНТАКТА / MECHANICAL DAMAGES / CONTACT STRESSES / TOROID / ELASTICITY MODULUS / GRAIN MOISTURE / CONTACT ELLIPSE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Троценко В.В., Забудский А.И., Троценко И.В., Комендантова Н.В.

При механизированной обработке партий ячменя в результате взаимодействия отдельных зерен с рабочими органами машин в них возникают напряжения, превышающие допустимые, в результате они разрушаются. Статья посвящена актуальной проблеме - повышению эффективности производства ячменя за счет снижения механических повреждений при выполнении техпроцессов уборки, послеуборочной и предпосевной обработки. Предлагается оценка величины возникающих напряжений при силовом нагружении в зерновках ячменя методами теории упругости. Для этого зерно ячменя смоделировано в форме тороида, позволяющей вычислить величину возникающих в зерновках напряжений. Выявлено, что эта величина напряжений при механизированной обработке зависит от кривизны контактируемых тел, модулей их упругости, коэффициентов Пуассона, влажности зернового материала, а также скорости соударения зерна с рабочим органом. Экспериментально доказана адекватность модели реальной зерновке по объему на 85-90%, определены значения модуля упругости зерна ячменя, а также предельной сжимающей силы и площадки контакта в зависимости от влажности зерна с достаточно высоким значением коэффициента достоверности аппроксимации. Установлено, что для снижения механических повреждений и повышения эффективности производства ячменя необходимо проводить обработку при влажности зерна не более 20%, следить за состоянием кромок рабочих органов, не допускать их заострения, применять рабочие органы из материала с модулем упругости значительно меньшим, чем у стали, снижать скорость соударения зерен с рабочим органом. Использование полученных теоретических зависимостей позволит конструкторам сельхозмашин при известном значении сжимающей силы проводить оценку величин возникающих в ней напряжений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BARLEY GRAIN UNDER STATIC FORCE LOAD

In the mechanized processing of barley lots, as a result of the interaction of separate grains with the working tools of machines, stresses exceeding the allowable ones occur in them, as a result of which grains are destroyed. The article is devoted to the actual problem of increasing the efficiency of barley production by reducing mechanical damages during the technical processes of harvesting, post-harvesting and pre-sowing treatment. It is suggested to estimate the magnitude of occurring stresses under a force load in barley grains by methods of elasticity theory. For this purpose, the barley grain is modeled in the form of a toroid, which allows determining the magnitude of the stresses occurring in grains. It is found that this magnitude of stresses under mechanized processing depends on the curvature of contacting bodies, their elasticity modulus, Poisson's ratios, grain material moisture, as well as the speed of grain collision with the working tool. The model adequacy to a real grain by the volume at 85-90% is experimentally proved, the value of the elasticity modulus of barley grain and the limiting compressive force and the contact area depending on the grain moisture with a sufficiently high value of the approximation certainty factor are determined. It is found that in order to reduce mechanical damages and enhance the barley production efficiency, it is necessary to carry out the treatment at grain moisture of no more than 20%, to monitor the condition of the edges of the working tools, to prevent them from sharpening, to use the working tools of material with an elasticity modulus significantly less than of steel, to reduce the impact speed of grains with the working tool. The use of the obtained theoretical dependencies will allow the designers of agricultural machines to estimate the magnitude of the occurring stresses with a known value of the compressive force

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ СИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ»

Сабиев Уахит Калижанович, д-р техн. наук, проф., Омский ГАУ, uk.sabiev@omgau.org; Сергеев Николай Степанович, д-р техн. наук, проф., Южно-Уральский государственный аграрный университет, Челябинск, s.n.st@ mail.ru.

Sabiev Uakhit Kalizhanovich, Dr. Techn. Sci., Prof., Omsk SAU, uk.sabiev@omgau.org; Sergeev Nikolaj Stepanovich, Dr. Techn. Sci., Prof., South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, s.n.st @mail.ru.

