CC BY
5
5. Butenko A.F., Asaturyan A.V., Cheptsov S.M. Theoretical foundations of the process of operation of an experimental rotary grain thrower. Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2014; 101: 2037-2047.
6. Butenko A.F. Experimental determination of the parameters of the active feeder of the belt grain thrower. Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2015; 17(1): 17-21.
7. Butenko A.F., Asaturyan A.V., Sheshin A.I. To the theoretical justification of the active feeder in the design of
a belt grain thrower. The International Technical-Economic Journal. 2018; 6: 22-27.
8. Shukhanov S.N., Rykov I.G. Improvement of technical means for grain throwing. Tractors and agricultural machinery. 2011; 4: 17-19.
9. Shukhanov S.N. Improvement of the working process of grain throwers and grain loaders: abstract for the degree of Doctor of Technical Sciences // All-Russian Scientific Research and Technological Institute of Repair and Operation of the Machine and Tractor Fleet. M., 2012. 39 p.
Станислав Николаевич Шуханов, доктор технических наук, профессор, Shuhanov56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2134-6871
Александр Викторович Кузьмин, доктор технических наук, профессор, kuzmin_burgsha@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-5669-2232
Николай Васильевич Степанов, кандидат технических наук, доцент, mech@igsha.ru, https://orcid.org/0000-
0002-9994-620X
Анна Радионовна Сухаева, кандидат технических наук, доцент, suhaewa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-
0001-9994-7138
StanislavN. Shukhanov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Shuhanov56@mail.ru, https://orcid.org/0000-
0003-2134-6871
Alexander V. Kuzmin, Doctor of Technical Sciences, Professor, kuzmin_burgsha@mail.ru, https://orcid.org/0000-
0002-5669-2232
Nikolai V. Stepanov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, mech@igsha.ru, https://orcid.org/0000-0002-0173-620X
Anna R. Sukhaeva, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, suhaewa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-9994-7138
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 10.10.2022; одобрена после рецензирования 24.10.2022; принята к публикации 31.10.2022.
The article was submitted 10.10.2022; approved after reviewing 24.10.2022; accepted for publication 31.10.2022. -♦-
Научная статья УДК 632.982
Перспективные направления совершенствования и моделирования процесса протравливания семян машиной ПС-20
Сергей Николаевич Кокошин12, Владислав Игоревич Ташланов2,
Алексей Иванович Шеметов1
1 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
2 Уральский государственный университет путей сообщения, Тюмень, Россия
Аннотация. Продовольственная безопасность страны зависит не только от объёмов производства, но и запасов качественного зерна. К важнейшим факторам, определяющим объёмы производства и качество урожая зерновых культур, относится подготовка семян к посеву путём выполнения основной технологической операции - протравливания семян защитно-стимулирующими препаратами. Главными недостатками существующих конструкций протравливателей является неравномерность распределения семян по массе и по поверхности семян, завышенный расход рабочей жидкости. Кроме того, воздействие механических рабочих органов травмирует семенной материал, что снижает их всхожесть, урожайность и качество зерна. В статье проанализированы направления совершенствования и моделирования процесса протравливания семян машиной ПС-20 с целью повышения качества протравливания, уменьшения травмируемости семян и снижения энергоёмкости.
Ключевые слова: протравливатель семян, моделирование процесса, рабочий орган, протравливание, эффективность.
Для цитирования: Кокошин С.Н., Ташланов В.И., Шеметов А.И. Перспективные направления совершенствования и моделирования процесса протравливания семян машиной ПС-20 // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 6 (98). С. 115 - 121.
