CC BY
5
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
8. Calcium sulphoaluminate cements made with phosphogypsum: Production issues and material properties / Shen Yan, Jueshi Qian, Junqing Chai, Yunyan Fan // Cement and Concrete Composites. 2014. Vol. 48. P. 67-74.
9. Contamination and restoration of an estuary affected by phosphogypsum releases / M. Villa, F. Mosqueda, S. Hurtado, J. Mantero, G. Manjón, R. Periañez, F. Vaca, R. García-Tenorio // Science of The Total Environment. 2009. V. 408. I. 1. P. 69-77.
10. Craig Peppin, Carlson Carrie Challenges in Processing Phosphates. FEECO International. http://feeco.com.
11. Environmental impact and management of phosphogypsum (Review) / T. Hanan, M. Choura, F. A. López, F. J. Alguacil, A. López-Delgado. Madrid, 2012.
12. Valorization of phosphogypsum waste as asphaltic bitumen modifier / A. A. Cuadri, F. J. Navarro, M. García-Morales, J. P. Bolívar // Journal of Hazardous Materials. 2014. Vol. 279. P. 11-16.
Информации об авторах Хожанов Ниетбай Нуржанович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, отдел «Мелиорация, экология и водоснабжения» ТОО «Казахского научно-исследовательского института водного хозяйства», г.Тараз, ул. К.Койгельды,12.
Мирдадаев Миробит Салимович, кандидат технических наук, заведующий отделом «Мелиорация, экология и водоснабжения» ТОО «Казахского научно-исследовательского института водного хозяйства», г.Тараз, ул. К.Койгельды,12.
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-68 OPTIMIZATION OF THE MAIN DESIGN PARAMETERS OF THE VEHICLE FOR LOADING, TRANSPORTATION AND UNLOADING THE ROLLS OF HAY
S.Yu. Fandeev, A.I. Ryadnov
Volgograd State Agrarian University, Volgograd Received 15.07.2022 Submitted 25.08.2022
The reported study was funded by RFBR, project number 20-38-90255
Summary
The results of optimization of the main design parameters of the loading device of an experimental vehicle for loading, transporting and unloading hay rolls are presented. According to the optimization criterion - the maximum probability of successful loading of hay rolls onto the cargo platform of the vehicle, the following parameters are optimized: the lengths of the middle and lower beams, the angles between the upper and middle, as well as between the lower and middle beams.
Abstract
Introduction. Increasing the efficiency of the use of means for loading, transporting and unloading agricultural goods is inextricably linked with the development and implementation in automobile and tractor transport of various design solutions that increase its productivity and reliability, reduce energy consumption, energy storage for further use when overcoming possible obstacles, reduce labor costs when loading and unloading transported cargo with the exception of its losses and minimizing damage. Significant labor costs are incurred for loading and unloading and transportation work during harvesting of agricultural crops, including when harvesting hay compressed into rolls. Currently, developed or improved machines that load, transport and unload hay rolls without the use of additional technical means, as a rule, improve one or more of the above indicators of their use, but at the same time they must perform the specified functions with high quality. One of such functions of vehicles for loading, transporting and unloading hay rolls is a high probability of successful loading of hay rolls onto the cargo platform of the vehicle. It is possible to solve such a problem if the design parameters of the loading device of the vehicle will have optimal values from the point of view of the selected optimization criterion. The purpose of this work - is to optimize the main design parameters of an experimental vehicle for loading, transporting and unloading hay rolls. Materials and methods. For experimental studies, the developed vehicle was used for loading, transporting and unloading rolls mainly of hay-straw materials on
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
