CC BY
26
7. Bilko A.M. Agriculture of the Amur region: analysis of the main development trends. Far East Agrarian Bulletin. 2017. 43(3): 213-214.
8. Gorlov A.V., Reimer V.V., Gorlova E.E. Strategic analysis of development. agricultural sector of the regional
economy (on the example of the Amur region). International Agricultural Journal. 2019. 4: 43-47.
9. Sukhomirov G.I. Investments and state support of agriculture in the Far Eastern Federal District. Problems of Territory's Development. 2015; 79(5): 165.
Роман Олегович Сурин, аспирант, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7667-551Х
Сергей Васильевич Щитов, доктор технических наук, профессор, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Евгений Евгеньевич Кузнецов, доктор технических наук, доцент, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
Roman O. Surin, postgraduate, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7667-551Х
Sergey V. Shchitov, Doctor of Technical Sciences, Professor, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-2409-450X
Evgeny E. Kuznetsov, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0725-4444
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 09.12.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 09.12.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023. -♦-
Научная статья
УДК 636:004.031.2
Разработка роботизированной системы обеспечения основных технологических процессов на птицеферме - «Умная ферма»*
Георгий Георгиевич Класнер, Владимир Сергеевич Пашинский
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Аннотация. В сравнительном аспекте рассмотрены различные технологии, применяемые при разведении сельскохозяйственной птицы, выращиваемой при напольном содержании. Проведён сравнительный анализ этих технологий и технологий с применением работизированной техники. Представлены четыре запатентованные роботизированные системы для выполнения технологических операций по выращиванию сельскохозяйственной птицы по технологии «Умная ферма»: робот-поильщик, робот-кормушка, робот - ворошитель подстилочного материала и робот - сборщик яиц. Проанализирована работа работизированных систем. На примере робота-поильщика рассчитана экономическая эффективность применения робототехники на современных птицефермах. Доказано, что при вводе в эксплуатацию средств роботизации затраты труда на 1 ц продукции снизятся на 6,6 %, продуктивность птицефабрики увеличится на 13 ц продукции в год, ежегодная прибыль вырастет на 216700 руб., а срок окупаемости капиталовложений составит 8 мес. Эти данные говорят о целесообразности использования роботизированных систем на птицефабриках.
Ключевые слова: птицеферма, напольное содержание птицы, роботизация, автоматизация, «умная ферма».
Для цитирования: Класнер Г.Г., Пашинский В.С. Разработка роботизированной системы обеспечения основных технологических процессов на птицеферме - «Умная ферма» // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 179 - 185.
Original article
Development of a robotic system for ensuring the main technological processes at a poultry farm - "Smart farm"
Georgy G. Klasner, Vladimir S. Pashinsky
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Abstract. In a comparative aspect, various technologies used in the breeding of poultry reared in the floor are considered. A comparative analysis of these technologies and technologies with the use of work equipment has been carried out. Four patented robotic systems are presented for performing technological operations for
* Исследование проведено при финансовой поддержке конкурса по отбору обучающихся Кубанского ГАУ для грантовой поддержки выполняемых научно-исследовательских проектов в рамках реализации Программы развития Кубанского ГАУ на 2021 -2030 гг.
growing poultry using the Smart Farm technology: a waterer robot, a feeder robot, a bedding material agitator robot and an egg picker robot. The work of the working systems is analyzed. On the example of a robot-drinker, the economic efficiency of the use of robotics on modern poultry farms is calculated. It has been proven that when robotization tools are put into operation, labor costs per 1 centner of products will decrease by 6.6 %, the productivity of the poultry farm will increase by 13 centners of products per year, the annual profit will increase by 216,700 rubles, and the payback period will be 8 months. These data indicate the feasibility of using robotic systems in poultry farms.
Keywords: poultry farm, floor keeping of poultry, robotization, automation, "smart farm".
For citation: Klasner G.G., Pashinsky V.S. Development of a robotic system for ensuring the main technological processes at a poultry farm - "Smart farm". Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 179-185. (In Russ.).
