AGRIS - 

2015

Morozov A.V. | Fedorova L.V. | Gorev N.N.

In agricultural engineering there are widely used connections with tension, shear resistance of which directly affect the reliability of cars in general. In return, the shear resistance of the coupling is influenced by various factors such as: magnitude of the tension, assembling method, microgeometry of the contact surface and others. One way to increase the load capacity of the coupling is the use of segmented electromechanical hardening (EMH) of the opening surface covering parts. The essence of this method consists in creating strengthened areas in the form of segments on the surface of the hole covering part using EMH. There is uneven deformation of the surfaces occurs while using cross-section assembly method of connections with tension in the contact zone of parts due to the inhomogeneous microhardness. This increases the contact area and consequently increases the shear resistance of the connection. As a result of research of segmented EMH modes influence on the regular plots formation of microhardness it has been revealed that the microhardness of strengthened plots for steel 45 was 6200...7800 MPa and for cast iron GCI 20 – 8600…8900 MPa. It allows to increase axial shear resistance press-fit connection made in accordance with the proposed technology by 15...20%, compared to the standard assembly technology of the coupling. While designing a machining tool it should be taken into account that the width of the hardened area is greater than the length of the strengthening tool contact line with the processing detail by the magnitude of Δl = (0,3…0,35)h, where h is the depth of strengthened segment. | В сельскохозяйственном машиностроении широко применяют соединения с натягом, сдвигоустойчивость которых непосредственно влияет на надежность машин в целом. В свою очередь на сдвигоустойчивость соединений с натягом влияют различные факторы, такие как: величина натяга, способ сборки, микрогеометрия поверхности контакта и другие. Одним из способов повышения нагрузочной способности соединений с натягом является применение сегментной электромеханической закалки (ЭМЗ) поверхности отверстия, охватывающей детали. Сущность данного способа заключается в создании с помощью ЭМЗ на поверхности отверстия охватывающей детали закаленных участков в виде сегментов. При поперечном методе сборки соединения с натягом в зоне контакта деталей происходит неравномерная деформация поверхностей вследствие неоднородной микротвердости. Это увеличивает площадь контакта и как следствие – повышает сдвигоустойчивость соединения. В результате исследований влияния режимов сегментной ЭМЗ на формирование участков регулярной микротвердости выявлено, что микротвердость закаленных участков для стали 45 составила 6200…7800 МПа, а для чугуна СЧ 20 – 8600…8900 МПа. Это позволяет увеличить осевую сдвигоустойчивость прессового соединения, выполненного по предлагаемой технологии, на 15…20 % по сравнению со стандартной технологией сборки соединений с натягом. При проектировании обрабатывающего инструмента следует учитывать, что ширина закаленного участка больше длины линии контакта упрочняющего инструмента с обрабатывающей деталью на величину Δl = (0,3…0,35)h, где h – глубина закаленного сегмента.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Коnоvаlоv V.V. | Оrsik I.L. | Uspenskaya I.V.

Currently the extrusion processing of meat fish waste has a special place in the production of animal feed. This technology best solves both the issues of recycling meat-fish waste and for obtaining feed additives with a high degree of digestibility and bacterial purity. The introduction of meat-fish waste in the grain mixture can improve the efficiency of feed utilisation. At the same time a mixture of fish waste and bran coming into the extruder is uneven in composition, density and humidity. This variability of physical and mechanical properties of the mixture entering the extrusion, leads to fluctuations of pressure within the press-extruder, which leads to process instability, and, ultimately, to obtain a product of non-uniform composition and properties, to increase the intensity. To remedy these adverse events in the loading area of the press-extruder, it is proposed to install a conical guide, which stabilizes the density of the incoming mixture. To determine the modes, in which the pressure fluctuations in the loading zone of the press-extruder are minimum, a multifactorial experiment was conducted to obtain the dependence of non-uniformity of pressure, measured by the coefficient of variation of the pressure in the loading zone. Processing the data obtained during implementation of the experiment, allowed us to obtain a regression equation that adequately describes the dependence of the non-uniformity of the pressure in the loading zone from the selected independent factors. | В настоящее время при производстве кормов особое место занимает экструзионная переработка мясорыбных отходов. Такая технология наилучшим образом решает как вопросы утилизации мясорыбных отходов, так и получения кормовой добавки с высокой степенью усвояемости и бактериальной чистоты. Введение в зерновую смесь мясорыбных отходов позволяет повысить эффективность использования кормов. В тоже время поступающая в пресс-экструдер смесь рыбных отходов и отрубей неравномерна по своему составу, плотности и влажности. Такое непостоянство физико-механических свойств смеси, поступающей на экструдирование, приводит к колебаниям давления внутри пресс-экструдера, что приводит к нестабильности процесса, а, в итоге, к получению продукта неоднородного состава и свойств, повышению энергоёмкости. Для устранения указанных нежелательных явлений в загрузочную зону пресс-экструдера предлагается устоновить конический направитель, который стабилизирует плотность поступающей смеси. Для определения режимов, при реализации которых колебания давления в зоне загрузки пресс-экструдера минимальны, был проведен многофакторный эксперимент с целью получения зависимости неравномерности давления, оцениваемой коэффициентом вариации давления в зоне загрузки. Обработка данных, полученных в ходе реализации эксперимента, позволила получить уравнение регрессии, адекватно описывающее зависимость неравномерности давления, в зоне загрузки от выбранных независимых факторов.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Маyorov A.V. | Мikheyeva D.A.