loading rolls of hay from Sudanese grass formed by balers PR-110M and PPR-120 RSM. The weight of hay rolls was equal to 145-149 kg (PR-110M) and 246-250 kg (PR-120 RCM). Preliminary experimental studies of the developed vehicle showed the need to optimize the design parameters of its loading device based on the implementation of the Rechtschafner plan. The optimization criterion is chosen - the probability of successful loading of the roll onto the cargo platform of the vehicle (Pr) and the optimized parameters of the loading device: the length of the middle Li and the length of the lower beams L2, the angle a between the upper and middle beams, as well as the angle в between the lower and middle beams. Results and conclusions. Based on the implementation of the Rechtshafner plan, the regression equation y = 98.1 +2,7xi + 2,5x2 -1,2x3+1,0x4 - 0,6xix2 + 0,5xix3 - 0,5xix4 + 0,4x2x3 - 0,3x2x4 +0,3x3x4 - 2,2xi2 -1,7x22 - 1,2x32 - 0,8x42. The adequacy of the obtained mathematical model is proved. To analyze the optimized parameters, the resulting mathematical model was reduced to a typical canonical form: Py - 99.8 = -2.4xi2 - 1,8x22 - 1,1x32 - 0,6x42, which made it possible to construct two-dimensional sections. The optimal ranges of the studied parameters of the loading device of the developed vehicle for loading, transporting and unloading hay rolls are determined by two-dimensional sections. The developed design of a vehicle for loading, transporting and unloading hay rolls will ensure the maximum probability of loading hay rolls onto a cargo platform (Pr = 99.7%) when manufacturing a loading device with optimal parameters: the length of the middle beam L1 = 0.67 ... 0.73 m, the length of the lower beam L2 = 0.265... 0.325 m, the angle between the upper and middle beams a = 1260... 1290, the angle between the lower and middle beams в = 168°...Ш°.
Key words: vehicle for loading, transporting and unloading hay rolls, design parameters of the vehicle, optimization, optimization criterion.
Citation. Fandeev S.Yu., Ryadnov A.I. Optimization of the main design parameters of the vehicle for loading, transportation and unloading the rolls of hay. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 3(67). 601-612 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-68.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.372
ОПТИМИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПОГРУЗКИ, ПЕРЕВОЗКИ И РАЗГРУЗКИ РУЛОНОВ СЕНА
С. Ю. Фандеев, младший научный сотрудник А. И. Ряднов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Волгоградский государственный аграрный университет, г. Волгоград Дата поступления в редакцию 15.07.2022 Дата принятия к печати 25.08.2022
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта No 20-38-90255.
Актуальность. Повышение эффективности использования средств для погрузки, транспортировки и разгрузки сельскохозяйственных грузов неразрывно связано с разработкой и внедрением в автомобильном и тракторном транспорте различных конструкторских решений, обеспечивающих повышение его производительности и надежности, снижение потребляемой энергии, накопление энергии для дальнейшего использования ее при преодолении возможных препятствий, сокращение затрат труда при погрузке и разгрузке транспортируемого груза с исключением его потерь и минимизацией повреждений. Существенные затраты труда приходятся на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы при уборке сельскохозяйственных культур, в том числе и при уборке сена, спрессованного в рулоны. В настоящее время разработанные или усовершенствованные машины, выполняющие погрузку, транспортировку и разгрузку
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 3 (67} 2022
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
рулонов сена без использования дополнительных технических средств, как правило, улучшают один или несколько указанных выше показателей их использования, но при этом они должны с высоким качеством выполнять заданные функции. Одна из таких функций исследуемого средства - высокая вероятность успешной погрузки рулонов сена на грузовую платформу транспортного средства. Решить такую задачу возможно, если конструктивные параметры погрузочного устройства транспортного средства будут иметь оптимальные значения с точки зрения выбранного критерия оптимизации. Цель настоящей работы - оптимизация основных конструктивных параметров экспериментального транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена. Материалы и методы. Для экспериментальных исследований использовано разработанное