AGRIS - 

2016

Ayugin N.P. | Khalimov R.Sh. | Ayugin P.N. | Aksenova N.N.

The article presents the data on 3D model of a laboratory setup developed for studying the process of feed material cutting and a method of determining the specific work of cutting on the laboratory setup. Regression eguations is obtained to reveal the influence of individual structural parameters of the chopper blade (blade thickness and sharpness) on the specific work of cutting corn ears at different cutting speeds. | Приведены ЗD-модель лабораторной установки для изучения процесса резания кормовых материалов и методика определения удельной работы резания на разработанной лабораторной установке. Получено уравнение регрессии, отражающее влияние отдельных конструктивных параметров ножа измельчителя (острота и толщина лезвия) на удельную работу резания початков кукурузы при различной скорости резания.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Khalimov R.Sh. | Ayugin N.P. | Ayugin P.N. | Sotnikov M.V.

The article presents substantiation of the use of the 45 steel subjected to electromechanical hardening instead of the 65Г steel used in the past as a material for production of fodder chopper knifes. A technique for comparative studies of physical and mechanical properties of knife samples was developed. A mode of electromechanical hardening of knives was selected. The results of research and comparative analysis of hardness, the depth of hardened layer of parts, abrasive wear resistance, fatigue resistance and impact toughness were presented. | Приведено обоснование применения стали 45, подвергнутой электромеханическому упрочнению, для изготовления ножей измельчителя грубых кормов взамен применявшейся ранее стали 65Г. Разработана методика сравнительных исследований физико-механических свойств образцов ножей. Подобран режим электромеханического упрочнения ножей. Приведены результаты исследований и сравнительный анализ твердости, глубины упрочненного слоя деталей, абразивной износостойкости, усталостной прочности и ударной вязкости.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Isayev Yury M. | Semashkin Nikolay M. | Коshkina Аnastasiya O.

Devices with working body in shape of a spiral are now widely used in agricultural production to move liquid or granular materials. However, the existing theoretical descriptions of such processes are not resolved accurately and require significant improvements. The most effective device for grain turning is a flexible spiral transport system. The main element of this system is spiral screw, made of special high-strength spring steel. During the designing of spiral-screw device, it is necessary to have a data on the pattern of interaction between modal parameters and kinematic characteristics of moved material. Correct theoretical solution of the considered problem is difficult due to complex movement of moved grain material. Device settings for turning of grain material in grain storages were analyzed. As a result of theoretical research of devices for turning of grainmaterial, movement speed of device on the pile of grain, speed of grain movement inside the device, and the nozzle pressure of the device on the output of grain were determined. The studies revealed that the convergence of theoretical and experimental results is not less than 95 %. It means that the proposed method of research of devices for grain turning is accurate, and proposed device quite justifies its purpose of grain turning to prevent it from hay-heating and spoiling. In this case the specific energy consumption for grain turning did not exceed 1,117 (kWh)/kg. | Устройства с рабочим органом в виде спирального в настоящее время широко применяют в сельскохозяйственном производстве для перемещения жидких и сыпучих материалов. Однако существующие теоретические описания таких процессов решены не достаточно точно и требуют существенных доработок. Наиболее эффективным устройством для ворошения зерновой насыпи, являются гибкие спиральные транспортные системы. Основной элемент такой системы – спиральный винт, который изготавливается из специальной высокопрочной пружинной стали. Проектируя спирально-винтовые устройства необходимо располагать данными о характере взаимодействия между его режимными параметрами и кинематическими характеристиками перемещаемого материала. Правильное теоретическое решение рассматриваемой задачи представляет трудности в связи со сложным движением перемещаемого зернового материала. Рассмотрены параметры устройства для ворошения зернового материала в зерноскладах. В результате проведенных теоретических исследований устройства для ворошения зернового материала, определены скорость перемещения устройства по насыпи зерна, скорость движения зерна внутри устройства, а также давление в сопле устройства при выходе зерна. В результате исследований выявлено, что сходимость результатов теоретических и экспериментальных составляет не менее 95 %. Это означает, что предложенная методика исследований устройства для ворошения зерна является достоверной, а предлагаемое устройство вполне оправдывает своё назначение – ворошение зерна, исключающее его самосогревание и порчу. При этом удельные энергозатраты на ворошение зерна не превысили 1,117 (кВт∙ч)/кг.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Khalimov R.Sh. | Ayugin N.P. | Ayugin P.N. | Sotnikov M.V.