УДК 631.362.3

В В. ТРОЦЕНКО1, А.И. ЗАБУДСКИЙ1, И В. ТРОЦЕНКО1, Н.В. КОМЕНДАНТОВА2

1 Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск 2Отделение Пенсионного фонда России по Омской области, Омск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ СИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ

При механизированной обработке партий ячменя в результате взаимодействия отдельных зерен с рабочими органами машин в них возникают напряжения, превышающие допустимые, в результате они разрушаются. Статья посвящена актуальной проблеме - повышению эффективности производства ячменя за счет снижения механических повреждений при выполнении техпроцессов уборки, послеуборочной и предпосевной обработки. Предлагается оценка величины возникающих напряжений при силовом на-гружении в зерновках ячменя методами теории упругости. Для этого зерно ячменя смоделировано в форме тороида, позволяющей вычислить величину возникающих в зерновках напряжений. Выявлено, что эта величина напряжений при механизированной обработке зависит от кривизны контактируемых тел, модулей их упругости, коэффициентов Пуассона, влажности зернового материала, а также скорости соударения зерна с рабочим органом. Экспериментально доказана адекватность модели реальной зерновке по объему на 85-90%, определены значения модуля упругости зерна ячменя, а также предельной сжимающей силы и площадки контакта в зависимости от влажности зерна с достаточно высоким значением коэффициента достоверности аппроксимации. Установлено, что для снижения механических повреждений и повышения эффективности производства ячменя необходимо проводить обработку при влажности зерна не более 20%, следить за состоянием кромок рабочих органов, не допускать их заострения, применять рабочие органы из материала с модулем упругости значительно меньшим, чем у стали, снижать скорость соударения зерен с рабочим органом. Использование полученных теоретических зависимостей позволит конструкторам сельхозмашин при известном значении сжимающей силы проводить оценку величин возникающих в ней напряжений.

Ключевые слова - механические повреждения, контактные напряжения, тороид, модуль упругости, влажность зерна, эллипс контакта.

Введение

Современный технологический процесс производства зерна, как и многих сельхозкультур, невозможен без использования машин. Однако при механизированной обработке партий зерна в результате взаимодействия с рабочими органами машин отдельные зерна получают травмы, т.е. механически повреждаются. Количество механически поврежденных зерен в партии (далее - механических повреждений), по данным [1; 2], достигает 60% и более, значительно превышая пределы стандартов на качество зернового материала, соответственно это влияет на его дальнейшее использование. Для семенного зерна в таком случает отмечают снижение полевой всхожести и урожайности, для продовольственного - ухудшение технологических свойств. Кроме того, партии зерна с механическими повреждениями менее стойки в хранении. Так как полностью исключить повреждения зерна при механизированной обработке невозможно, по-

© Троценко В.В., Забудский А.И., Троценко И.В., Комендантова Н.В., 2019

иск путей снижения механических повреждении за счет совершенствования технологической схемы обработки и технических средств ее реализации актуален, имеет важное народно-хозяйственное значение.

Постановка задачи

Рассмотрим в качестве объекта исследования технологический процесс механизированной обработки такой важной сельхозкультуры, как ячмень. Его зерна механически повреждаются при контактном взаимодействии с рабочими органами сельхозмашин. Происходит это по причине нарушения условия прочности [3; 4].

= ^ , (1) где <7^ и о, - соответственно эквивалентные статические и динамические напряжения, возникающие в зерне, Па; оъ - предел прочности зерна на сжатие, Па; кл - коэффициент динамики, зависящий от скорости соударения зерна с рабочим органом и величины статической деформации.

Представление о динамическом силовом нагружении зерновки ячменя может быть получено на основании его статического взаимодействия с рабочими органами сельхозмашин. Передача давлений в местах соприкосновения взаимодействующих тел происходит по малым площадкам. Тело около такой площадки контакта испытывает объемное напряженное состояние (рис. 1). Напряжения и деформации при контакте тел разной формы определяются методами теории упругости [4; 5].

Рис. 1. Напряжения, возникающие в результате контакта двух тел, ограниченных криволинейными поверхностями

Оценка величины возникающих в зерне механических напряжений может быть получена при известном значении нагрузки и знании формы зерновки. Для оценки контактных напряжений, возникающих в зерне пшеницы, гороха, сои, гречихи, кукурузы, предлагались различные математические зависимости [2; 9]. Однако при одинаковом силовом взаимодействии с рабочими органами машин напряжения в зерновках этих культур должны заведомо отличаться от напряжений, возникающих в зерне ячменя, потому что у нее отличная от них форма зерновки, предлагаемые зависимости не приемлемы для такого случая.

Задача исследований - моделирование формы ячменя и установление зависимости возникающих в нем напряжений от геометрических и механических параметров зерна.