In the technological process of production of canned food the degreasing operation of cans using a washing machine is included. A large number of modern washing machines work in irrational mode and are energy - and metal-intensive, so their use is disadvantageous. Given the fluidity of canning production, analyzing the dependence of the quality of cleaning from the relative motion of the object of cleaning and analyzing existing device for cleaning tin metal cans, two-stage washing machine with planetary motion of the object of cleaning and activating the liquid by means of air bubbling on the outer side of laundered objects is developed. In the study of the process of cleaning the surfaces of cylindrical tin cans washer, the greatest interest was caused by factors such as temperature and concentration of the washing solution, the rotational speed of the driving wheel. Experimental investigations included several stages and consisted of preliminary univariate and full three-factor experiments. The result was the mathematical dependence of the washing process, allowing to assess the quality of surface cleaning cans depending on changes in its security factors. The optimal technological parameters of washing machines in which the required quality of cleaning surfaces of cans is achieved with minimal energy consumption. | В технологический процесс производства консервов включена операция по обезжириванию банок при помощи промывочной машины. Большое количество современных моечных машин работают в нерациональном режиме и являются энерго- и металлоемкими, поэтому их использование является невыгодным. Учитывая поточность консервного производства, анализируя зависимость качества очистки от вида относительного движения объекта очистки и анализируя существующие устройства для мойки консервных металлических банок разработана двухступенчатая моечная машина с планетарным движением объекта очистки и активацией жидкости путем воздушного барботирования с наружной стороны отмываемых объектов. При исследовании процесса мойки поверхностей жестяных цилиндрических консервных банок моечной машиной наибольший интерес вызвали факторы такие как температура и концентрация моющего раствора, частота вращения ведущего колеса. Программа экспериментальных исследований включала несколько этапов и состояла из предварительных однофакторных и полного трехфакторного экспериментов. В результате была получена математическая зависимость процесса мойки, позволяющая оценить качество очистки поверхности банок в зависимости от изменений его режимных факторов.Определены оптимальные технологические параметры моечной машины, при которых необходимое качество очистки поверхностей консервных банок достигается при минимальных энергозатратах.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Maryin Dmitriy M. | Khokhlov Alexey L. | Glushchenko Аndrey А.