The article presents substantiation of the use of the 45 steel subjected to electromechanical hardening instead of the 65Г steel used in the past as a material for production of fodder chopper knifes. A technique for comparative studies of physical and mechanical properties of knife samples was developed. A mode of electromechanical hardening of knives was selected. The results of research and comparative analysis of hardness, the depth of hardened layer of parts, abrasive wear resistance, fatigue resistance and impact toughness were presented. | Приведено обоснование применения стали 45, подвергнутой электромеханическому упрочнению, для изготовления ножей измельчителя грубых кормов взамен применявшейся ранее стали 65Г. Разработана методика сравнительных исследований физико-механических свойств образцов ножей. Подобран режим электромеханического упрочнения ножей. Приведены результаты исследований и сравнительный анализ твердости, глубины упрочненного слоя деталей, абразивной износостойкости, усталостной прочности и ударной вязкости.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Kurdyumov V.I. | Pavlushin A.A. | Karpenko G.V.

The performed analysis of technologies and means of mechanization of thermal processing of grain showed that the designs of used devices are not perfect and have disadvantages (high heat cost and metal consumption, unevenness of grain heatup, etc.). When using the more common convective way of heat supply in devices for thermal processing of grain, only 50-70% of supplied energy is spent specifically on thermal exposure. The use of contact methods of heat supply to the thin layer of grain with good thermal insulation of the outer surface of devices allows to transfer up to 90% of supplied energy for heating and evaporation of moisture from grain. A promising direction of development of means of mechanization of grain thermal processing processes is the creation of compact electric-contact devices, allowing such types of thermal exposure as grain drying and its disinfection in compliance with the requirements applicable to its operation in conditions of small farms - energy efficiency, environmental friendliness, versatility, etc. We developed the design of device for thermal processing of grain, the basis of which are a heat-exchange apparatus with an electrical sources of heat and transporting working body. The boundary conditions for the industrial research carrying out were justified. We found out the optimal values of regime parameters of the developed means of mechanization for drying and thermal disinfection of grain. This provides continuity of the process and even distribution of the processed grain on heating surface with its constant stirring. Production research of the designed device for thermal processing of grain has confirmed high efficiency and quality of its work when using in various technological lines of grain processing (drying and disinfection). The values deviation between the basic parameters of processes of thermal processing of grain, obtained theoretically, and the experimental results did not exceed 5 %. | Проведённый анализ технологий и средств механизации тепловой обработки зерна показал, что конструкции применяемых устройств не совершенны и имеют недостатки (повышенные затраты теплоты и металлоёмкость, неравномерность прогрева зерна и др.). При использовании наиболее распространённого конвективного способа подвода теплоты в установках для тепловой обработки зерна лишь 50-70 % подводимой энергии расходуется непосредственно на тепловое воздействие. Использование же контактного способа передачи теплоты тонкому слою зерна, при хорошей теплоизоляции внешней поверхности установок позволяет передать на нагрев и испарение влаги из зерна до 90 % подводимой энергии. Перспективным направлением развития средств механизации процессов тепловой обработки зерна является создание малогабаритных электроконтактных установок, позволяющих осуществлять такие виды теплового воздействия как сушка зерна и его обеззараживание при соблюдении требований предъявляемых к эксплуатации их в условиях небольших фермерских хозяйств - энергоэффективность, экологичность, универсальность и т.д. Разработана конструкция устройства для тепловой обработки зерна, основой которой служит теплообменный аппарат с электрическими источниками теплоты и транспортирующий рабочий орган. Обоснованы граничные условия проведения производственных исследований. Выявлены оптимальные значения режимных параметров разработанного средства механизации при сушке и термическом обеззараживании зерна. Это обеспечивает непрерывность процесса и равномерное распределение обрабатываемого зерна по греющей поверхности при постоянном его перемешивании. Производственные исследования разработанной установки для тепловой обработки зерна подтвердили высокую эффективность и качество её работы при использовании в различных технологических линиях обработки зерна (сушка и обеззараживание). Расхождение значений основных показателей процессов тепловой обработки зерна, полученных теоретически, с результатами экспериментальных исследований не превысило 5 %.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Мukhametshin Ilshat S. | Valiev A.R.

