CC BY
3
13. Пат. 123117 UA, МПК F03D3/06, F03D9/00, F03D7/06, F03D1/06, Н02К16/00, Н02К21/26. Когенерацшний BiTponapK пщвищеноТ продуктивности з ¡ндукцшними перетво-рювачами i сптьним в1троелектрогенератором / A.B. Жарков, В.Я. Жарков, С.Ю. Шевченко [та ¡н.]. - U201708721; заявл. 29.08.2017; опубл.12.02.2018, Бюл. №3.
References
1. Yudaev I.V. Opyt ispol'zovaniya VIE na sel'skih terri-toriyah i v rekreacionnyh zonah v regionah YuFO [Experience in the use of RES in rural areas and in recreational areas in the Southern federal district], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2015, No 1 (29), pp. 82-92. (In Russian)
2. Nikolaev V.G., Chernousova E.V., Yudaev I.V. Is-pol'zovanie vetroenergeticheskih stancij v APK Yuzhnogo federal'подо okruga [The use of wind power stations in the agricultural sector of the Southern federal district], Tehnika v seiskom hozyajstve, 2012, No 2, pp. 24-26. (In Russian)
3. Gribkov S.V., Rakitov S.A., Yudaev I.V. Mnogomo-dul'nye vetroenergeticheskie ustanovki v sistemah garantirovan-nogo elektrosnabzheniya [Multimodule wind power plants in systems of guaranteed power supply], Tehnika v seiskom hozyajstve, 2012, No 2, pp. 26-29. (In Russian)
4. Neodimoviye magnity. Kharakteristiki [Neodymium magnet. Characteristics] [Elektronnyy resurs], - Rezhim dostupa: http://tdm96.ru/?p=558. (In Russian)
5. Zharkov A.V. Vitroelekrogenerator [Wind power generator], pat. 201403035Y CN, MPK H02K16/02, H02K15/02, H02K3/28, H02K1/22, opubl.10.02.2010.
6. Zharkov A.V. Zharkov V.Ja. Kogeneracijnyj vitropark dlja privatnogo teplichno-parnikovogo kompleksu [Cogeneration wind farm for private greenhouse complex], Vistnik Khar'kivsko-go derzhavnogo tekhnichnogo universitety siiskogo gospo-darstva, Khar'kiv, 2010, Vyp. 102, pp. 48-49.
7. Zharkov A.V., Zharkov V.Ja. Kogeneracijni технологи використання ВДЕ в АПК [Cogeneration technologies of RES
use in agriculture], Naukovyi vistnik Tavryiskogo derzhavnogo agrotechnologichnogo university, Melitopol', 2017, Vip. 7, T. 1, pp. 109-117.
8. Zharkov A.V. Kogeneracijnyj vetropark dlja krestjans-kogo khozjaystva [Cogeneration wind farm for peasant farming], Vestnik agrarnoi nauki Dona, 2017, No 4 (40), pp. 52-60.
(In Russian)
9. Jon Twidell and Tony Weir. Renewable Energy Resources, London and New York, Taylor & Francis, 2006,601 p.
10. Zharkov A.V., Lomish V.S., Novah B.S. [Tak] Malo-potuzhnyj vitroelektrogenerator z dvodiskovim rotorom na postyi-nih magnitah [Low-power wind generator with a double-disc rotor on permanent magnets], pat. 116510 UA, MPK H02K21/26, H02K16/02, F03D7/06, F03D1/06, u201611807, zajavl. 22.11.2016, opubl. 25.05.2017, Bjul. No 10.
11. Zharkov A.V., Zharkov V.Ja., Novah B.S. Dvostator-nyi vitroelekrogenerator z diskovim zistavnim rotorom i postiynimi magnitami zbudzhennja [Two-stator wind power generator with a disk comparable rotor and permanent excitation magnets], pat. U201612174, zajavl. 01.12.2016, opubl. 25.05.2017, Bjul. No 10.
