http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/564 2026-04-16T17:07:18Z 2026-04-16T17:07:18Z Паньків, Марія Романівна Pankiv, M.R. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/51993 2026-04-16T15:30:29Z 2025-01-01T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічне моделювання процесів роботи комбінованих очисних систем коренезбиральних машин Автори: Паньків, Марія Романівна; Pankiv, M.R. Короткий огляд (реферат): Паньків М.Р. «Механіко-технологічне моделювання процесів роботи комбінованих очисних систем коренезбиральних машин». – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук, спеціальність 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 2025 р. У дисертаційній роботі наведено узагальнене вирішення наукової проблеми підвищення показників якості роботи збирання крупних коренеплодів шляхом розроблення наукової концепції та механіко- технологічної моделі інтенсифікації функціонального процесу відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів і оптимізації параметрів робочих органів очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин. У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та поставлено задачі дослідження. Описано наукову новизну, практичне значення отриманих результатів та наведено особистий внесок здобувача у проведених дослідженнях. Наведено відомості щодо апробації та опублікування результатів наукових досліджень, структуру та обсяг дисертаційного дослідження. Вирішення даної проблеми зведено до розв’язування таких фундаментально-прикладних завдань: 1. Проаналізувати сучасні технології збирання крупних коренеплодів, конструктивно-технологічні особливості очисних транспортно-технологічних систем коренезбиральних машин і методологію моделювання технологічних процесів складних технічних систем. 2. На основі аналізу запропонувати структурні схеми, наукову концепцію та методику розроблення механіко-технологічної моделі інтенсифікації функціонального процесу відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів і проведення дослідження очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин. 3. Розробити математичні моделі, які функціонально описують процес надходження складових структурних компонентів домішок і коренеплодів до робочих органів очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин. 4. На аналітичному рівні дослідити функціональний процес поетапного відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів робочими поверхнями очисних транспортно-технологічних модулів шляхом розроблення детермінованих математичних моделей та оптимізації параметрів робочих органів. 5. Встановити функціональну закономірність кінематично-динамічних процесів переміщення домішок і коренеплодів від завантажувального транспортера або гвинтового конвеєра до очисної гірки та від очисної гірки до системи очисних шнеків. 6. Теоретично обгрунтувати процес контактної взаємодії коренеплодів і домішок з рифом очисного шнека та пружними очисними елементами гвинтового конвеєра або приводного очисного вала на основі розроблення математичних моделей і оптимізації конструктивно-кінематичних параметрів робочих органів очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин. 7. Розробити програму та методику проведення експериментальних досліджень для проведення перевірки адекватності розроблених теоретичних математичних моделей у лабораторних і польових умовах шляхом порівняння та аналізу з отриманими емпіричними моделями. 8. Провести порівняльні польові дослідження показників якості роботи базової та удосконаленої коренезбиральної машини й визначити економічну ефективність її застосування в виробничих умовах. За результатами проведених досліджень визначено комплексні наукові засади основних напрямків підвищення ефективності збирання крупних коренеплодів у різних грунтово-кліматичних умовах шляхом інтенсифікації процесів відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів й пріоритетні новітні концептуальні принципи розроблення та оптимізації конструктивно-кінематичних параметрів робочих органів очисних транспортно-технологічних модулів на стадії технічного проектування. На основі проведеного комплексу наукових досліджень: - уперше запропоновано наукову концепцію, методи побудови та розроблення структури механіко-технологічних моделей, які описують процеси інтенсифікації відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів робочими органами очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин; - уперше отримано математичну модель процесу переміщення коренеплодів і домішок робочими поверхнями очисного транспортно- технологічного модуля з урахуванням транспортного запізнення руху вороху, яку записано в параметричній формі; - розроблено детерміновані математичні моделі, які описують функціональний процес зміни поетапного відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів залежно від умов роботи й забезпечують подальший розвиток аналітичних критеріїв вибору раціональних параметрів робочих органів очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин; - уточнено аналітичні залежності, які описують функціональний характер переміщення коренеплодів і структурних компонентів домішок з похилого транспортера до робочої гілки очисної гірки залежно від параметрів робочих органів і розмірно-масових характеристик коренеплодів і домішок; - уточнено емпіричні моделі, які визначають коефіцієнти поетапної сепарації загальних домішок окремих ділянок похилого транспортера, що дозволило провести оптимізацію основних параметрів похилого транспортера комбінованих очисних систем; - набули подальшого розвитку аналітичні моделі динамічної взаємодії коренеплодів і домішок з робочими поверхнями шнеків і пружними елементами приводного вала комбінованої очисної системи з урахуванням характеру переміщення коренеплодів робочою гілкою очисної гірки; - набули подальшого розвитку емпіричні моделі дальності польоту коренеплодів, які описують процес їх переміщення з похилого транспортера до очисної гірки, що дозволило обгрунтувати параметри раціонального конструктивного розміщення похилого транспортера та очисної гірки; - набули подальшого розвитку емпіричні моделі, які описують функціональний характер зміни загальних домішок, маси налиплого грунту на коренеплодах, пошкодження коренеплодів, що дозволило прогнозувати й визначати кількісні показники якості роботи комбінованих очисних систем коренезбиральних машин. У першому розділі розкрито суть і стан наукової проблеми та сучасні тенденції функціонування технологічних процесів збирання крупних коренеплодів і робочих органів комбінованих очисних систем. Викладено аналіз алгоритмів розроблення технологічних процесів і оптимізації параметрів робочих органів очисників вороху. У другому розділі: обґрунтовані принципи розроблення наукової концепції математичного моделювання процесу роботи очисних транспортно- технологічних модулів коренезбиральних машин; подано алгоритм розроблення механіко-технологічної моделі та проведення досліджень очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин; розкрито технологічні передумови розроблення механіко-технологічних моделей робочих процесів комбінованих модулів очищення коренеплодів від домішок. Алгоритм розроблення очисних транспортно-технологічних модулів коренезбиральних машин, на робочі органи яких надходить значна кількість домішок (ґрунту – до 80…90%, у тому числі налиплого ґрунту – до 3…5%; рослинних домішок – до 10…15%, залишків гички на головках коренеплодів – до 5…10% відносно сумарних загальних домішок), базується на основі наукової концепції та математичного моделювання технологічного процесу інтенсифікації відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів. При цьому домішки можуть бути у вільному та пов’язаному станах відносно коренеплодів. В основу розроблення процесу інтенсифікації відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів покладено метод і принцип динамічного моделювання Беллмана та реалізації багатостадійної оптимізації за методом академіка Л. Погорілого, який реалізовано послідовністю виконання технологічних постадійних n-х операцій на окремому робочому органі з транспортним запізненням переміщення вороху у різних умовах роботи коренезбиральних машин. У третьому розділі розроблено математичні моделі функціонального процесу поетапного відокремлення структурних компонентів домішок робочими органами очисних транспортно-технологічних модулів і переміщення вороху по похилому (завантажувальному) транспортері. У розділі описано метод розроблення математичної моделі, яка функціонально описує поетапний процес відокремлення структурних компонентів домішок від коренеплодів залежно від