Анотація до роботи:

Сипливець О.О. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів гичкозбиральної машини. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.11 – машини та засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2005.

Дисертація присвячена розробці нової універсальної гичкозбиральної машини, яка фронтально навішується на колісний трактор та обґрунтуванню її раціональних конструктивних та кінематичних параметрів, які забезпечують покращання якісних показників збирання гички коренеплодів цукрових буряків. На підставі аналізу сучасного світового стану механізованих технологій і технічних засобів для збирання гички цукрових буряків та теоретичних і експериментальних розробок в цієї галузі розроблена нова конструкція гичкозбиральної машини. Проведені аналітичні дослідження руху фронтально навішеної на трактор гичкозбиральної машини, визначені втрати гички при коливаннях роторного гичкорізального апарату у повздовжньо-вертикальній площині і умови якісної роботи пасивного дообрізувача головок коренеплодів та всебічні експериментальні дослідження її роботи в польових умовах дозволили покращити якісні показники збирання гички цукрового буряку. Так, зокрема кількість залишків гички на головках коренеплодів знизилась до 1,5 ... 3,0 %, втрати гички знижені на 5...7 %.

Результати проведеного дослідження впроваджені на ВАТ “Тернопільський комбайновий завод”, ВАТ “Борекс”, а також у господарствах Чернігівської, Київської областей та дослідному господарстві ННЦ “ІМЕСГ” УААН (Київська обл.).

Ключеві слова: Цукровий буряк, гичка, гичкозбиральна машина, гичкозрізальний апарат, диференціальні рівняння руху, якість збирання, втрати енергоємність.

1. Одним із перспективних напрямків збирання гички цукрового буряку є двостадійний, що включає суцільний зріз основної маси роторним робочим органом, її збирання для використання (або подрібнення і розкидання по буряковій ланці) і подальше дообрізання головок коренеплодів. Причому використання роторного гичкорізального апарата з горизонтальною віссю обертання і пасивного дообрізувача забезпечить простоту конструкції, малу енерго- та металомісткість.

2. Встановлено, що основними найбільш раціональними конструктивними і кінематичними параметрами гичкозбиральної машини є: момент інерції машини відносно осі підвісу I_oy = 65,00...85,00 кгм²; відстань від осі підвісу машини до осей копіювальних коліс = 1,5 м; коефіцієнти жорсткості і демпфірування копіювальних коліс, відповідно с = 2000...2500 Н/м; = 73...85 Нс/м; швидкість поступального руху 2,0 м/с.

3. Розроблена методика аналітичного визначення втрат гички при її зрізанні з врахуванням коливань гичкорізального апарату у поздовжньо – вертикальній площині і нерівностей поверхні ґрунту, що дало можливість аналітично визначити мінімальне значення висоти розміщення гичкорізального апарату над рівнем поверхні ґрунту з врахуванням агротехнічних вимог до збирання гички і забезпечення нормального зрізу головок коренеплодів. Дане значення повинно бути в межах 4,0 – 6,0 см. Проведений розрахунок на ПЕОМ дав можливість також визначити залежності мінімальних втрат гички від значення осьового зсуву косинусоїди коливань роторного гичкорізального апарату. Отримані значення втрат гички q (%) в залежності від висоти Н встановлення гичкорізального апарату над умовною поверхнею поля, які змінюються від 6,0 до 12%.

4. Аналітично знайдена залежність кута нахилу пасивного гребінчастого копіра дообрізувача головок коренеплодів на корені від швидкості руху , за якої буде здійснюватись ефективне дообрізування, з урахуванням їх фізико-механічних властивостей і сили зв'язків з ґрунтом. Встановлено, що ефективне копірування головок коренеплодів відбудеться за швидкості руху гичкозбиральної машини = 2,0 м/с в разі значення кута нахилу до горизонту гребінчастого копіра (або 15^о...17^о). Крім цього встановлено, що раціональними конструктивними параметрами пасивного гребінчастого дообрізувача головок коренеплодів слід вважати: довжину ножа – = 300...342 мм; кут нахилу ножа в горизонтальній площині – = 130^о...135^о; перекриття ножа відносно копіра – = 80 мм; довжину копіра – = 250...270 мм; вертикальний зазор між ножем і копіром – = 10...50 мм; горизонтальний зазор між ножем і копіром – = 20...80 мм.

