Параметры и режимы работы срезающе-измельчающего аппарата

Евгений Владимирович Труфляк; Андрей Николаевич Потебня

Евгений Владимирович Труфляк Кубанский государственный аграрный университет https://orcid.org/0000-0002-4914-0309
Андрей Николаевич Потебня Кубанский государственный аграрный университет https://orcid.org/0009-0004-2899-6564

Ключевые слова: режущий аппарат, шнек, срез, измельчение, сегменты, косилка, жатка

Аннотация

Введение. Для повышения эффективности уборки сельскохозяйственных культур необходимо совершенствовать существующие рабочие органы косилок и жаток комбайнов, которые будут обеспечивать их универсальность и многофункциональность. Повышение энерговооруженности отрасли в существующих экономических и политических условиях может быть достигнуто применением принципов ресурсосбережения и использованием альтернативных конструкций косилок и жаток комбайнов. Существующие режущие аппараты этих сельскохозяйственных машин не обеспечивают одновременное срезание, сбор и измельчение стеблей кукурузы, подсолнечника, камыша, а также веток с целью дальнейшей заделки в почву или сбора массы для использования в животноводстве. Поэтому обоснование конструктивнотехнологической схемы, определение параметров и режимов работы универсального срезающе-измельчающего аппарата является актуальным.
Цель статьи. Повышение эффективности среза и измельчения растений путем обоснования структурно-функциональной схемы агрегата, рациональных параметров и режимов работы режущего аппарата.
Материалы и методы. С позиции теории вероятностного подхода обоснована физическая суть показателя кинематического режима. Исследования проводились в лаборатории кафедры эксплуатации и технического сервиса и учебном парке Кубанского государственного аграрного университета.
Результаты исследования. Обоснована структурно-функциональная схема измельчающего агрегата с режущим аппаратом срезающе-измельчающего типа. Для принятых условий работы аппарата, с позиций вероятностного подхода к взаимодействию ножей со стеблестоем, обоснована физическая суть показателя кинематического режима, характеризующего интенсивность взаимодействия определенного количества ножей с растениями на корню и распределенным по площади с различной плотностью стеблестоем.
Обсуждение и заключение. Полученные данные необходимы для проектирования и конструирования универсальных машин нового типа, обеспечивающих не только срез, но и сбор резанных стеблей, измельчение, возможный сбор измельченной массы или разбрасывание по полю. В зависимости от частоты вращения шнекового рабочего органа и показателя кинематического режима мощность изменяется от 4,99 кВт до 11,02 кВт, производительность ‒ от 0,5 кг/с до 1,22 кг/с, а энергоемкость ‒ от 11,02 до 4,99 кВт·с/кг.

Биографии авторов

Евгений Владимирович Труфляк, Кубанский государственный аграрный университет

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации и технического сервиса, руководитель центра прогнозирования и мониторинга в области точного сельского хозяйства, автоматизации и роботизации Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4914-0309, Researcher ID: D-1301-2018, trufliak@mail.ru

Андрей Николаевич Потебня, Кубанский государственный аграрный университет

аспирант Кубанского государственного аграрного университета (350044, Российская Федерация, г. Краснодар, ул. Калинина, д. 13), ORCID: https://orcid.org/0009-0004-2899-6564, panpotap76@mail.ru

Литература

1. Погоров Т. А., Лобанов Г. Л. Математическая модель траектории движения ножей шнекового режущего аппарата в зоне резания стеблей растений // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2017. № 1 (13). С. 207–216. URL: https://clck.ru/36raQK (дата обращения: 01.05.2023).

2. Алдошин Н. В. Режущий аппарат с сегментами без лезвий // Материалы междунар. науч.-практ. конф. 2019. С. 3–7. EDN: KMDFEY

3. Алдошин Н. В., Лылин Н. А. Модернизированный сегментно-пальцевый режущий аппарат // Материалы международного конгресса: материалы для обсуждения. 2017. С. 174–175. EDN: FCBLVL

4. Красовский В. В. Экспериментальные исследования параметров и режимов работы косилки для скашивания сидератов в междурядьях садов и виноградников // Сборник тезисов участников V науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и молодых ученых. 2019. С. 80–82. EDN: EGPDPR

5. Гулевский В. А., Вертий А. А. Усовершенствование технологии измельчения грубых стебельчатых кормов измельчителем с шарнирно подвешенными комбинированными ножами // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2019. Т. 12, № 1 (60). С. 73–81. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2019.1.73

6. Гулевский В. А., Вертий А. А. Математическое моделирование работы измельчителя кормов // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (18). С. 120–128. EDN: VMNYNQ

7. Вольвак С. Ф., Шаповалов В. И. Исследование процесса измельчения концентрированных кормов // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2022. № 4 (36). С. 14–24. EDN: KSSZAW

8. Труфляк И. С. Теоретическое обоснование резания стеблей шнековым режущим аппаратом // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 101. С. 2282–2297. EDN: SZVWTT

9. Труфляк И. С. Жатка зерноуборочного комбайна нового типа // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 101. С. 2298–2310. EDN: SZVWXP

10. Труфляк И. С., Трубилин Е. И. Новый режущий аппарат косилок // Научное обеспечение агропромышленного комплекса. 2012. № 101. С. 370–371. EDN: SWYSHF

11. Исследование ротационного режущего аппарата / А. Е. Матущенко [и др.]. // Теория и практика финансово-хозяйственной деятельности предприятий различных отраслей. 2021. С. 478–482. EDN: EGDETK

12. Ehlert D., Pecenka R., Wiehe J. New Principle of a Mower-Chipper for Short Rotation Coppices // Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy. 2012. р. 332–336. https://doi.org/10.15150/lt.2012.330

13. Effects of Three Cutting Blade Designs on Energy Consumption During Mowing-conditioning of Miscanthus Giganteus / H. Gan [et al.] // Biomass and Bioenergy. 2018. Vol. 109. р. 166–171. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953417304543 (дата обращения: 01.05.2023).

14. Power Consumption Analysis and Experimental Study on the Kneading and Cutting Process of Licorice Stem in Horizontal Total Mixed Ration Mixer / W. Li [et al.] // Processes. 2021. Vol. 9, Issue 12. https://doi.org/10.3390/pr9122108