Визначення параметрів щітки з поліпропіленовим ворсом при розкритті кореневої системи маточних рослин
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.173917Ключові слова:
коренева система, маточні рослини, клонові підщепи, різання ґрунту, деформація згинуАнотація
Розглянуто питання роботи циліндричної щітки з гнучкими прутками ворсу при розкритті кореневої системи маточних рослин. Встановлено, що основними складовими сили опору при роботі даної щітки є сума опорів, що спричинені силою в’язкості ґрунту, силою статичного опору сипучих частинок ґрунту та силою опору відкидання частинок ґрунту. Виходячи з мінімізації затрат енергії визначено оптимальні кінематичні параметри щітки з вертикальною віссю обертання. Великий влив на значення загальної сили опору має кутова швидкість щітки. Крім сили опору на прутки ворсу щітки діє нормальна реакція ґрунтової основи. Знайшовши результуючу цих двох сил за допомогою методу еліптичних інтегралів Лежандра встановлено оптимальні розмірні параметри прутків ворсу, що виготовлені з поліпропілену. Даний метод дозволив врахувати значні, у порівнянні з довжиною прутків, їх деформації в результаті їх згину. Довжина прутків визначена як максимально можлива для забезпечення умови видалення ґрунту з валка, що вкриває кореневу систему маточних рослин клонових підщеп. Також досліджено вплив сили тертя під час роботи щітки. Це тертя частинок ґрунту між собою та по поверхні прутків ворсу. Визначено, що сили тертя, як і нормальна реакція ґрунту, мало впливають на роботу циліндричної щітки при розкритті кореневої системи маточних рослин. Це пояснюється відсутністю твердої основи при роботі прутка ворсу, що в свою чергу дозволяє розміщувати прутки ворсу по одному на поверхні щітки. Відсутність потреби у значній відносній жорсткості дозволяє пруткам ворсу видаляти ґрунт з валка мінімізуючи при цьому пошкодження рослин. За допомогою еліптичних інтегралів Лежандра другого роду досліджено прогин прутків ворсу циліндричної щітки при розкритті кореневої системи маточних рослин. Величина прогину прутка в процесі роботи впливає на повноту видалення ним частинок ґрунту. При збільшення прогину змінюється кут між робочою гранню прутка ворсу і поверхнею ґрунту. Це призводить до зменшення видалення частинок і збільшення їх ущільнення у валку. Тому розрахована довжина прутків ворсу, які здатні забезпечити необхідні робочі параметри при заданому навантаженні
Посилання
- Borg, J. P., Morrissey, M. P., Perich, C. A., Vogler, T. J., Chhabildas, L. C. (2013). In situ velocity and stress characterization of a projectile penetrating a sand target: Experimental measurements and continuum simulations. International Journal of Impact Engineering, 51, 23–35. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2012.07.009
- Lisowski, A., Klonowski, J., Green, O., Świętochowski, A., Sypuła, M., Strużyk, A. et. al. (2016). Duckfoot tools connected with flexible and stiff tines: Three components of resistances and soil disturbance. Soil and Tillage Research, 158, 76–90. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2015.12.003
- Wang, C., Guo, H., Zhao, Y., Sun, Q., Zhao, L. (2018). Statistical Analysis of Industrial Grinding Brush Force Characteristics Based on Finite Element Approach. Mathematical Problems in Engineering, 2018, 1–9. doi: https://doi.org/10.1155/2018/7362705
- Matuszak, J. (2017). The Effect of Machining Conditions on the Forces in the Process of Roller Brush Machining. Advances in Science and Technology Research Journal, 11 (4), 294–300. doi: https://doi.org/10.12913/22998624/80847
- Vanegas-Useche, L. V., Abdel-Wahab, M. M., Parker, G. A. (2011). Dynamic finite element model of oscillatory brushes. Finite Elements in Analysis and Design, 47 (7), 771–783. doi: https://doi.org/10.1016/j.finel.2011.02.008
- Vanegas-Useche, L. V., Abdel-Wahab, M. M., Parker, G. A. (2015). Effectiveness of oscillatory gutter brushes in removing street sweeping waste. Waste Management, 43, 28–36. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.05.014
- Wang, C., Sun, Q., Wahab, M. A., Zhang, X., Xu, L. (2015). Regression modeling and prediction of road sweeping brush load characteristics from finite element analysis and experimental results. Waste Management, 43, 19–27. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.06.027
- Wang, C., Sun, Q., Xu, L. (2017). Analysis of helical abrasive brush filament force characteristics for surface treatment processes. Advances in Mechanical Engineering, 9 (7), 168781401771598. doi: https://doi.org/10.1177/1687814017715980
- Nuralin, B., Bakushev, A., Janaliev, Y., Dussenov, M., Kubasheva, Z., Omarova, N., Zakharov, V. (2018). Constructive-regime parameters of rotor-brush cleaner for tuberous roots dry cleaning. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 40 (2). doi: https://doi.org/10.1007/s40430-018-1004-0
- Vetohin, V. I., Panov, I. M., Shmonin, V. A., Yuzbashev, V. A. (2009). Tyagovo-privodnye kombinirovannye pochvoobrabatyvayuschte mashiny. Kyiv: Feniks, 264.
- Zenkov, R. L. (1978). Mekhanika nasypnyh gruzov. Moscow: Mashinostroenie, 375.
- Shukle, L. (1976). Reologicheskie problemy mekhaniki gruntov. Moscow: Mashinostroenie, 483.
- Sagamonyan, A. Ya. (1974). Pronikanie. Moscow: Izd-vo Moskovskogo universiteta, 299.
- Karasev, G. N. (2011). Novye polozheniya teorii rezaniya gruntov. Elektronnoe izdanie SDM - stroitel'nye dorozhnye mashiny i tekhnika. Available at: http://sdm.str-t.ru/publics/73/
- Kurilov, E. V. (2014). Eksperimental'no-analiticheskaya model' kopaniya grunta otvalom bul'dozera. Elektronnoe izdanie SDM - stroitel'nye dorozhnye mashiny i tekhnika. Available at: http://sdm.str-t.ru/publics/87/
- Narisava, I. (1987). Prochnost' polimernyh materialov. Moscow: Himiya, 398.
- Panov, I. M., Vetohin, V. I. (2008). Fizicheskie osnovy mekhaniki pochv. Kyiv: Feniks, 265.
- Popov, E. P. (1986). Teoriya i raschet gibkih i uprugih sterzhney. Moscow: Nauka, 264.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Andrii Voitik, Vasyl Kravchenko, Ruslan Oliadnichuk, Olexandr Pushka, Serhii Kiurchev, Oleg Ivanov, Ruslan Kharak, Oleksii Nazarenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