Original article
Promising directions for improving and modeling the process of seed etching machine PS-20
Sergey N. Kokoshin12, Vladislav I. Tashlanov2, Alexey I. Shemetov1
1 Northern Trans-Ural State Agricultural University, Tyumen, Russia
2 Ural State University of Railway Transport, Tyumen, Russia
Abstract. The country's food security depends not only on production volumes, but also on stocks of high-quality grain. The most important factors that determine the volume of production and the quality of grain crops include the preparation of seeds for sowing by performing the main technological operation - seed dressing with protective and stimulating drugs. The main disadvantages of the existing designs of treaters are the uneven distribution of seeds by weight and surface of the seeds, and an overestimated consumption of the working fluid. In addition, the impact of mechanical working bodies injures the seed material, which reduces their germination, yield and grain quality. The article analyzes the directions for improving and modeling the seed dressing process with the PS-20 machine in order to improve the quality of seed dressing, reduce seed damage and reduce energy consumption.
Keywords: seed dresser, process modeling, working body, dressing, efficiency.
For citation: Kokoshin S.N., Tashlanov V.I., Shemetov A.I. Promising directions for improving and modeling the process of seed etching machine PS-20. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 98(6): 115-121. (In Russ.).
Протравливание семян при их подготовке к посеву способствует снижению потерь за счёт уменьшения неблагоприятных факторов, действующих на семена. Исходя из аналитического обзора существующих конструкций протравливателей семенного материала и их рабочих органов, а также перспективных направлений в совершенствовании процесса протравливания, можно сделать следующий вывод, что эффективность протравливания зависит как от физико-механических свойств семян, свойств рабочей жидкости, так и от конструктивно-режимных параметров работы протравливателей [1].
К перспективным направлениям совершенствования технологии процесса протравливания семян зерновых культур относятся изменение подачи семян в зону протравливания, изменение или модернизация распыляющих устройств или конструкции камер протравливания.
При исследовании работы различных конструкций машин для протравливания семян зерновых культур прослеживается постоянный технологический цикл процесса, включающий в себя следующие операции: 1 - механическая подача семенного материала в камеру протравливания; 2 - дозирование препарата (рабочей жидкости), 3 -транспортирование препарата (рабочей жидкости) до обрабатываемого объекта и 4 - его распыление механическими распыляющими устройствами на мельчайшие частицы. При этом должно обеспечиваться равномерное распределение рабочей жидкости по поверхности семени и выдерживаться заданный расход рабочей жидкости на единицу обрабатываемой площади [2].
Материал и методы. Изучением вопроса совершенствования процесса протравливания занимались многие российские и зарубежные учёные. Например, А.В. Клочков (Белорусская ГСХА) утверждает, что обеспечение равномерно-
сти распределения семян и повышение качества протравливания в камере достигается путём вырезания на диске распределения семян С-образной прорези, что обеспечивает просыпание [3].
Повышение производительности и качественных показателей работы протравливания можно добиться путём совершенствования процесса взаимодействия рабочей жидкости с семенным материалом в камере протравливания [4].
Для анализа движения капли рабочей жидкости в камере протравливания необходимо представить модель, где капля в виде материальной точки массой т движется под инерциальной силой от вращающейся диск-форсунки. В основу изучения процесса была выбрана диск-форсунка машины ПС-20, движение капли по которой можно представить как движение материальной точки на трёх участках.
На первом участке движение происходит по прямой, условно в положительном направлении оси ОХ. На втором участке движение происходит вдоль наклонной прямой под углом а к оси абсцисс, и условно наклонную прямую выбираем в положительном направлении осей ХОУ.
На третьем участке материальная точка преодолевает точку отрыва, расположенную на радиусе диска, и пролетает под действием силы тяжести под углом а к горизонтальной плоскости параболическую траекторию. Схема движения изображена на рисунке 1.
На данном этапе важно понимать условие движения капли рабочей жидкости по вращающемуся диску:
^ ^гр.к. (1)
Результаты и обсуждение. Для определения инерционных сил вращающегося диска необходимо рассчитать угловую скорость с учётом передаточного отношения ременной передачи между шкивами двигателя и форсунки [4]:
Рис. 1 - Схема движения капли по поверхности диска-форсунки
Д
со
и =
ш.д.
