CC BY
4
Научная статья УДК 631.362
Совершенствование дискового овсюжного триера
Станислав Николаевич Шуханов1, Ольга Николаевна Хороших1,
Виктория Дмитриевна Коваливнич1, Геннадий Иринчеевич Хараев2
1 Иркутский государственный аграрный университет, Иркутск, Россия
2 Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, Улан-Удэ, Россия
Аннотация. Проанализированы особенности конструкций и принципы функционирования описанных в опубликованных источниках дисковых овсюжных триеров, выявлены их положительные и отрицательные стороны. Представлено решение технической задачи по совершенствованию устройства для разделения зерновой смеси. Оригинальные конструкторские идеи, заложенные в разработанной установке, повышают её производительность. Цель совершенствования дискового овсюжного триера достигается посредством улучшения условий разделения обрабатываемого материала на уровне патентоспособности. Дано описание модернизированного технического устройства и принципа его функционирования. Показано, что повышение производительности триера положительно влияет на его экономическую эффективность.
Ключевые слова: разделение зерновой смеси, техническое устройство, дисковый овсюжный триер.
Для цитирования: Совершенствование дискового овсюжного триера / С.Н. Шуханов, О.Н. Хороших, В.Д. Коваливнич, Г.И. Хараев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (100). С. 88 - 93.
Original article
Improvement of the disc ovsouth trier
Stanislav N. Shukhanov1, Olga N. Khoroshikh1, Victoria D. Kovalivnich1, Gennady I. Kharaev2
1 Irkutsk State Agrarian University, Irkutsk, Russia
2 East Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Russia
Abstract. The features of designs and principles of functioning of disk ovsouth triremes are analyzed, their positive and negative sides are revealed. The solution of the technical problem to improve the device for separating the grain mixture is presented. The original design ideas incorporated in the developed unit increase its productivity. The goal of improving the disk ovsouth trier is achieved by improving the conditions for separating the processed material at the level of patentability. The description of the modernized technical device and the principle of its functioning is given. It is shown that increasing the productivity of the trier has a positive effect on its economic efficiency.
Keywords: separation of the grain mixture, technical device, disc oatmeal trier.
For citation: Improvement of the disc ovsouth trier / S.N. Shukhanov, O.N. Khoroshikh, V.D. Kovalivnich, G.I. Kharaev. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 100(2): 88-93. (In Russ.).
Эффективное функционирование агропромышленного комплекса во многом зависит от разработки и использования современных технических средств и технологий, обеспечивающих производственные процессы [1 - 5]. Растениеводство является ключевой отраслью сельского хозяйства, а возделывание зерновых культур её основным направлением. Поэтому техническое сопровождение процессов производства зерна с помощью инновационных агроинженерных машин - важная хозяйственная задача [6 - 10]. Не составляют в этом плане исключение аппараты для разделения зерновых смесей по длине зёрен, в частности дисковые овсюжные триеры [11, 12].
Цель работы - совершенствование дискового овсюжного триера путём повышения его производительности улучшением условий разделения.
Материал и методы. Работа выполнена на основе обзора литературных источников по изучению особенностей конструкций и принципа действия дисковых овсюжных триеров. На основе аналитических изысканий усовершенствован ап-
парат для разделения зерновых смесей на уровне патентоспособности.
Результаты и обсуждение. Семяочиститель-ная техника обеспечивает разделение зерновой смеси по различным параметрам: по парусности в аспирационных камерах, а также по ширине и толщине частиц на решётных станах.
Триеры позволяют разделять зерновую смесь по такому параметру, как длина. Нашли применение четыре вида триеров, в которых с помощью использования ячеек разделяют короткие составляющие элементы: дисковые (рис. 1), лопастные (рис. 2), в том числе ленточные (рис. 3), и цилиндрические (рис. 4).
Цилиндрический триер (рис. 4, 5) включает в себя стальной цилиндр 1 со штампованными ячейками 2 на внутренней поверхности, а также шнек 4, установленный в жёлобе 3. В процессе вращения цилиндра с зерном в ячейки триера поступают из смеси короткие частицы и после перемещаются в верх триера. Положение длинных зёрен неустойчиво. Они при незначительном угле поворота цилиндра выпадают из ячеек и вновь
возвращаются в зерносмесь. Короткие зёрна более устойчиво располагаются в ячейках и выпадают при большем значении угла в жёлоб 3, установленный внутри цилиндра, и выносятся наружу посредством шнека 4. В цилиндре остаются составляющие элементы, длина которых больше размера диаметра ячеек, которые не помещаются в них по длине и сходом перемещаются по цилиндру с другой стороны. Степень структурирования зерновой смеси на различные фракции по длине
коррелируют с уровня, на котором закреплена верхняя грань жёлоба 3.