5. За результатами проведених експериментальних досліджень технологічних і якісних показників роботи гичкозбиральної машини встановлені раціональні режими її роботи за умови мінімізації втрати маси гички г/м²: швидкість руху гичкозбиральної машини повинна знаходитись в діапазоні 0,58...0,82 м/с, частота обертання роторного гичкорізального апарату повинна бути у межах 800...960 об/хв., висота встановлення роторного гичкорізального апарату над поверхнею – 0,04...0,06 м, що в основному підтверджує результати, отримані у теоретичному дослідженні.

6. За результатами проведених експериментальних досліджень встановлено, що найбільш високі показники якості коренеплодів цукрових буряків після дообзрізання з них головок: втрати маси не більше 2%, пошкодження – практично відсутні (0...1%), кількість нормально обрізаних головок – 98% досягаються при куті нахилу пасивного копіра дообрізувача головок коренеплодів = 15^о...17^о і швидкості руху до 2,0 м/с.

7. За результатами експериментальних досліджень отримано енергетичні показники нової гичкозбиральної машини. Так, потужність на виконання усього технологічного процесу збирання гички, становить 8,0...12,5 кВт. Максимальне значення потужності, яке має місце за умови швидкості руху до 3 м/с, складає біля 14,5 кВт. Максимальне значення тягової потужності за максимальної швидкості, яка забезпечує якість виконання технологічного процесу, не перевищує 4,0 кВт.

8. За результатами конструкторської та науково-дослідної роботи було виготовлено дослідну партію (3 зразки) гичкозбиральних машин даної конструкції, які пройшли попередні випробування в УкрЦВТ (1993 р.), а також широкі господарчі випробування в Чернігівській та Київській областях (1994–2001 рр.). Наукові результати дослідження, а також конструкторські розробки впроваджені на ВАТ “Борекс” та ВАТ “Тернопільський комбайновий завод”. Застосування розробленої гичкозбиральної машини дає річний економічний ефект, що становить близько 16,5 тис. грн.

Публікації автора:

Статі в наукових виданнях

1. Булгаков В.М., Сипливець О.О., Березовий М.Г. Сучасні тенденції розвитку технологій зрізування гички цукрового буряку. – Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Том ІІ, “Перспективні технології вирощування та збирання цукрових буряків”. – Київ, 1997. – С. 23–25. (Особистий внесок – науковий аналіз конструкцій гичкозбиральних машин).

2. Войтюк Д.Г., Цурпал І.А., Сипливець О.О., Березовий М.Г. Результати випробувань нової гичкозбиральної машини. – Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Том ІІ, “Перспективні технології вирощування та збирання цукрових буряків”. – Київ, 1997. – С. 27–28. (Особистий внесок – обробка результатів експериментальних досліджень).

3. Булгаков В.М., Сипливец А.А. Березовой Н.Г., Зыков П.Ю. Разработка конструкции новой универсальной ботвоуборочной машины. – Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Том ІІІ, “Механізація сільськогосподарського виробництва”. – Київ, 1997. – С. 76–77. (Особистий внесок – участь у розробки нової конструкції гичкозбиральної машини).

4. Булгаков В.М., Цурпал І.А., Сипливець О.О., Березовий М.Г., Зиков П.Ю. Створення нового універсального комплексу бурякозбиральних машин для фермерських господарств. – Збірник наукових праць “Проблеми конструювання, виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки”. – Кіровоград: КІСГМ, 1997. – С. 22–26. (Особистий внесок – участь у розробки конструкції гичкозбиральної машини).

5. Булгаков В.М., Цурпал І.А., Сипливець О.О. Технологічна схема нового комплексу бурякозбиральних машин для фермерських господарств. – Вестник СевГТУ. – 1997, № 8. – С. 107–109. (Особистий внесок – технологічна проробка робочих органів гичкозбиральної машини).

6. Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливец А.А. и др. Конструктивно–технологические предпосылки усовершенствования ботвосрезающих устройств. – Науковий вісник Національного аграрного університету, 1998,
№ 9. – С. 183–187. (Особистий внесок – конструктивна проробка робочого органу гичкозбиральної машини).

7. Булгаков В.М., Сипливець О.О. Побудова математичної моделі руху фронтально навішеної гичкозбиральної машини. – Техніка АПК, 1999, № 5. –
С. 8–9. (Особистий внесок – участь у розробки математичної моделі руху гичкозбиральної машини).

