CC BY
17
Larisa V. Kozyreva, Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Life safety and ecology» Address: Tver State Technical University, 170026, Russia, Tver, Afanasy Nikitin Str., 22 E-mail: [email protected] Spin-code: 6606-2916
Vladimir V. Meshkov, Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Technology and automation engineering» Address: Tver State Technical University, 170026, Russia, Tver, Afanasy Nikitin Str., 22 E-mail: [email protected] Spin-code: 4278-1507
Mikhail A. Romanov, postgraduate student of the chair «Machine repair and maintenance of machine-tractor station» Address: Tver State Agricultural Academy, 170904, Russia, Tver, Marshal Vasilevskij Str. (Saharovo), 7 E-mail: [email protected] Spin-code: 4126-1301
Contribution of the authors:
Viktor V. Kozyrev: managed the research project, implementation of experiments, analyzed data and preparation of the initial ideas, writing of the draft.
Larisa V. Kozyreva: implementation of experiments, collection and processing of materials, analyzing and supplementing the text, made the layout and the formatting of the article.
Vladimir V. Meshkov: provision of resources, implementation of experiments, critical analyzing and editing the text, presentation of the data in the text.
Mikhail A. Romanov: collection and processing of materials, preparation of the initial version of the text.
All authors have read and approved the final manuscript.
05.20.01 УДК 631.3
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ УСЛОВИЙ ЗАЩЕМЛЕНИЯ КЛУБНЯ В ДИСКОВОМ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ
© 2018
Сергей Юрьевич Булатов, к.т.н., доцент, доцент кафедры «Технический сервис» ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», Княгинино (Россия) Роман Александрович Смирнов, старший преподаватель кафедры «Охрана труда и безопасность жизнедеятельности» ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», Княгинино (Россия)
Аннотация
Введение: корнеклубнеплоды в силу их удельной объемной энергии, высокого содержания питательных веществ, повышенной усваиваемости являются важным дополнением в рационе кормов животных. Для того, чтобы использовать весь питательный потенциал корнеклубнеплодов, необходимо провести их правильную подготовку: очистить от грязи, нарезать до кусочков соответствующего размера. Анализ конструкций машин для измельчения корнеклубнеплодов показал, что они предназначены для нарезания клубней ломтиками либо для истирания их в кашицу. При этом происходят потери питательных веществ. Чтобы их снизить, необходимо уменьшить сминающее воздействие на клубень со стороны режущего ножа. Поэтому целью работы являлось изучение процесса сжатия корнеклубнеплодов в дисковых измельчителях.
Материалы и методы: для изучения процесса сжатия в дисковых измельчителях корнеклубнеплодов была разработана лабораторная установка. При обработке результатов однофакторных экспериментов использовали возможности программы MS Excel, многофакторных - Statgraphics. Результаты однофакторных экспериментов представлены в виде графиков, многофакторных - поверхностей откликов и моделей регрессии. Построение моделей регрессии при реализации многофакторных экспериментов проводили с помощью методов обработки экспериментальных данных.
Результаты: в результате экспериментов получена модель регрессии, описывающая влияние исследуемых факторов на критерий оптимизации.
Обсуждение: по результатам однофакторных экспериментов определены границы варьирования факторов при проведении многофакторного эксперимента, в результате которого получена модель регрессии. Анализ
модели позволил определить оптимальные значения: диаметр клубней 60 мм, высота ножа 19 мм, зазоре между режущим диском и кромкой наклонной стенки 28 мм.
Заключение: таким образом, полученные экспериментальные зависимости позволяют определить минимальное значение угла наклона стенки загрузочного бункера в зависимости от высоты ножа, зазора между режущим диском и кромкой наклонной стенки, размеров клубней, при котором гарантировано защемление клубня и его разрезание.
Ключевые слова: высота ножа, диаметр клубня, измельчитель корнеклубнеплодов, защемление клубня, критерий оптимизации, смятие, перекатывание клубня, питательные вещества, предельный угол защемления, фактор.
Для цитирования: Булатов С. Ю., Смирнов Р. А. Результаты экспериментальных исследований по изучению условий защемления клубня в дисковом измельчителе корнеклубнеплодов // Вестник НГИЭИ. 2018. № 8 (87). С. 47-57.
THE RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES ON CONDITIONS JAMMING OF THE TUBER IN THE DISK CHOPPER OF TUBEROUS ROOTS
© 2018
Sergey Yur'evich Bulatov, Ph. D. (Engineering), associate professor, associate professor of the chair «Technical service» Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics, Knyaginino (Russia) Roman Aleksandrovich Smirnov, the senior lecturer of the chair «Life and labour safety» Nizhny Novgorod state engineering-economic University, Knyaginino (Russia)
Abstract
Introduction: root crops due to their specific volume energy, high content of nutrients, increased digestibility are an important addition to the diet of animal feed. In order to use the full nutritional potential of root crops, it is necessary to conduct their proper preparation: clean from dirt, cut to pieces of the appropriate size. Analysis of the design of machines for grinding root crops showed that they are designed for cutting club-her slices or to RUB them into the pulp. In this case, there are losses of nutrients. To reduce them, it is necessary to reduce the crushing effect on the tuber from the cutting knife. Therefore, the aim of the work was to study the process of compression of root crops in disk shredders. Materials and methods: to study the process of compression in the disk root crops ' hangover bodies, a laboratory unit was developed. When processing the results of one - factor experiments, we used the capabilities of MS Excel, multi-factor-Statgraphics. The results of single-factor experiments are presented as graphs, multifactor - response surfaces and regression models. The construction of regression models in the course of multivariate experiments was performed using the methods of experimental data processing.