Недостаточная производительность, а также трудности в изготовлении являются причинами низкой экономичности эксплуатации ячеистых дисков.
Совершенствование дискового овсюжного триера осуществляется следующим образом. Отверстия дисков изготовлены в форме треугольника. Распределительные пластины явля-
Рис. 1 - Дисковый триер:
1 - загрузочный лоток; 2 - диски ячеистые; 3, 4 - выгрузочные лотки; 5 - отсекатель
Рис. 3 — Ленточный триер:
1 - жёлоб; 2 - лента ячеистая
Рис. 2 —Лопастной триер: Рис. 4 - Цилиндрический триер:
1 - загрузочныйлоток; 2 - лопасти с ячейками; 1 - цилиндр; 2 - ячейки; 3 - жёлоб; 4 - шнек
3 - лоткиприёмные удаления коротких частиц
ются составной частью загрузочного патрубка. Также в конструкцию дискового триера входят:
Величина диаметра загрузочного, а также по- дисковый ротор 4, включающий в себя диски 5,
грузочного патрубков тождественна 1/3 длины смонтированные на вал 6; отражатели 7, закре-
ротора. Отражатели пластинчатого вида в форме плённые между дисками и выполненные в форме треугольника установлены в приёмник длинных треугольника прямоугольного сечения; приёмник
зёрен. Дисковый триер включает в себя корпус 8 для длинных зёрен и выгрузной патрубок 9 для
1, загрузочный патрубок 2, снабжённый распре- осуществления выгрузки короткой (основной)
делительными пластинами, а также привод 3. фракции из триерного устройства (рис. 6 - 10).
3
А Б
Рис. 5 — Схема функционирования кукольного триерного цилиндра (А) и овсюжного (Б):
1 - жёлоб; 2 - цилиндр с ячеистой поверхностью; 3 - шнек
Рис. 7 - Вид в плане дискового триера
А-А
СИ_I I
Рис. 8 - Сечение А - А рисунка 5
Рис. 9 - Сечение Б - Б рисунка 6
Рис. 10 - Размещение отверстий на поверхности дисков
Установка функционирует по следующему принципу. Зерновая смесь для очистки подаётся в непрерывном режиме в корпус 1 триерного устройства посредством загрузочного патрубка 2, снабжённого распределительными пластинами, которые формируют равномерную подачу на расстоянии 1/3 длины дискового ротора от его начала. С помощью привода 3 вращение получает дисковый ротор 4, диски которого установлены на общий вал привода 6 на заданном промежутке друг относительно друга. В процессе работы длинные зёрна увлекаются своими концами рабочими поверхностями соседних дисков, выносятся из слоя, снимаются отражателями 7 и подаются в ёмкость-приёмник 8 для длинных зёрен. Короткие зёрна поступают к центру и перемещаются диском вдоль внутреннего отверстия ротора к выходу. В конце триерного
устройства на расстоянии 1/3 дины ротора располагается отверстие выпускного патрубка 9, и перемещаемый материал минует междисковые зазоры к выходу. В это время оставшаяся часть длинных зёрен увлекается дисками 5, а очищенное зерно (короткая фракция) выходит из триера через выпускной патрубок 9. На участке, расположенном в середине, равном 1/3 длины ротора, осуществляется перемещение зерна, выполняются процессы расслоения обрабатываемой смеси и удаления длинных зерен дисками в приёмник 8. Облегчению процесса выноса длинных зёрен дисками способствует то, что при транспортировке они всплывают на поверхность зернового слоя из-за расслоения материалов. Для лучшего перемещения сыпучей смеси, а также постепенного отбора длинных зёрен дисками зазор между рабочими поверхностями по ходу транспортирования обрабатываемого материала необходимо устанавливать с соблюдением таких величин: в начале ротора или на фрагменте загрузки с длиной 1/3 ротора этот зазор должен быть равным максимальной длине длинных зёрен, на участке транспортирования, в том числе очистки зерна в средней зоне - по средней длине длинных зёрен, а в конце триерного устройства - в зоне выгрузки по минимальной длине зёрен. Уменьшение расстояния между дисками ведёт к улучшению транспортирующей способности дисков, а также процесса передвижения сыпучей смеси вдоль триерной установки с повышением его производительности.
