CC BY
3
для уменьшения выбросов оксидов азота (на примере двигателя Д-120 (Д-21): дис. ... канд. техн. наук. М.: ГОСНИТИ, 2007. 143 с.
8. Федосеев С.К. Повышение топливной экономичности тракторно-транспортного агрегата отключением части цилиндров двигателя // АПК России. 2013. Т. 64. С. 87 - 92.
9. Startcev A., Romanov S., Storozhev I. Evaluation of the Effect of Longitudinal Forces on the Stability of Straight Line Movement of a Tractor Unit // Lecture Notes in Mechanical Engineering: Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering. 2022. P. 391-397. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85233-7_47.
10. Тракторы «Беларусь» МТЗ-80, МТЗ-80Л, МТЗ-82, МТЗ-82Л. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минск: Ураджай, 1977. 352 с.
11. Чуба А.Ю. Эффективность автоматизации цепочки поставок и использования дронов в логистике // Экономика и предпринимательство. 2022. № 5 (142). С. 1103 - 1106.
References
1. Sizov V.P., Yuzhakov A.A., Kapger I.V. The use of the heat of exhaust gases in industrial boilers operating on gas [Electronic resource]. URL: http://www.rosteplo.ru/ Tech_stat/stat_shablon.php?id=2643.
2. Patrakhaltsev N.N. Equipment for the gas-diesel process. Automotive industry. 2007; 7: 16-17.
3. Improving the working processes of autotractor diesel engines and their fuel systems operating on alterna-
tive fuels: monograph / M.G. Shatrov et al. M.: MADI, 2012. 219 p.
4. Gaivoronsky A.I., Markov V.A., Ilatovsky Yu.V. Use of natural gas and other alternative fuels in diesel engines. M.: IRTs Gazprom LLC, 2007. 480 p.
5. Gabitov I.I., Negora A.V., Fedorenko V.F. Intellectu-alization of technical service of diesel fuel supply systems. M: Rosinformagrotekh, 2018. 496 p.
6. A set of modernized HBO [Electronic resource]. URL: https://dominantt.ru/traktory-mtz-s-gbo/traktor-mtz-belarus-82-1 -s-gbo/
7. Trelina K.V. Evaporative humidification of the air charge of agricultural machinery engines to reduce nitrogen oxide emissions (on the example of the D-120 (D-21) engine): Dis. ... Cand. Tech. Sci. M.: GOSNITI, 2007. 143 p.
8. Fedoseev S.K. Improving the fuel efficiency of a tractor-transport unit by turning off part of the engine cylinders. Agro-Industrial Complex of Russia. 2013; 64: 87-92.
9. Startcev A., Romanov S., Storozhev I. Evaluation of the Effect of Longitudinal Forces on the Stability of Straight Line Movement of a Tractor Unit // Lecture Notes in Mechanical Engineering: Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering. 2022. P. 391-397. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85233-7_47.
10. Tractors "Belarus" MTZ-80, MTZ-80L, MTZ-82, MTZ-82L. Technical description and operating instructions. Minsk: Urajay, 1977. 352 p.
11. Chuba A.Yu. Efficiency of automation of the supply chain and the use of drones in logistics. Economics and Entrepreneurship. 2022; 142(5): 1103-1106.
Иван Иванович Сторожев, кандидат технических наук, доцент, storoshevii@gausz.ru Анатолий Тимофеевич Пальянов, аспирант, palianov.at@edu.gausz.ru
Ivan I. Storozhev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, storoshevii@gausz.ru Anatoly T. Palyanov, рostgraduate, palianov.at@edu.gausz.ru
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 26.11.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 26.11.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023. -♦-
Научная статья УДК 631.355.06
Влияние некоторых параметров механизма стеблеподачи кукурузоуборочного комбайна на потери урожая
Алексей Евгеньевич Матущенко, Никита Дмитриевич Кантемиров
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Аннотация. На сбор урожая злаковых зерновых культур, в том числе кукурузы, влияют не только природные факторы, но и технические, которые связаны с настройкой и калибровкой параметров механизма стеблеподачи в зерноуборочном комбайне. .Цель исследования - изучение определённых параметров механизмов стеблеподачи в кукурузоуборочном комбайне для уменьшения потери зерна при уборке урожая кукурузы. Проанализировано изменение положения стебля в русле комбайна. Представлен материал по классификации и анализу рабочих органов и машин для уборки кукурузы. Составлены формулы для проектирования стеблеподающих механизмов кукурузоуборочных машин. По результатам расчётов, потери зерна кукурузы при уборке урожая зависят от соотношения скоростей и усилия стеблеприжимов, оптимальные значения которых соответственно равны 1,5 и 20 Н.