транспортное средство на погрузке рулонов сена из суданской травы, сформированных пресс-подборщиками ПР-110М и ППР-120 РСМ. Масса рулонов сена равнялась 145-149 кг (ПР-110М) и 246-250 кг (ППР-120 РСМ). Предварительные экспериментальные исследования разработанного транспортного средства показали необходимость выполнения оптимизации конструктивных параметров его погрузочного устройства на основе реализации плана Рехтшафнера. Выбран критерий оптимизации - вероятность успешной погрузки рулона на грузовую платформу транспортного средства (Pr) и оптимизируемые параметры погрузочного устройства: Li - длина средней балки, L2 - длина нижней балки, а - угол между верхней и средней балками, в - угол между нижней и средней балками. Результаты и обсуждение. На основе реализации плана Рехтшафнера получено уравнение регрессии y = 98,1+2,7x1 + 2,5x2 -1,2x3+1,0x4 - 0,6x1x2 + 0,5x1x3 - 0,5x1x4 + 0,4x2x3 - 0,3x2x4 + 0,3x3x4 - 2,2x12 -1,7x22 - 1,2x32 -0,8x42. Доказана адекватность полученной математической модели. Для анализа оптимизируемых параметров полученную математическую модель привели к типовой канонической форме: Py - 99,8 = -2,4x12 - 1,8x22 - 1,1x32 - 0,6x/ , которая позволила построить двумерные сечения. По двумерным сечениям определены оптимальные диапазоны исследуемых параметров погрузочного устройства разработанного транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена. Выводы. Предложенная конструкция транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена обеспечит максимальную вероятность погрузки рулонов сена на грузовую платформу (Pr = 99,7 %) при изготовлении погрузочного устройства с оптимальными параметрами: L1 = 0,67...0,73 м, L2 = 0,265...0,325 м, а = 126°...129°, в = 168°...171°.
Ключевые слова: погрузка рулонов сена, перевозка рулонов сена, конструктивные параметры транспортных средств, транспортировка рулонов сена.
Цитирование. Фандеев С. Ю., Ряднов А. И. Оптимизация основных конструктивных параметров транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена. Известия НВ АУК. 2022. 3(67). 601-612. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-68.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Сбор урожая при возделывании и уборке сельскохозяйственных культур является завершающей и наиболее затратной операцией. В процессе уборки урожая существенны затраты средств и труда на транспортные операции [3, 7], а также на работы, связанные с погрузкой и разгрузкой транспортируемого груза [1]. Повышение эффективности использования средств для погрузки, транспортировки и разгрузки сельскохозяйственных грузов неразрывно связано с разработкой и внедрением в автомобильном и тракторном транспорте различных конструкторских решений, обеспечивающих повышение его производительности [12] и надежности [5, 9], снижение потребляемой энергии [13], накопление энергии для дальнейшего использования ее при преодолении возможных препятствий [16], сокращение затрат труда при погрузке [2, 8] и разгрузке [10] транспортируемого груза с исключением его потерь и минимизацией повреждений [3, 7, 11, 14].
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Разработанные или усовершенствованные транспортные машины сельскохозяйственного назначения, позволяющие улучшить один или несколько указанных выше показателей их использования, должны иметь оптимальные геометрические и (или) режимные параметры с точки зрения выбранного критерия оптимизации.
В настоящее время используются различные методы оптимизации конструктивных параметров машин, среди которых можно отметить метод, основанный на теории конечных элементов [15], и параметрическую оптимизацию, выполненную с использованием компьютерных экспериментов [6]. Однако при оптимизации конструктивных параметров устройств и систем весьма часто экстремум исследуемого критерия оптимизации рассматривается как функция показателей, не имеющих аналитического выражения. В этом случае наиболее приемлем метод регрессионного анализа, предложенный Дегтяревым Ю. П. (Дегтярев Ю. И. Методы оптимизации: учеб. пособие для вузов / Ю. И. Дегтярев. М.: Советское радио, 1980. 272 с.).
При разработке и усовершенствовании транспортных средств для транспортировки сельскохозяйственной продукции необходимо, как отмечалось выше, уделять внимание, в частности, вопросу снижения затрат труда.
