Розробка плющилки-подробника з вальцовими робочими органами для малих господарств

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.342305

Ключові слова:

плющилка-змішувач, міжвальцевий зазор, провідність, потребна потужність, частота обертання вальців

Анотація

Об’єктом дослідження є технологічний процес подрібнення зернових кормів у дробарці вальцьового типу з малими робочими розмірами та взаємодія окремих зерен з поверхнями валків у межах міжвалкового зазору. Дослідження зосереджено на забезпеченні стабільної продуктивності до 200 кг/год для малих фермерських господарств. Розроблено структурно-технологічну схему компактного млинарного комбайна та виготовлено експериментальний прототип. Довжину та діаметр вальців було обрано відповідно до експлуатаційних вимог малих сільськогосподарських підприємств.

Було сформульовано гіпотезу, що частинки зерна поводяться як дискретні тіла, стохастично розподілені в міжвальцьовому зазорі та частково вирівняні вздовж довжини вальця перед деформацією. Це дозволяє реалістично описати їх взаємодію з робочими поверхнями та результуюче енергоспоживання. Отримано аналітичні вирази для визначення продуктивності та необхідної потужності на основі математичної моделі, що пов’язує геометрію вальців, кінематичні параметри та ймовірнісний характер потоку зерна.

Експериментальні дослідження верифікували модель шляхом зміни швидкості обертання вальців від 56 до 178 хв⁻1. При 178 хв⁻1 продуктивність досягла 180 кг/год, а споживана потужність – 1020 Вт. Розбіжність між теоретичною та експериментальною продуктивністю становила 7,5%, а між значеннями потужності – 2,02%. Результати підтверджують достовірність розробленої дискретно-ймовірнісної моделі та її застосовність для оптимізації конструктивних та робочих параметрів компактних валкових дробарок для децентралізованого виробництва кормів