Ключевые слова: кукурузоуборочный комбайн, механизм стеблеподачи, стеблеприжим, початок, динамическая нагрузка.
Для цитирования: Матущенко А.Е., Кантемиров Н.Д. Влияние некоторых параметров механизма сте-блеподачи кукурузоуборочного комбайна на потери урожая // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 115 - 119.
Original article
Influence of some parameters of the feeder stalk of a corn harvester on crop losses
Alexey E. Matushchenko, Nikita D. Kantemirov
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Abstract. The harvesting of cereal crops, including corn, is influenced not only by natural factors, but also by technical ones, which are associated with setting and calibrating the parameters of the stalk feed mechanism in the combine harvester. .The purpose of the study is to study certain parameters of the stalk feed mechanisms in a corn harvester to reduce grain loss during corn harvesting. The change in the position of the stem in the bed of the combine was analyzed. The material on the classification and analysis of working bodies and machines for harvesting corn is presented. Formulas for the design of stalk-feeding mechanisms of corn harvesters have been compiled. According to the results of calculations, the loss of corn grain during harvesting depends on the ratio of speeds and the effort of the stem pressers, the optimal values of which are respectively equal to 1.5 and 20 n.
Keywords: corn harvester, stalk feed mechanism, stalk presser, cob, dynamic load.
For citation: Matushchenko A.E., Kantemirov N.D. Influence of some parameters of the feeder stalk of a corn harvester on crop losses. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 115-119. (In Russ.).
Сбор урожая в сельском хозяйстве играет самую основную и конечную роль. На сегодняшний день существует большое количество кукурузоуборочных комбайнов, но многие из них сталкиваются с такой актуальной проблемой, как значительные потери зерна при уборке урожая. Данное исследование было проведено с целью изучения определённых параметров механизмов стеблеподачи в кукурузоуборочном комбайне для достижения минимальной потери зерна при уборке кукурузы.
Материал и методы. Исследование было проведено на комбайне типа «Планета».
Анализ перемещения стебля в русле комбайна показал, что на стебель при движении действуют усилия подающих цепей (рис. 1), силы тяжести G и инерции Рн. Силы трения стеблей о лапки незначительны, поэтому их не учитывали [1].
Зона действия цепей при захвате и движении стебля ограничивается высотой расположения початков (в противном случае возможен обрыв початков лапками). Поэтому центр тяжести стебля - точка С - находится выше точек приложения усилия цепей А и В.
Если представить стебель как балку, лежащую на двух опорах, то в точке А стебель имеет неудерживающую связь. Поэтому к комлю стебля необходимо приложить силу препятствующую повороту стебля вокруг точки В.
Уравнение равновесия стебля можно записать в виде:
в
" = + ^ ' ^2, (1)
где а - полное ускорение масс (С) стебля;
Ь3 - плечи действующих на стебель
сил;
С - вес стебля.
Полное ускорение рассчитывается по формуле: _
а = рд/Е2 + ш4, (2)
где ш - угловая скорость стебля; £ - угловое ускорение стебля; р - расстояние от мгновенного центра вращения (Ро) точки до центра (С) масс стебля. Известно (2), что
(3)
03 =
L2 + (fc + cL)2'
Р =
L2 + (cL + fe)2 + b2 -
2 к2
L2 + cL + k2b
cos P (cL + к) + . +L sin p .