12. Zharkov A.V, Zharkov V.Ja., Novah B.S. Vitroener-goustanovka zi zminoju chastoti obertannja perekomutacijeju statornoi obmotki [Wind power plants with change of rotation frequency switching of stator winding], pat. 116497 UA, MPK H02K21/26, F03D7/06, F03D1/06. u201612024, zajavl. 28.11.2016, opubl. 25.05.2017, Bjul. No 10.
13. Zharkov A.V., Zharkov V.Ja., Shevchenko S.Ju. [ta in.]. Kogeneracijnyj vitropark pidvichenoii' produktivnosti z induk-cijnimi peretvorjuvachami i spilnim vitroelektrogeneratorom [High performance cogeneration wind farm with induction converters and general wind power generator], pat. 123117 UA, MPK F03D3/06, F03D9/00, F03D7/06, F03D1/06, H02K16/00, H02K21/26, u201708721, zajavl. 29.08.2017, opubl. 12.02.2018, Bjul. No 3.
Сведения об авторе
Жарков Антон Викторович - инженер, ООО «ЮБС-Холод», соискатель, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (Украина). Тел.: 8(050)343-41-80. E-mail: tosha_vict@mail.ru/
Information about the author
Zharkov Anton Viktorovich - engineer, Lid «UBC-Kholod», applicant, National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute» (Ukraine). Phone: 8(050)343-41-80. E-mail: tosha_vict@mail.ru.
УДК 631.354.2.076
ОЦЕНКА УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОЁМКОСТИ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ВОРОХА НА ПАЛЬЦЕВОЙ РЕШЁТКЕ СТРЯСНОЙ ДОСКИ
© 2018 г. Е.Е. Петров, Ю.В. Панов, П.В. Токарев
Основным способом уборки зерновых культур является комбайновый, в котором главная роль принадлежит зерноуборочному комбайну. Одной из важнейших систем зерноуборочного комбайна является воздушно-решётная очистка. Несмотря на проводимые исследования, мировая практика не внесла принципиальных изменений в классическую схему воздушно-решетной очистки. Рассматривая конструкции традиционных и нетрадиционных очисток, стоит отметить, что повышение качества сепарации зерна у современных производителей достигается, главным образом, путём увеличения площадей очисток, что приводит к повышению металлоёмкости. Повысить эффективность технологического процесса сепарации в воздушно-решётной очистке можно за счёт его лучшей организации на пальцевой решётке стрясной доски. Существенными недостатками применяемых в настоящее время пальцевых решёток являются низкое качество технологического процесса сепарации вследствие его низкой организации, а также сложность конструкции. Это обуславливает необходимость проведения исследований и создания пальцевой решётки, обеспечивающей повышение эффективности технологического процесса сепарации. В статье обоснована актуальность создания математической модели для оценки удельной энергоёмкости процесса сепарации при её использовании в качестве критерия, характеризующего качество функционирования экспериментальной пальцевой решётки стрясной доски зерноуборочного комбайна. Описаны методика и условия исследования. Приведены результаты ис-
следований и выполнен их анализ. Сделано заключение об адекватности полученных уравнений в виде полинома второй степени, характеризующих зависимость удельной энергоёмкости процесса сепарации от рассматриваемых факторов, что позволяет использовать их в качестве математических моделей процесса сепарации на экспериментальной пальцевой решётке стрясной доски зерноуборочного комбайна.
Ключевые слова: процесс сепарации, качество функционирования, пальцевая решётка, теория планирования эксперимента, математическая модель.
The main way of harvesting grain crops is harvesting, in which the main role belongs to a combine harvester. One of the most important systems of a grain-harvesting combine is air-grating cleaning. Despite the ongoing research, the world practice did not make any fundamental changes to the classical air-screening scheme. Considering the designs of traditional and non-traditional cleanings, it is worth noting that improving the quality of grain separation from modern manufacturers is achieved, mainly, by increasing the area of purification, which leads to an increase in the metal capacity. It is possible to increase the efficiency of the separation process in air-grate cleaning due to its better organization on the finger grate of the transport board. The essential disadvantages of the currently used finger grids are the poor quality of the separation process, due to its low organization, as well as the complexity of the design. This causes the need for research and the creation of finger grating, which increases the efficiency of the separation process. The article substantiates the urgency of creating a mathematical model for estimating the specific energy intensity of the separation process, when used as a criterion characterizing the quality of the experimental finger grate operation of a grain harvester harvesting harvester. The methods and conditions of the study are described. The results of the research are presented and their analysis is performed. A conclusion is made on the adequacy of the equations obtained, in the form of a polynomial of the second degree, which characterize the dependence of the specific energy intensity of the separation process on the factors considered, which makes it possible to use them as mathematical models of the separation process on the experimental finger grate of a combine harvester.