Актуальным в настоящее время является вопрос развития крупного рогатого скота, одним из обязательных кормов для которого является грубый корм. Сено - один из наиболее распространенных видов грубого корма для крупного рогатого скота. Его заготавливают в рассыпном виде, а также в спрессованном в тюки или рулоны. Следует отметить, что процесс заготовки сена с прессованием его в тюки или рулоны полностью механизирован и потери сухого вещества существенно снижаются по сравнению с заготовкой сена в рассыпном виде [4].
В связи с этим для решения задачи снижения затрат труда при заготовке спрессованного в рулоны сена нами предложено транспортное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов преимущественно из сеносоломистых материалов (патент РФ на изобретение №2728961), (рисунок 1).
Рисунок 1 - Экспериментальное транспортное средство Figure 1 - Experimental vehicle
Предложенное устройство позволяет выполнять погрузку рулонов сена в транспортное средство на ходу, без остановок перед загружаемыми рулонами, транспортировку и выгрузку их в местах хранения. Однако, как показали предварительные исследования, требуется оптимизация некоторых конструктивных параметров его механизмов и систем.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Цель настоящей работы - оптимизация основных конструктивных параметров экспериментального транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена.
Материалы и методы. Для экспериментальных исследований использовано разработанное транспортное средство на погрузке рулонов сена из суданской травы, сформированных пресс-подборщиками ПР-110М и ППР-120 РСМ. Масса рулонов сена равнялась 145-149 кг (ПР-110М) и 246-250 кг (ППР-120 РСМ).
Предварительные экспериментальные исследования разработанного транспортного средства показали необходимость выполнения оптимизации конструктивных параметров его погрузочного устройства на основе реализации плана Рехтшафнера.
Требовалось определить диапазон возможного изменения конструктивных параметров, при котором рулон сена подается на погрузочное устройство, удерживается на нем, перемещается на грузовую платформу транспортного средства, и постепенно перекатывается в направлении заднего борта (рисунок 2). При этом вероятность успешной погрузки рулона на грузовую платформу транспортного средства (Pr) должна быть максимальной. Это требование предопределило выбор в качестве критерия оптимизации показатель Pr .
Рисунок 2 - Схема перемещения рулона на грузовую платформу транспортного средства
Figure 2 - Diagram of moving the roll onto the cargo platform of the vehicle
На основе предварительных экспериментальных исследований транспортного средства и с учетом выбранного критерия оптимизации определены следующие оптимизируемые параметры погрузочного устройства: L1 - длина средней балки, L2 - длина нижней балки, a - угол между верхней и средней балками, в - угол между нижней и средней балками (рисунок 3).
?k?k?k?k?k gQ R rfTtf ff ?k?k?k?k?k
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА, НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Значения оптимизируемых парамет- Выбранный интер-
Оптимизируемые параметры ров по уровням варьирования вал варьирования
-1 0 +1 параметра, az-
X1=a, град. 105 120 135 15
Х2=Р, град. 145 160 175 15
x3=L1, мм 550 750 950 200
x4=L2, мм 100 250 400 150
Рисунок 3 - Оптимизируемые параметры погрузочного устройства
Figure 3 - Optimized parameters of the loading device
Значения оптимизируемых параметров по уровням варьирования и интервалы варьирования представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Оптимизируемые параметры, уровни и интервалы их варьирования
_Table 1 - Optimized parameters, levels and intervals of their variation_
Оптимизируемые параметры
Значения оптимизируемых параметров по уровням варьирования
-1
0
+1
Выбранный интервал варьирования параметра, az-
xi=a, град.
105
120
135
15
Х2=в, град.
145
160
175
15
x3=L1, мм
550
750
950
200
x4=L2, мм
100
250
400
150
Таким образом, выбрано четыре основных оптимизируемых параметра погрузочного устройства, реализация которых в конструкции обеспечит максимальную вероятность успешной погрузки рулонов сена на грузовую платформу транспортного средства.