Results: as a result of the experiments, a regression model describing the influence of the studied factors on the optimization criterion was obtained.
Discussion: according to the results of single-factor experiments, the boundaries of factorization in a multi-factor experiment, which resulted in a regression model, were determined. Analysis of the model allowed determining the optimal values: the diameter of tubers 60 mm, the height of the knife 19 mm, the gap between the cutting disc and the edge of the inclined wall 28 mm.
Conclusion: thus, the obtained experimental dependences allow us to determine the minimum value of the slope angle of the wall of the loading hopper depending on the height of the knife, the gap between the cutting disc and the edge of the inclined wall, the size of the tubers, which is guaranteed by pinching the tuber and its cutting. Keywords: knife height, diameter of tuber, root crops chopper, a pinched tuber, optimization criterion, kneading, rolling tuber, nutrients, limit the angle of the pinch factor.
For citation: Bulatov S. Yu., Smirnov R. A. The results of experimental studies on conditions jamming of the tuber in the disk chopper of tuberous roots // Bulletin NGIEI. 2018. № 8 (87). P. 47-57.
Введение
Корнеклубнеплоды в силу их удельной объемной энергии, высокого содержания питательных веществ, повышенной усваиваемости являются важным дополнением в рационе кормов животных [1; 2; 3].
Для того, чтобы использовать весь питательный потенциал корнеклубнеплодов, необходимо провести их правильную подготовку: очистить от грязи, нарезать до кусочков соответствующего размера в зависимости от вида животных и птицы [4; 5].
Анализ конструкций машин для измельчения корнеклубнеплодов показал, что они предназначены для нарезания клубней до различных размеров. Конструкции одних используют для истирания корнеплодов в кашицу [6; 7]. Другие установки позволяют нарезать клубни пластинками [8; 12]. При этом конструкции измельчителей также отличаются. Наибольшее распространение получили ножевые [11]. Применяют также шнековые измельчители [13]. Сложной конструкцией отличаются установки конвейерного типа [9], установки с пневмоприводом [10]. При измельчении корнеплодов до кашеобразного состояния происходят потери питательных веществ. Чтобы их снизить, необходимо уменьшить сминающее воздействие на клубень со стороны режущего ножа [14]. Исследованию процесса резания сельскохозяйственных культур посвящено много научных работ. В большинстве случаев в них представлены результаты по изучению влияния конструкционных и технологических параметров измельчающих машин на энергоемкость процесса резания [15; 16; 17]. При этом критерием энергоемкости может выступать усилие резания [19; 21; 22]. Другие авторы предлагают
использовать в качестве критерия потребляемую мощность электродвигателя [18; 20; 23]. При этом процесс сжатия корнеклубнеплодов рассматривается в совокупности с процессом резания, а работ, посвященных непосредственно процессу сжатия клубня при его резании меньше, и рассматриваются в основном частные случаи для конкретного конструкционного исполнения измельчителя. Из анализа работ сделан вывод, что наименьшими удельными энергозатратами обладают дисковые измельчители, в которых реализовано скользящее резание.
Поэтому целью работы является изучение процесса сжатия корнеклубнеплодов в дисковых измельчителях.
Материалы и методы
Для изучения процесса сжатия в дисковых измельчителях корнеклубнеплодов была разработана лабораторная установка (рис. 1) [24; 25; 26]. Вместо загрузочного бункера на измельчитель 1 устанавливали две шпильки 2, на которых вверх-вниз перемещалась планка 3 с прикрепленной через шарнир 4 пластиной 5, имитирующей наклонную стенку бункера.
а b
Рис. 1. Лабораторная установка для определения предельного угла защемления корнеклубнеплодов: а - общий вид; b - конструкционно-технологическая схема; 1 - измельчитель; 2 - шпилька; 3 - планка; 4 - шарнир; 5 - пластина Fig. 1. Laboratory installation to determine the maximum angle of pinching of root crops: a - general view; b - structural and technological scheme; 1 - chopper; 2 - bracket; 3 - bar; 4 - hinge; 5 - plate
Изучали влияние на величину предельного угла защемления аст таких факторов, как высоты ножа ^ и расстояния ^ между режущим диском 1 и кромкой пластины 4, имитирующей наклонную стенку бункера (рис. 2). Под предельным углом защемления аст будем понимать такое положение наклонной стенки, при котором клубень перестает
перекатываться через горизонтальный нож измельчителя, и наступает процесс его защемления между ножом 2 и стенкой 4 (рис. 2).