Теория

Для определения напряжений в зерновке ячменя нами предложена ее геометрическая форма в виде тороида (рис. 2). Такая фигура образуется в результате эксцентричного вращения дуги BCD окружности с центром в точке O и радиусом R вокруг оси AZ (образующая окружность), совпадающей с плоскостью окружности, величина эксцентриситета при этом равна AO = r (направляющая окружность).

Определим геометрические параметры образовавшейся фигуры. Рассмотрим произвольную точку М(х0, 0, 20) окружности

х-г2+е2=Я2. (2)

При вращении вокруг оси А2 в плоскости ХОУ она будет описывать окружность

х2 + V2 = х2;: =:0 ■ (3)

Поскольку

Хо-г2+21=Я\ (4)

раскрывая скобки и приведя подобные, получаем

2х0г = Хд + г2 + - Я2 . (5)

С учетом (2)

х2 + у2 ■ г = х2+ г2+ у2+ 22- Я2. (6)

Возведя обе части уравнения в квадрат, получим уравнение тора в Декартовой системе координат

4 х2+/ -г- х1 +г +/ -К2 2=0. (7)

По этому уравнению можно определить длину зерновки I.

При х = 0; у = 0; 2 = ±>/я2- г2 (8)

1 = 2= = 2^1 я2-,-2 (9)

Такое же выражение может быть получено из прямоугольного треугольника АОВ

1 = 2АВ = 2у/ВО2- АО2 =2У1Я2- г2 (10)

В то же время диаметр зерновки с1

й = 2АС = 2(ОС - ОА) = 2(Я - г). (11)

Решая совместно уравнения (9) и (11), получим значения Я и г

(12)

4с1 М

1 >---.__ Направляющая окружность 1 Образующая окружность ____

, \ 1 / ¡Пояуненная фигура \ * I1 (тор^)ид\_ 1 \ — 1 ' /-к \ ! 1 Л. \ 1 *

Г 1 V 1 \ г

Рис. 2. Зерновка ячменя в виде тороида (расчетная схема)

Полученная фигура тороида применительно к зерну ячменя сорта Омский 95 в трех проекциях и аксонометрии представлена на рис. 3.

Рис. 3. Зерно ячменя, аппроксимированное тороидом

Определим объем полученной фигуры как тела, вращающегося вокруг оси г (рис. 5). Согласно [6] объем тела вращения вычисляем по выражению

ъ

V = ^ х

а

где 5 х - площадь сечения полученного тела вращения плоскостью, проходящей через точку М, перпендикулярной оси г

£ х —к х1.

X

г

Рис. 4. Определение объема тороида (расчетная схема)

V = 2п

2 2 2 — г —г

= я

ЯН---2 г

12

Учитывая, что

=2п ^ К2 — г2 — 2г-\1к2 — г2 +г2 с1г =

Я2 -—+ Я2 штат

2 К

(13)

получим

У = тгК2(1--гт-агсвтГ—11- (14)

^ 12Я2 \2RJJ

Считая, что рабочие органы сельхозмашин, несмотря на большое разнообразие их форм в местах контакта, в общем случае можно свести к плоскости или цилиндру, рассмотрим представленные на рис. 5 наиболее вероятные варианты статических контактов предлагаемой модели зерновки с предполагаемыми формами рабочих органов сельхозмашин под воздействием сжимающих сил Р. Повреждение зерна в процессе механизированной обработки и транспортировки зерновых партий возможно при падении зерна с большой высоты, например, при разгрузке транспортного средства на бетонный пол завальной ямы поточной линии (рис. 5, а) или при контакте с цилиндрическими кромками рабочих органов машин (рис. 5, б, в).

В результате взаимодействия тел в месте контакта образуется эллиптическая площадка с полуосями с и Зная их значения по формуле (15), рассчитывается значение наибольшего сжимающего напряжения

3 Р

2

(15)

где Р - значение сжимающей силы, Н.

Наиболее опасная точка расположена на линии действия силы на некоторой глубине от площадки взаимодействия, зависящей от соотношения полуосей эллипса контакта с /1.

Значения с и I могут быть определены по методике для обобщенного случая контакта двух соприкасающихся тел [5; 6]: сначала вычисляем главные радиусы кривизны р\, р\ , /92, р 2 и угол (р между главными плоскостями кривизны:

для контакта тороида:

- с плоскостью о) (рис. 5, а); Рх = ¿¡2; р\= Я; Р2= <»; р'2 = со; <р = 90°;

- с цилиндром при параллельном расположении главной оси тороида и оси цилиндрической кромки (рис. 5, б); Рх = ¿¡2, р\=Я, рг = р'г = (р = 90°;

- с цилиндром при скрещивании главной оси тороида с осью цилиндрической кромки (рис. 5, б); рх =с//2; р\ = р2=со; р/2=Я\\, (р= 90°.

