Березовий Микола Георгійович. Обґрунтування технологічних і конструктивних параметрів робочих органів машини для збирання гички цукрового буряку : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2007.
Анотація до роботи:
Березовий М.Г. Обґрунтування технологічних і конструктивних параметрів робочих органів машини для збирання гички цукрового буряку. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Національний аграрний університет, Київ, 2007.
Дисертаційна робота присвячена розробці та дослідженню конструкцій нових робочих органів гичкозбиральної машини, яка здійснює суцільне безпідпірне зрізування гички, визначенню їх раціональних технологічних і конструктивних параметрів.
Теоретичні дослідження присвячені побудові математичних моделей суцільного безпідпірного зрізування масиву гички та руху частинки гички по поверхнях робочих органів для транспортування і завантаження, експериментальні лабораторні та польові дослідження – визначенню показників пошкоджуваності гички цукрового буряку гвинтовим конвеєром і лопатевою кидалкою та енергоємності процесу роботи.
Результати проведеного дослідження впроваджено на ВАТ "Тернопільський комбайновий завод", ВАТ "Борекс", на ВАТ "Дніпропетровський комбайновий завод". Технічна новизна проведеного дослідження і конструкторських розробок захищена 4-мя патентами України.
1. Одним із перспективних напрямів збирання гички цукрового буряку є видалення останньої у дві стадії: суцільне зрізування основної маси роторним робочим органом, її збирання для подальшого використання (або розкидання по поверхні поля), і послідуюче доочищення (дообрізання) головок коренеплодів. Для зрізування доцільним є використання роторного гичкорізального апарату з горизонтальною віссю обертання, оскільки саме цей робочий орган відрізняється простотою конструкції, малою енерго- та металоємністю. Для подальшого транспортування та завантаження гички доцільне застосування простих за конструкцією робочих органів, виконаних у вигляді гвинтового транспортера з горизонтальною віссю обертання та розташованої з ним на одній вісі лопатевої кидалки.
2. Побудована математична модель суцільного безпідпірного зрізування гички, яка базується на основних положеннях теорії суцільного зрізування рослинної маси, дала можливість аналітично визначити, на підставі чисельного моделювання на ПЕОМ, наступні раціональні параметри роторного гичкорізального апарату:
– потрібна потужність роторного гичкорізального апарату має становити не менше ніж 391 Вт, що відповідатиме витратам 1408 кВтгод;
– максимальна розрахункова продуктивність збирання гички трирядною гичкозбиральною машиною повинна знаходитися в межах 50,4 кг/с;
– число блоків зрізаючих ножів S-подібної форми на барабані роторного гичкорізального апарата має бути не менше 12 шт. (при трирядковому виконанні гичкозбиральної машини), при загальній кількості ножів – 36 шт.;
– колова швидкість кінців зрізаючих ножів повинна знаходитись у межах 18...20 м/с;
– ширина блоку ножів має бути не меншою, ніж 0,15 м, приведена маса одного ножа – 1,7 кг;
– радіус барабана роторного гичкорізального апарату має бути в межах 0,30…0,35 м.
3. Аналітичне дослідження руху частинки гички по робочих органах завантажувального механізму і послідуюче чисельне моделювання на ПЕОМ дали можливість встановити такі раціональні конструктивні і кінематичні його параметри:
– довжина лопаті кидалки має бути не меншою, ніж 0,4…0,5 м, її ширина – 0,18 м;
– потрібна лінійна швидкість руху частинки у завантажувальній трубі досягається при кутовій швидкості вала кидалки понад 56 с-1.
– кут нахилу площини робочої поверхні лопаті кидалки до її радіусу несуттєво впливає на час руху частки гички вздовж поверхні лопаті. Проте встановлено, що збільшення значення цього кута призводить до збільшення часу руху. Враховуючі зазначені підстави, а також умови технологій виготовлення, значення кута має бути не більшим 5.