Отрасль промышленного птицеводства - одна из основных составляющих продовольственной безопасности России. На данный момент отрасль переживает этап перехода на полную автоматизацию всех технологических процессов. Начало своего развития данная отрасль берёт в 1962 г., когда были осуществлены первые механизированные технологические решения для напольного содержания птицы, а уже в 1965 г. было развёрнуто серийное производство таких машин. Современная технология для птицеводства насчитывает более 100 различных машин и автоматизированных систем.
Механизация и автоматизация - неотъемлемая часть современного птицеводства, его техническая основа, слияние этих двух отраслей отражено в таком понятии, как роботизация производства. На базе роботизации происходит не только укрупнение птицефабрик, но и создание экологичной и, что не менее важно, стерильной технологии, что позволяет снизить затраты человеческого труда и увеличить производительность в разы.
В связи с этим целью исследования является анализ мероприятий по автоматизации и роботизации птицефермферм, перехода на автономную работу предприятий отрасли (без применения человеческого труда).
Главная проблема заключается в том, чтобы уйти от ручного труда, занимающего до 70 % от общего объёма работ на птицефермах, путём внедрения автономных роботов для реализации основных технологических процессов [1, 2].
Метериал и методы. При проведении исследования были оценены существующие технологии разведения сельскохозяйственной птицы при напольном содержании и проведён сравнительный анализ этих технологий и разрабатываемой технологии «Умная ферма».
Напольное содержание птицы - достаточно широко используемый способ разведения сельскохозяйственной птицы. При этом способе места содержания оборудуются специальными кормушками, поилками, насестами и ванными с золой.
Для изготовления насестов используются деревянные гладкие шлифованные брусочки. Длина брусков должна быть такой, чтобы поголовье могло на ней поместиться.
Немаловажное значение при устройстве напольного содержания птицы занимают кормушки. Их правильная форма позволяет сократить потери корма на россыпь. Чаще всего используются желобковые кормушки. Над кормушкой крепится брус, закреплённый таким образом, что крутится при попытках птицы сесть на него. Эта особенность позволяет избежать загрязнения корма помётом, а также не допустить зарывание кормов птицами.
В основном для напольного содержания используются либо вакуумные, либо круглые поилки.
Подстилка для птицы должна быть глубокой, в основном для её создания используются сено или деревянная стружка. Также для этих целей могут использоваться торф или измельчённые кукурузные кочерыжки. Смена подстилки производится ежегодно. Средние затраты подстилочного материала для одной птицы составляют: для кур - 10 кг, индеек - 25 - 30 кг, гусей - 40 кг. Ввиду того что подстилка из-за происходящих в ней химических реакций саморазогревается, в холодный период времени птице не холодно.
Мы предлагаем провести роботизацию данных технических процессов путём замены описанных технических решений автономными роботами, а именно роботом-поильщиком, роботом-кормушкой, роботом для сбора яиц и роботом для ворошения подстилки.
Всего предложены четыре роботизированных системы для выполнения технологических операций по выращиванию сельскохозяйственной птицы по технологии «Умная ферма».
Робот-поильщик необходим для обеспечения птиц водой (до 1000 гол.). Состоит из корпуса, в котором заключено шасси с электродвигателем и блоком управления. К корпусу бака прикреплены системы поения объёмом 200 л, расположенные вертикально, в которые входят ниппельные, сьёмные поилки в количестве 12 шт. Блок управления робота имеет траекторию движения по рабочей зоне птичника, также он снабжен датчиком уровня воды, фильтром для очищения воды от микроорганизмов, специальной воронкой для дозаправки воды (рис. 1) [3, 4].
Система кормления представлена в виде роботизированной кормушки (рис. 2).