Далее определяем значение вспомогательного угла ^по формуле

у/ = агссов

Г1 Р 2 Г1 1 ^ 2 Г1 1 ^ Г1 1 ^

чА А'у + -- Агу + 2 -- — — Рг,

1А 1А Ри 1А

сое 2 ф

1111

— + —+ — + —

А А' А Р'г

Таким образом, для контакта тороида: - с плоскостью со (рис. 5, а):

21

г

4

2

4

i// = arceos -

1К~а " ; (17)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2Я2С1 + ЯС12

- с цилиндром при параллельном расположении главной оси тороида и оси цилиндрической кромки (рис. 5, б):

у/ = arceos-

КсШ, (2/«, + сЩ +с11{)'

- с цилиндром при скрещивании главной оси тороида с осью цилиндрической кромки (рис. 5, в):

9

21Щ -с!!^ +с1М '

у/ = arceos

RdRl{2RRl +dRl +dR)

(19)

Рис. 5. Варианты контакта зерна ячменя с рабочими органами машин: а - контакт с плоским рабочим органом а: б - контакт с цилиндрическим рабочим органом при скрещивании главной оси тороида с осью цилиндрической кромки; в - контакт с цилиндрическим рабочим органом при параллельном расположении главной оси тороида и оси цилиндрической кромки

Далее, зная значения вспомогательного угла у/, по соответствующим таблицам [3; 4] путем интерполяции находят значения коэффициентов т и п, которые необходимы для определения полуосей эллипса касания по формулам.

(20)

Ъл 4

Р

'1111

--h — + — + —

А Р[ A Pi

1zIL+lzíí

Е,

2

1 = п-

Зтг 4

Р

E¡ Е2

(21)

lili

—i-—i-—i- —

A P'i A Pi

где ¡i^ и ц2 - коэффициенты Пуассона контактируемых тел; для ориентировочной оценки можно принять ¡i^ = ¡i2 = 0,3; и Е2 - модули упругости контактируемых тел, по [3; 4] для стали Е2 = 2,Ы05 МПа.

в

Так как модуль упругости для зерна значительно меньше, чем для стали Е1 « Е2, значением 1-/4 можно пренебречь и выражения (20) и (21) примут вид

Е

Ъп 4

Р

]_ А

Рг

1-м2

Е,

/ = п-

3л 4

Р

]_ А

1 1

— + —

Р[ А

1-А2

Е

(22)

(23)

Однако в данных выражениях подлежит экспериментальному определению значение модуля упругости Ег для зерна.

Результаты экспериментов Значение условного диаметра ё вычисляют как среднее размеров ширины Ь и толщины с. По формулам (12), используя значение длины I и условного диаметра ё, подсчитывают значения радиусов Я и г.

Для установления габаритных размеров были взяты зерна ячменя трех сортов. Результаты измерения габаритных размеров зерна и значения параметров, рассчитанных по вышеприведенным геометрическим зависимостям (условный диаметр зерновки ё, радиус образующей окружности Я, радиус вращения направляющей окружности (эксцентриситет) г, объем зерновки V) сведены в табл. 1.

Таблица 1

Параметры зерна ячменя

3

Сорт Масса 1000 зерен, г Размеры, мм Расчетные параметры то роида

длина 1 ширина Ь толщина с Условный диаметр зерновки ё, мм Радиус образующей окружности Я, мм Радиус вращения направляющей окружности (эксцентриситет) г, мм Объем зерновки расчетный V, мм3 Объем зерновки измеренный V, мм3 Отклонение, %

Омский 95 42,4 ± 0,73 9,26 ± 0,46 3,57 ± 0,12 2,76 ± 0,11 3,17 7,56 5,98 40,2 44,3 ± 2,6 10,20

Саша 52,7 ± 0,81 9,99 ± 0,51 4,23 ± 0,22 3,24 ± 0,16 3,73 7,62 5,75 60,7 51,6 ± 3,4 14,99

Ача 50,5 ± 0,75 9,65 ± 0,60 4,17 ± 0,18 3,26 ± 0,17 3,72 7,12 5,33 58,1 50,5 ± 2,9 13,08

Проверка адекватности предложенной модели зерновки в виде тороида проведена измерением объема реальной зерновки при кратковременном погружении пятисот зерен в мерный цилиндр с водой. Разница уровней жидкости до и после погружения зерна, разделенная на количество погруженных зерен, является средним фактическим значением объема зерна. Измерение объема зерновки проведено в пятикратной повторно-сти. Согласно табл. 1 отклонение фактического объема зерновки от расчетного в зависимости от сорта - примерно 10-15%.