При проведении эксперимента выставляли необходимое значение высоты ножа hн, которое изменяли в пределах от 5 до 20 мм с шагом 5 мм, исходя из зоотехнических требований, предъявляе-
мых к измельченным корнеплодам, фиксировали пластину под углом 90° относительно горизонтали на расстоянии S (зависело от диаметра клубня и изменялось в пределах от 20 до 65 мм), между горизонтальным ножом 2 и пластиной 4 устанавливали клубень 3, вращали режущий диск 1 и наблюдали за клубнем. При условии его перекаты-
вания через нож значение угла наклона пластины уменьшали до тех пор, пока не наступало защемление клубня. Значение угла наклона пластины определяли с помощью угломера 2УН. После этого изменяли факторы hн и S и вновь определяли величину аст. Эксперименты проводились для клубней диаметрами 60, 70 и 80 мм.
Рис. 2. Схема расположения клубня на режущем диске при определении угла его защемления: 1 - режущий диск; 2 - нож; 3 - клубень; 4 - пластина Fig. 2. location Scheme of the tuber on the cutting disk in the angle of his trapped: 1 - cutting disc; 2 - knife; 3 - tuber; 4 - plate
При обработке результатов однофакторных экспериментов использовали возможности программы MS Excel, многофакторных - Statgraphics. Результаты однофакторных экспериментов представлены в виде графиков, многофакторных - поверхностей откликов и моделей регрессии. Построение моделей регрессии при реализации многофакторных экспериментов проводили с помощью методов обработки экспериментальных данных [27; 28; 29; 30].
При построении модели регрессии реализовали план Бокса-Бенкина для трех факторов. При этом уровни и интервалы варьирования исследуемых факторов были приняты на основании результатов однофакторных экспериментов (табл. 1).
Эксперименты проводились при угле резания ножей 45° на клубнях картофеля с эквивалентными диаметрами 60, 70 и 80 мм.
Таблица 1. Факторы, исследуемые при защемлении клубня в дисковом измельчителе корнеклубнеплодов, и уровни их варьирования
Table 1. Factors investigated in the jamming of the tuber in the disk grinder of root crops, and their levels of variation
Наименование факторов Высота ножа hH, мм Диаметр клубня dm, мм Зазор S, мм
Нормированное обозначение факторов Х1 Х2 Хз
-1 10 60 20
Уровни варьирования факторов 0 15 70 30
+1 20 80 40
Интервал варьирования факторов A xi
10
10
5
Результаты
Анализируя полученные результаты, представленные в виде графиков, необходимо отметить, что величина предельного угла возрастает с увеличением высоты ножа ^ и уменьшением зазора S (рис. 3, 4 и 5). Это объясняется снижением величины момента, стремящегося опрокинуть клубень от-
носительно точки его соприкосновения с ножом, вследствие уменьшения плеча сил, действующих со стороны пластины и ножа.
Анализируя результаты, полученные при изучении смятия клубня диаметром 60 мм, можно отметить, что его гарантированное защемление происходит при максимальном значении S = 60 мм
в случае аст > 50° и ^ > 10 мм. При ^ = 5 мм угол наклона стенки уменьшается с 60 до 35° с увеличением зазора с 20 до 40 мм. При увеличении более 40 мм, независимо от угла наклона стенки, клубень перекатывается через нож. То есть в случае измельчения корнеклубнеплодов диаметром до 60 мм при высоте ножа 5 мм зазор между режущим диском и кромкой наклонной стенки не должен превышать 40 мм, а угол наклона стенки -35°.
При анализе графика (рис. 3) необходимо также отметить разницу в характере кривых при hн = 5 мм и hн = 10, 15 и 20 мм. С точки зрения законов теоретической механики это можно объяснить следующим. При больших значениях высоты ножа сминающее воздействие на клубень выше, что вызывает его дополнительные деформации, а это, в свою очередь, приводит к увеличению опрокидывающего момента. В случае, когда hн = 5 мм, сминающее воздействие ножа на клубень незначительно и опытные значения близки к теоретическим.
>«—
Рис. 3. Изменение предельного угла наклона стенки бункера в зависимости от зазора S и высоты ножа hH при защемлении клубня диаметром dm = 60 мм Fig. 3. Changing the maximum angle of inclination of the hopper wall depending on the gap S and the height of the knife hH when the tuber diameter dk[ = 60 mm
При изучении защемления клубней диаметром 70 мм выяснилось, что в случае h„ = 10 мм клубни перекатываются через нож, независимо от зазора S. Гарантированное защемление клубней диаметром 70 мм возможно при высоте ножа 10 мм, зазоре S 35 мм и угле наклона стенки 60°. При увеличении высоты ножа до 15-20 мм величину зазора между режущим диском и кромкой стенки можно уменьшить до 35 мм, а стенку установить под прямым углом относительно горизонтали (рис. 4).