В соответствии со вторым правилом классической теории процесса трения, основанном на минимальном внедрении контактируемого тела в сопряженную поверхность, для снижения износа деталей сопряжения «поршневая канавка – поршневое кольцо» предлагается повысить микротвердость трущейся поверхности поршневой канавки поршня двигателя внутреннего сгорания формированием на ее поверхности оксидированного слоя методом микродугового оксидирования. Для установления зависимости износа от микротвердости оксидированного слоя выполнен расчет при значениях микротвердости оксидированного слоя поршневой канавки НV1 = 1100-1700 МПа, с интервалом в 100 МПа, микротвердости поршневого кольца НV2 = 1100 МПа, время работы деталей сопряжения – 400 ч. После проведенных расчетов установлено, что для снижения износа поршней микротвердость оксидированного слоя поверхности трения поршневой канавки должна быть в пределах 1250-1350 МПа. При этом износ поршневой канавки оксидированного поршня за расчетный период работы деталей сопряжения 400 ч составил 5,7 мкм, что в 1,6 раза ниже, чем у поршневой канавки типового поршня (9,5 мкм). Износ поршневого кольца у оксидированного поршня составил 25,8 мкм, что в 1,1 раза выше, чем у поршневого кольца типового поршня (23,6 мкм). Общий износ деталей сопряжения «поршневая канавка – поршневое кольцо» снижается и составляет 31,5 мкм, в то время как у типового сопряжения износ деталей составляет 33,1 мкм. | In accordance with the second rule of the classical theory of friction based on a minimum implementation of the contactee's body in mating surface, to reduce wear of the pair "piston groove piston ring" is proposed to increase the microhardness of the friction surface of the piston grooves of the piston internal combustion engine formation on its surface oxidized layer by the method of microarc oxidation. To establish the dependence of the microhardness of wear of the oxidized layer performed the calculation of the values of microhardness of oxidized layer piston grooves НV1 = 1100-1700 MPa with interval of 100 MPa, the microhardness of the piston ring НV2 = 1100 MPa, the details of the pair – 400 hours. After the calculations revealed that in order to reduce wear of the pistons the micro hardness of oxidized surface layer friction piston grooves should be between 1250-1350 MPa. In this case, the wear of the piston grooves of the piston oxidized during the calculation period detail work mate 400 x 5.7 µm, which is 1.6 times lower than that of the piston grooves of the piston model (9.5 microns). The wear of the piston ring in oxidised piston 25.8 μm, which is 1.1 times higher than that of the piston model piston ring (23,6 µm). General wear and tear mate "piston groove piston ring is a" reduced and is 31.5 μm, while a typical pairing, the wear amounts of 33.1 µm.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

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

When developing grain dryers contact type, the physical laws and physical-chemical ratios, which are subject to processes of thermal influence on the grain, and general research methods of developed mechanization and their calculations are taken into account. The process of grain drying is non-stationary and, in some cases, reversible process occurring mainly with variable (decreasing) speed, and therefore the calculation of the kinetics of this process is very difficult. The result of the calculation should be determined by the duration of heat exposure (exposure time), which under the given bandwidth UTOZ and sensitive indicators of the process determines the dimensions of the thermal camera (space, which directly processes the thermal effects on grain). In some cases practical interest is the solution of the inverse problem, i.e., calculation of optimal operating parameters, which provides the desired bandwidth of UTOZ and relevant technological requirements. The purpose of the research: to identify the impact of parameters of air while grain drying in installations of contact type on the total specific energy consumption. The theoretical patterns reflect the basic characteristics of the process of contact drying of grain in the proposed units. These dependencies can be used for optimization of parameters of air while grain drying in installations of contact type, as well as for the calculation of the other indicators of contact heat exchange process. Operation of developed mechanization of the process of drying grain at the optimum air parameters will allow to achieve high efficiency of the process. | При разработке зерносушилок контактного типа учитывают физические законы и физико-химические соотношения, которым подчиняются технологические процессы теплового воздействия на зерно, а также общие методы проведения исследований разрабатываемых средств механизации и их расчётов. Процессы сушки зерна нестационарный и, в ряде случаев, обратимый процесс, протекающий в основном с переменной (убывающей) скоростью, и поэтому расчёт кинетики этого процесса представляет значительные трудности. В результате расчёта должна быть определена продолжительность теплового воздействия (экспозиция), которая при заданных пропускной способности УТОЗ и режимных показателях процесса определяет габариты тепловой камеры (пространства, в котором непосредственно происходят процессы теплового воздействия на зерно). В ряде случаев практический интерес представляет также решение обратной задачи, т. е. расчётное определение оптимальных режимных параметров, обеспечивающих заданную пропускную способность УТОЗ и соответствующие технологические требования. Цель проводимых исследований: выявление влияния параметров воздуха при сушке зерна в установках контактного типа на суммарные удельные энергозатраты. Полученные теоретические закономерности отражают основные характерные черты процесса контактной сушки зерна имеющего место в предложенных установках. Эти зависимости можно использовать при оптимизации параметров воздуха при сушке зерна в установках контактного типа, а также для расчёта других показателей процесса контактного теплообмена. Эксплуатация разработанных средств механизации процесса сушки зерна при оптимальных параметрах воздуха позволит достичь высокой энергоэффективности процесса.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Мilashkina O.V.