4. На підставі проведених лабораторних експериментальних досліджень встановлено, що раціональним режимом роботи гичкозбиральної машини за умови мінімізації масової частки сильно пошкодженої гички є кутова швидкість робочих органів для транспортування і завантаження гички в діапазоні 30...40 с-1 з лопатями, які мають скошену частину у своїй основі з боку гвинтового конвеєра, і, виходячи з конструктивних параметрів кожуха кидалки та завантажувальної труби, доцільно використовувати кидалку типу В із лопатями, кінці яких відігнуті під кутом = 30…38 для спрямування потоку гички в завантажувальну трубу.
5. За результатами проведених експериментальних досліджень отримані енергетичні показники роботи гичкозбиральної машини. 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 2,2 м/с складає близько 14,5 кВт. Максимальне значення тягової потужності за максимальної швидкості, яка забезпечує високу якість виконання технологічного процесу, не перевищує 4,0 кВт. Транспортування і завантажування гички потребує потужності 4…5 кВт.
6. За результатами науково-дослідної та конструкторської роботи для дослідної партії гичкозбиральних машин даної конструкції, які успішно пройшли попередні випробування в УкрНДІПВТ (1993 р.), виготовлено вдосконалені робочі органи, з якими машини пройшли широкі господарчі випробування в Чернігівської та Київської областях (1996-2004 рр.). Результати теоретичних і експериментальних досліджень та конструкторські розробки впроваджені на ВАТ "Тернопільський комбайновий завод", Дніпропетровському комбайновому заводі та ВАТ "Борекс". Застосування нової трирядної гичкозбиральної машини з встановленими робочими органами вдосконаленої конструкції дає розрахунковий річний економічний ефект до 9,6 тис. грн.
Публікації автора:
Березовий М.Г. Розробка установки для експериментального дослідження транспортування та вивантаження гички буряків // Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. НАУ. – К.: НАУ, 1998. – Т.IV. – C.357-359.
Березовий М.Г. Про експериментальні дослідження транспортування гички цукрових буряків // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. пр. ЛДТУ. – Луцьк: ЛДТУ, 1999. – Вип. 5. – С.3-7.
Булгаков В., Головач І., Березовий М. та ін. Диференціальне рівняння руху частинки гички буряку по лопатці швирялки завантажувального механізму // Commission of Motorization and Energetics in Agriculture: Polish Academy of Sciences Branch in Lublin. – Poland, Lublin: WAR, 2001. – Vol. I. – P.59-68. (Особистий внесок – складено математичну модель руху частинки гички по лопатці).
Булгаков В.М., Березовий М.Г. Експериментальні дослідження удосконаленої конструкції робочих органів для транспортування і завантаження гички // Наук. вісн. НАУ: Зб. наук. пр. – К.: НАУ, 2000. – Вип. 33. – С.283-296. (Особистий внесок – отримання результатів експериментального дослідження).
Березовий М.Г. Аналітичне дослідження процесу завантаження гички цукрового буряку гичкозбиральною машиною // Наук. вісн. НАУ: Зб. наук. пр. – К.: НАУ, 2001. – Вип. 41. – С.165-171.
Березовий М.Г. Математична модель руху частинки гички по лопаті завантажувального механізму // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв: МДАУ, 2002. – Вип. 4(18). – Т.І. – С.279-293.
V.Bulgakov, I. Holovach, M. Berezovyy, O. Eremenko. Розробка та дослідження нової гичкозбиральної машини // MOTROL: Motorization and Power Industry in Agriculture. – Lublin, 2006. – Vol. 8A. – P.80-97. (Особистий внесок – складання системи диференціальних рівнянь руху частинки гички).
V. Bulgakov, I. Golova, M. Berezovij, L. pokas. Theoretical research of sugar-beet haulm cutting rotational cutting apparatus // Agricultural Engineering. Research papers 38 (1). – Raudondvaris, Kauno, Lithuania, 2006. – P.75-91. (Особистий внесок – розробка та розв’язування диференціальних рівнянь для визначення сили зрізування).
Булгаков В.М. Головач І.В. Березовий М.Г. Розробка конструктивної схеми і теоретичне обґрунтування ротаційного різального апарата гичкозбиральної машини. Ч.І // Техніка АПК, 2005. – № 10-11. – С.30-33. (Особистий внесок – уточнення теорії роторного гичкорізального апарату).