Keywords: separation process, quality of functioning, finger grating, theory of experimental planning, mathematical model.
Введение. Воздушно-решётная очистка - одна из важнейших систем зерноуборочного комбайна. Однако, несмотря на проводимые исследования, мировая практика не внесла принципиальных изменений в классическую схему воздушно-решетной очистки. Современные производители, в целях повышения качества сепарации зерна, увеличивают площади очисток, что приводит к росту металлоёмкости. Повысить эффективность технологического процесса сепарации в воздушно-решётной очистке можно за счёт его лучшей организации на пальцевой решётке стрясной доски. Применяемые в настоящее время пальцевые решётки обладают рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются низкое качество технологического процесса сепарации вследствие его низкой организации, а также сложность конструкции. Это обуславливает необходимость проведения исследований и создания пальцевой решётки, обеспечивающей повышение эффективности технологического процесса сепарации.
Для повышения эффективности проводимых исследований необходимо использовать математическую теорию планирования эксперимента. Применение математической теории планирования эксперимента предусматривает нормальный закон распределения
параметров, характеризующих качество функционирования пальцевой решётки [1].
Качество функционирования пальцевой решётки оценивается комплексом параметров, например: коэффициентами дробления, прохода, засорённости зерна и удельной энергоёмкостью процесса сепарации.
Одним из наиболее существенных параметров, характеризующих качество функционирования пальцевой решётки, является удельная энергоёмкость процесса сепарации. Поэтому создание математической модели, определяющей влияние конструктивных параметров пальцевой решётки зерноуборочного комбайна на удельную энергоёмкость процесса сепарации, является актуальной задачей.
Целью данного исследования являлось создание математической модели, определяющей влияние конструктивных параметров пальцевой решётки зерноуборочного комбайна на удельную энергоёмкость процесса сепарации.
Материал и методика исследования. Для исследования комплексного взаимодействия необходимо создать кибернетическую модель системы (факторы - условия - объект исследования - параметры), его отражающую.
Факторы и уровни их варьирования представлены в таблице 1.
Фактор Кодовое обозначение Уровни факторов
xi=-1 xi=0 xi=+1
Длина пальцевой решётки 1, мм Х1 100 300 500
Шаг установки рабочих элементов пальцевой решётки 5, мм Х2 15 20 25
Ширина щели Ь, мм хз 4 8 12
Угол установки скатов к горизонтальной плоскости решётки а,° Х4 35 45 55
Угол установки пальцевой решётки относительно стрясной доски /3, ° Х5 -10 0 +10
Таблица 1 - Факторы и уровни их варьирования в натуральных переменных
В качестве условий исследования рассматри- Кибернетическая модель системы (факторы-условия-
вались: объект исследования - параметры), иллюстрирующая
- состав и свойства приведенного вороха [2]; их взаимосвязь, представлена на рисунке 1.
- режимы работы объекта исследования.
Условия
Состав и свойства п
приведенного вороха
Параметры
Ь - ширина щели пальцевой решётки; 5 - шаг установки рабочих элементов пальцевой решётки; с?-угол установки скатов к горизонтальной плоскости решётки; /3-угол установки пальцевой решётки относительно стрясной доски; I - длина пальцевой решётки; п - частота колебаний пальцевой решётки; А - амплитуда колебаний пальцевой решётки; У-скорость воздушного потока, создаваемого вентилятором; шо - удельная энергоёмкость процесса сепарации Рисунок 1 - Блок-схема кибернетической модели системы
Исследования, представленные в [3, 4], проводились на стенде с экспериментальной пальцевой решёткой. Схема пальцевой решётки представлена на
рисунке 2. В ходе исследований рассматривалась энергетика процесса сепарации только на пальцевой решётке.
