Скачать статью в pdf.

УДК 631.3

DOI: 10.15507/2658-4123.031.202103.403-413

Исследование очесывающего аппарата устройства для уборки зерновых культур как колебательной системы

Савин Владимир Юрьевич
доцент кафедры тепловых двигателей и гидромашин Калужского филиала ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана» (248000, Российская Федерация, г. Калуга, ул. Баженова, д. 2), кандидат технических наук, Researcher ID: D-4378-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2476-9768, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Потери зерна неочесом являются основной проблемой, которую необходимо решать при разработке устройств очесывающего типа. Для их снижения предложена конструкция очесывающего аппарата с виброприводом. Устройство совмещает процессы очеса зерновых культур и вибрационного воздействия гребенок на колос растений. Важнейшим этапом математического описания данных процессов является составление дифференциального уравнения движения гребенки.
Материалы и методы. Предложена расчетно-графическая схема колебательной системы с одной степенью свободы. Для составления дифференциального уравнения движения очесывающей гребенки использован метод, основанный на применении уравнения Лагранжа II рода. Колебания рассматриваемой системы возникают благодаря приведению в движение точки системы по заданному закону. Задача о кинематическом возбуждении сведена к задаче о силовом возмущении. Данный этап исследований проведен без учета сил сопротивления.
Результаты исследования. Получено уравнение движения гребенки, совершающей вибрационные возвратно-поступательные движения. Предложено в расчетной схеме выделить упругий элемент и получить более общий случай движения очесывающей гребенки. Движение гребенки в данном случае рассмотрено как сложное. Характерной особенностью математического описания является наличие обобщенной силы потенциальных сил. Получены дифференциальное уравнение движения гребенки при наличии упругого элемента и решение данного уравнения.
Обсуждение и заключение. Вынужденные колебания очесывающей гребенки будут являться гармоническими с постоянной амплитудой. Отмечено, что при близких значениях угловой частоты колебаний выходного звена вибропривода и корня из отношения коэффициента жесткости упругого элемента к массе гребенки имеет место случай резонанса. Параметры системы необходимо выбирать таким образом, чтобы избежать возникновения данного явления.

Ключевые слова: колебательная система, уборка зерновых, вибропривод, очесывающее устройство, очесывающий барабан, очесывающая гребенка

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Савин, В. Ю. Исследование очесывающего аппарата устройства для уборки зерновых культур как колебательной системы / В. Ю. Савин. – DOI 10.15507/2658-4123.031.202103.403-413 // Инженерные технологии и системы. – 2021. – Т. 31, № 3. – С. 403–413.

Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.

Поступила 06.02.2021; одобрена после рецензирования 10.03.2021;
принята к публикации 20.03.2021

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Алдошин, Н. В. Совершенствование конструкции очесывающих устройств для уборки зернобобовых культур / Н. В. Алдошин, М. А. Мосяков. – DOI 10.26897/1728-7936-2018-2-23-27 // Вестник ФГБОУ ВО «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». – 2018. – № 2. – С. 23–27. – Рез. англ.

2. Ковлягин, Ф. В. Уборка зерновых культур методом очеса / Ф. В. Ковлягин, Г. Г. Маслов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1991. – № 8. – С. 5–6. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26520095 (дата обращения: 04.02.2021).

3. Савин, В. Ю. Очесывающие устройства для уборки зерновых / В. Ю. Савин, И. В. Горбачев // Сельский механизатор. – 2019. – № 3. – С. 8–10. – URL: http://selmech.msk.ru/319.html#_Очесывающие_устройства_для (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

4. Review of Grain Threshing Theory and Technology / J. Fu, Z. Chen, L. Han, L. Ren. – DOI 10.25165/j.ijabe.20181103.3432 // International Journal of Agricultural and Biological Engineering. – 2018. – Vol. 11, Issue 3. – Pp. 12–20.

5. Жалнин, Э. В. Уборка с очесом на корню: за и против / Э. В. Жалнин // Сельский механизатор. – 2013. – № 8. – С. 10–12. – URL: http://selmech.msk.ru/813.html#_Уборка_с_очесом (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

6. Савин, В. Ю. Определение состава очесанного вороха при уборке пшеницы с использованием прицепного очесывающего устройства / В. Ю. Савин. – DOI 10.17238/issn2071-2243.2016.4.96 // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2016. – № 4 (51). – С. 96–99. – Рез. англ.