Булгаков В.М. Головач І.В. Березовий М.Г. Розробка конструктивної схеми і теоретичне обґрунтування ротаційного різального апарата гичкозбиральної машини. Ч.ІІ // Техніка АПК, 2005. – № 12. – С.28. (Особистий внесок – уточнення теорії роторного гичкорізального апарату).
Булгаков В.М., Березовий М.Г. Універсальна гичкозбиральна машина КПФ-1,5 // Аграрна наука виробництву: Наук.-інформ. бюл. завершених наукових розробок. – К: УААН, 2006. – №1 (35). – С.29. (Особистий внесок – визначення енергетичних параметрів гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Березовий М.Г., Зиков П.Ю. Конструктивно-технологічна схема нового комплексу бурякозбиральних машин // Proceeding Sixth International Conference "New Leading-Edge Technologies in Machine-Building": col. of scientific papers. – Rybachie, 1997. – Vol. 6.– P.236-238. (Особистий внесок – уточнення конструктивної схеми гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Березовий М.Г., Сипливець О.О. Сучасні тенденції розвитку технологій зрізування гички цукрового буряка // Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. НАУ. – К.: НАУ, 1997. – Т.II. – С.23-25. (Особистий внесок – оглядове дослідження сучасних технологій збирання гички).
Булгаков В.М., Березовый Н.Г. та ін. Разработка конструкции новой универсальной ботвоуборочной машины // Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. НАУ. – К.: НАУ, 1997. – Т.III. – С.76-77. (Особистий внесок – уточнення конструкції гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Цурпал І.А., Березовий М.Г. та ін. Створення нового універсального комплексу бурякозбиральних машин для фермерських господарств // Проблеми конструювання, виробництва та експлуатації с.-г. техніки: Зб. наук. пр. – Кіровоград: КІСМ, 1997. – С.22-25. (Особистий внесок – обґрунтування параметрів нового комплексу бурякозбиральних машин).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Зыков П.Ю., Березовый Н.Г. та ін. Конструктивно-технологические предпосылки усовершенствования ботворежущих устройств // Наук. вісн. НАУ: Зб. наук. пр. – К.: НАУ, 1998. – Вип. 9. – С.183-187. (Особистий внесок – уточнення конструктивних схем гичкорізальних апаратів).
Булгаков В.М., Березовий М.Г., Сипливець О.О. Аналітичне дослідження руху машинного агрегату // Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. НАУ. – К.: НАУ, 1999. – Т.V. – С.321-326. (Особистий внесок – складання рівнянь руху гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М. Березовий М.Г. Жуковський О.В. Сипливець О.О. Аналітичне дослідження руху гичкозбиральної машини, яка фронтально навішена на колісний трактор // Вестник СевГТУ: Сб. науч. тр. – Севастополь, 2000. – Вып. 25. – С.72-77. (Особистий внесок – уточнення рівнянь руху гичкозбиральної машини).
Березовий М.Г. Дослідження робочих органів для транспортування і завантаження гички цукрового буряку // Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. НАУ. – К.: НАУ, 2000. – Т.ІХ. – С.294-305.
Булгаков В.М., Головач И.В., Березовый Н.Г. Обоснование параметров свеклоуборочных агрегатов по критерию энергоемкости // Вісник Харківського держ. техн. ун-ту с.-г.: Механізація с.-г. виробництва: Зб. наук. пр. – Харків: ХДТУ, 2003. – Вип. 21. – С.94-99. (Особистий внесок – дослідження енергетичних показників бурякозбиральних машин).
Булгаков В.М., Березовий М.Г., Адамчук І.В. Теоретичне дослідження оптимальних параметрів бурякозбиральних агрегатів: Зб. наук. пр. ВДАУ. – Вінниця: ВДАУ, 2005. – Вип. 21. – С.147-152. (Особистий внесок – визначення оптимальних параметрів гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Головач І.В., Березовий М.Г. Теоретичне дослідження ротаційного різального апарату гичкозбиральної машини // Наук. вісн. НАУ: Зб. наук. пр. – К.: НАУ, 2005. – Вип.92. – Ч.1 – С. 16-32. (Особистий внесок – уточнення теорії роторного гичкорізального апарату).