часу їх знаходження на кожній g-й ділянці кожного j-го робочого органу складних динамічних транспортно-очисних систем вороху коренезбиральних машин. Встановлено мінімально-необхідну робочу довжину похилого транспортера, яка забезпечує технологічну стійкість роботи, секундну подачу чистих коренеплодів за рекомендованих швидкостей руху коренезбиральної машини; обгрунтовано робочу швидкість руху кожної g-ї ділянки робочої гілки похилого транспортера; визначено дальність польоту коренеплодів та взаємозв’язок між коефіцієнтом сепарації і швидкістю руху гілок транспортера. У межах зміни секундної подачі коренеплодів від 8 до 14 кг/с швидкість руху будь-якої k-ї ділянки робочої гілки похилого транспортера збільшується, приблизно в 2 рази та повинна бути більше або рівною: для першої (1) ділянки – від 0,96 до 1,96 м/с; для другої (2) ділянки – від 0,83 до 1,69 м/с; для k-ї ділянки – від 0,8 до 1,55 м/с, а збільшення коефіцієнта сепарації домішок від 0,5 до 0,8 призводить до зменшення необхідної швидкості руху відповідної кожної k-ї ділянки робочої гілки похилого транспортера: для першої (1) ділянки – приблизно в 1,5 рази; для другої (2) ділянки – приблизно в 1,2 рази; для k-ї ділянки – приблизно в 1,1 рази. У четвертому розділі розкрито математичні моделі функціонального процесу динамічної взаємодії очисних елементів з налиплим грунтом, або процесу відокремлення налиплого грунту з коренеплодів. Наведено зв’язок максимальних значень допустимої кутової швидкості пружних очисних елементів із значеннями діаметра описаного кола та діаметра пружних елементів. Виведено умови раціонального протікання технологічного процесу роботи очисних транспортно-технологічних модулів та забезпечення максимальної пружності очисних елементів на вигин. Встановлено, що з умови забезпечення максимально допустимої пружності на вигин очисних пружних елементів встановлено, що залежно від зміни діаметра приводного вала в діапазоні 0,4…0,6 м та діаметра очисних пружних елементів – 2…6 мм: - максимальні значення допустимої результуючої сили процесу відокремлення налиплого грунту з поверхні тіла коренеплодів знаходяться в середніх межах від 280 до 400 Н; - допустима максимальна кутова швидкість очисних пружних елементів знаходиться в середніх межах від 20 до 80 рад/с. У п’ятому розділі наведено: програму проведення лабораторних і польових експериментальних і порівняльних досліджень; характеристику лабораторної та польових експериментальних установок; методику проведення експериментальних досліджень з визначення коефіцієнті сепарації домішок, дальності польоту коренеплодів, методологію реалізації польових експериментальних і порівняльних досліджень очисних транспортно- технологічних модулів. У шостому розділі наведено: результати польових експериментальних досліджень коефіцієнтів сепарації домішок похилого транспортера; результати польових експериментальних досліджень показників якості роботи очисних транспортно-технологічних модулів; наведено порівняльні дані польових досліджень процесів роботи комбінованих очисних систем вороху. Встановлено також екстремально-допустимі значення показника якості роботи згідно з агротехнічними вимогами та оцінено зменшення кількості загальних домішок із застосуванням очисних транспортно-технологічних модулів порівняно з базовою машиною. Значення коефіцієнтів технологічної ефективності роботи, або загального коефіцієнта та коефіцієнтів сепарації загальних домішок першої, другої та третьої ділянок похилого транспортера, відповідно, становлять 65%, 60% та 70%, а розбіжність теоретичних та експериментальних значень коефіцієнта сепарації загальних домішок похилим транспортером знаходиться в межах 10…15%. Максимально-допустимі значення показника якості роботи згідно з агротехнічними вимогами, отримано за таких компромісних значень вхідних факторів: кормові та цукрові буряки: для шнеків круглого перерізу: частоти обертання шнеків 150…160 об/хв; частоти обертання пружних елементів 500…700 об/хв; вологості грунту 20…22%; швидкості руху коренезбиральної машини до 5…6 км/год; для еліпсних шнеків: частоти обертання шнеків 120…160 об/хв; частоти обертання пружних елементів 500…700 об/хв; вологості грунту 20…22%; швидкості руху коренезбиральної машини до 6…7 км/год; коренеплоди цикорію: частоти обертання шнекового конвеєра 140…150 об/хв; вологості грунту 20…22%; швидкості руху коренезбиральної машини до 6…7 км/год. На основі порівняльного аналізу показників якості виконання технологічного процесу збирання крупних коренеплодів встановлено, що кількість загальних домішок із застосуванням очисних транспортно- технологічних модулів порівняно з базовою машиною зменшується в середньому в 1,9 рази під час збирання коренеплодів кормових буряків, в 1,2 рази під час збирання коренеплодів цукрових буряків і в 1,8 рази під час збирання коренеплодів цикорію. У сьомому розділі наведено енергетичну оцінку очисних транспортно- технологічних модулів, економічну ефективність застосування очисних транспортно-технологічних модулів у складі коренезбиральних машин та подано пропозиції та рекомендації їх застосування на виробництві. Річний економічний ефект від застосування очисних транспортно- технологічних модулів у складі коренезбиральних машин складає 188482,6 грн. У додатках наведено довідкові матеріали, які доповнюють основні результати наукових досліджень, а також розроблені математичні моделі, які функціонально описують процес переміщення коренеплодів з похилого транспортера до очисної гірки та процес взаємодії компонентів вороху з рифом шнека. Встановлено, що теоретична дальність польоту коренеплодів з похилого транспортера до очисної гірки за зміни кута встановлення похилого транспортера від 20 до 40 град. знаходиться в межах: для коренеплодів масою 0,35 кг від 0,6 до 1,2 м; для коренеплодів масою 0,5 кг від 0,55 до 1,15 м, для коренеплодів масою 0,65 кг від 0,5 до 0,95 м. Уточнено значення дальності польоту коренеплодів залежно від зміни вхідних факторів в межах кута встановлення похилого транспортера, частоти обертання приводного вала похилого транспортера для коренеплодів різної маси. Визначено розбіжність теоретичних і апроксимованих експериментальних значень дальності польоту коренеплодів цикорію, яка знаходиться в межах 6…15%.; Pankiv M.R. «Mechanical and technological modeling of the work processes of combined cleaning systems of root-harvesting machines». – Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Technical Sciences, specialty 05.05.11 – machines and means of mechanization of agricultural production. Ivan Pulyu Ternopil National Technical University, Ternopil, 2025. The dissertation provides a generalized solution to the scientific problem of increasing the quality indicators of harvesting large root crops. By developing a scientific concept and a mechanical-technological model of intensification of the functional process of separating structural components of impurities from root crops and optimizing the parameters of the working organs of the cleaning transport- technological modules of root-harvesting machines. The introduction substantiates the relevance of the topic, formulates the goal and sets the objectives of the research. The scientific novelty, the practical significance of the obtained results are described, and the personal contribution to the conducted research is given. Information on the approval and publication of the results of scientific research, the structure and scope of the dissertation research is provided. The solution to this problem consists of solving the following fundamental and applied problems: 1. To analyze modern technologies of harvesting large root crops, structural and technological features of cleaning transport and technological systems of root harvesting machines and the methodology of modeling technological processes of complex technical systems. 2. Based on the analysis, propose structural schemes, a scientific concept, and a methodology for developing a mechano-technological model of intensification of the functional process of separating the structural components of impurities from root crops. Conducting a study of cleaning transport and technological modules of root harvesting machines. 3. Develop mathematical models that functionally describe the process of the arrival of the constituent structural components of impurities and root crops to the working bodies of the cleaning transport and technological modules of root harvesting machines. 4. At the analytical level, to investigate the functional process of the step-by- step separation of structural components of impurities from root crops by the working surfaces of cleaning transport-technological modules by developing deterministic mathematical models and optimizing the parameters of working bodies. 