S, мм 65 - h = 15 мм;
- h = 10 мм
Рис. 4. Изменение предельного угла наклона стенки бункера в зависимости от зазора S и высоты ножа h„ при защемлении клубня диаметром dm = 70 мм Fig. 4. Changing the maximum angle of inclination of the hopper wall depending on the gap S and the height of the knife hH when the tuber diameter dk[ = 70 mm
Защемление клубней диаметром 80 мм между ножом и наклонной стенкой возможно при hH, более 10 мм. При этом зазор между режущим диском и кромкой стенки должен быть меньше значения 35 мм, угол наклона стенки изменяется от 20 до 40° (рис. 5).
Как видно из графиков (рис. 5), характер кривых при h = 10 мм и ^ = 15 мм изменился по сравнению со случаями при dM = 60 мм и dM = 70 мм, и зависимости стали близки к теоретическим. Это связано с уменьшением влияния высоты ножа на фоне увеличения диаметров клубней.
- h = 10 мм
Рис. 5. Изменение предельного угла наклона стенки бункера в зависимости от зазора S и высоты ножа ^ при защемлении клубня диаметром dm = 80 мм Fig. 5. Changing the maximum angle of inclination of the hopper wall depending on the gap S and the height of the knife hH when the tuber diameter da = 80 mm
Для получения более объективной картины и щей влияние исследуемых факторов на угол наклона вывода эмпирической зависимости, характеризую- стенки аст, реализовали план Бокса-Бенкина (табл. 2).
Таблица 2. Матрица плана Бокса-Бенкина и результаты исследований Table 2. Matrix jf the box-Benkin plan and results of the research
№ п/п Фактор Критерий оптимизации
Х1 Х2 Х3 У, град
1 0 0 0 68
2 -1 -1 0 80
3 1 -1 0 90
4 -1 1 0 30
5 1 1 0 74
6 -1 0 -1 85
7 1 0 -1 90
8 0 0 68
9 -1 0 1 42
10 1 0 1 77
11 0 -1 -1 90
12 0 1 -1 47
13 0 -1 1 75
14 0 1 1 20
15 0 0 0 68
После реализации экспериментов и обработки результатов построена модель регрессии при 95 % доверительной вероятности (незначимые эффекты исключены):
у = 66,46 + 11,75 • Х\ - 20,5 • Х2 - 12,25 • хз + 8,19 • хг2 + 8,5 • Х1 • х2 + 7,5^ Х1 • х3 - 7,31 • х22. (1) Степень достоверности аппроксимации полученной модели регрессии R2 составила 93,15 %. Статистика Дарбина-Уотсона DW = 2,3, следовательно, полученная модель регрессии может быть признана адекватной.
Из анализа полученной модели можно сделать следующий вывод:
В большей степени на угол наклона стенки влияет диаметр клубня (фактор х2): с его увеличением критерий оптимизации возрастает (Ь2 = -20,5). Увеличить угол наклона стенки можно также за счет повышения фактора x1 (Ьх = +11,75) и снижения фактора x3 (Ь3 = - 12,25).
На основании модели регрессии (1) построены поверхности откликов (третий фактор зафиксирован на нулевом уровне), характеризующие влияние исследуемых факторов на критерий оптимизации (рис. 6 и 7). Из рисунка 6 видно, что снижение фактора x1 от +1 до -1 и повышение фактора x2 от -1 до +1 влечет уменьшение предельного угла с максимально возможного до 30°.
Анализ поверхности, построенной в координатах x1 и x3, показывает, что со снижением высоты ножа до 10 мм и увеличением диаметра клубня
до 80 мм для гарантированного защемления корнеплодов необходимо угол наклона стенки уменьшать до 40° (рис. 7, а).
Рис. 6. Поверхность отклика, характеризующая влияние факторов x1 и x2 на критерий оптимизации Fig. 6. Response surface, characterizing the influence of factors x1 and x2 on the optimization criterion
Снижение критерия оптимизации необходимо также в случае повышения факторов х2 и х3. Из поверхности отклика, построенной при нулевом значении фактора xb видно, что при максимальных значениях данных факторов угол наклона необходимо уменьшить до 25-30° (рис. 7, б).
Рис. 7. Поверхность отклика, характеризующая влияние на критерий оптимизации: а - факторов xl и x3; b - факторов x2 и x3 Fig. 6. Response surface, characterizing the influence on the optimization criterion: a - factors xx and x3; b - factors x2 and x3
Обсуждение
Однофакторные эксперименты показали, что при высоте ножа 5 мм защемление клубней круглой формы возможно, если их диаметр меньше 60 мм. В противном случае наблюдается перекатывание клубня через нож. Этот факт позволил определить границы варьирования данного фактора при проведении многофакторного эксперимента, в результате которого получена модель регрессии. Анализ построенной модели регрессии показывает, что оптимальными значениями факторов в ис-
следуемой области являются: диаметр клубней 60 мм, высота ножа 19 мм, зазоре между режущим диском и кромкой наклонной стенки 28 мм.
Заключение Таким образом, полученные экспериментальные зависимости позволяют определить минимальное значение угла наклона стенки загрузочного бункера в зависимости от высоты ножа, зазора между режущим диском и кромкой наклонной стенки, размеров клубней, при котором гарантировано защемление клубня и его разрезание.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Колесняк И. А., Колесняк А. А. Рациональная кормовая база - основа роста производства продукции животноводства // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. № 9. С. 42-47.