Рис. 1 - Внешний вид робота-поильщика
Рис. 2 - Внешний вид робота-кормушки
Робот-кормушка состоит из сдвоенного электродвигателя 1, резервуара 2, питающей магистрали 3, гусеничных шасси 4, коробообразного корпуса 5, блока управления 6, секций с кормушками 7, редуктора 8, двух горизонтальных шнеков 9, выгрузных люков 10, двух тросов-лебёдок 11, двух электрических блоков лебёдки 12, съёмных конусообразных кормушек 13, вертикального шнека 14, загрузочной воронки 15, сигнальной лампы 16, камеры наблюдения 17.
Робот-кормушка для кормления сельскохозяйственной птицы при напольном содержании работает следующим образом. Коробообразный корпус 5 начинает движение на гусеничном шасси 4 по заданному маршруту, который запрограммирован в блоке управления 6. Система занимает заданную позицию в ангаре, и блок управления посылает сигнал в два электрических блока лебёдки 12, которые начинают опускать тросы-лебёдки 11 с зафиксированными на них питающими магистралями 3 и с закреплёнными на них конусообразными кормушками 13. После этого блок управления подаёт сигнал в сдвоенный электродвигатель 1, тот через редуктор 8 приводит в действие горизонтальные шнеки 9, а те в свою очередь продвигают корм в выгрузные люки 10. Из них корм поступает в питающую магистраль, откуда попадает в кормушки. После опустошения резервуара система приходит в транспортное
положение и направляется в кормоцех для заправки резервуара. Заправка происходит через загрузочную воронку 15; камера наблюдения 17 отображает окружающую обстановку вокруг движущейся беспилотной системы, сигнальная лампа 16 отражает её рабочее состояние [5].
На птицефермах существует проблема переработки подстилочного материала. Как известно, он является одним из источников болезней птицы. Для решения данной проблемы разработан робот - ворошитель подстилочного материала (рис. 3).
Робот - ворошитель подстилочного материала для сельскохозяйственной птицы работает следующим образом: к нижней части корпуса 1 прикреплено шасси 2; блок управления 3 подаёт сигнал на два электродвигателя 4 и 5, включается видеокамера слежения 14; беспилотная самоходная система по переработке подстилочного материала сельскохозяйственной птицы, начиная движение, подбирает подстилку с помощью лопатки-подборщика 6, направляя к двум нагревательным элементам 7 и двум вентиляторам 8 с помощью ленточного перфорированного транспортёра 9; датчик температуры 10 следит за температурой в рабочей зоне и во всём агрегате, подавая сигнал на сигнальную лампу 12; воздух к вентиляторам 8 поступает через два (верхний и нижний) воздуховода 11; далее подстилочный материал выгружается обратно через выгрузное отверстие 13, при этом нагревательные элементы 7 с вентиляторами 8 расположены над и под ленточным перфорированным транспортёром 9, перед которым установлена лопатка-подборщик 6, соединённая с нижней частью корпуса 1, причём шасси 2 выполнено гусеничным.
Также предлагаемая нами технология предусматривает роботизированный сбор яиц кур несушек (рис. 4).
Рис. 3 - Внешний вид робота - ворошителя подстилки:
1 - корпус; 2 - шасси; 3 - блок управления; 4, 5 - электродвигатели; 6 - лопатка-подборщик; 7 - нагревательные элементы; 8 - вентиляторы, 9 - ленточный перфорированный транспортёр; 10 - датчик температуры; 11 - воздуховоды; 12 -сигнальная лампа; 13 - выгрузное отверстие; 14 - видеокамера слежения [6]
Рис. 4 - Внешний вид робота - сборщика яиц:
1 - корпус; 2 - шасси; 3 - блок управления; 4 - контролёр движения; 5 - подборщик яиц, выполненный в виде ленточного транспортёра; 6 - валик подачи; 7 - пружинные пальцы захвата; 8 - два кронштейна; 9 -бункер хранения; 10 - кассеты для хранения яиц; 11 - датчик давления; 12 - камера видеонаблюдения; 13 - сигнальная лампа
Робот - сборщик яиц при напольном содержании работает следующим образом: валик подачи 6 отправляет яйца к пружиненным пальцам захвата 7; через них они перемещаются на ленточный перфорированный транспортёр 5 и далее - в кассету для хранения яиц 10, находящуюся в бункере хранения 9; в нём находится датчик давления 11, необходимый для определения веса яиц в кассете хранения, по которому определяется степень заполненности бункера. Как только происходит заполнение кассеты яйцами, в блок управления 3 подаётся сигнал о необходимости замены кассеты; блок управления отправляет сигнал в бункер хранения 9; для перестановки кассеты в нижнюю часть бункера хранения и на её место устанавливается пустая кассета. Как только будут заполнены все кассеты, блок управления 3 запускает в движение гусеничное шасси 2, которое направляется в выгрузной цех, где и происходит изьятие кассет с яйцами и их замена на пустые; далее начинается повторный цикл сбора яиц [7]. Благодаря камере видео-
наблюдения 11 возможно ручное управление, сигнальная лампа 13 служит для индикации состояния робота.