5. To establish the functional regularity of the kinematic-dynamic processes of the movement of impurities and root crops from the loading conveyor or screw conveyor to the cleaning slide. Also from the cleaning slide to the system of cleaning screws. 6. Theoretically justify the process of contact interaction of root crops and impurities with the reef of the cleaning auger and the elastic cleaning elements of the screw conveyor or the drive cleaning shaft. Based on the development of mathematical models and the optimization of structural and kinematic parameters of the working bodies of cleaning transport and technological modules of root harvesting machines. 7. Develop a program and methodology for conducting experimental research to verify the adequacy of developed theoretical mathematical models in laboratory and field conditions by comparison and analysis with the obtained empirical models. 8. To conduct comparative field studies of performance indicators of the basic and advanced root harvesting machine and to determine the economic efficiency of its use in production conditions. Based on the results of the conducted research, the complex scientific foundations of the main areas of increasing the efficiency of harvesting large root crops in different soil and climatic conditions have been determined. Through the development of conceptual principles and algorithms for intensification of processes of separation of structural components of impurities from root crops. And optimization of parameters of working bodies of cleaning transport and technological modules at the stage of technical design. Based on conducted complex of scientific research: - for the first time, a scientific concept, methods of construction and development of the structure of mechanical and technological models are proposed, which describe the processes of intensification of the separation of structural components of impurities from root crops by the working bodies of cleaning transport and technological modules of root harvesting machines; - for the first time, a mathematical model of the process of moving root crops and impurities through the working surfaces of the cleaning transport-technological module, taking into account the transport delay of the pile movement, which is written in parametric and operator form, was obtained; - deterministic mathematical models have been developed that describe the functional process of changing the step-by-step separation of structural components of impurities from root crops depending on the working conditions and provide further development of analytical criteria for the selection of rational parameters of the working bodies of cleaning transport and technological modules of root harvesting machines; - the analytical dependences that describe the functional nature of the movement of root crops and structural components of impurities from the inclined conveyor to the working branch of the cleaning hill depending on the parameters of the working organs and the size and mass characteristics of root crops and impurities have been specified; - empirical models that determine the coefficients of step-by-step separation of common impurities of individual sections of the inclined conveyor have been specified, which made it possible to optimize the main parameters of the inclined conveyor of combined purification systems; - analytical models of the dynamic interaction of root crops and impurities with the working surfaces of augers and elastic elements of the drive shaft of the combined cleaning system have been further developed, taking into account the nature of the movement of root crops through the working branch of the cleaning slide; - the empirical models of the flight range of root crops, which describe the process of their movement from the inclined conveyor to the cleaning hill, have gained further development, which made it possible to justify the parameters of the rational constructive placement of the inclined conveyor and the cleaning hill; - empirical models that describe the functional nature of changes in general impurities, the mass of soil stuck on root crops, and damage to root crops were further developed, which made it possible to predict and determine quantitative indicators of the quality of the combined cleaning systems of root harvesting machines. The first chapter reveals the essence and state of the scientific problem and modern trends in the functioning of technological processes of harvesting large root crops and working bodies of combined purification systems. The analysis of the algorithms for the development of technological processes and the optimization of the parameters of the working bodies of pile cleaners is presented. In the second chapter: the well-founded principles of developing a scientific concept of mathematical modeling of the work process of cleaning transport- technological modules of root-harvesting machines. The algorithm for developing a mechanical-technological model and carrying out research on cleaning transport- technological modules of root-harvesting machines is presented. The technological prerequisites for the development of mechanical and technological models of the work processes of combined modules for cleaning root crops from impurities have been revealed. Algorithm for the development of cleaning transport and technological modules of root-harvesting machines, the working bodies of which receive a significant amount of impurities (soil – to 80…90%, including sticky soil – up to 3…5%; plant impurities – to 10…15%, the remains of haulm on the heads of root crops – up to 5…10% relative to total general impurities), is based on a scientific concept and mathematical modeling of the technological process of intensification of the separation of structural components of impurities from root crops. At the same time, impurities can be in a free and bound state relative to root crops. The basis of the development of the process of intensification of the separation of structural components of impurities from root crops is the method and principle of Bellman dynamic modeling and the implementation of multistage optimization according to the method of academician L. Pogorilii. Burnt and the sequence of execution of technological constants n-х operations of a separate working body with a transport delay in the movement of the pile in different operating conditions of root- harvesting machines. In the third section, mathematical models of the functional process of step-by- step separation of structural components of impurities by the working bodies of the cleaning transport and technological modules and the movement of the heap along the inclined (loading) conveyor are developed. The section describes the method of developing a mathematical model that functionally describes the step-by-step process of separation of structural components of impurities from root crops depending on the time of their presence in each g-th section of each j-th working body of complex dynamic transport and cleaning systems of the heap of root harvesting machines. The minimum required working length of the inclined conveyor is established, which ensures technological stability of the work, the second supply of clean root crops at the recommended speeds of movement of the root harvesting machine; the working speed of movement of each g-th section of the working branch of the inclined conveyor is justified; the flight range of root crops and the relationship between the separation coefficient and the speed of movement of the conveyor branches are determined. Within the limits of changing the per-second feed of root crops from 8 to 14 kg/s, the speed of movement of any k-th section of the working branch of the inclined conveyor increases approximately by 2 times and must be greater than or equal to: for the first (1) section – from 0.96 to 1.96 m/s; for the second (2) section – from 0.83 to 1.69 m/s; for the k-th section – from 0.8 to 1.55 m/s, and an increase in the impurity separation coefficient from 0.5 to 0.8 leads to a decrease in the required speed of movement of each k-th section of the working branch of the inclined conveyor: for the first (1) section – approximately by 1.5 times; for the second (2) section – approximately by 1.2 times; for the k-th section – approximately by 1.1 times. The fourth section reveals mathematical models of the functional process of dynamic interaction of