Результаты и обсуждение. Оптимизация выбранных конструктивных параметров разработанного транспортного средства осуществлялась на основе реализации плана Рехтшафнера.
Получено уравнение регрессии (1):
у = 98,1 + 2,7х + 2,5х2 -1,2х3 +1,0х4 - 0,6хх2 + 0,5х- 0,5хх4 +
+ 0,4x2х3 - 0,3x2х4 + 0,3x3х4 - 2,2x2 -1,7x2 -1,2x32 - 0,8x;
(1)
Адекватность математической модели проверялась по критерию Фишера [Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях с.-х. процессов // Л.: Колос, 1980. 168 с.] :
F = D-
D2 ( у )
(2)
N n
II
V 1 1
y - y
, l21 ni (y,- y, >
__ - дисперсия ошибки опыта; d = _J_- дисперсия неадекват
где D2 (у ) =__- ^ -
Ш К(п +1) ад (К -[к +1])
ности модели; уг - случайная величина, рассчитанная по математической зависимости; уг - среднеарифметическое значение случайной величины; ущ - значение ьтой величины в q-том опыте; п - количество итераций опыта; N - число строк матрицы плана; к - количество факторов.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Расчеты показали, что математическая модель адекватна, так как выполняется необходимое условие F0,05 > F (где F0,05 = 2,1646 и F = 0,9303 - соответственно значения критерия Фишера при уровне значимости 5 % и расчетное).
По программе, представленной в работе Дегтярева Ю. П. [Дегтярев Ю. И. Методы оптимизации: учеб. пособие для вузов // М.: Советское радио, 1980. 272 с.], определены оптимальные значения выбранных параметров транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена (таблица 2).
Таблица 2 - Оптимальные значения основных параметров транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена
Table 2 - Optimal values of the main parameters of the vehicle for loading, transporting _and unloading hay rolls
Оптимизируемый параметр Оптимальные значения параметров*
xi, град. 0,47 127
X2, град. 06 169
х3, мм -0,28 694
х4, мм 0,32 298
* в числителе даны значения параметров в кодированном виде, а в знаменателе - в раскодированном.
С целью анализа оптимизируемых параметров математическую модель (1) привели к типовой канонической форме:
Py - 99,8 = -2,4х2 - 1,8х22 - 1,1х32 - 0,6х42. (2)
Для определения диапазонов оптимальных значений исследуемых параметров разработанного транспортного средства построены двумерные сечения (рисунки 4-9). При построении двумерных сечений использована информация, представленная в таблице 3.
Таблица 3 - Информация к построению двумерных сечений Table 3 - Information for the construction of two-dimensional sections
№ п/п Параметры, относительно которых исследуются вероятность Рг Значения параметров, устанавливаемых на оптимальном уровне (в соответствии с данными таблицы 2) № рисунка, на котором показаны результаты расчетов
1 х1 и х2 хз = - 0,28 и х4 = 0,32. 4
2 х1 и х3 х2 = 0,6 и х4 = 0,32. 5
3 х1 и х4 х2 = 0,6 и хз = -0,28. 6
4 х2 и хз х1 = 0,47 и х4 = 0,32 7
5 х2 и х4 х1 = 0,47 и х3 = -0,28. 8
6 х3 и х4 х1 = 0,47 и х2 = 0,6 9
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 4), определили, что оптимальные значения параметров х1 и х2 находятся соответственно в диапазонах: х1 = 0,4 ...0,6 и Х2 = 0,5 .0,7.
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 5), определили, что оптимальные значения параметров х1 и х3 находятся соответственно в диапазонах: х1 = 0,4.0,6 и хз = -0,4.-0,1.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 4 - К оценке влияния параметров х1 и х2 на Pr Figure 4 - To assess the influence of parameters x1 and x2 on Pr
Рисунок 5 - К оценке влияния параметров х1 и х3 на Pr Figure 5 - To assess the influence of parameters x1 and x3 on Pr
608
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 6 - К оценке влияния параметров х1 и Х4 на Pr
Figure 6 - To assess the influence of parameters x1 and X4 on Pr
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 6), определили, что оптимальные значения параметров xi и х4 находятся соответственно в диапазонах: xi = 0,4.0,6 и Х4 = 0,1.0,5.