При определении зерновки ячменя за основу была взята методика [8; 9; 10]: сжатие предварительно подготовленных зерен разной влажности между наконечником индикатора и головкой винта микрометра специальной установки. Схема нагружения представлена на рис. 5, а. При помощи регулируемого источника тока нагружение и разгрузка проводились при постоянной скорости 4 Н/с до значения силы Р.

В результате контактного статического взаимодействия с использованием измерительной лупы определялись значения полуосей эллипса с и I площадки контакта по отпечатку на предварительно вставленной между зерном и наконечником окрашенной бумаги (при значении силы Р перед самым моментом его разрушения). Экспериментальные значения указанных размеров с и I от влажности Ж ячменя сорта Омский 95 при силовом нагружении представлены в табл. 2.

Таблица 2

Параметры сжатия зерна ячменя

Влажность Ж, % Значение силы, сжимающей зерно Р, Н Размер полуосей эллипса контакта, мм Площадь эллипса контакта о 5пк = ж*, мм Наибольшее напряжение в центре площадки контакта <W, МПа Модуль упругости Е1, МПа

с г

7,1 44,853 1,37 0,87 3,74 17,97 100,40

13,2 45,3605 1,78 1,14 6,37 10,67 46,30

19,3 46,43 2,34 1,59 11,69 5,96 20,86

23,1 44,238 2,64 1,78 14,76 4,49 13,84

28,1 36,5665 2,83 1,88 16,71 3,28 9,29

33,9 27,0625 3,01 2,03 19,20 2,11 5,71

15

25

35

а

б

110,00 90,00 70,00 50,00 30,00 10,00 -10,00

О

—Г 10

15

-Г 20

25

30

Рис. 6. Механические характеристики зерна в зависимости от влажности W: а - площадь контакта 8пк = /(Ж); б - предельно сжимающее напряжение Отах = /(Ж);

в - модуль упругости Е = /(Ж)

5

5

в

Подсчитанное значение вспомогательного угла у/ для случая на рис. 5, а составило ц/ ~ 71°, значения т и п по [3; 4] т = 1,27, п = 0,81. Значение суммарной кривизны

1 1 1 1 2Я + с1 „ „„ 1 1

К = — + — + — + — =-= 0,763 мм = 763 мм •

Р\ Р[ Р2 Рг Ш

Значения модуля упругости в зависимости от влажности будут получены после подстановки соответствующих параметров в (22) и (23)

е> = 1-м2 ^■-■{-1= 1-м2 ^

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 хк 4 Ы 4 И

Полученные по выражению [24] значения модуля упругости зерна а также значения площади контакта 5К = псЬ и наибольшего напряжения отах, подсчитанного по формуле (15), показаны в табл. 2.

На рис. 6 представлены графические зависимости £ик - /(IV), сгтл: = /(Ж),

Е^т).

Применяя метод наименьших квадратов, полученные экспериментальные кривые при 7 < IV< 35% аппроксимируются зависимостями

=10,1661пЖ-17,455

(7 =28,638е-°>01Ш (25)

шах ' V /

£ = 163,7к-°'10Ж

Обсуждение результатов

Предложенная модель зерновки ячменя в виде тороида соответствует по объему реальной примерно на 85-90%.

Отмечается, что с увеличением влажности значение площади эллипса контакта при сжатии зерна увеличивается по логарифмическому закону, а значения наибольшего сжимающего напряжения и модуля упругости уменьшаются по экспоненциальному закону. У коэффициента достоверности аппроксимации достаточно высокое значение: П2 > 0,95.

Величина напряжений, возникающих в зерновках ячменя при механизированной обработке, зависит от кривизны контактируемых тел, модулей их упругости, коэффициентов Пуассона, влажности зернового материала, а также скорости соударения зерна с рабочим органом.