2. Гаспарян И. Н., Бицоев Б. А. Устройство для декапитации картофеля // Патент на полезную модель RUS 156015 03.07.2015.
3. Синельников В. М., Попов А. И., Гаджаров Н. М. Повышение экономической эффективности молочного животноводства за счет оптимизации рациона кормления // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2017. № 2 (64). С. 86-93
4. Магомедов М. Г., Лобосова Л. А., Дерканосова А. А. Получение концентрированного сока сахарной свеклы и перспективы его использования // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014 № (2). С. 158-163.
5. Кукта Г. М. Машины и оборудование для приготовления кормов. М. : Агропромиздат, 1987. 303 с.
6. Тюрин И. Ю., Комаров Ю. В., Соколов В. Н., Старцев А. С., Лявин Ю. Ф., Неверов Д. А., Старцев С. В. Техническое обеспечение диагностирования машин. Саратов, 2012.
7. Блажко А. П. Патент Рос. Федерации № 68921 на полезную модель. Измельчитель; заявитель и патентообладатель А. П. Блажко. № 2007130181/22. Заявл. 06.08.2007; опубл. 10.12.2007 Бюл. № 34. 2 с.
8. Мингалеев М. Г., Кривошеев Н. С. Патент Рос. Федерации № 2252073 РФ, МПК В 02 С 7/18. Устройство для измельчения сельскохозяйственной продукции; заявитель и патентообладатель М. Г. Мингалеев, Н. С. Кривошеев. № 2003136717/03. Заявл. 17.12.2003; опубл. 20.05.2005. Бюл. № 14.
9. Курдюмов В. И., Богатое А. В., Богатое В. А. Патент Рос. Федерации № 2245023 РФ, МПК А0№ 29/00. Измельчитель корнеплодов и бахчевых; заявитель и патентообладатель Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия. № 2003121621/12. Заявл. 14.07.2003; опубл. 27.01.2005 Бюл. № 3. 5 с.
10. Антонов Н. М., Матюшев В. В., Комин А. С., Антонов К. Н., Татарченко А. В., Шаккин В. Н. Патент Рос. Федерации № 2225099 РФ, МПК А0№ 29/00. Измельчитель корнеклубнеплодов; заявитель и патентообладатель Красноярский государственный аграрный университет. № 2002116381/12. Заявл. 17.06.2002; опубл. 10.03.2004. Бюл. № 7. 5 с.
11. Ткаченко А. И., Волошин В. П. Патент Рос. Федерации № 2142217 РФ, МПК А0№ 29/00. Измельчитель растительного сырья; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ОСНОВА». № 98121368/13. Заявл. 02.12.1998; Опубл. 10.12.1999. Бюл. № 26.
12. Галанин С. Н., Ганцев В. П., Качеван В. А. Патент 2058712 РФ, МКИ А 01 F 29/00. Устройство для измельчения корнеклубнеплодов; заявитель и патентообладатель «Муромский машиностроительный завод». № 93036418/15. Заявл. 14.07.1993; Опубл. 27.04.1996. Бюл. № 11.
13. Новиков В. В., Зотеев В. С., Успенская И. В., Мишанин А. Л., Комлик И. П., Абрамов Ю. В. Патент Рос. Федерации № 118835 на полезную модель. Универсальный шнеково-ножевой измельчатель кормов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Самарская государственная сельскохозяйственная академия. № 2012109184/15. Заявл. 11.03.2012; опубл. 10.08.2012. Бюл. № 22. 3 с.
14. Савиных П. А., Алешкин А. В., Булатов С. Ю., Смирнов Р. А. Обоснование угла установки наклонной стенки загрузочного бункера измельчителя корнеплодов // Тракторы и сельхозмашины. № 9 (13). 2016. С. 7-10.
15. Антонов Н. М., Искуснов Ю. В., Лебедь Н. И. Результаты экспериментальных исследований по определению усилий резания плодов и корнеплодов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2012. № 2. С. 137-141.
16. Ефремов И. Б., Вахитов М. Р., Хакимова Ю. А., Толмачева А. В., Ефремов Б. А. Непрерывное измельчение резанием пучков эфиромасличного сырья ликероводочного и фармацевтического производств // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 5. С. 176-178.
17. Курдюмов В. И., Аюгин П. Н., Аюгин Н. П. Снижение энергоемкости измельчения // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2008. № 5 (43). С. 50-53.
18. Липинский В. И. Усовершенствованный измельчитель корнеклубнеплодов с кольцевыми ножами // Совершенствование технологических процессов и средств механизации в животноводстве: Сб.науч.тр. БСХИ. Горки, 1992. С.73-77.
19. Остальцев В. П. Разработка и обоснование параметров измельчителя корнеклубнеплодов для технологических линий приготовления кормосмесей на животноводческих фермах. Автореферат диссертации кандидата технических наук. Киров : 2000. 20 с.
20. Хабарова В. В. Разработка измельчителя корнеплодов с обоснованием его параметров и режимов работы. Автореф. дис.... канд. техн. наук.: 05.20.01. Уфа : 2011. 20 с.