Рисунок 7 - К оценке влияния параметров х2 и х3 на Pr Figure 7 - To assess the influence of parameters x2 and x3 on Pr
609
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 7), определили, что оптимальные значения параметров х2 и х3 находятся соответственно в диапазонах: х2 = 0,5.0,7 и х3 = -0,4.-0,1.
Рисунок 8 - К оценке влияния параметров х2 и х4 на Pr
Figure 8 - To assess the influence of parameters x2 and X4 on Pr
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 8), определили, что оптимальные значения параметров х2 и х4 находятся соответственно в диапазонах: х2 = 0,5.0,7 и х4 = 0,1.0,5.
Рисунок 9 - К оценке влияния параметров х3 и х4 на Pr Figure 9 - To assess the influence of parameters x3 and X4 on Pr
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рассматривая двумерное сечение (рисунок 9), определили, что оптимальные значения параметров х3 и х4 находятся соответственно в диапазонах: х3 = - 0,4... - 0,1 и х4 = 0,1.0,5.
В результате определены диапазоны оптимальных значений исследуемых параметров разработанного транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена: х} = 0,4.0,6 (126°...129°), х2 = - 0,1.0,1 (1680.. .1710), хз = -
0,1.0,1 (670.730 мм) и х4 = 0.0,2 (265.325 мм).
Выводы. Разработанная конструкция транспортного средства для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сена обеспечит максимальную вероятность погрузки рулонов сена на грузовую платформу (Рг = 99,7 %) при изготовлении погрузочного устройства с оптимальными параметрами: длина средней балки L| = 0,67.0,73 м, длина нижней балки L2 = 0,265.0,325 м, угол между верхней и средней балками а = 1260.1290, угол между нижней и средней балками в = 168 .171 .
Библиографический список
1. Гуськов Ю. А., Тихонкин И. В., Блынский Ю. Н. Использование специализированных транспортных средств в технологиях сбора и транспортировки прессованной в рулоны растительной массы в условиях Сибири // Дальневосточный аграрный вестник. 2018. № 2 (46). С. 146-152.
2. Машина для формирования, погрузки и транспортировки рулонов сена / А. И. Ряднов, Р. В. Шарипов, И. В. Алмазов, С. Ю. Фандеев // Сельский механизатор. 2020. № 8. С. 10-11.
3. Мероприятия по повышению эксплуатационных показателей автотракторной техники при внутрихозяйственных перевозках в АПК / А. В. Бортник, И. А. Успенский, И. А. Юхин, В. А. Волченкова // Техника и о6орудование для села. 2019. № 9. С. 33-36.
4. Научно-практические требования по производству высококачественных кормов из трав / Е. А. Тяпугин, В. К. Углин, В. Е. Никифоров, Л. И. Креминская // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 01. С. 41-43.
5. Овчинникова Н. И., Косарева А. В. Композиционный метод оценки времени между отказами сельскохозяйственной уборочно-транспортной системы // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 10. С. 46-55.
6. Посметьев В. И., Никонов В. О., Посметьев В. В. Результаты многофакторной оптимизации параметров исследуемых энергосберегающих систем, применяемых в лесовозном автомобильном транспорте // Лесотехнический журнал. 2020. № 3. С. 104-123.
7. Пути дальнейшей модернизации транспортных средств для АПК / Н. В. Бышов [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 123. С. 142-168.
8. Ряднов А. И., Фандеев С. Ю. Выбор высокоэффективной технологии уборки рулонов сена из суданской травы // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 1 (65). С. 370-380.