cleaning elements with adhered soil, or the process of separating adhered soil from root crops. The relationship between the maximum values of the permissible angular velocity of elastic cleaning elements with the values of the diameter of the circumscribed circle and the diameter of the elastic elements is given. The conditions for the rational flow of the technological process of cleaning transport and technological modules and ensuring maximum elasticity of cleaning elements for bending are derived. It is established that from the condition of ensuring the maximum permissible elasticity for bending of cleaning elastic elements, it is established that depending on the change in the diameter of the drive shaft in the range of 0.4…0.6 m and the diameter of cleaning elastic elements – 2…6 mm: - the maximum values of the permissible resulting force of the process of separating adhered soil from the surface of the body of root crops are in the average range from 280 to 400 N; - the maximum permissible angular velocity of the cleaning elastic elements is in the average range from 20 to 80 rad/s. The fifth section provides: a program for conducting laboratory and field experimental and comparative studies; characteristics of laboratory and field experimental installations; a methodology for conducting experimental studies to determine the coefficient of separation of impurities, the flight range of root crops, a methodology for implementing field experimental and comparative studies of cleaning transport and technological modules. The sixth section provides: the results of field experimental studies of the coefficients of separation of impurities of the inclined conveyor; the results of field experimental studies of the quality indicators of the cleaning transport and technological modules; comparative data on field studies of the processes of operation of combined cleaning systems of the heap are provided. The section experimentally determined: - the value of the total coefficient and the coefficients , , of the separation of total impurities on each of the three sections of the inclined conveyor at the recommended values of the change in the speed of movement of the root harvester, the angle of installation and the frequency of rotation of the drive shaft; - the values of the coefficients of technological efficiency of the inclined conveyor. The extreme permissible values of the quality indicator of work in accordance with agrotechnical requirements were also established and the reduction in the number of total impurities with the use of cleaning transport and technological modules compared to the base machine was estimated. The values of the coefficients of technological efficiency of work, or the total coefficient and the coefficients of separation of total impurities of the first, second and third sections of the inclined conveyor, respectively, are 65%, 60% and 70%, and the discrepancy between the theoretical and experimental values of the coefficient of separation of total impurities by the inclined conveyor is within 10…15%. The maximum permissible values of the quality of work indicator according to agrotechnical requirements were obtained for the following compromise values of input factors: - fodder and sugar beets: - for round-section augers: auger rotation frequency 150…160 rpm; elastic element rotation frequency 500…700 rpm; soil moisture 20…22%; root harvester movement speed up to 5…6 km/h; - for elliptical augers: auger rotation frequency 120…160 rpm; elastic element rotation frequency 500…700 rpm; soil moisture 20…22%; seams speed of movement of the root harvester up to 6…7 km/h; - chicory roots: screw conveyor rotation frequency 140…150 rpm; soil moisture 20…22%; speed of movement of the root harvester up to 6…7 km/h. Based on a comparative analysis of the quality indicators of the technological process of harvesting large root crops, it was established that the amount of total impurities with the use of cleaning transport and technological modules compared to the base machine decreases on average by 1.9 times during harvesting of fodder beet roots, by 1.2 times during harvesting of sugar beet roots and by 1.8 times during harvesting of chicory roots. The seventh section presents the energy assessment of cleaning transport and technological modules, the economic efficiency of using cleaning transport and technological modules as part of root harvesting machines, and presents proposals and recommendations for their use in production. The annual economic effect of using cleaning transport and technological modules as part of root harvesting machines is UAH 188,482.6. The appendices provide reference materials that complement the main results of scientific research, as well as mathematical models that functionally describe the process of moving root crops from an inclined conveyor to a cleaning slide and the interaction of the heap components with the auger reef. It has been established that the theoretical flight range of root crops from an inclined conveyor to a cleaning slide when changing the angle of installation of the inclined conveyor from 20 to 40 degrees is within the following limits: for root crops weighing 0.35 kg from 0.6 to 1.2 m; for root crops weighing 0.5 kg from 0.55 to 1.15 m, for root crops weighing 0.65 kg from 0.5 to 0.95 m. The value of the flight range of root crops has been specified depending on the change in input factors within the angle of installation of the inclined conveyor, the frequency of rotation of the drive shaft of the inclined conveyor for root crops of different weights. The discrepancy between the theoretical and approximate experimental values of the flight range of chicory root crops has been determined, which is within 6…15%. Опис: Подається на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук . Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело .

2025-01-01T00:00:00Z Яропуд, Віталій Миколайович Yaropud, V. M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/51992 2026-04-16T09:20:12Z 2025-01-01T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічні основи процесів забезпечення забезпечення мікроклімату свинарських приміщень Автори: Яропуд, Віталій Миколайович; Yaropud, V. M. Короткий огляд (реферат): Яропуд В. М. Механіко-технологічні основи процесів забезпечення забезпечення мікроклімату свинарських приміщень. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. Вінницький національний аграрний університет (м. Вінниця), Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя (м. Тернопіль), Міністерство освіти і науки України, 2025. Загальне поголів’я свиней в Україні склало 5608,8 тис. голів (без урахування тимчасово окупованих територій), з яких 49 % утримуються в приватному секторі, а 51 % – у сільськогосподарських підприємствах. 32 % поголів’я зосереджено на підприємствах з кількістю свиней більше 6 тис. голів. Найбільш перспективною технологією утримання свиней в світі та Україні є західна система з утриманням на щілинній підлозі, з безвигульною системою, трифазовим вирощуванням і примусовим мікрокліматом. Відхилення параметрів мікроклімату погіршує здоров’я свиней і знижує рентабельність господарств. Перспективними є ресурсо- та енергозберігаючі системи, але їх оптимальні параметри недостатньо висвітлені в літературі. Тому розробка мехатронних систем з адаптивною вентиляцією та енергозберігаючими засобами є актуальною проблемою. Мета дослідження: підвищення ефективності функціонування техніко-технологічного забезпечення мікроклімату свинарських приміщень шляхом обґрунтування концепції та параметрів адаптивних мехатронних систем енергозберігаючих технічних засобів. Для досягнення поставленої мети сформульовано наукову гіпотезу, згідно з якою застосування мехатронних систем для забезпечення мікроклімату свинарських приміщень із адаптивною системою видалення забрудненого і нагнітання чистого повітря та енергозберігаючими теплообмінниками побічно- випарного типу й вертикальними ґрунтовими теплообмінниками із раціонально-обґрунтованими параметрами дозволить підвищити ефективність існуючих технологій утримання свиней. Задачі дослідження: 1. Провести аналіз сучасних систем забезпечення мікроклімату свинарських приміщень та на основі виробничих умов визначити ефективність цих систем з використанням експериментально-чисельних методів досліджень. 2. Розробити конструктивно-технологічну схему адаптивної мехатронної системи енергозберігаючих технічних засобів для забезпечення мікроклімату свинарських приміщень. 3. Виконати аналітичні дослідження автоматичної системи видалення забрудненого повітря в свинарнику та розробити методику й алгоритм її функціонування. 