Булгаков В.М., Березовий М.Г., Сипливець О.О. Януш Новак. Теоретичне визначення втрат гички фронтально начепленою гичкозбиральною машиною // Наук. вісн. НАУ: Зб. наук. пр. – К.: НАУ, 2005. – Вип.92. – Ч.1. – С. 321-330. (Особистий внесок – розробка аналітичних виразів для визначення втрат гички).
Булгаков В.М., Головач І.В., Березовий М.Г. Визначення втрат гички при коливаннях гичкорізального апарату у поздовжньо-вертикальній площині // Праці Таврійської держ. агротехн. акад. – Мелітополь, 2006. – Вип.39. – С.112-122. (Особистий внесок – теоретичне визначення втрат гички).
Булгаков В.М., Березовий М.Г. Косарка-подрібнювач фронтальна КПФ-1,5 // Вчені технічного інституту НАУ – виробництву: Зб. завершених наук. розробок. – К: НАУ, 2006. – С. 47. (Особистий внесок – дослідження експлуатаційно-технологічних показників гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Березовый Н.Г. и др. К вопросу создания новой универсальной ботвоуборочной машины // Технічний прогрес у с/г виробництві: Зб. наук. праць Міжнар. наук.-техн. конф. – Секція 2 "Технічний прогрес у рослинництві". – Глеваха, 1997. – С.70-71. (Особистий внесок – розробка конструктивної схеми гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Березовий М.Г., Сипливець О.О. Універсальна косарка-подрібнювач для фермерських господарств // Технічний прогрес у с/г виробництві: Зб. наук. пр. Міжнар. наук.-техн. конф. – Секція 3 "Технічний прогрес у тваринництві". – Глеваха, 1997. – С.14-16. (Особистий внесок – розробка схеми універсальної гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Войтюк Д.Г., Зыков П.Ю., Березовый Н.Г. та ін. Разработка и результаты испытаний нового универсального комплекса свеклоуборочных машин для фермерских хозяйств – КИФ-1,5; ККП-3А // Междунар. науч.-практ. конф., посв. памяти акад. В.П.Горячкина. Доклады и тезисы. – М.: МГАУ, 1998. – Т.1. – С.115-117. (Особистий внесок – результати випробувань гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Березовий М.Г. Моделювання транспортування гички у завантажувальному пристрої // Вісник аграрної науки. – 2007. – №5. – С. 55-58 (Особистий внесок – експлуатаційні та технологічні параметри нової гичкозбиральної машини).
Булгаков В.М., Березовий М.Г. Механіко-технологічні передумови зниження енергоємності процесу збирання гички цукрового буряку // Електротехніка і механіка. – 2006. – №1. – С.173. (Особистий внесок – дослідження енергетичних параметрів гичкозбиральної машини).
Патент на винахід № 31620А, Україна. Гичкозбиральна машина / Осуховський В.М., Булгаков В.М., Березовий М.Г. та ін. – №98105209; Заявл. 02.10.1998; Опубл. 15.12.2000, Бюл. № 7. (Особистий внесок – участь у розробці конструкції гичкозбиральної машини).
Патент на винахід № 32885А, Україна. Гичкозрізувальний пристрій / Данильченко М.Г., Булгаков В.М., Березовий М.Г. та ін. – №98073549; Заявл. 07.07.1998; Опубл. 15.02.2001, Бюл. № 1, Ч.ІІ. (Особистий внесок – розробка конструкції різального пристрою гичкозбиральної машини).
Патент на винахід № 37421А, Україна. Гичкоріз / Булгаков В.М., Зиков П.Ю., Войтюк Д.Г., Березовий М.Г. та ін. – №98105203; Заявл. 02.10.1998; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4. (Особистий внесок – розробка конструкції гичкоріза).
Патент на винахід № 44825, Україна. Гичкозбиральна машина / Булгаков В.М., Березовий М.Г. та ін. – №98074021; Заявл. 22.07.1998; Опубл. 05.03.2002, Бюл. № 3. (Особистий внесок – розробка конструкції вивантажувального пристрою гичкозбиральної машини).