21. Алексеев Г. В., Кравцова Е. В., Шахов А. С. Исследование возможности моделирования процесса резания в камере для измельчения фруктов и овощей // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014. № 3 (61). С. 28-33.
22. Кравцова Е. В., Алексеев Г. В. Исследование технологических особенностей процесса резания пищевых продуктов лезвийным инструментом // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2014. № 3. С. 99-106.
23. Хабарова В. В., Исаев Ю. М., Богатов В. А. Расположение ножей при измельчении корнеплодов // Современные наукоемкие технологии. 2008. № 2. С. 83.
24. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Смирнов Р. А. Измельчитель корнеклубнеплодов // Сельский механизатор. Москва : ОАО «Кострома», 2013. Вып. 8. С. 40-41.
25. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Смирнов Р. А., Нечаев В. Н. Пат. на полезную модель 140129 РФ, МПК А 01 F 9/00. Измельчитель кормов. Опубл. 27.04.2014. Бюл. № 12.
26. Савиных П. А., Булатов С. Ю., Смирнов Р. А., Нечаев В. Н. Патент 2545819 РФ, МПК А 01 F 29/00, В 02 С 18/06. Измельчитель корнеклубнеплодов. Опубл. 10.11.2014. Бюл. № 10.
27. Коновалов В. В. Практикум по обработке результатов научных исследований с помощью ПЭВМ : Учебное пособие. Пенза : ПГСХА, 2003. 176 с.
28. Губин В. И., Осташков В. Н. Статистические методы обработки экспериментальных данных : Учеб. пособие для студентов технических вузов. Тюмень : Изд-во «ТюмГНГУ». 2007. 202 с.
29. Наследов А. Д. Профессиональный статистический анализ данных. СПб. : Питер. 2008. 416 с.
30. Семин В. А., Семина С. М. Основы получения и обработки экспериментальных данных : учебно-методическое пособие. Тула : Изд-во ТулГУ. 2013. 68 с.
Дата поступления статьи в редакцию 16.05.2018. принята к публикации 19.06.2018.
Информация об авторах: Булатов Сергей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технический сервис» Адрес: ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», 606340, Россия, г. Княгинино, ул. Октябрьская, д. 22 а E-mail: [email protected] Spin-код: 8060-9771
Смирнов Роман Александрович, старший преподаватель кафедры «Охрана труда и безопасность жизнедеятельности»
Адрес: ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», 606340, Россия, г. Княгинино, ул. Октябрьская, д. 22 а E-mail: [email protected] Spin-код: 5703-4350
Заявленный вклад авторов:
Булатов Сергей Юрьевич: проведение критического анализа материалов и формирование выводов, подготовка текста статьи, проведение анализа и подготовка первоначальных выводов, анализ полученных результатов, подготовка первоначального варианта текста, написание основной части текста, участие в обсуждении материалов статьи, представление данных в тексте, компьютерные работы, оформление таблиц с результатами исследования, создание проекта исследовательской модели, статистическая обработка эмпирических данных, верстка и форматирование работы, проведение экспериментов, оформление результатов исследования в графиках.
Смирнов Роман Александрович: поиск аналитических материалов в отечественных и зарубежных источниках, сбор и обработка материалов, проведение экспериментов, обеспечение ресурсами, подготовка литературного обзора.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Kolesnyak I. A., Kolesnyak A. A. Racional'naya kormovaya baza - osnova rosta proizvodstva produkcii zhi-votnovodstva [Rational food base-the basis of growth of livestock production], Vestnik Krasnoyarskogo gosu-darstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Krasnoyarsk state agrarian University], 2014, No. 9, pp. 42-47.
2. Gasparyan I. N., Bicoev B. A. Ustrojstvo dlya dekapitacii kartofelya [Device for decapitation of potatoes], Patent na poleznuyu model' RUS 156015 03.07.2015.
3. Sinel'nikov V. M., Popov A. I., Gadzharov N. M. Povyshenie ehkonomicheskoj ehffektivnosti moloch-nogo zhivotnovodstva za schet optimizacii raciona kormleniya [Improving the economic efficiency of dairy farming by optimizing the diet], Voprosy sovremennoj nauki i praktiki [Issues of modern science and practice]. Universitet im. V. I. Vernadskogo, 2017, No. 2 (64), pp. 86-93.
4. Magomedov M. G., Lobosova L. A., Derkanosova A. A. Poluchenie koncentrirovannogo soka saharnoj svek-ly i perspektivy ego ispol'zovaniya [The production of concentrated sugar beet juice and perspectives of its use], Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tekhnologij [Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies], 2014, No. 2, pp. 158-163.
5. Kukta G. M. Mashiny i oborudovanie dlya prigotovleniya kormov [Machinery and equipment for feed preparation]. Moscow: Agropromizdat, 1987, 303 p.
6. Tyurin I. Yu., Komarov Yu. V., Sokolov V. N., Starcev A. S., Lyavin Yu. F., Neverov D. A., Starcev S. V. Tekhnicheskoe obespechenie diagnostirovaniya mashin [Technical support of machine diagnostics], Saratov, 2012.