Также в состав проектируемой технологии входят три автоматизированных блока, изображённых на рисунке 5, для очистки роботов от помёта птицы и других загрязнений, блок заправки водой для робота-поильщика и блок для заправки кормом робота-кормушки, который с помощью кормопровода связан с кормовым цехом [8]. Все блоки позволяют полностью исключить фактор, влияющий на распространение инфекций, а именно обеззаразить рабочие установки [9].
Данные агрегаты вместе формируют систему машин под названием «Умная ферма».
Результаты и обсуждение. В процессе исследования на примере робота-поильщика было проведено сравнение экономических показателей роботизированных систем с существующими технологиями.
Для определения экономической эффективности разрабатываемой робототехники для товарной птицефермы рассчитали её технико-экономические данные.
Основная производительность кур-несушек зависит от условий их содержания, так как, например, при недостатке кормов или неправильно подобранной температуре куры-несушки перестают нестись в любой период времени [10].
Общий объём продукции рассчитывали по формуле:
Qг = пв, (1)
где Qг - годовой объём птицеводческой продукции, ц/год;
п - количество птиц, гол;
В - продуктивность одной птицы ц/пт.
По данным предприятий, общая годовая масса яиц, откладываемых одной несушкой, равняется 18 кг в год, В = 0,18 ц/гол. Тогда получим: 0г° = 1000 ■ 0,18 = 180 ц/год.
За счёт внедрения робота-поильщика при напольном содержании птицы падёж из-за инфекционных заболеваний снизится на 7 %.
(2? = 180 + 180 ■ 0,07 к 193 ц/год.
Рис. 5 - Автоматизированные блоки:
1 - блок очистки; 2 - блок заправки кормом; 3 - блок заправки водой
Затраты труда на производство определяли по формуле:
Нт = 1р-Ф1 (2)
где Нг - затраты труда, чел.ч/год; /р - численность работников, чел.; фр - полезный фонд рабочего времени одного работника [11], час., фр = 2190 ч/год. Определим затраты труда:
Щ = Ягп = 2-2190 = 4380 чел.ч/год. Затраты труда на единицу продукции рассчитали по формуле:
(3)
где Ну - затраты труда, чел.ч/ц.
= чел.ч/ц;
Щ = ^ = 22,7, чел.ч/ц. Удельная экономия затрат труда составит:
_ цс _ ijn
Эу У у -
(4)
где Нэу - экономия затрат труда. Тогда получим:
Нэу = 24,3 - 22,7 = 1,6 чел.ч/ц. Производительность труда рассчитали как:
?^=Ту (5)
где Ртр - производительность труда, ц/чел.ч.
рс = -
тр 24,3
рп _-
тр 22,7
= 0,041 ц/чел.ч
= 0,044 ц/чел.ч.
Рост производительности труда рассчитали по формуле:
1 тр
рс гтр
(6)
тогда:
рР _ (0,044 - 0,041)
100 = 7 %.