(4)
где c и k - коэффициенты, определяемые в зависимости от пространственного расположения подающих цепей по следующим формулам: i sin а — sin В
(5)
с =
cos р — i cos а' т
к =-¡^-, (6)
cos р — i cos а
L - расстояние перемещения точки А стебля
от положения её при захвате;
Vi - скорость нижней подающей цепи;
b - высота расположения центра масс стебля;
в - угол установки нижней подающей цепи;
а - угол установки верхней подающей цепи;
m - расстояние по вертикали между цепями
в месте захвата стеблей;
i - передаточное отношение, равное Vi / V2;
V2 - скорость верхней подающей цепи.
Отклонение вектора полного ускорения а от
р определится углом ц, который вычисляется
по формуле:
tann = 4- (7)
- ^
(О
Учитывая, что L = V^t, найдём угловое ускорение, взяв производную от ш по t:
_ 2kVf[L + c(cL + k)] (8)
Е [L2 + (cL + к)2]2 ■ ( )
Из схемы движения стебля в русле (рис. 1) определим:
К =
cos + М)
cosy
b cosy — m — L — —(i sin a — sin ß)
(9)
h2 = tany[b -m — L(sina - sinß)]. (10) 1
[m + L(i sina — ¿sinß) — dj cosy], (11)
h3 =
cosy
где у - угол поворота стебля в русле и определяется формулой (2)
у = arctan ^с + -j, (12)
di - расстояние между нижней подающей цепью и стеблеприжимом; в - угол между скоростью центра масс стебля и горизонтальной плоскостью. Величину угла в найдём из выражения:
р! = arccos —sin(B-y) . (13) ,р(0 .
Из уравнения равновесия (1) найдём силу трения, препятствующую повороту стебля: G^cosCPi+AO+sinyjx р _ х[В cosy-т-Щ sing-sin р)] (14)
1 m+L(i sin a-sinP)-«*! cosy Следовательно, необходимое усилие прижатия стеблеприжима будет равно:
(15)
где f - коэффициент трения стебля о стебле-прижим.
Полученное по формуле значение усилия Ti должно обеспечиваться при значении относительной деформации б стебля в пределах упругой деформации [2, 3]. В противном случае необходимо увеличить число стеблеприжимов. С учётом формулы получим:
[8] > S <
(16)
71
Определение показателей проводилось по методике КубНИИТИМ.
Потери початками на несрезанных стеблях дн определяются подбирающей способностью направляющих мысов и подающих цепей, зависящей от скорости движения комбайна [5, 6]. Потери дн минимальны при отношении в пределах 1,0 - 2,0.
Потери початками на срезанных стеблях дс зависят от отношения А и усилия стеблеприжи-мов Т^ (рис. 2). Лучшие условия для удержания срезанного стебля при А = 1,5 - 2,5 и усилии стеблеприжимов 20 Н.
Потери свободными початками дк в значительной степени зависят от соотношения скоростей А и скорости движения Ук (рис. 2). Влияние соотношения А на потери свободными початками дк объясняется увеличением динамической нагрузки на плодоножку при захвате стеблей [7, 8].
Некоторое влияние усилия Т1 на потери дк вызывается неравномерностью движения стебля и початка при вводе их в раствор русла подающими цепями, что вызывает также дополнительную динамическую нагрузку на плодоножку початка, но способствует в некоторой степени его отрыву при захвате [9, 10].
Установлено, что оптимальными на скоростях движения Ук = 4,2 - 7,2 км/час являются следующие значения:
А = 1,5 и Т1 = 20 Н.
Экспериментальные исследования с достаточной точностью подтвердили теоретические предпосылки.
где Р, п - коэффициенты, зависящие от диаметра стебля;
[б] - допустимая относительная деформация.
Результаты и обсуждение. Экспериментальные исследования по определению оптимального усилия стеблеприжимов [3], а также соотношения А скоростей верхней подающей цепи У^ и движения комбайна Ук проводились в 3-м отделении свеклосовхоза «Хуторок» Новокубанского района Краснодарского края на кукурузе (гибрид ВИР-329) в фазе полной спелости зерна (влажность 28,1 %).
Критерием оценки качества работы была принята полнота сбора урожая с учётом потерь свободным зерном, свободными початками на срезанных и несрезанных стеблях [4, 5].