'ш.ф.
О)
и =
Du = 1.
(2)
Ш.ф. Ш.д.
0,063
0,063
где шшд. - угловая скорость шкива двигателя; Шш.ф. - угловая скорость шкива диска-форсунки.
Тогда угловые скорости вращения вала двигателя и вала форсунки принимаем условно равными, возможным проскальзыванием ременной передачи пренебрегаем [4]:
2 • it • п„
Шш.д. — Шш.ф. —
Ь)ш.д. — Ыш.ф. —
60
2-3,14-3000 "60
(3)
= 314, с-1.
Исходя из приведённых выше расчётов, можем найти инерционные силы вращающегося диска-форсунки:
(4)
инерции и противодействующим им сил трения (рис. 2). Составим основное уравнение динамики, исходя из условно принятых начальных условий [5]:
йУл (125 V"1
та = М— = М— = 2_1Рц = ^и„.д. + РТр.к. (7)
Вводим декартову систему отсчёта, где ось Оу проходит через ось вращения тарелки, а ось Ох - в направлении положительного движения капли рабочей жидкости, как представлено на рисунке 2.
Начальные условия движения:
= Кь "о*1 = 0 м/с-
Тогда спроецируем основное уравнение динамики движения капли на ось Х и понизим её порядок производной:
(8)
dvxl
mar = М —г— = F„„ „ - Er,
dt1
1 ин.д. 1 тр.к.
^ин.д. = ОД • 3142 • 0,08 = 788,8, Н.
Определим силу трения рабочей жидкости (препарата) о поверхность диска-форсунки:
^тр.к. _ / ' Ш-К.рж. ' 9> (5)
^тр.к. = °'005 • 0,00005 • 9,81 = 2,45 • 10_6, Н.
Следовательно, условие выполняется, так как: ^и„.д. = 788,8, Н » = 2,45 • 10"6, Н.
Далее принимаем массу системы тел капли рабочей жидкости (препарата) и тарельчатой диск-форсунки, равную:
М = т^+ шк.р.ж. (6)
Для нахождения конечных координат материальной точки и её скорости в любой момент времени по известным начальным условиям и силам, действующим на данную точку, используем основное уравнение динамики, решая его прямую (основную) задачу.
Рассмотрим движение материальной точки по первому участку. Капля падает на горизонтальную плоскость тарелки и движется по горизонтальной плоскости под действием сил
Дважды интегрируя данное уравнение по времени, получаем уравнение положения капли по оси Ох на первом участке движения в любой момент времени:
(Уин.д. ^тр.к.) '
Хг =
2-М
■ + v0xl • ta + С2. (9)
Проверяем начальные условия при ^ = 0, = ио*1: С2 = х01 = Д^;
(Уин.д. ^тр.к.) '
Х^ — ■
2-М
■ + Uo*i-ti + *oi. (10)
По данному участку тело не движется по вертикальной оси Оу, следовательно, принимаем, что у = 0, а это значит, что У01 = 0; и0у1 = 0, м/с.
У
Ri
Fmp т Fuh
0
/уч
f
X
Рис. 2 - Схема движения материальной точки по первому участку форсунки
Рассмотрим движение капли на втором участке. Если капля падает или же достигает наклонной части тарелки, то материальная точка движется по наклонной плоскости тарелки под углом а к горизонтальной плоскости Ох под действием сил инерции и противодействующих им сил трения, реакции опоры, а также веса капли. Схема движения капли рабочей жидкости (препарата) по второму участку представлена на рисунке 3.
Составим основное уравнение динамики для второго участка:
Х-1
= М = М——| = > ^ 2 = йг2 <1г2г ¿.I 12
= ^ин.д. + ^тр.к. + N + тд.
Вводим декартову систему отсчёта, где ось Оу проходит параллельно оси вращения тарелки в конце первого участка, а ось Ох - в направлении положительного движения капли рабочей жидкости перпендикулярно оси Оу, как представлено на рисунке 3.