Отверстия, расположенные на поверхности дисков (в плане) выполнены в виде равнобедренного треугольника. Они не причиняют задержку перемещения коротких зёрен между дисками. Острые концы семян овсюга при попадании в отверстия, опираясь на их задние стенки, вызывают его поворот, а также задержку. Т.е. семена овсюга могут застревать, в том числе задерживаться между поверхностями дисков и выноситься между ними и далее сниматься отражателем, а затем подаваться в приёмник 8 для длинных зёрен.
Вывод. В результате выполненного обзора литературных источников и их анализа удалось решить техническую задачу по совершенствованию дискового овсюжного триера на уровне патентоспособности. Устройство позволяет повысить производительность установки посредством улучшения условий разделения обрабатываемого материала.
Список источников
1. Иваньо Я.М., Асалханов П.Г., Бендик Н.В. Применение больших данных для планирования производства продовольственной продукции в условиях неопределённости // Моделирование систем и процессов. 2021. Т. 14. № 2. С. 13 - 20. URL: https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-2-13-20.
2. Математическое моделирование производства электроэнергии солнечной энергоустановкой для условий Республики Марий Эл / А.П. Осташенков, А.А. Медяков, А.Д. Каменских, К.М. Воробьев // АгроЭкоИнфо. 2021. № 5 (47). С. 1 - 9. https://doi.org/10.51419/2021550.
3. Алтухов С.В., Алтухова Т.А., Шуханов С.Н. Анализ обеспеченности техникой сельскохозяйственных организаций Иркутской области // Известия МАОО. 2022.№ 62. С. 5 - 8.
4. Кокиева Г.Е. Совершенствование технологии выращивания зелёных культур на рассадно-салатных комплексах зимних теплиц // Столыпинский вестник. 2022. № 4. С. 2353 - 2375.
5. Хабардин В.Н. Математическое описание потерь топливно-смазочных материалов при техническом обслуживании машин // Известия МАОО. 2022. № 59. С. 66 - 69.
6. Технология предпосевной обработки семян пшеницы электротепловым излучением / В.А. Федотов, И.В. Алтухов, О.Н. Цыдыпова, В.Д. Очиров // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 3 (15). С. 52 - 56.
7. Бутенко А.Ф., Асатурян А.В., Воронов Е.В. О конструктивных особенностях и принципе работы экспериментального зернометателя с лопастным барабаном // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 12 (182). С. 131 - 136.
8. Цэдашиев Ц.В., Елтошкина Е.В. Улучшение показателей качества работы машин для послеуборочной обработки зерна // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 3. С. 81 - 84. https://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-3-81-84.
9. Теоретическое описание процесса разделения частиц зернового материала на сепараторе с каскадом решёт и устройством для предварительного выделения крупной примеси / С.С. Ямпилов, В.Б. Балданов, Ж.Б. Цыбенов, Т.Э. Батоцыренов // Вестник ВСГУТУ 2021. № 2 (81). С. 45 - 50.
10. Поляков Г.Н., Шуханов С.Н., Косарева А.В. Совершенствование технических средств для возделывания яровых зерновых культур с разработкой сеялки для посева в гряды // Пермский аграрный вестник. 2022. № 2 (38). С. 33 - 41. URL: https://doi.org/10.47737/2307-2873_2022_38_33.
11. Егоров В.Г., Подзоров А.В. Триеры: модернизация или классика // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агро-инженерный университет имени В.П. Горячкина». 2008. № 1 (26). С. 44 - 47.
12. Подзоров А.В. Модернизация триеров // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2008. № 2 (27). С. 128 - 132.
References
1. Ivanyo Ya.M., Asalkhanov P.G., Bendik N.V. The use of big data for planning food production under uncertainty. Modeling of systems and processes. 2021; 14(2): 13-20. https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-2-13-20.
2. Mathematical modeling of electricity production by a solar power plant for the conditions of the Republic of Mari El / A.P. Ostashenkov, A.A. Medyakov, A.D. Kamenskikh, K.M. Vorobyov. AgroEcoInfo. 2021; 47(5): 1-9. https://doi. org/10.51419/2021550.