Рис. 1 - Схема к определению усилия стеблеприжимов
£
0i-
ÖJ
0,2
Q1-
& %
ш
ш
0.2
v Y - № rW - \\ i
-Д- Wr; _____л I________
\ \
i
1/
1
Q
S
23
JO
щи
Рис. 2 - Изменение потерь свободными
початками и на срезанных стеблях в зависимости от усилия стеблеприжимов
Выводы
1. Потери зерна при уборке урожая зависят от соотношения скоростей и усилия стеблеприжимов, оптимальные значения которых соответственно равны 1,5 и 20 н.
2. Полученные формулы могут быть использованы при проектировании стеблеподающих механизмов кукурузоуборочных машин.
Список источников
1. Короткин А.В. Комбайны для уборки семенной кукурузы // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: сб. ст. по матер. XI Всерос. конф. молод. учён., посвящ. 95-летию Кубанского ГАУ и 80-летию со дня образования Краснодарского края, Краснодар, 29 - 30 ноября 2017 года. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2017. С. 380 - 381.
2. Сапрыкин В.Ю. Оптимизация параметров почат-коотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 6. С. 41 - 43.
3. Сапрыкин В.Ю. Параметры и режимы работы початкоотделяющего аппарата кукурузоуборочного комбайна для уборки сахарной кукурузы: дис. ... канд. техн. наук. Краснодар, 2018. 162 с.
4. Погосян В.М., Полуэктов А.А. Обмолот початков кукурузы трёхвальцовой молотилкой на этапе селекции // Общество, образование, наука в современных парадигмах развития: сб. труд. по матер. III Национал. науч.-практич. конф., Керчь, 17 - 18 октября 2022 года. Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2022. С. 61- 65.
5. Погосян В.М., Полуэктов А.А. Кукурузная одно-початковая молотилка // Общество, образование, наука
в современных парадигмах развития: сб. труд. по матер. III Национал. науч.-практич. конф., Керчь, 17 - 18 октября 2022 года. Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2022. С. 56 - 60.
6. Результаты исследования работы молотильного устройства ударно-вибрационного типа / В.В. Драгу-ленко, А.Е. Матущенко, А.А. Полуэктов, Е.А. Тарасенко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (93). С. 103 - 107.
7. Погосян В.М. Тенденции развития аппаратов для обмолота кукурузы // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: сб. ст. по матер. 72-й науч.-практич. конф. препод. по итогам НИР за 2016 г., Краснодар, 29 марта 2017 года. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2017. С. 313 - 314.
8. Оптимизация основных параметров калибровщика семян кукурузы / Е.Е. Самурганов, С.Г. Руднев,
B.М. Погосян, Г.Е. Самурганов // Сельский механизатор. 2018. № 11. С. 14 - 15.
9. Курасов В.С., Погосян В.М., Цыбулевский В.В. Параметры кукурузной селекционной вальцовой молотилки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2018. № 136. С. 1- 14. https://doi. org/10.21515/1990-4665-136-001.
10. Бутовченко А.В. Применение механизированной очистки и фотосепарации семенного зерна и початков кукурузы в современных технологиях / // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 134.
C. 984 - 994. https://doi.org/10.21515/1990-4665-134-080.
References
1. Korotkin A.V. Combines for harvesting seed corn // Scientific support of the agro-industrial complex: Sat. Art. on materials XI All-Russian. conf. young. scholar, dedicated To the 95th anniversary of the Kuban State Agrarian University and the 80th anniversary of the formation of the Krasnodar Territory, Krasnodar, November 29 - 30, 2017. Krasnodar: Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin,
2017. S. 380-381.
2. Saprykin V.Yu. Optimization of the parameters of the corn-picking apparatus of the corn harvester. Tractors and agricultural machines. 2013; 6: 41-43.
3. Saprykin V.Yu. Parameters and modes of operation of the corn-picking apparatus of a corn harvester for harvesting sweet corn: Dis. ... Cand. Tech. Sci. Krasnodar,
2018. 162 p.
