RESEARCH OF STRENGTH OF CELLS AT BENDING OF BEE CELL
Authors: Афанасьев А.М. , Костенко М.Ю. , Афанасьев М.Ю. , Мамонов Р.А. 
Published: June 2020

Высокая рентабельность получения продуктов пчеловодства зависит от эффективного использования пчелиных сотов в технологии содержания пчел, а также получения продуктов пчеловодства. При откачке меда часть сотовых рамок выбраковывается из-за деформации сотовой структуры, образования трещин и разрывов в ней. Для восполнения выбракованных сотов приходится дополнительно закупать листы вощины, терять время и расходовать потенциал пчелиной семьи на отстройку структуры сотовых рамок. Нами проведены исследования действия центробежных сил на сотовую структуру при различных способах размещении сотовой рамки в роторе центрифуги. С помощью метода вырезания узлов были найдены усилия, возникающие в узлах шестигранной ячейки сота. При увеличении угловой скорости вращения ротора растягивающая нагрузка на ячейки сота возрастает интенсивно. При угловой скорости 26 рад/с растягивающие напряжения при вертикальном расположении сота составляют 3,479*105 Па – почти в 1,73 раза выше, чем при горизонтальном положении – 2,009*105 Па, и могут привести к разрыву восковых пластинок ячеек. Предельные растягивающие напряжения 200 кПа достигаются при угловой скорости выше 26 рад/с. Поэтому при откачке меда следует ограничивать скорость вращения вертикально расположенных рамок для снижения нагрузки и исключения повреждения ячеек пчелиных сотов, особенно в начале процесса откачки меда. Анализ полученных уравнений установил, что увеличение угловой скорости выше 26 рад/с приводит к прогрессивному росту нормальных напряжений в ячейках сота. При вертикальном расположении сота в роторе центрифуги предельные разрушающие нагрузки ячеек сота возникают при меньшей частоте вращения. Выявлено, что образование трещин зависит от радиуса кривизны сотовой структуры и для проведения скарификации перговых сотов он должен составлять около 0,55 м.

The high profitability of obtaining beekeeping products depends on the efficient use of bee honeycombs in the technology of keeping bees, as well as obtaining beekeeping products. During the pumping out of honey, part of the honeycomb frames are rejected due to deformation of the honeycomb structure, the formation of cracks and tears in it. To replenish the rejected honeycombs, one has to additionally purchase sheets of wax, waste time and spend the potential of the bee family on rebuilding the structure of the honeycomb frames. We have studied the effects of centrifugal forces on the honeycomb structure with various methods of placing the honeycomb frame in the centrifuge rotor. Using the method of cutting knots, the forces arising in the nodes of the hexagonal cell of the honeycomb were found. as the angular velocity of rotation of the rotor increases, the tensile load on the honeycomb cells increases intensively. At an angular velocity of 26 rad / s, tensile stresses at a vertical location of the honeycomb are 3.479 * 105 almost 1.73 times higher than at a horizontal position of 2.009 * 105 Pa, and can lead to rupture of the wax plates of the cells. Ultimate tensile stresses of 200 kPa are achieved at an angular velocity above 26 rad / s. Therefore, when pumping honey, you should limit the speed of rotation of vertically arranged frames to reduce the load and eliminate damage to honeycomb cells, especially at the beginning of the process of pumping honey. An analysis of the obtained equations established that an increase in the angular velocity above 26 rad / s leads to a progressive increase in the normal stresses in the cells of the cell. With a vertical arrangement of the honeycomb in the centrifuge rotor, the ultimate breaking loads of the honeycomb cells occur at a lower rotational speed. It was revealed that the formation of cracks depends on the radius of curvature of the honeycomb structure and should be about 0.55 m for scarification of perch honeycombs.