3. Altukhov S.V., Altukhova T.A., Shukhanov S.N. Analysis of the availability of equipment for agricultural
organizations in the Irkutsk region. Izvestia MAAO. 2022; 62: 5-8.
4. Kokieva G.E. Improving the technology of growing green crops on seedling-salad complexes of winter greenhouses. Stolypinskiy Vestnik. 2022; 4(4): 2353-2375.
5. Khabardin V.N. Mathematical description of losses of fuel and lubricants during the maintenance of machines. Izvestia MAAO. 2022; 59: 66-69.
6. Technology of pre-sowing treatment of wheat seeds with electrothermal radiation / V.A. Fedotov, I.V. Altukhov, O.N. Tsydypova, V.D. Ochirov. Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2014; 15(3): 52-56.
7. Butenko A.F., Asaturyan A.V., Voronov E.V. On the design features and principle of operation of an experimental grain thrower with a paddle drum. Bulletin of Altai State Agrarian University. 2019; 182(12): 131-136.
8. Tsedashiev Ts.V., Eltoshkina E.V. Improving the performance of machines for post-harvest processing of grain. Tractors and agricultural machinery. 2019; 3: 81-84. https://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-3-81-84.
9. Theoretical description of the process of separating particles of grain material on a separator with a cascade of sieves and a device for the preliminary separation of large impurities / S.S. Yampilov, V.B. Baldanov, Zh.B. Tsybenov, T.E. Batotsyrenov. Bulletin of the ESGUTU. 2021; 81(2): 45-50.
10. Polyakov G.N., Shukhanov S.N., Kosareva A.V. Improvement of technical means for the cultivation of spring grain crops with the development of a seeder for sowing in ridges. Perm Agrarian Journal. 2022; 38(2): 33-41. https:// doi.org/10.47737/2307-2873_2022_38_33.
11. Egorov V.G., Podzorov A.V. Trieres: modernization or classic. Bulletin of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Moscow State Agroengineering University named after V.P. Goryachkin ". 2008; 26(1): 44-47.
12. Podzorov A.V. Modernization of triers. Vestnik of Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Moscow State Agroengineering University named after V.P. Goryachkin". 2008; 27(2): 128-132.
Станислав Николаевич Шуханов, доктор технических наук, профессор, Shuhanov56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2134-6871
Ольга Николаевна Хороших, кандидат технических наук, доцент, larina197708@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0001-5797-4162
Виктория Дмитриевна Коваливнич, старший преподаватель, kovaliv07@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0326-3020
Геннадий ИринчеевичХараев, доктор технических наук, доцент, kharaev.g@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-0631-4321
StanislavN. Shukhanov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Shuhanov56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2134-6871
Olga N. Khoroshikh, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, larina197708@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0001-5797-4162
Viktoria D. Kovalivnich, Senior Lecturer, kovaliv07@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0326-3020
Gennady I. Kharaev, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, kharaev.g@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-0631-4321
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 03.02.2023; одобрена после рецензирования 20.02.2023; принята к публикации 05.03.2023.
The article was submitted 03.02.2023; approved after reviewing 20.02.2023; accepted for publication 05.03.2023.
-Ф-
Научная статья УДК 631.314.1
doi: 10.37670/2073-0853-2023-100-2-93-98
Обоснование режимов работы активного прикатывающего почвенного катка в составе комбинированных машин
Виктор Александрович Смелик, Олег Викторович Смелик, Мухаммад Аюб Давудзай
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. В Северо-Западном регионе Российской Федерации наиболее распространены технологии возделывания овощей и картофеля на гребнях, которые имеют много преимуществ, но под воздействием атмосферных осадков, перепадов температур и других факторов гребни могут разрушаться и терять свою форму. Для предотвращения этого машины, работающие в гребневых технологиях, снабжают профильными по форме гребня почвоуплотняющими катками. В статье приведена информация о выборе рациональных режимов работы профиль активных катков. Показано, что эффективность прикатывающих катков возрастает, если частота их вращения отличается от пассивного перекатывания по поверхности гребня. Достигается это установкой на вал катка дополнительного привода, обеспечивающего вращение катка со скольжением. Такой режим позволяет сформировать упрочнённый каркас гребня за счёт более плотной его поверхности. Наибольший эффект достигается при движении катка с буксованием, равным