та ■
(11)
Рис. 3 - Схема движения материальной точки по второму участку форсунки
Спроецируем силы на ось Ох. Тогда уравнение динамики по оси Х будет выражено как:
dvx 2
тах eos а = M —— eos а = * dt2
= FH „д. eos а — F¡. pKi eos а — N cosa.
(12)
Путём интегрирования получаем уравнение положения капли по оси Ох на втором участке движения в любой момент времени:
С^ин.д. — ^гр.к. — ' 2
*2 =
2-М
+ vxl-t2 + C4. (13)
Проверяем начальные условия при Ьз = 0, Сз = их1: С4 = Х02 = К/2 - 1ъ где 11 - длина первого участка.
(^ин.д. — ^тр.к. — ■ 2
(14)
*2 =
горизонту, следовательно, будет происходить движение не только по оси х, но и по оси у.
Спроецируем силы на ось Оу. Тогда уравнение динамики по оси у будет выражено как:
Лу-ч
mav sin a = M , y dt
y 2
sin a =
.2 (15)
= FHH д sin a — ivp.K. sin a + Nsina — mg.
После преобразования получаем уравнение положения капли по оси Оу на втором участке движения в любой момент времени:
у2 = { д- Р \ „ sma) + (16)
+ип
2-М
и + св.
У г =
■+ (17)
Проверим начальные условия при Ьз = 0, Сб = У/, где у/ - это начальная координата у точки. (р -р +Ы-ЛЩ.+ 2
2-М +ЩУ1 • Ч + У1-
При достижении максимальных координат диска-форсунки: Х3 = Кф., уз = йф. наша материальная точка достигает точки отрыва от диск-форсунки и дальше летит с приобретённой скоростью по параболической траектории до стенок корпуса камеры протравливания - это и будет третий участок движения, схема которого представлена на рисунке 4.
Рис. 4 - Схема движения материальной точки по третьему участку
Уравнения движения по осям х и у примут
2-М
+vxi ■ t2 + (Ri2 - Zi).
Так как материальная точка на первом участке двигалась по горизонтальной плоскости, её координата у не изменялась и была равна 0, на втором же участке точка движется по наклонной поверхности, направленной под углом a к
вид:
dx з
=-г- = и*2 сое а; (18)
dt3
Уу3= — = ьу2вта-дЬ3. (19)
Исходя из составленных уравнений движения на каждом участке, мы можем составить общее уравнение движения капли в камере протравливания, что будет являться математической моделью движения, и, имея эту математическую модель движения капли, сможем определить зависимость конечных координат от различного рода факторов, влияющих на процесс протравливания машиной ПС-20 [б]:
11Í
x3 =
(Уин.д. ~ ^тр.к. ~ Ю ' ¿2
M
(^ИН.Д. ^Tp.K.) * + ^ + VOXl ,
f* — F
. ИН П ' ТГ
cos a £3 + йф;
Уз =
/ / ин.д. * тр.к. ' \
( +W-2M. ) v sin a /
(20)
М
- + u0yi I Sin a t3 -
9t
- — + Лф.,
где u0X:i = 0; voyi = 0.
Для удобства математическая модель движения капли была составлена в математическом пакете Microsoft Excel. Определим зависимость координаты по оси Оу от изменения угла наклона стенки тарельчатой форсунки к горизонтальной плоскости, зависимость представлена в виде графика на рисунке 5. Начальные условия - время движения капли ti = 0,01, c; радиус диска-форсунки, на который падала капля Ri = 0,031, м, ограничения в виде стенок камеры не учитываются.
Определим зависимость конечной координаты х от радиуса диск-форсунки протравливателя, на который падает капля в самом начале своего движения. Зависимость представлена для различного времени движения капли (t = 0,05; 0,01; 0,001, с) на рисунке 6, начальные условия - угол тарелки к горизонтальной плоскости a = 30°; ограничения в виде стенок камеры отсутствуют [7].