Выводы и заключение

Для снижения механических повреждений ячменя при механизированной обработке необходимо:

- проводить обработку при влажности зерна от 15 до 20% (зона упругих деформаций);

- следить за состоянием кромок рабочих органов, не допускать их заострения; применять рабочие органы из материала с модулем упругости значительно

меньшим, чем у стали;

- снижать скорость соударения зерен с рабочим органом.

Использование полученных теоретических зависимостей позволит конструкторам сельхозмашин при известном значении сжимающей силы проводить оценку величины возникающих в ней напряжений.

111 2 V. V. Trotsenko , A.I. Zabudsky , I. V. Trotsenko , N. V. Komendantova

1Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

2Department of the Pension Fund of the Russian Federation in Omsk Region, Omsk

Determination of mechanical characteristics of barley grain under static force load

In the mechanized processing of barley lots, as a result of the interaction of separate grains with the working tools of machines, stresses exceeding the allowable ones occur in them, as a result of which grains are destroyed. The article is devoted to the actual problem of increasing the efficiency of barley production by reducing mechanical damages during the technical processes of harvesting, post-harvesting and pre-sowing treatment. It is suggested to estimate the magnitude of occurring stresses under a force load in barley grains by methods of elasticity theory. For this purpose, the barley grain is modeled in the form of a toroid, which allows determining the magnitude of the stresses occurring in grains. It is found that this magnitude of stresses under mechanized processing depends on the curvature of contacting bodies, their elasticity modulus, Poisson's ratios, grain material moisture, as well as the speed of grain collision with the working tool. The model adequacy to a real grain by the volume at 85-90% is experimentally proved, the value of the elasticity modulus of barley grain and the limiting compressive force and the contact area depending on the grain moisture with a sufficiently high value of the approximation certainty factor are determined. It is found that in order to reduce mechanical damages and enhance the barley production efficiency, it is necessary to carry out the treatment at grain moisture of no more than 20%, to monitor the condition of the edges of the working tools, to prevent them from sharpening, to use the working tools of material with an elasticity modulus significantly less than of steel, to reduce the impact speed of grains with the working tool. The use of the obtained theoretical dependencies will allow the designers of agricultural machines to estimate the magnitude of the occurring stresses with a known value of the compres-sive force

Keywords: mechanical damages, contact stresses, toroid, elasticity modulus, grain moisture, contact ellipse.

Список литературы

1. Ng H.F., Wilcke W.F., Morey R.V., Mero-nuck R.A., Lang J.P. (1998). "Mechanical damage and corn storability". Transactions of ASAE. 41(4): 10951100. doi:10.13031/2013.17239. - Retrieved April 1, 2013.

2. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке /

A.П. Тарасенко. - Воронеж : Воронежский ГАУ, 2003. - 320 с.

3. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев,

B.В. Матвеев. - Киев : 1988. - 736 с.

4. Тимошенко С.П. Теория упругости /

C.П. Тимошенко, Дж. Гудьер ; пер. с англ. - М., 1979. - 560 с.

5. Jonson K.L. Contact mechanics / K.L. Jon-son. - London : 1989. - 510 p.

6. Korn G.A. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review / G.A. Korn, T.M. Korn. - General Publishing Company, 2000. -1151 p.

7. Innovative ways of improving mechanization of high-quality seeds Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias / A.P. Tarasenko et al. - 2015. - Т. 24. -№ 2. - Pp. 49-52.

References

1. Ng H.F., Wilcke W.F., Morey R.V., Mero-nuck R.A., Lang J.P. (1998). "Mechanical damage and corn storability". Transactions of ASAE. 41(4): 10951100. doi:10.13031/2013.17239. - Retrieved April 1, 2013.

2. Tarasenko A.P. Snizhenie travmirovaniya semyan pri uborke i posleuborochnoj obrabotke / A.P. Tarasenko. - Voronezh : Voronezhskij GAU, 2003. - 320 s.

3. Pisarenko G.S. Spravochnik po soprotivle-niyu materialov / G.S. Pisarenko, A.P. Yakovlev, V.V. Matveev. - Kiev : 1988. - 736 s.

4. Timoshenko S.P. Teoriya uprugosti / S.P. Ti-moshenko, Dzh. Gud'er ; per. s angl. - M., 1979. -560 s.

5. Jonson K.L. Contact mechanics / K.L. Jonson. - London : 1989. - 510 p.

6. Korn G.A. Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review / G.A. Korn, T.M. Korn. - General Publishing Company, 2000. -1151 p.