Одним из необходимых условий создания эффективных рабочих органов, обеспечивающих высокое качество обработки почвы при возможно более низкой энергоемкости процесса, является поиск оптимальных геометрических и кинематических параметров рабочего органа почвообрабатывающего орудия. Данная задача успешно решается для рабочих органов, совершающих простое плоское движение. В то же время, значительная доля рабочих органов сельскохозяйственных машин имеет относительно сложные рабочие органы, совершающие наряду с переносным прямолинейным движением вращательное вокруг своей оси. Так, многие ротационные рабочие органы вращаются вокруг непересекающихся осей и перемещаются поступательно по направлению, не совпадающему и не пересекающемуся с мгновенной осью вращения. Несмотря на большое количество работ, посвященных кинематике движения ротационных рабочих органов, полученные законы движения являются частными случаями для каждого из рассмотренных видов рабочих органов. Таким образом, во многих случаях, процесс движения точек рабочей поверхности остается аналитически не исследованным. Одной из перспективных конструкция рабочих органов для глубокого рыхления почвы является ротационный орган конусной формы. Однако для его эффективной работы необходимо установить оптимальные кинематические и геометрические параметры. Для вывода уравнения движения произвольной точки рабочего органа конусной формы необходимо использовать декартовую систему координат. Основываясь на известных общих уравнениях движения произвольной точки движения ротационных органов и подставляя соответствующие значения геометрических параметров, определяющих форму рабочего органа, получим систему уравнений, с помощью которых можно определить положение любой точки рабочего органа при его работе. | One of necessary conditions for creation of effective working bodies, providing high quality tillage with low energy intensity of process is the search for optimal geometric and kinematic parameters of working body of tillage tools. This problem is successfully solved for working bodies, performing simple flat movement. At the same time, a significant share of working bodies of agricultural machinery has relatively complicated working organs performing rotation around its axis along with transportable rectilinear movement. Thus, many rotary working bodies rotate around non-intersecting axes and move progressively in a direction that neither coincide nor intersect with instantaneous axis of rotation. Despite the large number of papers on the kinematics of rotary working bodies, derived laws of motion are specific cases for each of discussed types of working bodies. Thus, in many cases, movement process of working surface points remains analytically unexplored. One of the promising designs of working bodies for deep tillage of soil is rotary conical shape body. However, for its efficient operation it is necessary to establish optimal kinematic and geometric parameters. For derivation of motion equation of an arbitrary point of working cone shape body it is necessary to use a Cartesian coordinate system. Basing on known general motion equations of an arbitrary point of rotary bodies and substituting the appropriate values of geometric parameters that define the shape of working body, we will get a system of equations whereby it is possible to determine position of any point of working body when working.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Ayugin N.P. | Khalimov R.Sh. | Ayugin P.N. | Aksenova N.N.

The article presents the data on 3D model of a laboratory setup developed for studying the process of feed material cutting and a method of determining the specific work of cutting on the laboratory setup. Regression eguations is obtained to reveal the influence of individual structural parameters of the chopper blade (blade thickness and sharpness) on the specific work of cutting corn ears at different cutting speeds. | Приведены ЗD-модель лабораторной установки для изучения процесса резания кормовых материалов и методика определения удельной работы резания на разработанной лабораторной установке. Получено уравнение регрессии, отражающее влияние отдельных конструктивных параметров ножа измельчителя (острота и толщина лезвия) на удельную работу резания початков кукурузы при различной скорости резания.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation

2016

Isayev Yury M. | Semashkin Nikolay M. | Коshkina Аnastasiya O.

Devices with working body in shape of a spiral are now widely used in agricultural production to move liquid or granular materials. However, the existing theoretical descriptions of such processes are not resolved accurately and require significant improvements. The most effective device for grain turning is a flexible spiral transport system. The main element of this system is spiral screw, made of special high-strength spring steel. During the designing of spiral-screw device, it is necessary to have a data on the pattern of interaction between modal parameters and kinematic characteristics of moved material. Correct theoretical solution of the considered problem is difficult due to complex movement of moved grain material. Device settings for turning of grain material in grain storages were analyzed. As a result of theoretical research of devices for turning of grainmaterial, movement speed of device on the pile of grain, speed of grain movement inside the device, and the nozzle pressure of the device on the output of grain were determined. The studies revealed that the convergence of theoretical and experimental results is not less than 95 %. It means that the proposed method of research of devices for grain turning is accurate, and proposed device quite justifies its purpose of grain turning to prevent it from hay-heating and spoiling. In this case the specific energy consumption for grain turning did not exceed 1,117 (kWh)/kg. | Устройства с рабочим органом в виде спирального в настоящее время широко применяют в сельскохозяйственном производстве для перемещения жидких и сыпучих материалов. Однако существующие теоретические описания таких процессов решены не достаточно точно и требуют существенных доработок. Наиболее эффективным устройством для ворошения зерновой насыпи, являются гибкие спиральные транспортные системы. Основной элемент такой системы – спиральный винт, который изготавливается из специальной высокопрочной пружинной стали. Проектируя спирально-винтовые устройства необходимо располагать данными о характере взаимодействия между его режимными параметрами и кинематическими характеристиками перемещаемого материала. Правильное теоретическое решение рассматриваемой задачи представляет трудности в связи со сложным движением перемещаемого зернового материала. Рассмотрены параметры устройства для ворошения зернового материала в зерноскладах. В результате проведенных теоретических исследований устройства для ворошения зернового материала, определены скорость перемещения устройства по насыпи зерна, скорость движения зерна внутри устройства, а также давление в сопле устройства при выходе зерна. В результате исследований выявлено, что сходимость результатов теоретических и экспериментальных составляет не менее 95 %. Это означает, что предложенная методика исследований устройства для ворошения зерна является достоверной, а предлагаемое устройство вполне оправдывает своё назначение – ворошение зерна, исключающее его самосогревание и порчу. При этом удельные энергозатраты на ворошение зерна не превысили 1,117 (кВт∙ч)/кг.

Show more [+]

Less [-]

Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin - Russian Federation