1 - рабочий элемент; 2 - гребень; 3 - скат с насечками; 4 - щель; 5 - угол установки ската к горизонтальной плоскости пальцевой решётки Рисунок 2 - Схема пальцевой решётки
Анализ литературных источников [5, 6] и практика решения задач с помощью методов планирования эксперимента показывают, что в большинстве случаев процесс сепарации невозможно описать математической моделью первого порядка ввиду её неадекватности. Значительная кривизна поверхности отклика, как правило, не позволяет описывать её уравнением даже в весьма узкой области факторного пространства. В таких случаях необходимо описывать исследуемый процесс с помощью полиномов более высоких порядков, например, второго, имеющего вид: к к к
У = Ь0 + + ТаЪПХ< + ТаЪЦХ1ХГ
!=1 !=1 . I
где Ьо, Ь/, Ьц, Ь] - коэффициенты, характеризующие силу влияния свободных, линейных, квадратичных и эффектов взаимодействия членов уравнения.
Существует множество планов эксперимента, решающих определённые задачи. При выборе вида плана для конкретного эксперимента необходимо использовать характерный показатель решения задачи, по значению которого оценивается оптимальность найденного решения, то есть, максимальное удовлетворение поставленных требований. Таким показателем является критерий оптимальности плана - мера эффективности плана.
В настоящее время используется свыше 20 различных критериев оптимальности планов [7], которые подразделяются на две основные группы. К первой относят критерии, связанные с ошибками оценок коэффициентов [8, 9, 10]. Они используются при реше-
нии задач выделения доминирующих (наиболее значимых) параметров на начальных этапах решения оптимизационных задач или для выявления несущественных параметров в задачах восстановления закономерности функционирования объекта. Ко второй относятся критерии, связанные с ошибкой оценки поверхности отклика [8, 9, 10]. Они используются при решении задач описания поверхности отклика, определения ограничений на значения параметров.
Ввиду того, что для оптимизации параметров технологического процесса сепарации требуется наиболее точное описание поверхности отклика, наиболее предпочтительным является критерий 6-оптималь-ности. Из всего множества 6-оптимальных планов или близких к ним по свойствам, с учётом количества рассматриваемых факторов, наиболее предпочтительным является план Хартли На5. Этот план имеет минимальное количество опытов и предпочтительные статистические характеристики, по сравнению с аналогичными планами, поэтому рекомендуется для создания моделей в виде полинома второго порядка [8,11].
Матрица плана На5 в кодированных переменных, а также результаты экспериментов представлены в таблице 2.
Согласно принятому плану было реализовано 27 опытов. Для уменьшения систематических ошибок опыты проводились в случайном порядке. Каждый опыт дублировался три раза.
Проверка полученных значений оценок дисперсий параллельных опытов на однородность по критерию Кохрена показала, что при выбранном уровне значимости а=0,05 и степенях свободы числителя fr = 2 и знаменателя fo = 27 расчетные значения Gp меньше критического значения GK= 0,21 [12], следовательно, гипотеза об однородности дисперсий параллельных опытов справедлива.
После определения оценок коэффициентов, их характеристик и исключения функций из уравнений при статистически незначимых коэффициентах, уравнение регрессии для удельной энергоёмкости процесса сепарации приняло вид:
У^ =-0,46511553Xj2 +0,00000075x2 + 0,00000075х32 +0,00000075х42 +
+ 0,427449\6х25 +2,79092093^ -2,09319070х2 -1,62803721х3 - (1)
-1,16288372х4 + 2,52067330х5 +24,88869670.
По полученному уравнению были рассчитаны значения удельной энергоёмкости процесса сепарации, представленные в таблице 2.
Проверка полученных уравнений на адекватность по Р-критерию показала, что при выбранном уровне значимости а=0,05 и соответствующих степе-
нях свободы fad и fe расчетные значения Fp меньше критического значения FK. Следовательно, гипотеза об адекватности уравнений справедлива.