9. Ряднов А. И., Федоров А. В. Повышение надежности прицепа-зерновоза и расширение возможностей его использования // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 1 (65). С. 442-451.
10. Ряднов А. И., Шарипов Р. В., Алмазов И. В. Усовершенствованная грузовая платформа автомобиля ГАЗ-3302 "ГАЗЕЛЬ" // Сельский механизатор. 2015. № 5. С. 14.
11. Симдянкин А. А., Успенский И. А., Белю Л. П., Филюшин О. В. Повреждаемость плодов в результате транспортировки // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 2 (58). С. 346-356.
12. Степашкина А. С. Повышение эффективности использования автотранспортных средств за счет увеличения номинального объема кузова при выполнении зерноуборочных работ // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. 2021. № 2. С. 122-128.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
13. Energy efficiency analysis of drive integrated and energy recuperation system for hydraulic excavator boom / L. Xia, L. Quan, L. Ge, Y. Hao // Energ. Convers. Manage. 2018. Vol. 156. P. 680-687.
14. Increasing the safety of agricultural products during its transportation and unloading / N. V. Byshov, S. N. Borychev, A. A. Simdyankin, I. A. Yukhin, A. A. Golikov // ACM lnternational Conference Proceeding Series. 2018. P. 176-179.
15. Modal analysis and in-vestigation of torsion bar strength based on layer orientation angle using composite mate-rial / Miss AdhavMadhuri Vilas, D. S. Galhe, Hredaya Mishra // International Journal for Research in Applied Science Engineering Technology (IJRASET). 2018. Vol. 6. Is. VII. 16 p.
16. Modeling and Optimization Design of Hydraulically Interconnected Energy-regenerative Suspension / Chen Long, Zhang Chenglong, Wang Ruochen [et al.] // Nongye Jixie Xuebao. 2017. Vol. 48. Iss. 1. P. 303-308.
Информация об авторах Фандеев Сергей Юрьевич, младший научный сотрудник кафедры «Эксплуатация и технический сервис машин в АПК» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9894-6720. E-mail: fsy-03@mail.ru;
Ряднов Алексей Иванович, профессор кафедры «Эксплуатация и технический сервис машин в АПК» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), заслуженный работник высшей школы РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2364-4944. E-mail: alex.rjadnov@mail.ru.
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-69 TECHNOLOGICAL PROCESS OF THE EFFICIENCY OF OPERATION OF PUMPING EQUIPMENT USING A JET DEVICE ON THE SUCTION PIPELINE
D.V. Nikolaenko, Y.S. Urzhumova, V.B. Panov, S.A. Tarasyants, V.N. Shiryaev
Novocherkassk Engineering and Land Reclamation Institute named after A.K. Kortunov - the branch of the Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Don State Agrarian University»
Received 10.06.2022 Submitted 05.09.2022
Summary
The article presents a detailed description of the developed technological process for the efficiency of operation of pumping equipment using a jet apparatus on a suction pipeline, which makes it possible to use pumping station equipment in energy-saving and resource-saving modes.
Abstract
Introduction. The use of the residual head is possible both with positive and negative suction height with a difference in determining the head of the jet apparatus installed in the suction pipeline of the pumping equipment and, accordingly, the head of the main pump. Materials and methods. It is known that the marks of the axes of pumps operating with a positive suction height are above the level of the water source, determined by the permissible vacuum suction height. The technological process developed in the work makes it possible to use the pressure of jet devices with the necessary constant pressure and constant flow of a centrifugal pump at each flow selection point in the network. Start-up of pumping equipment is carried out if there are values of optimal parameters in the tabular or graphical versions. In this case, for example, the optimal parameters are given for the D1250-125 pump with d^ =660 mm и n=24,16 c_1. Before startup, the suction pipeline and the pump housing are filled with pumped water using a compressor and a jet apparatus. Results and conclusions. It was found that when calculating the flow energy before entering the suction pipe, the factory permissible vacuum suction height is not used, and the head loss should be deter-