8. Булгаков В.М., Сипливець О.О., Березовий М.Г. Аналітичне дослідження руху машинного агрегату. – Збірник наукових праць Національного аграрного університету “Механізація сільськогосподарського виробництва”, Том V. “Сучасні проблеми механізації сільського господарства”, Київ, 1999. – С. 321–326. (Особистий внесок – складання диференціальних рівнянь руху гичкозбиральної машини).

9. Сипливець О.О. Теоретичне дослідження руху начіпної гичкозбиральної машини. – Науковий вісник НАУ, вип.33, Київ, 2000. –
С. 234–241.

10. Булгаков В.М., Сипливец А.А. Силовое взаимодействие копира с корнеплодом свеклы. – Труды Государственного аэрокосмического университета им. Н.Е.Жуковского “ХАИ”, Авиационно-космическая техника и технология. Выпуск 24, Харьков, 2001. – С. 32–40. (Особистий внесок – складання рівнянь руху пасивного копіра по головкам коренеплодів цукрових буряків).

11. Булгаков В.М., Головач І.В., Сипливець О.О., Гурченко О.П. Розробка конструктивної схеми вдосконаленого дообрізчика головок коренеплодів цукрових буряків. – Сборник Научных трудов Керченского морского технологического института “Механизация производственных процессов рыбного хозяйства, промышленных и аграрных предприятий”.– Керчь: Изд.– во КМТИ, Вып. 1, 2001. – С. 177–180. (Особистий внесок – розробка конструкції дообрізчика головок коренеплодів цукрових буряків на корені).

12. Сипливець О.О. Експериментальні дослідження нової гичкозбиральної машини. – Сільськогосподарські машини. Збірник наукових статей. Вип. 8, Луцьк, 2001. – С. 223–233.

13. Булгаков В.М., Сипливець О.О., Головач І.В. Силова взаємодія пасивного копіра з коренеплодом цукрового буряка. – Праці Таврійської державної агротехнічної академії. Випуск 1, Том 25, Мелітополь, 2001. –
С. 26–33. (Особистий внесок – складання силової схеми взаємодії пасивного копіра з головкою коренеплоду).

14.V. Bulgakov, M. Berezovyy, O. Syplyvietz, J. Wasilewski. ANALYTICAL RESEARCH OF THE MOVEMENT OF A HINGED MACHINE UNIT. – Polish Academy Of Sciences Branch In Lublin. COMMISSION OF MOTORIZATION AND ENERGETICS IN AGRICULTURE. Volume II. LUBLIN. Poland, 2002. – p. 24–30. (Особистий внесок – складання і рішення диференціальних рівнянь руху гичкозбиральної машини).

15. Булгаков В.М., Головач І.В., Сипливець О.О., Гурченко О.П. Дослідження взаємодії пасивного копіра з коренеплодом. – Вісник аграрної науки, 2002, № 12. – С. 41–44. (Особистий внесок – складання диференціальних рівнянь руху пасивного копіра).

16. Булгаков В.М., Сипливець О.О. Математичне моделювання руху гичкозбиральної машини, фронтально навішеної на колісний трактор. – Сільськогосподарські машини. Збірник наукових статей. Вип. 10, Луцьк, 2002. – С. 35–50. (Особистий внесок – чисельне моделювання на ПЕОМ складених диференціальних рівнянь руху гичкозбиральної машини).

Авторські свідоцтва та патенти на винаходи

17. Очисник головок коренеплодів. – Патент України № 29337 А, 2000, Опубл. в бюл. № 5-11, Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливець О.О. та ін. (Особистий внесок – розробка конструкції очисника).

18. Очисник головок коренеплодів. – Патент України № 30528 А, 2000, Опубл. в бюл. № 6-11, Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливець О.О. та ін. (Особистий внесок – розробка конструкції доочисника головок коренеплодів).

19. Очисник головок коренеплодів. – Патент України № 30529 А, 2000, Опубл. в бюл. № 5-11, Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливець О.О. та ін. (Особистий внесок – розробка конструкції доочисника).

20. Гичкоріз. – Патент України № 37421 А, 2001, Опубл. в бюл. № 4, Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливець О.О. та ін. (Особистий внесок – розробка конструкції зрізаючого робочого органу).