После преобразования уравнение регрессии для удельной энергоёмкости процесса сепарации, в натуральных переменных, приняло вид:
о)0 = -0,00001163Z2 + 0,00000003S2 +0,0000000»2 +0,00000001а2 +
+ 0,00427449/?2 + 0,02093134 L - 0,41863934 S - 0,40701006 b - (2)
-0,11628905 or + 0,25206733 ß + 36,51.
Данное уравнение даёт возможность рассчитать значения удельной энергоёмкости процесса сепарации для любых точек, находящихся внутри области изучаемого факторного пространства.
На основании экспериментальных данных (таблица 2) были построены графические зависимости, представленные на рисунке 3.
Таблица 2 - Матрица плана и результаты экспериментов
Номер опыта Уровни факторов Удельная энергоёмкость процесса сепарации
Xi Х2 Хз Х4 Х5 У со0 У <в0
1 -1 -1 -1 -1 +1 29,46 29,46
2 +1 -1 -1 -1 -1 30,00 24,42
3 -1 +1 -1 -1 -1 20,23 20,24
4 +1 +1 -1 -1 +1 30,85 25,28
5 -1 -1 +1 -1 -1 21,16 26,75
6 +1 -1 +1 -1 +1 31,78 31,79
7 -1 +1 +1 -1 +1 22,01 27,60
8 +1 +1 +1 -1 -1 22,55 22,56
9 -1 -1 -1 +1 -1 22,09 22,10
10 +1 -1 -1 +1 +1 32,71 27,14
Окончание таблицы 2
11 -1 +1 -1 +1 +1 22,94 22,95
12 +1 +1 -1 +1 -1 23,48 17,91
13 -1 -1 +1 +1 +1 23,87 29,46
14 +1 -1 +1 +1 -1 24,41 24,42
15 -1 +1 +1 +1 -1 14,65 20,24
16 +1 +1 +1 +1 +1 25,27 25,28
17 -1 0 0 0 0 21,62 24,42
18 +1 0 0 0 0 27,21 24,42
19 0 -1 0 0 0 26,97 26,98
20 0 +1 0 0 0 22,79 22,80
21 0 0 -1 0 0 26,51 23,73
22 0 0 +1 0 0 23,25 26,05
23 0 0 0 -1 0 26,04 26,05
24 0 0 0 +1 0 23,72 23,73
25 0 0 0 0 -1 22,79 22,80
26 0 0 0 0 +1 27,83 27,84
27 0 0 0 0 0 24,88 24,89
Рисунок 3 - Зависимость удельной энергоёмкости процесса сепарации от длины и шага установки рабочих элементов пальцевой решётки
Результаты исследований и их обсуждение. При исследовании влияния рассматриваемых факторов, в области интереса на удельную энергоёмкость процесса сепарации, установлено:
- статистически значимыми, в рассматриваемом диапазоне, оказались оценки всех факторов;
- длина пальцевой решётки I существенно влияет на удельную энергоёмкость процесса, на что указывают оценки коэффициентов членов уравнения при х? (1). При этом, с возрастанием значений длины пальцевой решётки, происходит возрастание значений удельной энергоёмкости процесса по квадратичной зависимости, на что указывает существенная оценка коэффициента члена уравнения при х-)2 (1);
- шаг установки рабочих элементов пальцевой решётки 8 существенно влияет на удельную энергоёмкость процесса, на что указывают оценки коэффициентов членов уравнения при х? (1). При этом, с измене-
нием значений шага установки рабочих элементов пальцевой решётки, происходит изменение значений удельной энергоёмкости процесса по квадратичной зависимости, на что указывает существенная оценка коэффициента члена уравнения при хг2 (1);
- ширина щели Ь существенно влияет на удельную энергоёмкость процесса, на что указывают оценки коэффициентов членов уравнения при хз (1). При этом, с возрастанием значений ширины щели, происходит возрастание значений удельной энергоёмкости процесса по квадратичной зависимости, на что указывает существенная оценка коэффициента члена уравнения прихз2(1);
- угол установки скатов к горизонтальной плоскости решётки а существенно влияет на удельную энергоёмкость процесса, на что указывают оценки коэффициентов членов уравнения при Х4 (1). При этом, с изменением значений угла установки скатов к плоскости ре-
шётки, происходит изменение значений удельной энергоёмкости процесса по квадратичной зависимости, на что указывает существенная оценка коэффициента члена уравнения при х/ (1);
- угол установки пальцевой решётки, относительно стрясной доски ß, существенно влияет на удельную энергоёмкость процесса, на что указывают оценки коэффициентов членов уравнения при хэ (1). При этом, с возрастанием значений угла установки пальцевой решётки, относительно стрясной доски, происходит возрастание значений удельной энергоёмкости процесса по квадратичной зависимости, на что указывает существенная оценка коэффициента члена уравнения при Х52(1).