4. Встановити емпіричні залежності процесу функціонування системи видалення забрудненого повітря з свинарських приміщень та обґрунтувати її раціональні конструктивно-режимні параметри. 5. Виконати аналітичні дослідження автоматичної системи нагнітання чистого повітря в свинарнику і розробити методику та алгоритм її розрахунку. 6. Встановити емпіричні залежності процесу функціонування системи нагнітання чистого повітря і обґрунтувати її раціональні конструктивно- режимні параметри. 7. Провести аналітичні дослідження повітряного теплообмінника побічно- випарного типу і обґрунтувати його раціональні конструктивні параметри. 8. Виконати чисельне моделювання та експериментальні дослідження процесу тепломасообміну в теплообміннику побічно-випарного типу та отримати характерні закономірності його функціонування. 9. Виконати аналітичні дослідження вертикальних ґрунтових теплообмінників і обґрунтувати їх раціональні конструктивні-технологічні параметри. 10. Виконати чисельне моделювання та експериментальні дослідження процесу тепломасообміну у вертикальних ґрунтових теплообмінниках та отримати характерні закономірності його функціонування. 11. Розробити методику інженерного розрахунку мехатронної системи забезпечення мікроклімату свинарських приміщень і визначити техніко- економічну ефективність застосування результатів досліджень. Об’єкт дослідження: технологічний процес забезпечення нормативного мікроклімату свинарських приміщень. Предмет дослідження: закономірності та умови забезпечення нормативного мікроклімату свинарських приміщень адаптивними мехатронними системами енергозберігаючих технічних засобів. В основу теоретичних досліджень покладено методи чисельного моделювання з використанням основних положень теорій класичної механіки, газодинаміки, ймовірностей, моделей багатофазової взаємодії та Лагранжевої багатофазовості. Експериментальні дослідження проводились з використанням математичного методу планування експерименту, методів натурних спостережень та експертних оцінок. Обробка та аналіз результатів експериментальних досліджень здійснювались з використанням теорії ймовірності та кореляційно-регресійного аналізу. Моделювання та обробка результатів досліджень виконувались з використанням програмних пакетів Simcenter Star-CCM+ (ліцензія надана ДДАЕУ на основі договору про співпрацю), Wolfram Cloud (вільний доступ) та табличного редактора Microsoft Excel (ліцензія ВНАУ). На основі системного підходу розроблено алгоритм функціонування мехатронної системи забезпечення нормативного мікроклімату свинарських приміщень, що дозволяє керувати напрямками руху, швидкістю, температурою, вологістю та забрудненістю повітряного потоку в зоні перебування тварин в залежності від температури та вологості повітря зовнішнього середовища у зимовий, літній та міжсезонні періоди року. Встановлено залежності і розроблено алгоритм функціонування автоматичної системи видалення забрудненого повітря свинарника, який дозволяє розраховувати площі отворів, що утворюють витяжні заслінки, в залежності від ступеня забруднення повітря і рівномірності розподілу його швидкості по площі приміщення. Отримано залежності ефективності теплообмінника побічно-випарного типу (температура вихідного первинного повітряного потоку, коефіцієнт теплової ефективності і питомої холодопродуктивності) від геометричної форми його каналів, конструктивних (відношення ширини початкової частини до загальної ширини теплообмінника і діаметрів отворів переходу з вологих до робочих каналів) і режимних (температури, вологості і швидкості первинного повітря на впуску) параметрів. Набули подальшого розвитку залежності ефективності видалення забруднень (СО2, NH3, H2S) і виведення тепла від періоду року (літній, зимовий, міжсезоння) для різних систем вентиляції свинарських приміщень через підлогові, стельові та стінові канали. Набув подальшого розвитку фізико-математичний апарат розрахунку конструктивних параметрів систем нагнітання чистого і видалення забрудненого повітря для забезпечення його рівномірності за швидкістю і температурою. Набули залежності зміни втрат тиску, споживаної потужності, зміни температури повітряного потоку й ефективної теплової потужності U-подібного та концентричного ґрунтових теплообмінників від їх конструктивних (довжина, діаметр) і режимних (швидкість нагнітання і температури вхідного повітря) параметрів. Набув подальшого розвитку фізико-математичний апарат процесу тепломасообміну в теплообміннику побічно-випарного типу, що включає диференційні рівняння енергетичного балансу з урахуванням явного та прихованого теплообміну на поверхні стінки вологого та сухого каналів. Наукову новизну одержаних результатів покладено в основу технічних рішень, які захищені патентами України на винахід (№ 127795) і корисну модель (№ 148970 та № 156824). Підприємство ТОВ «Агромаш-Калина» отримало конструкторську та технічну документацію для виготовлення дослідних зразків мехатронної системи забезпечення мікроклімату свинарських приміщень і проведення дослідно-виробничих випробувань. На свиновідгодівельній фермі ПСП «Агрофірма Нападівська» проведено науково-дослідні роботи, результатом яких стали рекомендації щодо налагодження системи мікроклімату та монтажу U-подібного ґрунтового теплообмінника, що дозволило зменшити витрати електроенергії на 17,5 %. У свинарнику ФГ «Літагор» надано методичні рекомендації підвищили ефективність видалення забруднень на 16–18 %. На підприємстві ТОВ «Субекон» встановлення повітряного теплообмінника побічно-випарного типу знизило температуру у приміщенні до нормованих зоотехнічних вимог. Також результати досліджень використовуються у навчально-методичному процесі Вінницького національного аграрного університету при викладанні навчальних дисциплін «Машини та обладнання для тваринництва», «Машини та обладнання і їх використання в тваринництві» здобувачам першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за освітньо- професійними програмами «Галузеве машинобудування» та «Агроінженерія». Аналіз сучасних систем забезпечення мікроклімату в свинарських приміщеннях дозволив встановити, що найбільш поширеною на сьогодні є система вентиляції від’ємного тиску. Однак така система має недоліки, пов’язані із забезпеченням локального мікроклімату в зоні перебування тварин. Перспективним напрямком у створенні та підтримані мікроклімату в свинарських приміщеннях є застосування ресурсо- та енергозберігаючих систем охолодження і нагрівання, які базуються на автоматизованих та адаптивних системах керування. Найбільш енергетично ефективними є утилізатори теплоти витяжного повітря з рекуперативним теплообмінником, системи непрямого випарного охолодження на основі термодинамічного циклу Майсоценка (М-цикл) і ґрунтові теплообмінники. За результатами досліджень виробничих умов встановлено, що для свинарського приміщення із системою вентиляції підлогового каналу забезпечується більше свіжого повітря в зоні перебування тварин, ніж стельовою системою вентиляції і системою вентиляції через стінові канали. Запропоновано конструктивно-технологічну схему мехатронної системи забезпечення мікроклімату тваринницьких приміщень. За рахунок встановлення заслінок із сервоприводами є можливість змінювати напрямки руху повітряного потоку для забезпечення функціонування системи у зимовий, літній та міжсезонні періоди року. Додаткове забезпечення витяжними заслінками із сервоприводами у вентиляційній системі видалення забрудненого повітря дозволяє контролювати рух повітря, яке необхідно утилізувати за параметрами його якості. Додаткове облаштування нагнітальними заслінками із сервоприводами у системі нагнітання чистого повітря дозволяє забезпечувати локальний мікроклімат у кожному станку, де утримуються тварини. Встановлення вертикального ґрунтового теплообмінника дозволяє раціонально використовувати теплову енергію ґрунту, як джерела альтернативної енергії. Використання теплообмінника побічно-випарного типу дозволяє не тільки охолоджувати повітря, а й регулювати його вологість. За результатами аналітичних досліджень автоматичної системи видалення забрудненого повітря свинарника розроблено методику розрахунку, на основі якої реалізовано алгоритм, що дозволяє розраховувати площі отворів, які утворюють витяжні заслінки із сервоприводами у патрубках для видалення повітря. Враховуючи конструктивно-технологічні параметри системи видалення забрудненого повітря і розподіл концентрації газів (вуглекислого газу, аміаку і сірководню) над станками, отримано залежність для визначення розподілу швидкостей у патрубках для видалення повітря і діаграму розподілу