Инженерные технологии и системы - 02. Исследования и сравнительные испытания плющилки зерна с питающим устройством / В. А. Сысуев [и др.]

УДК 631.353.6

DOI: 10.15507/2658-4123.032.202202.207-221

Исследования и сравнительные испытания плющилки зерна с питающим устройством

Сысуев Василий Алексеевич
главный научный сотрудник Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), доктор технических наук, профессор, академик РАН, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1172-005X, Researcher ID: B-8519-2019, Scopus ID: 56728483000, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Савиных Петр Алексеевич
главный научный сотрудник Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), доктор технических наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5668-8479, Researcher ID: V-6933-2017, Scopus ID: 56728791200, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Казаков Владимир Аркадьевич
старший научный сотрудник лаборатории механизации животноводства Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3512-317X, Researcher ID: CAH-0362-2022, Scopus ID: 56727628500, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сычугов Юрий Вячеславович
старший научный сотрудник лаборатории механизации животноводства Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого (610007, Российская Федерация, г. Киров, ул. Ленина, д. 166а), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6694-9575, Researcher ID: CAH-1230-2022, Scopus ID: 57202650179, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. В статье приведены результаты экспериментально-теоретических исследований технологического процесса плющилки зерна с питающим устройством ПЗ-1М. Работа выполнена на базе ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в период 2011–2019 гг. Цель исследования – разработка схемы питающего устройства к плющилке зерна, определение рациональных параметров его рабочего органа (питающего вальца) и испытания усовершенствованной плющилки.
Материалы и методы. Предложена конструктивно-технологическая схема плющилки с питающим устройством, новизна которой подтверждена патентами № 2628297 и 2557780. Разработана структурная схема плющилки с питающим устройством, включающим активный рабочий орган – питающий валец с лопастями. Проведены теоретические исследования движения зерновки по лопастям вальца питающего устройства, которые определили закономерности движения зерна в зависимости от величин параметров вальца.
Результаты исследования. Установлено, что при величине внутреннего радиуса питающего вальца 0,045 м и больше все зерно сходит с лопасти в подводящий канал и через него на плющение под требуемым углом выхода, равным 60°, при частоте вращения вальца не меньше 400 мин^–1 и величине коэффициента трения зерна о лопасть вальца меньше 0,4. При соблюдении данных параметров питающий вал и устройство эффективны. С учетом результатов исследований разработана конструкторская документация и изготовлена плющилка ПЗ-1М, включающая питающее устройство. Проведены ведомственные и сравнительные испытания плющилки, которые показали высокую эффективность ее применения: машина надежно и качественно выполняет технологический процесс плющения зерна.
Обсуждение и заключение. Применение в конструкции плющилки питающего устройства в 2,08 раза повышает производительность плющения при снижении энергоемкости процесса в 1,6 раза; годовой экономический эффект от применения плющилки с питающим устройством ПЗ-1М, по сравнению с аналогом, составляет 67 583 руб. при уровне интенсификации 49 %.

Ключевые слова: плющение, производительность, технология, корм, эффективность, зерно, питающее устройство

Финансирование: исследование выполнено в ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в рамках научной программы № АААА-А19-119042290137-1 на 2013–2023 гг.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Исследования и сравнительные испытания плющилки зерна с питающим устройством / В. А. Сысуев [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 2. С. 207–221. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.207-221

Заявленный вклад соавторов:
В. А. Сысуев – научное руководство, разработка технического задания, проведение критического анализа исследований.
П. А. Савиных – анализ и доработка программы исследований, непосредственное руководство исследованиями, теоретические исследования.
В. А. Казаков – выполнение экспериментально-теоретических исследований и получение результатов.
Ю. В. Сычугов – практическое применение результатов исследований и проведение испытаний.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 05.03.2022; одобрена после рецензирования 11.04.2022;
принята к публикации 15.04.2022

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Разработка и создание кормоприготовительного оборудования модульного типа с использованием методов математического и физического моделирования / В. Г. Мохнаткин [и др.] // Пермский аграрный вестник. 2021. № 1. С. 14–25. URL:https://clck.ru/fbKQj (дата обращения: 01.03.2022).

2. Горбунов Б. И., Денцов М. Н., Тюльнев А. В. Оптимизация энергетических ресурсов при реализации агротехнологий в складывающихся условиях производства // Вестник НГИЭИ. 2016. № 8. С. 102–109. URL:https://clck.ru/fbKXa (дата обращения: 01.03.2022).

3. Savinykh P. A., Kazakov V., Borek K. Tekhnologii proizvodstva zernovykh kormov plyushcheniyem // Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. 2019. Vol. 19, Issue 3. P. 45–62. URL: https://www.itp.edu.pl/old/wydawnictwo/woda/zeszyt_67_2019/Savinykh%20i%20in.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

4. Мошонкин А. М., Чернятьев Н. А., Герасимова С. П. Исследования и оптимизация конструктивно-технологических параметров питающего устройства плющилки зерна // Вестник НГИЭИ. 2020. № 4. С. 5–15. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42686505 (дата обращения: 01.03.2022).