Вывод. Анализ результатов опытов и расчётов, уравнений (1) и (2) и графических зависимостей показал, что полученные уравнения в кодированных и натуральных переменных, в виде полинома второй степени, адекватно, по критерию Фишера, характеризуют зависимость удельной энергоёмкости процесса сепарации от рассматриваемых факторов при уровне значимости 0=0,05. Поэтому они могут служить в качестве математических моделей процесса сепарации на пальцевой решётке зерноуборочного комбайна. Полученная математическая модель может служить основой для создания методики инженерного расчёта конструктивных параметров пальцевой решётки, что может быть полезно для НИИ и предприятий, занимающихся проектированием и производством сельскохозяйственной техники, в частности комплектующих к воздушно-решётным очисткам зерноуборочных комбайнов.
Литература
1. Петров, Е.Е. Определение закона распределения плотности вероятностей значений коэффициента засорённости зерна на экспериментальной пальцевой решётке стрясной доски зерноуборочного комбайна / Е.Е. Петров II Вестник аграрной науки Дона. - 2018. - № 2 (42). - С. 22-26.
2. Петров, Е.Е. Обоснование состава и свойств вороха, поступающего со стрясной доски на пальцевую решётку, при моделировании процесса сепарации в лабораторных условиях / Е.Е. Петров, A.B. Бутовченко, Б.Г. Шаповал II Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 11-й Международной научно-практической конференции. - Ростов-на-Дону, 2018. - С. 20-22.
3. Пат. 178042 РФ, МПК A01F 12/44, A01D 41/12. Пальцевая решётка стрясной доски / Петров Е.Е., Бутовченко A.B., Шаповал Б.Г.; заявитель и патентообладатель Донской государственный технический университет.
№ 2017143933; заявл. 15.12.2017; опубл. 21.03.2018, Бюл. №9.
4. Петров, Е.Е. Стенд для исследования процесса сепарации вороха на пальцевой решётке стрясной доски зерноуборочного комбайна / Е.Е. Петров, Б.Г. Шаповал II Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2018.-№ 3 (57).
5. Драйнер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Драйнер, Г. Смит. - М.: Статистика, 1973. - 392 с.
6. Евдокимов, Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю.А. Евдокимов, В.И. Колесников, А.И. Тетерин. - М.: Наука, 1980. - 228 с.
7. Зедгинидзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зедгинидзе. -М.: Наука, 1976.-390 с.
8. Вознесенский, В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях/ В.А. Вознесенский. - М.: Статистика, 1974. -192 с.
9. Маркова, Е.В. Комбинаторные планы в задачах многофакторного эксперимента / Е.В. Маркова, А.В. Лисен-ков.-М.: Наука, 1979.-345 с.
10. Методика статистической обработки эмпирических данных. Руководящие технические материалы. - М.: Стандартгиз, 1966.-100 с.
11. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 280 с.
12. Голикова, Т.И. Построение на кубе планов второго порядка, близких к Б-оптимальным / Т.И. Голикова, Н.Г. Микешина, В.В. Налимов II Заводская лаборатория. -1967,-№7.-С. 847-852.