Предложено устройство регулирования симметрии напряжений для дизелей-генераторов (ДГ), применяемых для питания электрифицированных средств механизации и электроинструмента в сельском хозяйстве, оснащенное транзисторами IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor - биполярные транзисторы с изолированным затвором), работающими в режиме ШИМ (широтно-импульсной модуляции) с силовым дросселем L, подключенным в цепь тока нагрузки, позволяющее повысить качество электроэнергииавтономного источника питания сельскохозяйственного назначения, за счет симметрирования напряжений по фазам А,В,С, а также в аварийном режиме ДГ при подключении в сеть дополнительного емкостного сопротивления. Экспериментальны путем установлено и подтверждено сокращение времени разгона и перерегулирования как при разгоне (увеличение количества оборотов при разгоне приводного вала ДГУ) так и при включении симметрирующего устройства. Токи статора генератора значительно меньше, чем в опыте без введения дополнительного емкостного сопротивления. Таким образом, применение дополнительных емкостей позволяет не только повысить качество электроэнергии, но и значительно улучшить характеристики самого дизель-генератора. | We proposed device for controlling the symmetry of the voltages for diesel generators (DG) used to power electrified mechanization and power tools in agriculture, equipped with IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor - bipolar transistors with insulated gate), working in PWM mode (pulse width modulation) power inductor L connected in the current circuit of the load, allowing to improve the quality of electricity of independent power supply for agricultural purposes, through balancing voltages on phases A,B,C, and emergency mode when connecting DG to the network of additional capacitance. Experimentally established and confirmed the reduction of the acceleration time and overshoot as during acceleration (increase of the number of revolutions during acceleration of the drive shaft DGS) and the inclusion of a balun. The currents of the stator of the generator is significantly less than in the experiment without the introduction of additional capacitance. Thus, the use of additional containers not only improves power quality, but also significantly improve the performance of the diesel generator.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

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

Выявлены недостатки в работе системы охлаждения двигателя. Предложены конструктивные решения по поддержанию оптимального теплового режима при работе двигателя в неоптимальных условиях. Приведены графики разогрева и охлаждения дизеля пускового двигателя при модернизированной системе охлаждения | The shortcomings are identified in the engine cooling system. The constructive decisions are proposed to maintain the optimum thermal regime with an engine operating in nonoptimal conditions. The graphs of diesel engine heating and cooling with a starter motor when employing an upgraded cooling system are presented.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Маyorov A.V. | Мikheyeva D.A.

In the technological process of production of canned food the degreasing operation of cans using a washing machine is included. A large number of modern washing machines work in irrational mode and are energy - and metal-intensive, so their use is disadvantageous. Given the fluidity of canning production, analyzing the dependence of the quality of cleaning from the relative motion of the object of cleaning and analyzing existing device for cleaning tin metal cans, two-stage washing machine with planetary motion of the object of cleaning and activating the liquid by means of air bubbling on the outer side of laundered objects is developed. In the study of the process of cleaning the surfaces of cylindrical tin cans washer, the greatest interest was caused by factors such as temperature and concentration of the washing solution, the rotational speed of the driving wheel. Experimental investigations included several stages and consisted of preliminary univariate and full three-factor experiments. The result was the mathematical dependence of the washing process, allowing to assess the quality of surface cleaning cans depending on changes in its security factors. The optimal technological parameters of washing machines in which the required quality of cleaning surfaces of cans is achieved with minimal energy consumption. | В технологический процесс производства консервов включена операция по обезжириванию банок при помощи промывочной машины. Большое количество современных моечных машин работают в нерациональном режиме и являются энерго- и металлоемкими, поэтому их использование является невыгодным. Учитывая поточность консервного производства, анализируя зависимость качества очистки от вида относительного движения объекта очистки и анализируя существующие устройства для мойки консервных металлических банок разработана двухступенчатая моечная машина с планетарным движением объекта очистки и активацией жидкости путем воздушного барботирования с наружной стороны отмываемых объектов. При исследовании процесса мойки поверхностей жестяных цилиндрических консервных банок моечной машиной наибольший интерес вызвали факторы такие как температура и концентрация моющего раствора, частота вращения ведущего колеса. Программа экспериментальных исследований включала несколько этапов и состояла из предварительных однофакторных и полного трехфакторного экспериментов. В результате была получена математическая зависимость процесса мойки, позволяющая оценить качество очистки поверхности банок в зависимости от изменений его режимных факторов. Определены оптимальные технологические параметры моечной машины, при которых необходимое качество очистки поверхностей консервных банок достигается при минимальных энергозатратах.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

Мilashkina O.V.