тр 0,041
Кп = 116800 + 7941,3 = 124741,3 руб.
Таким образом, балансовая стоимость разработанной беспилотной самоходной системы поения при напольном содержании птицы составит 124 741,3 руб.
Произведём расчёт затрат на амортизацию [12], а также на ремонт и техническое обслуживание для существующей и предлагаемой технологии.
Отчисления на амортизацию определяем по формуле:
IГ . л
(7)
_ К-а
Са "ТоГ
Отчисления на ремонты и ТО: К-г
Ср.то 100
(8)
где К - капиталовложения в средства механизации, руб.;
а - норма амортизационных отчислений на средства механизации, %; г - норма отчислений на ремонты и техническое обслуживание средств механизации, %.
= 1И60 руб/год; СБ™ = 55800 10 = 5580 руб/год;
-р.то
100
„п _ 124741,3-10 ^•птп
= 12474,13 руб/год.
"Р-то 100
Годовой расход электроэнергии определяли по формуле:
Сэл = Аг ' ^эл, (9)
где Аг - годовое потребление электроэнергии кВт-ч/год;
2эл - стоимость 1 кВтч электроэнергии, руб.;
Ar = N-T3aT-Кз-^-КПД,
(10)
где N - потребляемая мощность установленного оборудования;
Тзаг - годовая загрузка, час.; Кз - числовой множитель загрузки оборудования, Кз = 0,85;
Ко - числовой множитель одновременности работы оборудования, Ко = 0,6 - 0,7; Кс - числовой множитель, учитывающий убытки в сети, Кс = 0,96; КПД - числовой множитель полезного действия электродвигателя (0,85 - 0,9). Тогда:
0,7
Ат = 0,35 • 766,5 • 0,85 • ^ • 0,85 = 141,33;
Сзл = 141,33 • 2,7 = 381,6 руб.
Дополнительные эксплуатационные затраты составят 21064 руб/год.
Нам известно, что при использовании предлагаемого оборудования продуктивность птицефабрики увеличится на 13 ц яиц в год, которые можно реализовать по цене 16 670 руб/ц [13]. Это позволит получать ежегодно дополнительно 216 700 руб.
При этом срок окупаемости дополнительных капиталовложений составит: 124741,3
in =
216700-21064
= 0,64 года.
Далее определим размер удельных капиталовложений:
К£ = ^ = 310рУб/ц;
К?=Н^М = 646'ЗЗрУб/ц.
Рассчитаем приведённые затраты: П£ = 3929,32 + 0,15 • 310 = 3975,82 руб/ц; = 3773,8 + 0,15 • 646,33 = 3870,75 руб/ц.
Энергоёмкость технологического процесса определим из выражения:
1АГ
(11)
Ау~ Qr'
и получим:
141,33 кВт
= 0,36 кг/ц.
Металлоёмкость технологического процесса определим из отношения:
Му = ^. (12)
Тогда: г
но 180 70 193
Рассчитанные экономические показатели свидетельствуют о целесообразности применения разработанной самоходной системы для поения птицы [14].
Выводы
1. В результате сравнения разрабатываемой и существующей технологий выявлен ряд преимуществ разрабатываемой технологии роботизации птицефабрик, а именно: низкие затраты на оборудование, капиталовложения гораздо ниже, чем у существующих технологий, а главное - получение экологически чистого продукта - мяса и яиц птицы.
2. Существующие технологии для возделывания птицы при напольном содержании имеют ряд недостатков: громоздкие, трудоёмкие, недостаточно автоматизированные, а подстилки из-за загрязнения являются источниками инфекций.
4. При вводе в эксплуатацию средств роботизации затраты труда на 1 ц продукции снизятся на 6,6 %, хотя эксплуатационные затраты вырастут на 3,0 %; при этом продуктивность птицефабрики увеличится на 13 ц продукции в год. В целом ежегодная прибыль вырастет на 216 700 руб., а срок окупаемости капиталовложений составит 8 мес. Эти данные говорят о целесообразности использования рассмотренных роботизированных систем на птицефабриках.