References
1. Petrov Е.Е. Opredelenie zakona raspredeleniya plot-nosti veroyatnostej znachenij koefficienta zasoryonnosti zerna na eksperimental'noj pal'cevoj reshyotke stryasnoj doski zernoubo-rochnogo kombajna [Determination of the law of distribution of density of probability variety values of grain impurity coefficient on experimental finger grants of the friction board], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2018, No 2 (42), pp. 22-26. (In Russian)
2. Petrov E.E., Butovchenko A.V., Shapoval B.G. Obos-novanie sostava i svojstv voroha, postupajushhego so strjasnoj doski na pal'cevuju reshjotku, pri modelirovanii processa separa-cii v laboratornyh uslovijah [Justification of the composition and properties of the heap arriving from the striking board to the finger grid, when modeling the separation process in the laboratory], materialy 11-i Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konfe-rencii «Sostojanie i perspektivy razvitija seiskohozjajstvennogo mashinostroenija», 2018, pp. 20-22. (In Russian)
3. Petrov E.E., Butovchenko A.V., Shapoval B.G. Pal'ce-vaja reshjotka strjasnoj doski [Finger grate board], pat. 178042 RF, MPK A01F 12/44, A01D 41/12, zayavitel' i patentoobladatel' Donskoy gosydarstvennyj tehnicheskyj universitet, No 2017143933; zayavl. 15.12.2017; opubl. 21.03.2018, Bjul. No 9. (In Russian)
4. Petrov E.E., Shapoval B.G. Stend dlya issledovaniya processa separacii voroha na pal'cevoj reshyotke stryasnoj doski zernouborochnogo kombajna [Stand for investigation of the process of separation of heaps on the finger grate of the striking board of a combine harvester], Vestnik Voronezhskogo gosu-darstvennogo agrarnogo universiteta, 2018, No 3 (57).
(In Russian)
5. Drainer N., Smith H. Prikladnoj regressionnyj analiz [Applied regression analysis], M., Statistika, 1973, 392 p.
(In Russian)
6. Evdokimov Y.A., Kolesnikov V.I., Teterin A.I. Planiro-vanie i analiz eksperimentov pri reshenii zadach treniya i iznosa [Planning and analysis of experiments in solving problems of friction and wear], M., Nauka, 1980, 228 p. (In Russian)
7. Zedginidze I.G. Planirovanie eksperimenta dlya issledovaniya mnogokomponentnyh sistem [Planning an experiment to study multicomponent systems], M., Nauka, 1976, 390 p.
(In Russian)
8. Voznesenskij V.A. Statisticheskie metody planirova-nija eksperimenta v tehniko-ekonomicheskih issledovanijah [Statistical methods of experiment planning in technical and economic studies], M., Statistika, 1974,192 p. (In Russian)
9. Markova E.V., Lisenkov A.V. Kombinatornye plany v zadachah mnogofaktornogo eksperimenta [Combinatorial Plans in Multivariate Experiment Problems], M., Nauka, 1979, 345 p.
(In Russian)
10. Metodika statisticheskoj obrabotki empiricheskih dannyh [The method of statistical processing of empirical data], Rukovodjashhie tehnicheskie materialy, M., Standartgiz, 1966, 100 p. (In Russian)
11. Adler Ju.P., Markova E.V., Granovskij Ju.V. Planiro-vanie eksperimenta pri poiske optimal'nyh uslovij [Planning an experiment when searching for optimal conditions], M., Nauka, 1976, 280 p. (In Russian)
12. Golikova T.I., Mikeshina N.G., Nalimov V.V. Post-roenie na kube planov vtorogo poryadka, blizkih k B-optimal'nym [The construction on the cube of second-order plans close to the B-optimal], Zavodskaya laboratoriya, 1967, No 7, pp. 847-852. (In Russian)
Сведения об авторах
Петров Евгений Евгеньевич - аспирант кафедры «Проектирование и технический сервис транспортно-технологических систем», ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» (г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация). Тел.: +7-904-504-33-99. E-mail: patka4@mail.ru.
Панов Юрий Викторович - старший преподаватель кафедры «Информационные технологии», ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» (г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация). Тел.: +7-908-503-98-63. E-mail: u-panov@yandex.ru.