We proposed device for controlling the symmetry of the voltages for diesel generators (DG) used to power electrified mechanization and power tools in agriculture, equipped with IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor - bipolar transistors with insulated gate), working in PWM mode (pulse width modulation) power inductor L connected in the current circuit of the load, allowing to improve the quality of electricity of independent power supply for agricultural purposes, through balancing voltages on phases A,B,C, and emergency mode when connecting DG to the network of additional capacitance. Experimentally established and confirmed the reduction of the acceleration time and overshoot as during acceleration (increase of the number of revolutions during acceleration of the drive shaft DGS) and the inclusion of a balun. The currents of the stator of the generator is significantly less than in the experiment without the introduction of additional capacitance. Thus, the use of additional containers not only improves power quality, but also significantly improve the performance of the diesel generator. | Предложено устройство регулирования симметрии напряжений для дизелей-генераторов (ДГ), применяемых для питания электрифицированных средств механизации и электроинструмента в сельском хозяйстве, оснащенное транзисторами IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor - биполярные транзисторы с изолированным затвором), работающими в режиме ШИМ (широтно-импульсной модуляции) с силовым дросселем L, подключенным в цепь тока нагрузки, позволяющее повысить качество электроэнергииавтономного источника питания сельскохозяйственного назначения, за счет симметрирования напряжений по фазам А,В,С, а также в аварийном режиме ДГ при подключении в сеть дополнительного емкостного сопротивления. Экспериментальны путем установлено и подтверждено сокращение времени разгона и перерегулирования как при разгоне (увеличение количества оборотов при разгоне приводного вала ДГУ) так и при включении симметрирующего устройства. Токи статора генератора значительно меньше, чем в опыте без введения дополнительного емкостного сопротивления. Таким образом, применение дополнительных емкостей позволяет не только повысить качество электроэнергии, но и значительно улучшить характеристики самого дизель-генератора.

Show more [+]

Less [-]

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

2015

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

When developing grain dryers contact type, the physical laws and physical-chemical ratios, which are subject to processes of thermal influence on the grain, and general research methods of developed mechanization and their calculations are taken into account. The process of grain drying is non-stationary and, in some cases, reversible process occurring mainly with variable (decreasing) speed, and therefore the calculation of the kinetics of this process is very difficult. The result of the calculation should be determined by the duration of heat exposure (exposure time), which under the given bandwidth UTOZ and sensitive indicators of the process determines the dimensions of the thermal camera (space, which directly processes the thermal effects on grain). In some cases practical interest is the solution of the inverse problem, i.e., calculation of optimal operating parameters, which provides the desired bandwidth of UTOZ and relevant technological requirements. The purpose of the research: to identify the impact of parameters of air while grain drying in installations of contact type on the total specific energy consumption. The theoretical patterns reflect the basic characteristics of the process of contact drying of grain in the proposed units. These dependencies can be used for optimization of parameters of air while grain drying in installations of contact type, as well as for the calculation of the other indicators of contact heat exchange process. Operation of developed mechanization of the process of drying grain at the optimum air parameters will allow to achieve high efficiency of the process. | При разработке зерносушилок контактного типа учитывают физические законы и физико-химические соотношения, которым подчиняются технологические процессы теплового воздействия на зерно, а также общие методы проведения исследований разрабатываемых средств механизации и их расчётов. Процессы сушки зерна нестационарный и, в ряде случаев, обратимый процесс, протекающий в основном с переменной (убывающей) скоростью, и поэтому расчёт кинетики этого процесса представляет значительные трудности. В результате расчёта должна быть определена продолжительность теплового воздействия (экспозиция), которая при заданных пропускной способности УТОЗ и режимных показателях процесса определяет габариты тепловой камеры (пространства, в котором непосредственно происходят процессы теплового воздействия на зерно). В ряде случаев практический интерес представляет также решение обратной задачи, т. е. расчётное определение оптимальных режимных параметров, обеспечивающих заданную пропускную способность УТОЗ и соответствующие технологические требования. Цель проводимых исследований: выявление влияния параметров воздуха при сушке зерна в установках контактного типа на суммарные удельные энергозатраты. Полученные теоретические закономерности отражают основные характерные черты процесса контактной сушки зерна имеющего место в предложенных установках. Эти зависимости можно использовать при оптимизации параметров воздуха при сушке зерна в установках контактного типа, а также для расчёта других показателей процесса контактного теплообмена. Эксплуатация разработанных средств механизации процесса сушки зерна при оптимальных параметрах воздуха позволит достичь высокой энергоэффективности процесса.

Show more [+]

Less [-]

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