Список источников
1. Кадыров С.В. Цифровые технологии в сельском хозяйстве. Умное сельское хозяйство // 100-летие кафедры растениеводства, кормопроизводства и агротехно-логий: итоги и перспективы инновационного развития: юбил. сб. науч. тр.: матер. междунар. науч.-практич. конф. / под общ. ред. В.А. Федотова. Воронеж, 2019. С. 29 - 36.
2. Цифровая ферма: «умные» технологии в птичнике [Электронный ресурс]. URL: https://dzen.ru/a/ YF3AhlcnFwgYUd4e
3. Класнер Г.Г., Кремянский В.Ф., Володин Д.В. Прочностной расчёт штанги с ниппельными поилками беспилотного самоходного устройства для поения при напольном содержании птиц // Аграрный научный журнал. 2021. № 11. С. 93 - 97.
4. Пат. RU 2 768 843 C1 по МПК A01K39/24 Беспилотная самоходная система для поения при напольном содержании птицы / Класнер Г.Г., Володин Д.В., Парамонов А.Н.; заявл. 02.06.2021 г.; опубл. 24.03.2022 г.
5. Земсков В.И. Проектирование ресурсосберегающих технологий и технических систем в животноводстве СПб.: Изд. «Лань», 2016. 384 с.
6. Механизация животноводства / В.П. Коваленко, В.Ю. Фролов, Т.А. Сторожук, Д.П. Сысоев. Краснодар, 2012. 190 с.
7. Ездина А.А. Разработка и исследование шлангового запорно-регулирующего устройства, закручивающего поток жидкости, для гидромеханизации сельскохозяйственных процессов: дис. ... канд. техн. наук. Курган, 2019. 207 с
8. Кремянский, Ф.В., Дробот В.А. Расчёт на прочность элементов конструкций при простом и сложном сопротивлении. Краснодар: КубГАУ, 2016. 47 с.
9. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиз-дат, 1985. 640 с.
10. Поцелуев А.А. Водоснабжение объектов сельскохозяйственного назначения. Зерноград, 2005. 305 с.
11. Прощак В.М. Проектирование механизированных поточных технологических линий в животноводстве: учеб. пособ. Краснодар: КГАУ, 2007. 233 с.
12. Кива А.А., Сухарев Ю.Н., Лукьянов В.М. Машины и оборудование для птицеводства: справ. М.: Агропромиздат, 1987. 239 с.
13. Белянчиков Н.И., Смирнов А.И. Механизация животноводства. М.: Колос, 1983.
14. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. Л.: Агропромиз-дат, 1985. 640 с.
References
1. Kadyrov S.V. Digital technologies in agriculture. Smart Agriculture // 100th Anniversary of the Department of Plant Growing, Feed Production and Agrotechnologies: Results and Prospects of Innovative Development: Anniversary. Sat. scientific tr.: mater. intl. scientific-practical. conf. / under total ed. V.A. Fedotov. Voronezh, 2019. S. 29-36.
2. Digital farm: "smart" technologies in the poultry house [Electronic resource]. URL: https://dzen.ru/a/ YF3AhlcnFwgYUd4e
3. Klasner G.G., Kremyansky V.F., Volodin D.V. Strength calculation of a rod with nipple drinkers of an unmanned self-propelled device for watering with floor keeping of birds. Agrarian scientific journal. 2021; 11: 93-97.
4. Pat. RU 2 768 843 C1 according to IPC A01K39/24 Unmanned self-propelled watering system for floor keeping of poultry / Klasner G.G., Volodin D.V, Paramonov A.N.; dec. 06/02/2021; publ. 03/24/2022
5. Zemskov V.I. Designing resource-saving technologies and technical systems in animal husbandry St. Petersburg, 2016. 384 p.