Токарев Павел Викторович - студент, ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» (г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация). Тел.: +7-906-460-64-81. E-mail: tokarev-pavel1995@mail.ru.
Information about the authors Petrov Evgeniy Evgenievich - postgraduate student of the Designing and technical service of transport-technological systems department, FSBEI HE «Don StateTechnical University» (Rostov-on-Don, Russian Federation). Phone: +7-904-504-33-99. E-mail: patka4@mail.ru.
Panov Yuriy Viktorovich - senior lecturer of the Information technology department, FSBEI HE «Don State Technical University» (Rostov-on-Don, Russian Federation). Phone: +7-908-503-98-63. E-mail: u-panov@yandex.ru.
Tokarev Pavel Viktorovich - student, FSBEI HE «Don State Technical University» (Rostov-on-Don, Russian Federation). Phone: +7-906-460-64-81. E-mail: tokarev-pavel1995@mail.ru.
УДК 631.316.2
РАЗРАБОТКА КУЛЬТИВАТОРА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАВЕСНОГО КМН-4-01
© 2018 В.И. Хижняк, Е.И. Хлыстов, В.В. Щирое, А.С. Захаров, В.А. Богомягких, Н.П. Алексенко
Культиватор многофункциональный навесной КМН-4-01 разработан в Азово-Черноморском инженерном институте ФГБОУ ВО Донской ГАУ и изготавливается ООО «Таганрогсельмаш». Целью разработки является расширение функциональных возможностей рабочих органов культиватора. Культиватор многофункциональный применяется для обработки почвы при реализации минимальной, нормальной и интенсивной технологий по возделыванию сельскохозяйственных культур. Для проведения различных обработок почвы на культиваторе используются рабочие органы, которые могут быть образованы различными сочетаниями следующих съемных элементов: долото (обычное или оборотное), корпус с правым и левым лезвием, отвал. При комплектации рабочих органов оборотным долотом и корпусом с правым и левым лезвиями культиватор обеспечивает сплошное рыхление почвы без оборота с полным подрезанием сорных растений. Когда на стойку крепится одно долото, культиватор обеспечивает глубокое рыхление почвы (до 16 см) без оборота и вычесывание корнеотпрысковых сорных растений, а при дополнительно установленном отвале дополнительно проводится частичный оборот пласта, что важно при работе по стерневым фонам. Основой исследования являются лабораторно-полевые испытания, направленные на выявление качественных показателей выполнения технологического процесса разработанного культиватора для его совершенствования. Лабораторно-полевые испытания культиватора КМН-4-01 были проведены ФГБУ «Северо-Кавказская МИС» в 2017 году. Получены результаты исследования и проведен их анализ. Были выявлены достоинства и недостатки предложенной конструкции культиватора, намечены пути совершенствования конструкции. Культиватор КМН-4-01 рекомендован к применению в сельскохозяйственном производстве после устранения недостатков, выявленных при проведении испытаний.
Ключевые слова: культиватор, долото, правое и левое лезвия, трансформируемый почвообрабатывающий рабочий орган, глубина обработки почвы, качество обработки почвы.
Multifunctional hinged cultivator KMN-4-01 developed in Azov-Black Sea Engineering Institute of the Don State Agrarian University and manufactured LLC «Taganrogselmash». The purpose of the development is to expand the functionality of the working bodies of the cultivator. Multi-functional cultivatoris used for tillage in the implementation of minimum, normal and intensive technologies for the cultivation of crops. To carry out various soil treatments on the cultivator, working bodies are used, which can be formed by various combinations of the following removable elements: a chisel (normal or reverse), a body with a right and left blade, a blade. When completing the working bodies with a turning bit and a body with right and left blades, the cultivator provides a continuous loosening of the soil without turning with a complete undercutting of weeds. When one chisel is attached to the rack, the cultivator provides deep loosening of the soil (up to 16 cm) without rotation and combing of root-spraying weeds, and with an additional set blade, a partial turnover of the formation is additionally carried out, this is important when working on stubble backgrounds. The basis of the researchis laboratory and field tests aimed at identifying qualitative indicators of the technological process of the developed cultivator for its im-