Біографії авторів

Tokhtar Abilzhanuly, Scientific Production Center of Agricultural Engineering

Doctor of Technical Sciences, Professor

Laboratory of Innovative Equipment for Animal Husbandry

Ruslan Iskakov, S.Seifullin Kazakh Agrotechnical Research University

PhD, Associate Professor

Department of Technological Machines and Equipment

Daniyar Abilzhanov, Scientific Production Center of Agricultural Engineering

PhD, Leading Researcher

Alexandr Gulyarenko, S.Seifullin Kazakh Agrotechnical Research University

PhD, Associate Professor

Department of Standardization, Metrology and Certification

Olzhas Seipataliyev, Scientific Production Center of Agricultural Engineering

Leading Researcher

Nurakhmet Khamitov, Kazakh National Agrarian Research University

Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer

Department of Agrarian Technique and Engineering Mechanics

Посилання

  1. Morozov, N. (2023). Directions for the Development of Technical Progress in Animal Husbandry. XV International Scientific Conference “INTERAGROMASH 2022,” 414–424. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21432-5_42
  2. Abilzhanuly, T., Iskakov, R., Abilzhanov, D., Darkhan, O. (2023). Determination of the average size of preliminary grinded wet feed particles in hammer grinders. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (121)), 34–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.268519
  3. Iskakov, R., Gulyarenko, A. (2025). Grinding and Mixing Uniformity in a Feed Preparation Device with Four-Sided Jagged Hammers and Impact-Mixing Mechanisms. AgriEngineering, 7 (6), 183. https://doi.org/10.3390/agriengineering7060183
  4. Iskakov, R., Sugirbay, A. (2023). Technologies for the Rational Use of Animal Waste: A Review. Sustainability, 15 (3), 2278. https://doi.org/10.3390/su15032278
  5. Roller grain crusher of the M series. Available at: https://kazagrotech.kz/katalog/selskohozyajstvennaya-tehnika/plyuschilki-i-drobilka/plyuschilki-valcovye-romill
  6. Li, Y.-W., Zhao, L.-L., Hu, E.-Y., Yang, K.-K., He, J.-F., Jiang, H.-S., Hou, Q.-F. (2019). Laboratory-scale validation of a DEM model of a toothed double-roll crusher and numerical studies. Powder Technology, 356, 60–72. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2019.08.010
  7. Thivierge, A., Bouchard, J., Desbiens, A. (2021). Modelling the product mass flow rate of high-pressure grinding rolls. IFAC-PapersOnLine, 54 (11), 127–132. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2021.10.062
  8. Wu, S., Wang, S., Wang, G., Fan, L., Guo, J., Liu, Z. et al. (2024). Study on productivity of eccentric roll crusher based on theory and experiment. Minerals Engineering, 206, 108500. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2023.108500
  9. Rodriguez, V. A., Campos, T. M., Barrios, G. K. P., Bueno, G., Tavares, L. M. (2023). A Hybrid PBM-DEM Model of High-Pressure Grinding Rolls Applied to Iron Ore Pellet Feed Pressing. KONA Powder and Particle Journal, 40, 262–276. https://doi.org/10.14356/kona.2023011
  10. Ciężkowski, P., Maciejewski, J., Bąk, S. (2017). Analysis of Energy Consumption of Crushing Processes – Comparison of One-Stage and Two-Stage Processes. Studia Geotechnica et Mechanica, 39 (2), 17–24. https://doi.org/10.1515/sgem-2017-0012
  11. El Ghobashy, H., Shaban, Y., Okasha, M., El-Reheem, S. A., Abdelgawad, M., Ibrahim, R. et al. (2023). Development and evaluation of a dual-purpose machine for chopping and crushing forage crops. Heliyon, 9 (4), e15460. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e15460
  12. Savoie, P., Rotz, C. A., Bucholtz, H. F., Brook, R. C. (1982). Hay Harvesting System Losses and Drying Rates. Transactions of the ASAE, 25 (3), 0581–0585. https://doi.org/10.13031/2013.33576
  13. Tumuluru, J. S., Tabil, L. G., Song, Y., Iroba, K. L., Meda, V. (2014). Grinding energy and physical properties of chopped and hammer-milled barley, wheat, oat, and canola straws. Biomass and Bioenergy, 60, 58–67. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.10.011
  14. Rashidi, S., Rajamani, R. K., Fuerstenau, D. W. (2017). A Review of the Modeling of High Pressure Grinding Rolls. KONA Powder and Particle Journal, 34, 125–140. https://doi.org/10.14356/kona.2017017
  15. Moiceanu, G., Paraschiv, G., Voicu, G., Dinca, M., Negoita, O., Chitoiu, M., Tudor, P. (2019). Energy Consumption at Size Reduction of Lignocellulose Biomass for Bioenergy. Sustainability, 11 (9), 2477. https://doi.org/10.3390/su11092477
  16. Ebbing, M. A., Yacoubi, N., Naranjo, V., Sitzmann, W., Schedle, K., Gierus, M. (2022). Towards Large Particle Size in Compound Feed: Using Expander Conditioning Prior to Pelleting Improves Pellet Quality and Growth Performance of Broilers. Animals, 12 (19), 2707. https://doi.org/10.3390/ani12192707
  17. Cleary, P. W., Delaney, G. W., Sinnott, M. D., Cummins, S. J., Morrison, R. D. (2020). Advanced comminution modelling: Part 1 – Crushers. Applied Mathematical Modelling, 88, 238–265. https://doi.org/10.1016/j.apm.2020.06.049
  18. Savinykh, P., Aleshkin, A., Isupov, A., Kipriyanov, F., Skhlyaev, V. (2023). Modelling and calculation of stumulated oscillation for a crushing plant with vibration. E3S Web of Conferences, 383, 04071. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338304071
  19. M900 Crusher. Available at: https://dozaagro.com/oborudovanie/pluschenie/valtsovye/plyushchilka-m900/
  20. Al-Rabadi, G. (2013). Influence of hammer mill screen size on processing parameters and starch enrichment in milled sorghum. Cereal Research Communications, 41 (3), 493–499. https://doi.org/10.1556/crc.2013.0016
  21. Al-Eid, M., Qabatty, A., Kubaisi, R., Jaafar, A. A. K. (2025). Optimization of key operating parameters to enhance performance and energy efficiency of a hammer mill for corn grinding. Discover Applied Sciences, 7 (6). https://doi.org/10.1007/s42452-025-07263-z
  22. Abilzhanov, D. T. (2002). Development of a universal feed preparation unit for peasant and private subsidiary farms. Almaty, 30.
Розробка плющилки-подробника з вальцовими робочими органами для малих господарств

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-30

Як цитувати

Abilzhanuly, T., Iskakov, R., Abilzhanov, D., Gulyarenko, A., Seipataliyev, O., & Khamitov, N. (2025). Розробка плющилки-подробника з вальцовими робочими органами для малих господарств. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(1 (137), 102–110. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.342305

Номер

Том 5 № 1 (137) (2025): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Tokhtar Abilzhanuly, Ruslan Iskakov, Daniyar Abilzhanov, Alexandr Gulyarenko, Olzhas Seipataliyev, Nurakhmet Khamitov

Creative Commons License

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.