7. Blazhko A. P. Patent Ros. Federacii No. 68921 na poleznuyu model'. Izmel'chitel' [Shredder],; zayavitel' i pa-tentoobladatel'. No 2007130181/22. Zayavl. 06.08.2007, opubl. 10.12.2007, Byul. No 34. 2 p.
8. Mingaleev M. G., Krivosheev N. S. Patent Ros. Federacii No. 2252073 RF, MPK V 02 S 7/18. Ustrojstvo dlya izmel'cheniya sel'skoho-zyajstvennoj produkcii [Device for grinding agricultural products], zayavitel' i patentoob-ladatel' M. G. Mingaleev, N. S. Krivosheev. No. 2003136717/03. Zayavl. 17.12.2003; opubl. 20.05.2005, Byul. No. 14.
9. Kurdyumov V. I., Bogatov A. V., Bogatov V. A. Patent Ros. Federacii No. 2245023 RF, MPK A01F 29/00. Izmel'chitel' korneplodov i bahchevyh [Shredder of roots and melons], zayavitel' i patentoobladatel' Ul'yanovskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya. No. 2003121621/12. Zayavl. 14.07.2003; opubl. 27.01.2005, Byul. No. 3. 5 p.
10. Antonov N. M., Matyushev V. V., Komin A. S., Antonov K. N., Tatarchenko A. V., SHakkin V. N. Patent Ros. Federacii No. 2225099 RF, MPK A01F 29/00. Izmel'chitel' korneklubneplodov [Chopper of root crops], zayavitel' i patentoobladatel' Krasnoyarskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet. No. 2002116381/12. Zayavl. 17.06.2002; opubl. 10.03.2004, Byul. No. 7. 5 p.
11. Tkachenko A. I., Voloshin V. P. Patent Ros. Federacii No.2142217 RF, MPK A01F 29/00. Izmel'chitel' rastitel'nogo syr'ya [Vegetable raw material shredder], zayavitel' i patentoobladatel' Obshchestvo s ogranichennoj ot-vetstvennost'yu «OSNOVA». No. 98121368/13. Zayavl. 02.12.1998; Opubl. 10.12.1999. Byul. No. 26.
12. Galanin S. N., Gancev V. P., Kachevan V. A. Patent No. 2058712 RF, MKI A 01 F 29/00. Ustrojstvo dlya izmel'cheniya korneklubneplodov [Device for grinding root crops], zayavitel' i patentoobladatel' «Muromskij mashi-nostroitel'nyj zavod». No. 93036418/15. Zayavl. 14.07.1993; Opubl. 27.04.1996, Byul. No. 11.
13. Novikov V. V., Zoteev V. S., Uspenskaya I. V., Mishanin A. L., Komlik I. P., Abramov Yu. V. Patent Ros. Federacii No. 118835 na poleznuyu model'. Universal'nyj shnekovo-nozhevoj izmel'chatel' kormov [Universal auger and knife chopper feed], zayavitel' i patentoobladatel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uch-rezhdenie Vysshego professional'nogo obrazovaniya Samarskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya. No. 2012109184/15. Zayavl. 11.03.2012; opubl. 10.08.2012, Byul. No. 22. 3 p.
14. Savinyh P. A., Aleshkin A. V., Bulatov S. Yu., Smirnov R. A. Obosnovanie ugla ustanovki naklonnoj stenki zagruzochnogo bunkera izmel'chitelya korneplodov [Justification of the angle of installation of the inclined wall of the loading hopper of the root crops shredder], Traktory i sel'hozmashiny [Tractors and agricultural machinery], No. 9 (13), 2016, pp. 7-10.
15. Antonov N. M., Iskusnov Yu. V., Lebed' N. I. Rezul'taty ehksperimental'nyh issledovanij po opredeleniyu usilij rezaniya plodov i korneplodov [The results of experimental studies to determine the cutting forces of the fruit and root crops], Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obra-zovanie [News of the nizhnevolzhsky agrouniversity complex: Science and higher professional education], 2012, No. 2, pp.137-141.
16. Efremov I. B., Vahitov M. R., Hakimova Yu. A., Tolmacheva A. V., Efremov B. A. Nepreryvnoe izmel'-chenie rezaniem puchkov ehfiromaslichnogo syr'ya likerovodochnogo i farmacevticheskogo proizvodstv [Continuous grinding of cutting bundles of aromatic raw materials of alcoholic beverage and pharmaceutical production], Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Vestnik Kazanskogo technological University], 2014, Vol. 17, No. 5, pp.176-178.
17. Kurdyumov V. I., Ayugin P. N., Ayugin N. P. Snizhenie ehnergoemkosti izmel'cheniya [Reduction of energy consumption of grinding], Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Altai state agrarian University], 2008, No. 5 (43), pp. 50-53.