площі отворів, що утворюють витяжні заслінки із сервоприводами у патрубках для видалення повітря. За результатами аналітичних досліджень втрат тиску системи видалення забрудненого повітря свинарника отримано залежності зміни втрат тиску і потужності, що необхідна для прокачування повітря від ефективного діаметра центрального повітропроводу, витрат повітря у системі, довжини між патрубками і їх кількості. За результатами експериментальних досліджень системи видалення забрудненого повітря встановлено залежності вихідної швидкості потоку повітря, витрат повітря, коефіцієнта зниження швидкості потоку повітря, споживаної вентилятором потужності і умовної площі отвору від вхідної швидкості, кута повороту заслінки і діаметра повітропроводу. Проведено апробацію алгоритму роботи керування заслінками системи видалення забрудненого повітря в залежності від співвідношення концентрацій газів. Визначено залежністьспоживаної вентилятором потужності системи видалення забрудненого повітря, від довжини повітропроводу між модулями і витрат повітря. Встановлено, що співвідношення концентрації газів суттєво не впливає на споживану потужність вентилятора. За результатами аналітичних досліджень параметрів щілини патрубка для нагнітання повітря з умови рівномірного розподілу повітря отримано апроксимоване рівняння для визначення ширини щілини в залежності від висоти патрубка для різних ефективних його діаметрів. Встановлено, що для забезпечення умови рівномірності розподілу чистого повітря системою нагнітання при відкритті усіх нагнітальних заслінок центральний повітропровід повинен мати клиноподібну форму довжиною з постійною висотою, з початковою шириною і кінцевою. За результатами теоретичних досліджень отримано рівняння, яке описує залежність бокового кута клина центрального повітропроводу системи нагнітання чистого повітря і його ширини від відстані між суміжними перерізами, ширини центрального повітропроводу на його початку та кількості патрубків для нагнітання. За результатами аналітичних досліджень втрат тиску системи нагнітання чистого повітря свинарника отримано залежності зміни втрат тиску і потужності, що необхідна для прокачування повітря через неї, від ширини центрального повітропроводу, витрат повітря через систему, довжини між патрубками системи і їх кількості. За результатами експериментальних досліджень системи нагнітання чистого повітря встановлено, що коефіцієнт варіації швидкості повітря є нижчим для нагнітального патрубка з щілиною змінної ширини (0,01–0,02), що підтверджує вірність теоретичного розрахунку. За результатами обробки експериментальних даних отримана залежність споживаної потужності системи нагнітання чистого повітря від витрат повітря. За результатами аналітичних досліджень втрат тиску повітряного теплообмінника побічно-випарного типу отримано залежності втрат тиску і потужності від середньої швидкості повітря в каналах, кількості каналів, їх форми (квадрат, рівносторонній трикутник, коло) та площі поперечного перерізу. Встановлено, що найбільш ефективну форму каналів (за умови еквівалентних площ в аспекті втрат тиску) мають канали з поперечним перерізом у формі кола (втрати менші на 23 %). За результатами чисельного моделювання повітряного теплообмінника побічно-випарного типу в програмному пакеті Simcenter Star-CCM+ визначено розподіл температурного поля, векторного поля швидкостей і абсолютної вологості повітря в каналах різної форми (квадрат, рівносторонній трикутник, коло). Розрахований коефіцієнт температурної ефективності теплообмінника із каналами квадратної форми є найвищим на відміну від трикутної і круглої форм. Для забезпечення рівномірного розподілу температури і швидкості потоку повітря на виході з вологих каналів, згідно умови рівності теплових потоків, отримано зміну діаметрів отворів в пластинах теплообмінника. При цьому температура повітряного потоку у вологих каналах майже вирівнюється, різниця складає 1,3 °С проти 1,9 °С при однакових отворах діаметром 6 мм. За результатами чисельного моделювання і експериментальних досліджень процесу тепломасообміну в теплообміннику побічно-випарного типу отримано залежності температури вихідного первинного повітряного потоку, коефіцієнта теплової ефективності і питомої холодопродуктивності від температури первинного повітря на впуску, його абсолютної вологості, витрат потоку і відношення ширини початкової частини до загальної ширини теплообмінника. За результатами аналітичних досліджень втрат тиску у вертикальних ґрунтових теплообмінниках для двох запропонованих схем (концентричний і U-подібний) встановлено, що потужність U-подібного теплообмінника вища на 0,9–1,7 %. Втрати тиску для обох варіантів ґрунтових вертикальних теплообмінників є майже однаковими. Отримано залежність зміни потужності U-подібного ґрунтового вертикального теплообмінника від його довжини, діаметра і подачі потоку повітря. За результатами чисельного моделювання процесу нагрівання потоку повітря в концентричному і U-подібному вертикальних ґрунтових теплообмінниках отримано розподіл температурного поля у літній і зимовий періоди року. Температура повітряного потоку, що переміщується вздовж труб загальною довжиною 32 м в літній (зимовий) період року зменшується (збільшується) на 7,2 °С (8,1 °С) для концентричного теплообмінника і на 8,5 °С (9,3 °С) для U-подібного теплообмінника. Найнижча (найвища) температура для літнього (зимового) періоду року спостерігається для шляху повітряного потоку 26,75–28,50 м. Встановлено, що теплоізоляція повітропроводу на глибину не менше 3,25 м забезпечить збереження найменшої температури повітряного потоку до виходу з теплообмінника. За результатами чисельного моделювання та експериментальних досліджень отримано рівняння регресії другого порядку, що описують залежності зміни температури повітряного потоку і ефективної теплової потужності ґрунтових теплообмінників від температури вхідного повітря і витрат повітря для кожного варіанту теплообмінників. Враховуючи умову максимізації ефективної теплової потужності ґрунтових теплообмінників визначено раціональні значення витрат повітря для концентричного теплообмінника і для U-подібного теплообмінника. U-подібний вертикальний ґрунтовий теплообмінник на 17–24 % ефективніший, ніж концентричний. Для розробленої адаптивної мехатронної системи забезпечення мікроклімату свинарських приміщень на основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблено алгоритм її функціонування та створено повну чисельну модель свинарника на 16 станків у програмному пакеті Simcenter Star-CCM+. Виконано симуляцію функціонування мехатронної системи впродовж календарного року. Результати симуляції дозволили отримати динаміку температури на кожному етапі проходження повітряного потоку через розроблену систему забезпечення мікроклімату у свинарнику. Встановлено, що температура потоку повітря після проходження через ґрунтовий теплообмінник і теплообмінник побічно-випарного типу наближається до значень зоотехнічних вимог. Процес охолодження повітря до заданої температури (22 °С) відбувається без застосування додаткових систем кондиціонування. Нагрівання повітря до температури 18 °С потребує додаткового використання нагрівальних елементів. Отримано динаміку споживаної потужності системи забезпечення мікроклімату. Річні витрати енергії для розробленої системи забезпечення мікроклімату складають 17528 кВт·год, що в порівнянні із класичною системою (вентиляція із підлоговим каналом і теплообмінником опалювання та кондиціонування споживає 24559 кВт·год) на 28,6 % менше. Економічний розрахунок проведено на базі приміщення для утримання поросят на дорощуванні, в якому розміщено 128 станків (по 25 поросят). Економічна оцінка впровадження розробленої мехатронної системи забезпечення мікроклімату в порівнянні із класичною забезпечує річний економічний ефект у 263798 грн, що становить 82,43 грн/місце. Строк окупності додаткових капіталовкладень становить 1,82 року.; Yaropud V. M. Mechanical and technological bases of the processes of ensuring the microclimate of piggery premises. – Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the specialty 05.05.11 – machines and equipment for agricultural production mechanization. Vinnytsia National Agrarian University (Vinnytsia), Ternopil Ivan Puluj National Technical University (Ternopil), Ministry of Education and Science of Ukraine, 2025. The total pig population in Ukraine amounted to 5,608.8 thousand heads (excluding the temporarily occupied territories), of which 49% are kept in the private sector and 51% in agricultural enterprises. 