6. Mechanization of animal husbandry / VP. Kovalenko, V.Yu. Frolov, T.A. Storozhuk, D.P. Sysoev. Krasnodar, 2012. 190 p.
7. Ezdina A.A. Development and research of a hose shut-off and control device that swirls the fluid flow for hydromechanization of agricultural processes: Dis. ... Cand. Tech. Sci. Kurgan, 2019. 207 p.
8. Kremyansky, F.V., Drobot V.A. Calculation of the strength of structural elements with simple and complex resistance. Krasnodar: KubGAU, 2016. 47 p.
9. Melnikov S.V Technological equipment for livestock farms and complexes. L.: Agropromizdat, 1985. 640 p.
10. Potseluev A.A. Water supply for agricultural facilities. Zernograd, 2005. 305 p.
11. Proschak V.M. Design of mechanized production lines in animal husbandry. Krasnodar: KGAU, 2007. 233 p.
12. Kiva A.A., Sukharev Yu.N., Lukyanov V.M. Machines and equipment for poultry farming: Ref. M.: Agropromizdat, 1987. 239 p.
13. Belyanchikov N.I., Smirnov A.I. Mechanization of animal husbandry. M.: Kolos, 1983.
14. Melnikov S.V. Technological equipment for livestock farms and complexes. L.: Agropromizdat, 1985. 640 p.
Георгий Гэоргиевич Класнер, кандидат технических наук, доцент, [email protected]
Владимир Сергеевич Пашинский, магистрант, [email protected]
Georgy G. Klasner, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, [email protected]
Vladimir S. Pashinsky, Master's degree student, [email protected]
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 07.12.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 07.12.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023. -♦-
Научная статья
УДК 631.354
doi: 10.37670/2073-0853-2023-99-1-185-188
Обоснование совершенствования ветро-решётной очистки зерноуборочного комбайна
Александр Петрович Ловчиков, Сергей Николаевич Кулагин
Южно-Уральский государственный аграрный университет, Челябинск, Россия
Аннотация. Исследование проведено с целью обоснования разработки комбинации решёт системы очистки зерноуборочного комбайна. Исследование базируется на общелогическом методе и математическом анализе. Установлено образование процесса сепарации зернового вороха в результате функционирования системы «зерновой ворох - воздушный поток - решето». В результате анализа процесса сепарации зернового вороха в системе очистки комбайна выявлена значимость действия воздушного потока. Получены аналитические зависимости, которые характеризуют изменения скорости перемещения зернового вороха в горизонтальном и вертикальном направлениях в зависимости от скорости воздушного потока. Это позволило рассмотреть изменения параметров зернового вороха от скорости воздушного потока в системе очистки зерноуборочного комбайна.
Ключевые слова: зерноуборочный комбайн, очистка, зерновой ворох, скорость воздушного потока, параметры, решето, перемещение, зависимости.
Для цитирования: Ловчиков А.П., Кулагин С.Н. Обоснование совершенствования ветро-решётной очистки зерноуборочного комбайна // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 185 - 188. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-185-188.
Original article
Justification for improving the wind-sieve cleaning of a combine harvester
Aleksandr P. Lovchikov, Sergey N. ^lagin
South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, Russia
Abstract. The research conducted in order to justify articulated a combination of sieves of the cleaning system in the grain combine. The research is based on general logical method and mathematical analysis. The research established the formation of the separation process of a grain heap as a result from the operation of system «grain heap-air flow-sieve». In consequence of the force analysis of the separation process of the grain heap in the cleaning system of the combine, the great importance of the action of the air flow was revealed. The research analytical dependences which characterize changes in the speed of movement of a grain heap in the horizontal and vertical directions, depending on the speed of the air flow. This made it possible to consider the changes in the parameters of the grain heap from the air flow's speed in the cleaning system of the combine.
Keywords: grain combine, cleaning, grain heap, air-flow speed, parameters, sieve, dependencies.
For citation: Lovchikov A.P., ^lagin S.N. Justification for improving the wind-sieve cleaning of a combine harvester. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 185-188. (In Russ.). https://doi. org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-185-188.