18. Lipinskij V. I. Usovershenstvovannyj izmel'chitel' korneklubneplodov s kol'cevymi nozhami [Improved chopper of root crops with annular knives], Sovershenstvovanie tekhnologicheskih processov i sredstv mekhanizacii v zhivotnovodstve: Sb. nauch.tr. BSKHI [Improvement of technological processes and means of mechanization in animal husbandry: SB. nauch. tr. BSHI], Gorki, 1992, pp.73-77.
19. Ostal'cev V. P. Razrabotka i obosnovanie parametrov izmel'chitelya korneklubneplodov dlya tekhnologi-cheskih linij prigotovleniya kormosmesej na zhivotnovodcheskih fermah [Development and justification of parameters of the grinder of root crops for technological lines of preparation of feed mixtures on livestock farms. Ph. D. (Engineering) Thesis], Kirov: 2000, 20 p.
20. Habarova V. V. Razrabotka izmel'chitelya korneplodov s obosnovaniem ego parametrov i rezhimov raboty [Development of root crops shredder with justification of its parameters and modes of operation. Ph. D. (Engineering) Thesis], Ufa: 2011, 20 p.
21. Alekseenko S. V., Lezhnin S. I. Teoriya processov perenosa v sploshnyh sredah: ucheb. posobie. Novosibirsk [Theory of transport processes in continuous media], NGU, 2005, 106 p.
22. Kravcova E. V., Alekseev G. V. Issledovanie tekhnologicheskih osobennostej processa rezaniya pishche-vyh produktov lezvijnym instrumentom [The study of the technological characteristics of cutting process the cutting edge of food instrument], Nauchnyj zhurnal NIUITMO [Scientific journal ITMO], Seriya: Processy i apparaty pish-chevyh proizvodstv, 2014, No. 3, pp. 99-106.
23. Habarova V. V., Isaev Yu. M., Bogatov V. A. Raspolozhenie nozhej pri izmel'chenii korneplodov [The location of the knives in the grinding of root crops], Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern science-intensive technologies], 2008, No. 2, p. 83.
24. Savinyh P. A., Bulatov S. Yu., Smirnov R. A. Izmel'chitel' korneklubneplodov [Chopper of root crops], Sel'skij mekhanizator [Rural mechanic]. Moscow: OAO «Kostroma», 2013, Vol. 8, pp. 40-41.
25. Savinyh P. A., Bulatov S. Yu., Smirnov R. A., Nechaev V. N. Pat. na poleznuyu model' No. 140129 RF, MPK A 01 F 9/00. Izmel'chitel' kormov [Feed shredder], Opubl. 27.04.2014, Byul. No. 12.
26. Savinyh P. A., Bulatov S. Yu., Smirnov R. A., Nechaev V. N. Patent No. 2545819 RF, MPK A 01 F 29/00, B 02 C 18/06. Izmel'chitel' korneklubneplodov [Chopper of root crops], Opubl. 10.11.2014, Byul. No. 10.
27. Konovalov V. V. Praktikum po obrabotke rezul'tatov nauchnyh issledovanij s pomoshch'yu PEHVM: Ucheb-noe posobie [Workshop on processing the results of scientific research using PC], Penza: PGSKHA, 2003, 176 p.
28. Gubin V. I., Ostashkov V. N. Statisticheskie metody obrabotki ehksperimental'nyh dannyh: Ucheb. posobie dlya studentov tekhnicheskih vuzov [Statistical methods of experimental data processing: Proc. manual for students of technical universities], Tyumen': Publ. «TyumGNGU», 2007, 202 p.
29. Nasledov A. D. Professional'nyj statisticheskij analiz dannyh [Professional statistical analysis of data], Saint-Petersburg: Piter, 2008, 416 p.
30. Semin V. A., Semina S. M. Osnovy polucheniya i obrabotki ehksperimental'nyh dannyh: uchebno-metodicheskoe posobie [Fundamentals of obtaining and processing experimental data: a teaching manual], Tula: Publ. TulGU, 2013, 68 p.
Submitted 16.05.2018, revised 19.06.2018.
About the authors:
Sergey Yu. Bulatov, Ph. D. (Engineering), associate professor of the chair «Technical service»
Address: Nizhny Novgorod state engineering -economic university, 606340, Russia, Knyaginino,
Oktyabrskaya Str., 22a
E-mail: [email protected]
Spin-code: 8060-9771
Roman A. Smirnov, the senior lecturer of the chair «Life and labour safety»
Address: Nizhny Novgorod state engineering -economic university, 606340, Russia, Knyaginino,
Oktyabrskaya Str., 22a
E-mail: [email protected]
Spin-code: 5703-4350
Contribution of the authors:
Sergey Yu. Bulatov: critical analysis of materials and formation of conclusions, preparation of the text of the article, analysis and preparation of initial conclusions, analysis of the results, preparation of the initial version of the text, writing the main part of the text, participation in the discussion of the materials of the article, presentation of data in the text, computer work, design tables with the results of the research model, statistical processing of empirical data, layout and formatting of the work, conducting experiments, the results of the research in graphs. Roman A. Smirnov: search for analytical materials in domestic and foreign sources, collection and processing of materials, conducting experiments, providing resources, preparation of a literary review.
All authors have read and approved the final manuscript.