1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Зависимость координаты у от угла a при Ri =0,031 м; ti = 0,1
10
20
30
40
50
60
70 80 а°
Рис. 5 - Зависимость конечной координаты у от угла тарельчатой диск-форсунки
Xi, м
2,5
2,0
Зависисмость координаты Х от Ri при a = 30°
-*—*-
0,0--------------Ri, м
0,031 0,035 0,040 0,045 0,050 0,055 0,060 0,065 0,070 0,075 0,080
—•— t = 0,05 с —t = 0,01 с ^т— t = 0,001 с Рис. 6 - Зависимость координаты Х от начального положения на диск-форсунке
Определим зависимость конечной координаты у от радиуса тарелки диск-форсунки протравливателя, на который падает капля в самом начале своего движения. Зависимость представлена для различного времени движения капли (Ь = 0,05; 0,01; 0,001, с) на рисунке 7, начальные условия -угол тарелки к горизонтальной плоскости а = 30°;
Определим зависимость конечных координат Х и У от радиуса подачи жидкости на распыляющий диск при начальных условиях - угол тарелки к горизонтальной плоскости а = 30°; время движения капли ^ = 0,01, с. График зависимости изображён на рисунке 8.
Yi, м
0,25
0,2
Зависимость координаты Y от Ri при a = 30°
0 ■ ■ ■ ■ ■ ~■ ■ —■■"41 М, м
0,031 0,0350 0,04 0,045 0,05 0,055 0,06 0,065 0,07 0,075 0,08
—•— г = 0,05 с —г = 0,01 с —■— г = 0,001 с
Рис. 7 - Зависимость координаты У от начального положения на диск-форсунке
Положение капли относительно точки У', м отрыва при а = 30°, й = 0,01 с
0,05
0,045
0,04
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
Ri = 0,04 Ri = 0,035
= 0,045 j \Ri = 0,03
f Ri = 0,05
Ri 0,055 1
Ri = 0,0 65 1
4 Ri = 0 07
/
= 0,075 j
/
0,08
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 XI, м
Рис. 8 - Зависимость конечных координат
Для вычисления спектра распыления диск-форсункой внутри камеры протравливания на основе установленных зависимостей принимаем оптимальный радиус начального положения капли рабочей жидкости как можно ближе к оси вращения, т.е. Ri = 0,031, м. Тем самым обеспечивается максимально возможная скорость полёта капли, необходимая для образования тумана внутри камеры, обволакивающего ссыпающиеся семена, а также увеличивается спектр распыления жидкости внутри камеры, что обеспечивает нанесение препарата на семенной материал непосредственно распылением [8 - 10].
0,1
1,5
1,0
0,5
Согласно проведённому исследованию процесса протравливания семян внутри камеры базовой машины ПС-20, делаем вывод, что внутри камеры нанесение препарата происходит как непосредственным распылением рабочей жидкости на ссыпающиеся семена, так и образованием внутри камеры густого тумана, который обволакивает семена при дальнейшем их движении в выгрузное устройство [11].
Вывод. Мы предлагаем модернизацию дискового распылителя, которая будет направлена на совершенствование процесса протравливания внутри камеры, благодаря увеличению спектра распыления, что будет обеспечивать лучшее по сравнению с базовым распылителем, непосредственное нанесение препарата на семена, а также будет способствовать образованию тумана внутри камеры протравливания. В процессе создания опытной модели дискового распылителя были приняты следующие заключения:
- оптимальные углы диска-форсунки должны быть приняты в интервале от 0° до 30°;
- оптимальный радиус подачи препарата -максимально близко к оси вращения;
- с увеличением радиуса диска увеличивается конечная координата У и скорость капли.
С учётом движения капли внутри камеры протравливателя, конструкторских параметров базовой модели распыляющих дисков и необходимости расширить спектр распыления была создана модель диск-форсунки. На диске присутствуют два плавных перехода углов от 0° до 22°, и область спектра разбрызгивания находится в этом интервале (рис. 9).