4. Pogosyan V.M., Poluektov A.A. Threshing of corn cobs with a three-roll threshing machine at the selection stage // Society, education, science in modern development paradigms: coll. work. on materials III National. scientific-practical. Conf., Kerch, October 17 - 18, 2022. Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2022. P. 61-65.
5. Pogosyan V.M., Poluektov A.A. Corn single-cob thresher // Society, education, science in modern development paradigms: Sat. work. on materials III National. scientific-practical. Conf., Kerch, October 17 - 18, 2022. Kerch: FGBOU VO "Kerch State Marine Technological University", 2022. P. 56-60.
6. Results of the study of the work of the shock-vibration type threshing device / V.V. Dragulenko, A.E. Matushchenko, A.A. Poluektov, E.A. Tarasenko. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 93(1): 103-107.
7. Pogosyan V.M. Trends in the development of corn threshing machines // Scientific support of the agro-industrial complex: Sat. Art. on materials 72nd scientific and practical. conf. teacher according to the results of research for 2016, Krasnodar, March 29, 2017. Krasnodar: Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin, 2017. S. 313-314.
8. Optimization of the main parameters of the corn seed calibrator / E.E. Samurganov, S.G. Rudnev, V.M. Pogosyan, G.E. Samurganov. Selskiy Mechanizator. 2018; 11: 14-15.
9. Kurasov V.S., Pogosyan V.M., Tsybulevsky V.V. Parameters of the corn selective roller thresher. Polythe-matic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2018; 136: 1-14. https://doi.org/10.21515/1990-4665-136-001.
10. Butovchenko A.V. The use of mechanized cleaning and photoseparation of seed grain and corn cobs in modern technologies. Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2017; 134: 984-994. https://doi. org/10.21515/1990-4665-134-080.
Алексей Евгеньевич Матущенко, старший преподаватель, archangel24@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6727-5055
Никита Дмитриевич Кантемиров, соискатель, nikitakantemirov94@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4767-163X
Alexey E. Matushchenko, senior lecturer, archangel24@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6727-5055
Nikita D. Kantemirov, research worker, nikitakantemirov94@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4767-163X
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: all authors have made an equivalent contribution to the preparation of the publication. The authors declare no conflict of interests.
Статья поступила в редакцию 08.12.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 08.12.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023. -♦-
Научная статья УДК 631.352:634
Влияние режимов и параметров работы рабочего органа на качественные характеристики технологического процесса обрезки виноградной лозы
Пётр Ануфриевич Догода, Александр Петрович Догода, Виталий Викторович Красовский,
Энвер Шевхиевич Османов, Илья Михайлович Трофимов
Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, Россия
Аннотация. В статье представлены методика и результаты лабораторных экспериментов по определению влияния режимов и параметров работы рабочего органа чеканщика на качественные характеристики технологического процесса обрезки виноградной лозы. Подтверждена гипотеза о возможности улучшения среза и уменьшения количества оборотов рабочего органа за счёт определения параметров рабочего органа чеканщика виноградной лозы. Описано устройство лабораторной установки. Доказано, что на качество среза непосредственное влияние оказывает изменение углов кривизны ножа и режущей поверхности. Результаты исследования показали преимущество ножа с криволинейной формой лезвия над стандартным и скошенным ножом по качеству среза на низких оборотах. Наилучшей формой ножа является спираль Архимеда.
Ключевые слова: чеканщик, лоза, ротор, лабораторная установка, ножи, побег, качество среза.
Для цитирования: Влияние режимов и параметров работы рабочего органа на качественные характеристики технологического процесса обрезки виноградной лозы / П.А. Догода, А.П. Догода, В.В. Красовский и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 119 - 124.
Original article
Influence of operating modes and parameters of the working body on the qualitative characteristics of the technological process of grapevine pruning
Pyotr A. Dogoda, Alexander P. Dogoda, Vitaly V. Krasovsky, Enver Sh. Osmanov, Ilya M. Trofimov
V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russia
Abstract. The article presents the methodology and results of laboratory experiments to determine the influence of the modes and parameters of the minter's working body on the qualitative characteristics of the technological process of grapevine pruning. The hypothesis about the possibility of improving the cut and reducing the num-
