INVESTIGATION OF ENERGY INTENSITY OF MACHINES FOR WORKING WITH GREENHOUSE SOIL
Authors: Везиров А. О. 
Published: October 2022

Выращивание растений в теплицах по грунтовой технологии органического земледелия предполагает выполнение работ по приготовлению тепличного грунта, его использованию, а после завершения цикла выращивания – удалению из помещения теплицы. Для выполнения данных работ разработаны новые машины: комбинированный укладчик, погрузчик-смеситель, машина для удаления грунта. Одним из основных показателей эффективности данных машин является энергоёмкость. Цель исследований – установить значения параметров машин, при которых энергоёмкость минимальна. Получены аналитические выражения, описывающие влияние конструктивных и режимных параметров на значение энергоёмкости указанных машин. Установлено, что наибольшее влияние на энергоёмкость комбинированного укладчика оказывают скорость цепи транспортёра, угловая скорость дозирующего барабана, количество скребков транспортёра, количество планок барабана; машины для удаления грунта – высота слоя удаляемого грунта и поступательная скорость машины. Для определения оптимальных значений вышеперечисленных параметров проведена серия двухфакторных экспериментов. Получены уравнения регрессии и соответствующие им трёхмерные поверхности отклика, описывающие характер влияния параметров на энергоёмкость. Установлены оптимальные значения параметров для комбинированного укладчика, при которых энергоёмкость имеет минимальное значение: скорость цепи транспортёра – 0,31–0,34 м/c, количество скребков – 6–7, угловая скорость дозирующего барабана – 6,0–6,5 рад/с, число продольных планок – 7. Рациональные значения поступательной скорости машины для удаления грунта – 0,12–0,17 м/с, угла наклона поверхности ковша – 24–25 градусов при высоте удаляемого слоя грунта – 0,13–0,15 м.

Cultivation of plants in greenhouses using the soil technology of organic farming involves the preparation of greenhouse soil, its use, and after the completion of the reproduction cycle – removal from the greenhouse. To perform these works, new machines have been developed: combined stacker, loader mixer, soil removal machine. One of the main indicators of the efficiency of these machines is energy intensity. The goal of researches is to establish the values of the machine parameters at which the energy intensity is minimal. Analytical expressions describing the effect of design and operating parameters on the energy intensity value of these machines are obtained. It was established that the greatest influence on the energy intensity of the combined stacker is exerted by the speed of the conveyor chain, the angular speed of the metering drum, the number of conveyor scrapers, the number of drum plates; soil removal machine – height of removed soil layer and translational speed of the machine. To determine the optimal values of the above parameters, a series of two-factor experiments was carried out. Regression equations and their corresponding three-dimensional response surfaces are obtained describing the nature of the effect of parameters on energy intensity. Optimal values of parameters for the combined stacker have been established, at which the energy intensity has a minimum value: conveyor chain speed – 0.31–0.34 m/s, the number of scrapers – 6–7, the angular speed of the metering drum – 6.0–6.5 rad/s, the number of longitudinal plates – 7. The rational values of the translational speed of the soil removal machine are 0.12–0.17 m/s, the inclination angle of the bucket surface is 24–25 degrees with the height of the removed soil layer is 0.13–0.15 m.