5. Солонщиков П. Н., Мошонкин А. М., Доронин М. С. Совершенствование машин и оборудования в производстве кормов в животноводстве // Вестник НГИЭИ. 2017. № 9. С. 64–76. URL: https://clck.ru/fbL2Y (дата обращения: 01.03.2022).

6. Перекопский А. Н. Моделирование уборки зерновых культур в зависимости от погодных условий // Международный журнал экспериментального образования. 2013. № 10. С. 397–399. URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=4257 (дата обращения: 01.03.2022).

7. Коновалов В. В. Терюшков В. П., Терехин М. А. Результаты исследований плющилки зерна // Вестник ВНИИМЖ. 2016. № 4. С. 56–60. URL: https://clck.ru/fbLPT (дата обращения: 01.03.2022).

8. Дисковая плющилка зерна / В. Ф. Некрашевич [и др.] // Сельский механизатор. 2009. № 9. С. 23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12860245 (дата обращения: 01.03.2022).

9. Одегов В. А., Комкин А. С., Шилин В. В. Исследование влияния окружной скорости вальцов и влажности материала на основные показатели рабочего процесса двухступенчатого вальцового станка // Пермский аграрный вестник. 2018. № 1. С. 28–33. URL: http://agrovest.psaa.ru/wp-content/uploads/2018/05/1-2018-28-33.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

10. Production and Use of Rapeseed Oil in Power Plant Machinery in the Northeast of European Part / A. Marczuk [et al.] // Jokull Journal. 2017. Vol. 67, Issue 8. P. 8–21.

11. Saitov V. E., Farafonov V. G., Suvorov A. N. Theoretical Motivation of the Technical Decisions of Division of the Corn Mixtures [Электронный ресурс] // International Journal of Applied and Fundamental Research. 2014. Issue 1. URL: https://www.science-sd.com/456-24505?sd_com=00cdab8c43688528fd43c378b3273f55 (дата обращения: 01.03.2022).

12. Двухступенчатая плющилка зерна для производства зерновых кормов : патент 2628297 Российская Федерация / Сысуев В. А. [и др.] ; № 2015137568 ; заявл. 02.09.2015 ; опубл. 10.03.2017. 4 с. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/50/6f/bc/323f60b6e4f612/RU2015137568A.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

13. Двухступенчатая плющилка зерна для ресурсоэнергосберегающей технологии производства зерновых кормов : патент 2557780 Российская Федерация / Сысуев В. А. [и др.] ; № 201352556/13 ; заявл. 26.11.2013 ; опубл. 27.07.2015. 6 с. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/ef/d5/c0/3326dfb8638022/RU2557780C2.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

14. Prospects for the Use of Microwave Energy in Grain Crop Seeding / F. A. Kipriyanov [et al.] // Journal of Water and Land Development. 2021. Issue 49. P. 74–78. doi: https://doi.org/10.24425/jwld.2021.137098

15. Research Results of Experimental Automated System for Dosing Bulk Materials / S. Bulatov [et al.] // Proceedings of International Scientific Conference “Engineering for Rural Development” (26–28 May 2021). Vol. 20. Jelgava, 2021. Р. 199–204. doi: https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF043

16. Результаты экспериментальных исследований микронизации зерна ржи / П. А. Савиных [и др.] // Вестник НГИЭИ. 2021. № 6. С. 26–36. doi: https://doi.org/10.24412/2227-9407-2021-6-26-36

17. Савиных П. А., Исупов А. Ю., Киприянов Ф. А. Термическая обработка зерна как способ повышения его усвояемости // Международный технико-экономический журнал. 2021. № 2. С. 31–40. doi: https://doi.org/10.34286/1995-4646-2021-77-2-31-40

18. Modeling and Simulation of Particle Motion in the Operation Area of a Centrifugal Rotary Chopper Machine [Электронный ресурс] / A. Marczuk [et al.] // Sustainability. 2019. Vol. 11, Issue 18. doi: https://doi.org/10.3390/su11184873

19. The Application of Similarity Theory and Dimensional Analysis to the Study of Centrifugal-Rotary Chopper of Forage Grain / W. Romaniuk [et al.] // Energies. 2021. Vol. 14, Issue 15. doi: https://doi.org/10.3390/en14154501

20. Research in Centrifugal Rotary Grinder of Forage Grain / P. Savinyh [et al.] // Proceedings of International Scientific Conference “Engineering for Rural Development” (26–28 May 2021). Jelgava, 2021. Р. 205–211. URL: https://www.tf.llu.lv/conference/proceedings2021/Papers/TF044.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.