32% of the livestock is concentrated in enterprises with more than 6,000 pigs. The most promising pig housing technology both globally and in Ukraine is the Western system, which involves slatted floors, a zero-grazing system, three-phase rearing, and a forced microclimate. Deviations from optimal microclimate parameters negatively affect the health of pigs and reduce the profitability of farms. Resource- and energy-saving systems are considered promising, yet their optimal parameters are insufficiently covered in the literature. Therefore, the development of mechatronic systems with adaptive ventilation and energy-saving solutions is a relevant issue. Research objective: to improve the efficiency of the technical and technological support for the microclimate control in piggery premises facilities by substantiating the concept and parameters of adaptive mechatronic systems with energy-saving technical solutions. To achieve the stated objective, a scientific hypothesis was formulated, according to which the use of mechatronic systems for microclimate control in piggery premises with an adaptive system for removing polluted air and supplying clean air, as well as energy-efficient indirect evaporative heat exchangers and vertical ground heat exchangers with rationally substantiated parameters will improve the efficiency of existing piggery premises technologies. Research objectives: 1. To analyze modern systems for microclimate control in piggery premises facilities and, based on production conditions, determine their effectiveness using experimental and numerical research methods. 2. To develop a design and technological scheme of an adaptive mechatronic system with energy-saving technical components for ensuring the microclimate in piggery premises. 3. To conduct analytical research on the automatic system for removing polluted air from piggery premises and to develop a methodology and algorithm for its operation. 4. To establish empirical dependencies of the polluted air removal system’s functioning process in piggery premises and to substantiate its rational design and operational parameters. 5. To conduct analytical research on the automatic clean air supply system in piggery premises and to develop a methodology and calculation algorithm. 6. To establish empirical dependencies of the clean air supply system’s functioning process and to justify its rational design and operational parameters. 7. To carry out analytical research on the indirect evaporative air heat exchanger and to justify its optimal design parameters. 8. To perform numerical modeling and experimental studies of the heat and mass transfer processes in the indirect evaporative heat exchanger and to identify the characteristic regularities of its operation. 9. To conduct analytical research on vertical ground heat exchangers and to substantiate their rational design and technological parameters. 10. To perform numerical modeling and experimental studies of the heat and mass transfer processes in vertical ground heat exchangers and to determine the characteristic regularities of their functioning. 11. To develop an engineering calculation methodology for the mechatronic microclimate control system in piggery premises and to assess the technical and economic efficiency of applying the research results. Object of the research: the technological process of ensuring the standard- compliant microclimate in piggery premises facilities. Subject of the research: the patterns and conditions for maintaining a normative microclimate in piggery premises through adaptive mechatronic systems with energy-saving technical solutions. Theoretical research was based on numerical modeling methods using the fundamental principles of classical mechanics, gas dynamics, probability theory, multiphase interaction models, and Lagrangian multiphase flow analysis. Experimental studies were conducted using the mathematical method of experimental design, field observations, and expert evaluation methods. Processing and analysis of experimental results were performed using probability theory and correlation- regression analysis. Modeling and data processing were carried out using the software packages Simcenter Star-CCM+ (licensed to the State Dnipro Agrarian and Economic University under a cooperation agreement), Wolfram Cloud (open access), and Microsoft Excel (licensed to Vinnytsia National Agrarian University). Based on a systems approach, an algorithm for the operation of a mechatronic system for maintaining a normative microclimate in piggery premises facilities was developed. This algorithm enables control over the direction of airflow, its velocity, temperature, humidity, and contamination level within the animal zone, depending on the ambient air temperature and humidity during winter, summer, and transitional seasons. The dependencies were established and an algorithm was developed for the operation of the automatic polluted air removal system, which allows calculating the area of the openings forming the exhaust dampers based on the degree of air pollution and the uniformity of airflow velocity distribution across the facility space. The performance dependencies of the indirect evaporative heat exchanger were determined, including the outlet temperature of the primary air stream, the thermal efficiency coefficient, and the specific cooling capacity. These parameters were found to depend on the geometric shape of the exchanger’s channels, design parameters (such as the ratio of the initial section width to the total exchanger width and the diameters of the transition openings from wet to working channels), and operating conditions (such as inlet air temperature, humidity, and velocity). The dependencies of pollutant removal efficiency (CO₂, NH₃, H₂S) and heat extraction on the season (summer, winter, transitional) for various ventilation systems in piggery premises using floor, ceiling, and wall channels have been further developed. The physical and mathematical framework for calculating the design parameters of systems for supplying clean air and removing polluted air ensuring uniformity in airflow velocity and temperature has been improved. The dependencies of pressure loss, power consumption, air temperature variation, and effective thermal output in U-shaped and concentric ground heat exchangers on their design (length, diameter) and operating (air supply velocity and inlet temperature) parameters have been established. The physical and mathematical model of heat and mass transfer in the indirect evaporative heat exchanger has been further developed, incorporating differential equations of energy balance that account for both sensible and latent heat exchange at the wall surfaces of wet and dry channels. The scientific novelty of the obtained results has been used as the basis for technical solutions protected by patents of Ukraine for invention (№ 127795) and utility model (№ 148970 та № 156824). The company Agromash-Kalyna LLC received design and technical documentation for the production of prototype mechatronic systems for microclimate control in piggery premises facilities and for conducting pilot-industrial testing. At the pig fattening farm of Napadivska Agrofirm PE, research and development work was carried out, resulting in recommendations for the adjustment of the microclimate control system and installation of a U-shaped ground heat exchanger, which led to a 17.5% reduction in electricity consumption. At the piggery premises facility of Litahor Farm, methodological guidelines were provided, improving pollutant removal efficiency by 16–18%. At Subekon LLC, the installation of an indirect evaporative air heat exchanger reduced the indoor temperature to meet standardized zootechnical requirements. The research results are also being integrated into the educational process at Vinnytsia national agrarian university in the teaching of academic disciplines such as «Machinery and equipment for animal husbandry» and «Machinery and equipment and their use in animal husbandry» for first-level (bachelor’s) students of the educational and professional programs «Industrial machinery engineering» and «Agroengineering». An analysis of current microclimate control systems in piggery premises revealed that the most widely used solution is negative pressure ventilation. However, this system has drawbacks in maintaining local microclimate conditions within the animal zone. A promising direction for the creation and maintenance of optimal microclimates in pig facilities is the use of resource- and energy-saving cooling and heating systems based on automated and adaptive control technologies. The most