7. Innovative ways of improving mechanization of high-quality seeds Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias / A.P. Tarasenko et al. - 2015. - T. 24. -№ 2. - Pp. 49-52.

8. Trotsenko V.V. Ways to reduce mechanical damage of barley for mechanical processing / V.V. Trotsenko, I.V. Trotsenko // Journal of Physics : Conference Series. 2019. - Vol. 1260. - Pp 112030. DOI.ORG/10.1088/1742-6596/1260/2/022003.

9. Троценко В.В. Определение модуля упругости зерна гречихи / В.В. Троценко, С.Н. Ши-пицын // Современные и перспективные технологии в АПК Сибири : материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Новосибирск, 8-9 июня 2006 г.) Но-восиб. аграр. ун.-т ; Инж. ин.-т. - Новосибирск, 2006. - С. 39-40.

10. К вопросу отбора проб зерна в потоке пассивным методом / Т.В. Бедыч [и др.] // Аграр. вестн. Урала. - 2017. - № 1(155). - С. 55-60.

Троценко Виктор Васильевич, канд. техн. наук, доцент кафедры математических и естественно-научных дисциплин, Омский ГАУ, vv.trotsenko@omgau.org; Забудский Андрей Иванович, ст. преподаватель кафедры технического сервиса, механики и электротехники, Омский ГАУ, ai.zabudsky@omgau.org; Троценко Ирина Викторовна, канд. с.-х. наук, доцент кафедры зоотехнии, Омский ГАУ, iv.trotsenko@omgau.org; Комендан-това Наталья Викторовна, ведущий специалист-эксперт по защите информации Отделения Пенсионного фонда России по Омской области, redevil66@rambler.ru.

8. Trotsenko V.V. Ways to reduce mechanical damage of barley for mechanical processing / V.V. Trotsenko, I.V. Trotsenko // Journal of Physics : Conference Series. 2019. - Vol. 1260. - Pp 112030. DOI.ORG/10.1088/1742-6596/1260/2/022003.

9. Trotsenko V.V. Opredelenie modulya uprugosti zerna grechihi / V.V. Trotsenko, S.N. Shi-picyn // Sovremennye i perspektivnye tekhnologii v APK Sibiri : materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Novosibirsk, 8-9 iyunya 2006 g.) Novosib. agrar. un.-t ; Inzh. in.-t. - Novosibirsk, 2006. - S. 39-40.

10. K voprosu otbora prob zerna v potoke pas-sivnym metodom / T.V. Bedych [i dr.] // Agrar. vestn. Urala. - 2017. - № 1(155). - S. 55-60.

Trotsenko Viktor Vasil'evich, Cand. Techn. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, vv.trotsenko@omgau.org; Zabudsky Andrey Ivanovich, Omsk SAU, ai.za-budsky@omgau.org; Trotsenko Irina Viktorovna, Cand. Agrar. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, iv.trotsen-ko@omgau.org; Komendantova Natal'ya Viktorovna, Leading specialist-expert on information protection Department of the pension Fund of Russia in Omsk region, redevil66@rambler.ru.

УДК 631.31:633.11(571.1.)

М.С. ЧЕКУСОВ, А.А. КЕМ, Л.В. ЮШКЕВИЧ

Омский аграрный научный центр, Омск

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МАШИННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

В сельскохозяйственном производстве наиболее распространенными стали комбинированные посевные агрегаты, совмещающие ряд операций и уменьшающие количество проходов по полю. Целью исследований было проведение агротехнологической сравнительной оценки посевных комплексов, оборудованных различными высевающими рабочими органами при посеве яровой пшеницы в лесостепи Омской области. В результате исследований проведены сравнительные наблюдения за качеством посева по четырем вариантам осенней обработки почвы комплексом Salford-1203 и почвообрабатывающим посевным агрегатом ППА-7,4 на двух фонах с применением средств интенсификации и контроль. Установлено, что средняя глубина заделки семян на посеве яровой пшеницы дисковыми сошниками у ПК Salford-1203 составила 57 мм, а агрегатом ППА-7,4 - 65 мм. Сокращение интенсивности основной обработки почвы от отвальной до нулевой при посеве ППА-7,4 приводило к снижению густоты всходов на 810,5%, а при посеве ПК Salford-1203 плотность стеблестоя снижалась до 5%. Урожайность яровой пше-

© Чекусов М.С., Кем А.А., Юшкевич Л.В., 2019

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.