Рис. 9 - 3D-модель предлагаемого распыляющего диска
Увеличенный диаметр диска обеспечивает каплю с большей скоростью по сравнению с базовыми решениями, а также позволяет капле передвигаться в направлении случайного наклона на диске, сохраняя это направление после отрыва.
Список источников
1. Информационный листок № 33 филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Тюменской области. О проведённом в 2021 году в Тюменской области фитосанитарном
мониторинге посевов сельскохозяйственных культур на наличие вредных объектов, имеющих карантинное значение в стране // ФГБУ Российский сельскохозяйственный центр: сайт [Электронный ресурс]. URL: https://clck.ru/ qCGqU (дата обращения: 08.06.2022)
2. Корнев С.М., Басуматорова Е.А Механизация и автоматизация процессов в растениеводстве // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (93). С. 131 - 134.
3. Определение основных показателей, характеризующих условия испытаний протравливателя семян / А.В. Казуров, О.Ю. Мачнева, А.А. Захаров и др. // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса России: сб. ст. Междунар. науч.-практич. конф. молодых учёных. Т. I. Пенза: РИО ПГСХА, 2016. С. 69 -72.
4. Клочков А.В., Шкуратов С.С. Обеспечение равномерности распределения семян в камере протравливания // Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения. 2018. № 1. С. 30 - 37.
5. Рожкова Т.В., Кокошин С.Н. Основы конструирования узлов и деталей машин: учебное пособие для студентов направлений подготовки: 35.03.06 «Агроин-женерия», 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» очной и заочной форм обучения. Тюмень: ГАУ Северного Зауралья,
2020. 94 с.
6. Кокошин С.Н., Кизуров А.С., Ташланов В.И. Схема управления адаптивной подвеской культиваторов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (84). С. 149 - 153.
7. Салахов И.М. Разработка и обоснование параметров пневмомеханического протравливателя семян зерновых культур: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Казань, 2014. 161 с.
8. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики: учеб. пособ. для вузов. 11-е изд., стер. СПб.: Лань. Ч. 1: Основной курс теоретической механики,
2021. 448 с
9. СТО АИСТ 10.4-2014. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для подготовки семян. Методы оценки функциональных показателей. М.: ФГНУ «РосНИИТиМ», 2015. 39 с.
10. Обоснование качества работы протравливателя семян с двухуровневым отражающим и распределяющим устройством / А.В Мачнев и др. // Наука и образование. 2019. Т. 2. № 4. С. 238.
11. Ступин В.А. Разработка и обоснование рациональных параметров барабанного протравливателя с кольцевыми вставками: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Уфа, 2021. 165 с.
References
1. Information sheet No. 33 of the Branch of the Federal State Budgetary Institution «Rosselkhozcenter» in the Tyumen region. On the phytosanitary monitoring of agricultural crops carried out in 2021 in the Tyumen region for the presence of harmful objects of quarantine significance in the country // Federal State Budgetary Institution Russian Agricultural Center: website [Electronic resource]. URL: https://clck.ru/qCGqU (date of access: 06/08/2022)
2. Kornev S.M., Basumatorova E.A. Mechanization and automation of processes in crop production. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 93(1): 131-134.
3. Determination of the main indicators characterizing the test conditions of the seed treater / A.V. Kazurov, O.Yu. Machneva, A.A. Zakharov et al. // Innovative ideas of young
researchers for the agro-industrial complex Russia: coll. Art. International scientific-practical. conf. young scientists. T. I. Penza: RIO PGSKhA, 2016. P. 69-72.
4. Klochkov A.V., Shkuratov S.S. Ensuring the uniform distribution of seeds in the dressing chamber. Design, use and reliability of agricultural machines. 2018; 1: 30-37.