7. Патент № 2726110 Российская Федерация, МПК A01D 41/08, A01F 12/00. Очесывающий аппарат : № 2019117319 : заявл. 04.06.2019 : опубл. 09.07.2020 / Савин В. Ю. ; заявитель и патентообладатель Савин В. Ю. – URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2726110C1_20200709 (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

8. Сравнительная оценка очесывающих адаптеров различных конструкций / Э. В. Жалнин, А. Т. Табашников, В. А. Анисимов [и др.] // Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. – 1992. – № 83. – С. 21–24. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25438516 (дата обращения: 04.02.2021).

9. Уборка зерновых культур методом очеса / П. А. Шабанов, А. Н. Шокарев, И. К. Голубев [и др.]. – Текст : непосредственный // Техника в сельском хозяйстве. – 1985. – № 8. – С. 12.

10. Конструктивные особенности вибрационных транспортно-технологических машин / А. А. Дерябин, Д. Ю. Проскура, А. И. Федорова, С. Д. Угрюмова // Научные труды Дальрыбвтуза. – 2014. – Т. 32. – С. 117–121. – URL: https://nauch-tr.dalrybvtuz.ru/images/Issues/32/32_16.pdf (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

11. Шурлаков, М. А. Проведение исследований в области создания новых антифрикционных материалов в узлах трения тяжелых путевых машин / М. А. Шурлаков, С. И. Баташов // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. – 2019. – № 14. – С. 115–122. – URL: https://elib.pstu.ru/vufind/EdsRecord/edselr,edselr.38558378 (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

12. Experimental and Theoretical Evaluation of Side Tamping Method for Ballasted Railway Track Maintenance / М. Przybylowicz, М. Sysyn, V. Kovalchuk [et al.]. – DOI 10.21307/tp-2020-036 // Transport Problems. – 2020. – Vol. 15, Issue 3. – Pp. 93–106.

13. Маслов, Н. А. Модернизация привода спутника путевых машин Duomatic 09-32 CSM и ПМА-1 / Н. А. Маслов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 1 (40). – С. 57–65. – URL: https://elib.pstu.ru/EdsRecord/edselr,edselr.28351862 (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

14. Дударев, А. С. Эффективность вибрационного сверления полимерных композиционных материалов / А. С. Дударев, А. Г. Добринский. – DOI 10.15593/2224-9877/2019.4.05 // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2019. ‒ № 4 (21). – С. 42–48. – Рез. англ.

15. Alkhalefah, H. Precise Drilling of Holes in Alumina Ceramic (Al2O3) by Rotary Ultrasonic Drilling and Its Parameter Optimization Using MOGA-II / H. Alkhalefah. – DOI 10.3390/ma13051059. – Текст : электронный // Materials. – 2020. – Vol. 13, Issue 5.

16. Савин, В. Ю. Определение усилий, необходимых для очеса колоса пшеницы / В. Ю. Савин. – DOI 10.15507/2658-4123.029.201903.456-466 // Инженерные технологии и системы. – 2019. – № 3. – С. 456–466. – Рез. англ.

17. Липовский, М. И. Обоснование рационального двухфазного обмолота зерновых культур / М. И. Липовский // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. – 2004. – № 76. – С. 25–38. – URL: https://clck.ru/Wdv3W (дата обращения: 04.02.2021).

18. Хоанг, К. Л. Кинематика и динамика бесшатунных механизмов преобразования движения / К. Л. Хоанг, А. Ф. Дорохов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2015. – № 3. – С. 79–87. – URL: https://clck.ru/WdvCq (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

19. Попов, И. П. Диссипативная, реактивная и полная мощности виброприводов машин / И. П. Попов // Вестник Вологодского государственного университета. Серия: Технические науки. – 2019. – № 3 (5). – С. 72–74. – URL: https://vestnik.vogu35.ru/docs/2019/tekhnich/3/72.pdf (дата обращения: 04.02.2021). – Рез. англ.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.