Удосконалення ґрунтового каналу для дослідження ротаційних знарядь з урахуванням кінематичних особливостей взаємодії з ґрунтом

Автор(и)

  • Володимир Іванович Ветохін Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-7299-3094
  • Станіслав Вячеславович Попов Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-2381-152X
  • Тетяна Юріївна Рижкова Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2403-6396
  • Ігор Станіславович Негребецький Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-1122-4152
  • Сергій Миколайович Лещенко Центральноукраїнський національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-9339-4691
  • Володимир Васильович Амосов Центральноукраїнський національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0154-2886
  • Юрій Вікторович Мачок Центральноукраїнський національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5328-7859
  • Дмитро Іванович Петренко Центральноукраїнський національний технічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-3151-8123

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127

Ключові слова:

ґрунтовий канал, роторне знаряддя, кінематичний параметр, траєкторія, взаємодія ґрунт-знаряддя, обробіток ґрунту

Анотація

Об’єктом дослідження є дослідницьке устаткування у вигляді ґрунтового каналу, призначене для наукового та навчального вивчення ротаційних знарядь.

Проблема, що вирішувалася, – з’ясувати специфіку функціонування ротаційних знарядь та спроєктувати малогабаритний ґрунтовий канал з урахуванням цієї специфіки. Дані, отримані у ході експериментальних досліджень та теоретичного аналізу, підтвердили визначальний вплив кінематичного параметра на показники взаємодії ротаційного знаряддя та ґрунту.

В результаті досліджень запропонована концепція та спроєктовано ґрунтовий міні-канал, що дозволяє досліджувати як механіку процесу, так і виконувати графічне моделювання.

Отриманий результат пояснюється тим, що посередником передачі руху в процесі експериментів є ґрунтова кювета, а привідний пас переставляється у зачеплення зі шківами різних діаметрів. Це забезпечує різне співвідношення лінійного переміщення кювети та обертання робочого органа.

Особливість конструкції становить поєднання змінних рухомих кювет і графічних екранів зі стаціонарним положенням ротора. Конструкція забезпечує простоту та наочність завдання різних значень кінематичного параметра.

Відмінну рису становить модульність компоновки. Це дозволяє проводити дослідження зі змінними кюветами з різним складом ґрунту та відразу отримувати графічну інтерпретацію кінематичного режиму на екрані. Таке виконання ґрунтового мині-каналу спрощує спостереження та фіксацію результату взаємодії ротора з модельним середовищем.

Сфера практичного використання – наукові дослідження у галузі сільськогосподарського машинобудування. Отримані дані можливо використати для удосконалення існуючих знарядь. Процес досліджень становить частину навчального процесу в аграрному університеті

Біографії авторів

Володимир Іванович Ветохін, Полтавський державний аграрний університет

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра механічної та електричної інженерії

Станіслав Вячеславович Попов, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра механічної та електричної інженерії

Тетяна Юріївна Рижкова, Полтавський державний аграрний університет

Старший викладач

Кафедра будівництва та професійної освіти

Ігор Станіславович Негребецький, Полтавський державний аграрний університет

Старший викладач

Кафедра механічної та електричної інженерії

Сергій Миколайович Лещенко, Центральноукраїнський національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Володимир Васильович Амосов, Центральноукраїнський національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Юрій Вікторович Мачок, Центральноукраїнський національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Дмитро Іванович Петренко, Центральноукраїнський національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра сільськогосподарського машинобудування

Посилання

  1. Kornienko, S., Pashenko, V., Melnik, V., Kharchenko, S., Khramov, N. (2016). Developing the method of constructing mathematical models of soil condition under the action of a wedge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (83)), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79912
  2. Vetohin, V. I., Panov, I. M., Shmonin, V. A., YUzbashev, V. A. (2009).Tyagovo-privodnye kombinirovannye pochvoobrabatyvayuschie mashiny: Teoriya, raschet, rezul'taty ispytaniy. Kyiv: FENYKS, 264. Available at: https://dspace.pdau.edu.ua/handle/123456789/15056
  3. Roozbahani, A., Mardani, A., Jokar, R., Taghavifar, H. (2014). Evaluating and measuring the performance parameters of agricultural wheels. International Journal of Biological, Life and Agricultural Sciences. https://doi.org/10.5281/zenodo.1326793
  4. Lajani, A., Nikbakht, A. M., Askari, M., Salar, M. R. (2024). Design, construction and evaluation of a miniature soil bin plus predicting the measured parameters during primary tests using ANFIS. Heliyon, 10 (1), e24041. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24041
  5. Godwin, R. J., Spoor, G. (1977). Soil failure with narrow tines. Journal of Agricultural Engineering Research, 22 (3), 213–228. https://doi.org/10.1016/0021-8634(77)90044-0
  6. Mardani, A., Golanbari, B. (2024). Indoor measurement and analysis on soil-traction device interaction using a soil bin. Scientific Reports, 14 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-59800-2
  7. Upadhyay, G., Raheman, H. (2018). Performance of combined offset disc harrow (front active and rear passive set configuration) in soil bin. Journal of Terramechanics, 78, 27–37. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.04.002
  8. Upadhyay, G., Raheman, H. (2020). Effect of velocity ratio on performance characteristics of an active-passive combination tillage implement. Biosystems Engineering, 191, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.12.010
  9. Celik, A., Ozturk, I., Way, T. R. (2008). A theoretical approach for determining irregularities of the bottom of the tillage layer caused by horizontal axis rotary tillers. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal, X, 1–9. Available at: https://cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/view/1168
  10. Hendrick, J. G., Gill, W. R. (1971). Rotary tiller design parameters: Part II. Depth of tillage. Transactions of the ASAE, 14 (4), 675–678. https://doi.org/10.13031/2013.38365
  11. Ani, O. A., Uzoejinwa, B. B., Ezeama, A. O., Onwualu, A. P., Ugwu, S. N., Ohagwu, C. J. (2018). Overview of soil-machine interaction studies in soil bins. Soil and Tillage Research, 175, 13–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.002
  12. Vetokhin, V., Negrebetsky, I., Ryzhkova, T., Salo, Y., Voznyuk, T. (2021). Analytical review of technical solutions of needle rotary tools for applying liquid fertilizers to the soil layer. Technical and Technological Aspects of Development and Testing of New Machinery and Technologies for Agriculture of Ukraine, 29 (43). https://doi.org/10.31473/2305-5987-2021-1-29(43)-9
  13. Hendrick, J. G., Gill, W. R. (1974). Rotary Tiller Design Parameters Part IV-Blade Clearance Angle. Transactions of the ASAE, 17 (1), 0004-0007. https://doi.org/10.13031/2013.36771
  14. Sheichenko, V., Dudnikov, I., Shevchuk, V., Kuzmich, A. (2019). The analytical assessment of the needle harrow interaction with the soil. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 103 (3). https://doi.org/10.31521/2313-092x/2019-3(103)-13
Удосконалення ґрунтового каналу для дослідження ротаційних знарядь з урахуванням кінематичних особливостей взаємодії з ґрунтом

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-20

Як цитувати

Ветохін, В. І., Попов, С. В., Рижкова, Т. Ю., Негребецький, І. С., Лещенко, С. М., Амосов, В. В., Мачок, Ю. В., & Петренко, Д. І. (2024). Удосконалення ґрунтового каналу для дослідження ротаційних знарядь з урахуванням кінематичних особливостей взаємодії з ґрунтом. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(1 (132), 31–40. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.315127

Номер

Розділ

Виробничо-технологічні системи