5. Rozhkova T.V., Kokoshin S.N. Fundamentals of designing units and parts of machines: a manual for students of training areas: 35.03.06 «Agroengineering», 35.03.02 «Technology of logging and wood processing industries» full-time and part-time forms of education. Tyumen: State Agrarian University of the Northern TransUrals, 2020. 94 p.
6. Kokoshin S.N., Kizurov A.S., Tashlanov V.I. Scheme of control of the adaptive suspension of cultivators. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2020; 84(4): 149-153.
7. Salakhov I.M. Development and substantiation of the parameters of a pneumomechanical seed treater for grain crops: author. dis. ... Cand. Tech. Sci. Kazan, 2014. 161 p.
8. Buchholz N.N. Basic course of theoretical mechanics: textbook. allowance for universities. 11th ed., ster. St. Petersburg: Lan. Part 1: Basic course of theoretical mechanics, 2021. 448 p.
9. STO AIST 10.4-2014. Testing of agricultural machinery. Seed preparation machines. Methods for assessing functional indicators. M.: FGNU "RosNIITiM", 2015. 39 p.
10. Justification of the quality of the seed treater with a two-level reflective and distributing device / A.V. Machnev et al. Science and education. 2019; 4(2): 238.
11. Stupin V. A. Development and substantiation of rational parameters of a drum treater with ring inserts: author. dis. ... Cand. Tech. Sci. Ufa, 2021. 165 p.
Сергей Николаевич Кокошин, кандидат технических наук, доцент, kokoshinsn@gausz.ru, https://orcid. org/0000-0002-5560-7120
Владислав Игоревич Ташланов, преподаватель, tashlanov.vi@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-5071-3402
Алексей Иванович Шеметов, соискатель, shemetovai.22@mti.gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-6267-0745
Sergey N. Kokoshin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, kokoshinsn@gausz.ru, https://orcid. org/0000-0002-5560-7120
Vladislav I. Tashlanov, Lecturer, tashlanov.vi@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-5071-3402
AlexeyI. Shemetov, research worker, shemetovai.22@mti.gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-6267-0745
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 30.09.2022; одобрена после рецензирования 15.10.2022; принята к публикации 31.10.2022.
The article was submitted 30.09.2022; approved after reviewing 15.10.2022; accepted for publication 31.10.2022. -♦-
Научная статья УДК 66-933.4
Расчёт требуемой силы для захвата мясного сырья в усовершенствованном пресс-сепараторе ПС-500
Андрей Владимирович Богданов1, Максим Сергеевич Силков2,
Никита Владимирович Ломачинский3, Арина Владимировна Кузьмина3
1 Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия
2 Южно-Уральский государственный аграрный университет, Челябинск, Россия
3 ООО «КЭП Лаборатория вариаторов», Челябинск, Россия
Аннотация. Представлен механизм расчёта силы захвата мясного сырья захватным зубом шнека, возникающей при упругой деформации сырья в загрузочном бункере пресс-сепаратора ПС-500, что позволит уточнить мощностные характеристики машины. Сила захвата сырья определяется величиной его сжатия (величиной сжатия тушки птицы), углом поворота шнека и другими величинами. В статье предлагается расчётная схема, на основании которой получена аналитическая зависимость, показывающая, что сила захвата сырья захватным зубом шнека зависит от силы упругости сырья, действующей со стороны стенки бункера на сырьё, и силы трения сырья о стенку бункера. Полученные выражения могут быть использованы для расчёта силы захвата сырья в рассматриваемом и аналогичных пресс-сепараторах.
Ключевые слова: пресс-сепаратор, загрузочный бункер, шнек, захват, мясо птицы, механическая обвалка.
Для цитирования: Расчёт требуемой силы для захвата мясного сырья в усовершенствованном пресс-сепараторе ПС-500 / А.В. Богданов, М.С. Силков, Н.В. Ломачинский, А.В. Кузьмина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 6 (98). С. 121 - 126.