Тези доповідей

21. Войтюк Д.Г., Сипливець О.О., Булгаков В.М. Технологічні показники нової універсальної гичкозбиральної машини КПФ–1,5. – В кн.: Матеріали доповідей наукової конференції професорсько–викладацького складу та аспірантів “Проблеми агропромислового комплексу: пошук, досягнення”. Механізація, електрифікація та автоматизація сільськогосподарського виробництва, Київ, НАУ, 1994. – С. 37. (Особистий внесок – дослідження технологічних показників роботи гичкозбиральної машини).

22. Булгаков В.М., Сипливець О.О. Про диференційні рівняння руху агрегату з фронтально навішеною гичкозбиральної машиною. – Тези доповідей ювілейної наукової конференції викладачів, наукових співробітників та аспірантів, присвяченої 65 – річчю факультету МСГ. – Київ, НАУ, 1994. – С. 15. (Особистий внесок – складання диференціальних рівнянь руху гичкозбиральної машини).

23. Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Сипливец А.А. Конструктивно–технологическая схема новой универсальной ботвоуборочной машины. – Материалы международной научно–практической конференции “Проблемы и перспективы создания свеклоуборочной техники”, 27–30 мая 1996 г. Винница–1996. – С. 25–27. (Особистий внесок – технологічна проробка гичкозбиральної машини).

24. Цурпал І.А., Сипливець О.О. Підвищення надійності і зменшення ваги бурякозбиральних комбайнів з використанням композитів. – Материалы международной научно–практической конференции “Проблемы и перспективы создания свеклоуборочной техники”, (27–30 мая 1996 г.), Винница, 1996. – С. 83–84. (Особистий внесок – розробка умов для використання композиційних матеріалів в конструкції гичкозбиральної машини).

25. W. Bulgakov, I. Tsurpal, O. Siplivets. Increasing of Reliability and Decreasing of Weight for Beetroot-Harvesting Combines by Using Composites. – Kharkov: Proceeding 5^th International Conference “New Lading-Edge Technologies in Machine building”, Rybachie, (5.09.1996). – P. 178. (Особистий внесок – розробка умов для зміцнення конструкції рами гичкозбиральної машини).

26. Булгаков В.М., Войтюк Д.Г. Сипливец А.А. К вопросу создания новой универсальной ботвоуборочной машины. – В кн.: “Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві”. Міжнародна науково – технічна конференція. Секція 2. “Технічний прогрес у рослинництві” (3–5 листопада 1997 р.). Глеваха, 1997. – С. 70–71. (Особистий внесок – розробка нового робочого органу гичкозбиральної машини).

27. Войтюк Д.Г., Сипливець О.О., Булгаков В.М., Березовий М.Г. Універсальна косарка–подрібнювач для фермерських господарств. – В кн.: “Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві”. Міжнародна науково–технічна конференція. Секція 3. “Технічний прогрес у тваринництві” (3–5 листопада 1997 р.). Глеваха, 1997. – С. 14–16. (Особистий внесок – результати господарчих випробувань нової гичкозбиральної машини).

Сипливець О.О. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів гичкозбиральної машини. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.11 – машини та засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2005.

Дисертація присвячена розробці нової універсальної гичкозбиральної машини, яка фронтально навішується на колісний трактор та обґрунтуванню її раціональних конструктивних та кінематичних параметрів, які забезпечують покращання якісних показників збирання гички коренеплодів цукрових буряків. На підставі аналізу сучасного світового стану механізованих технологій і технічних засобів для збирання гички цукрових буряків та теоретичних і експериментальних розробок в цієї галузі розроблена нова конструкція гичкозбиральної машини. Проведені аналітичні дослідження руху фронтально навішеної на трактор гичкозбиральної машини, визначені втрати гички при коливаннях роторного гичкорізального апарату у повздовжньо-вертикальній площині і умови якісної роботи пасивного дообрізувача головок коренеплодів та всебічні експериментальні дослідження її роботи в польових умовах дозволили покращити якісні показники збирання гички цукрового буряку. Так, зокрема кількість залишків гички на головках коренеплодів знизилась до 1,5 ... 3,0 %, втрати гички знижені на 5...7 %.

Результати проведеного дослідження впроваджені на ВАТ “Тернопільський комбайновий завод”, ВАТ “Борекс”, а також у господарствах Чернігівської, Київської областей та дослідному господарстві ННЦ “ІМЕСГ” УААН (Київська обл.).

Ключеві слова: Цукровий буряк, гичка, гичкозбиральна машина, гичкозрізальний апарат, диференціальні рівняння руху, якість збирання, втрати енергоємність.