energy-efficient solutions include exhaust air heat recovery units with recuperative heat exchangers, indirect evaporative cooling systems based on the Maisotsenko thermodynamic cycle (M-cycle), and ground heat exchangers. Research on production conditions has shown that floor-duct ventilation systems provide a higher supply of fresh air to the animal zone compared to ceiling- based and wall-duct ventilation systems. A design and technological scheme of a mechatronic system for maintaining the microclimate in livestock facilities has been proposed. The installation of dampers with servomotors enables adjustment of airflow directions to ensure system operation during winter, summer, and transitional seasons. The integration of exhaust dampers with servomotors in the polluted air removal system allows control over the movement of air requiring disposal based on its quality parameters. Additionally, the installation of supply dampers with servomotors in the clean air delivery system makes it possible to create a localized microclimate in each pen where animals are premises. The implementation of a vertical ground heat exchanger allows for the rational use of soil thermal energy as a source of alternative energy. The use of an indirect evaporative heat exchanger enables not only air cooling but also humidity regulation. Based on analytical studies of the automatic polluted air removal system in piggery premises, a calculation method was developed, which served as the basis for an algorithm that allows for the determination of opening areas formed by exhaust dampers with servomotors in the air outlet ducts. Considering the design and technological parameters of the polluted air removal system and the gas concentration distribution (carbon dioxide, ammonia, and hydrogen sulfide) above the pens, a dependency was obtained for determining the airflow velocity distribution in the outlet ducts, along with a diagram of the damper opening areas in the respective outlet ducts. As a result of analytical research on pressure losses in the polluted air removal system, dependencies were established showing how pressure losses and the required power for air pumping vary depending on the effective diameter of the central air duct, airflow rates in the system, the length between outlet ducts, and their number. Based on the results of experimental studies of the polluted air removal system, dependencies were established for the outlet air velocity, airflow rate, airflow velocity reduction coefficient, fan power consumption, and equivalent opening area as functions of the inlet air velocity, damper rotation angle, and air duct diameter. The control algorithm for the damper operation in the polluted air removal system was tested, depending on the ratio of gas concentrations. It was determined that the fan power consumption in the polluted air removal system depends on the length of the air duct between modules and the airflow rate, while the gas concentration ratio has no significant effect on fan power consumption. Analytical research on the parameters of the outlet slit for clean air supply led to the derivation of an approximated equation for determining the slit width as a function of duct height for different effective diameters. It was found that, in order to ensure uniform distribution of clean air by the supply system when all dampers are open, the central air duct must have a wedge-shaped profile with constant height, an initial width, and a final width. Theoretical studies yielded an equation describing the relationship between the side angle of the wedge in the central air duct of the clean air supply system and its initial width, based on the distance between adjacent sections, the width of the duct at its inlet, and the number of outlet branches. As a result of analytical research on pressure losses in the clean air supply system of the pig premises, dependencies were obtained showing how pressure loss and the power required for air pumping vary depending on the width of the central air duct, the airflow rate through the system, the distance between outlet branches, and their number. Based on the results of experimental studies of the clean air supply system, it was established that the air velocity variation coefficient is lower for a supply duct with a variable-width slit (0.01–0.02), confirming the validity of the theoretical calculation. Data processing of the experimental results yielded a dependency of the system’s power consumption on the airflow rate. Analytical studies of pressure losses in the indirect evaporative air heat exchanger revealed dependencies of pressure losses and power consumption on the average air velocity in the channels, the number of channels, their cross-sectional shape (square, equilateral triangle, circle), and the cross-sectional area. It was found that circular channels are the most efficient in terms of pressure loss (with losses 23% lower compared to other shapes with equivalent cross- sectional areas). Numerical modeling of the indirect evaporative air heat exchanger in Simcenter Star-CCM⁺ revealed the distribution of temperature fields, velocity vector fields, and absolute humidity in channels of various shapes (square, equilateral triangle, circle). The temperature efficiency coefficient of the heat exchanger with square-shaped channels was found to be the highest, compared to those with triangular and circular shapes. To ensure uniform temperature and velocity distribution of the airflow at the outlet of the wet channels (under the condition of equal heat fluxes), the diameters of the orifices in the exchanger plates were varied. As a result, temperature uniformity in the wet channels was significantly improved: the temperature difference decreased to 1.3 °C compared to 1.9 °C for uniformly sized orifices of 6 mm in diameter. Based on the results of numerical modeling and experimental studies of the heat and mass transfer process in the indirect evaporative heat exchanger, dependencies were obtained for the outlet temperature of the primary air stream, the thermal efficiency coefficient, and the specific cooling capacity, depending on the inlet air temperature, absolute humidity, airflow rate, and the ratio of the initial section width to the total width of the heat exchanger. Based on analytical studies of pressure losses in vertical ground heat exchangers for two proposed configurations (concentric and U-shaped), it was established that the thermal power of the U-shaped heat exchanger is 0.9–1.7% higher. Pressure losses for both types of vertical ground heat exchangers were found to be nearly identical. A dependency was obtained showing how the power output of the U-shaped vertical ground heat exchanger varies with its length, diameter, and airflow rate. Numerical modeling of the airflow heating process in both concentric and U-shaped vertical ground heat exchangers provided temperature field distributions for summer and winter periods. The temperature of the airflow traveling along pipes with a total length of 32 meters changed by –7.2 °C in summer and +8.1 °C in winter for the concentric exchanger, and by –8.5 °C in summer and +9.3 °C in winter for the U-shaped exchanger. The lowest (in summer) and highest (in winter) air temperatures were observed along the 26.75–28.50 m section of the air path. It was determined that thermal insulation of the air duct to a depth of no less than 3.25 meters is required to maintain the lowest air temperature before it exits the heat exchanger. Based on numerical modeling and experimental investigations, second-order regression equations were derived to describe the relationships between air temperature variation, effective thermal output, inlet air temperature, and airflow rate for each heat exchanger configuration. Considering the condition of maximizing thermal performance, rational airflow rates were determined for both the concentric and U-shaped heat exchangers. The U-shaped vertical ground heat exchanger was found to be 17–24% more efficient than the concentric design. For the developed adaptive mechatronic system for microclimate control in piggery premises, based on theoretical and experimental studies, an operational algorithm was created and a full numerical model of a pigsty with 16 pens was constructed using the Simcenter Star-CCM+ software package. A year-round simulation of the system’s operation was performed. The simulation results provided the temperature dynamics at each stage of airflow passage through the microclimate control system inside the pigsty. It was found that the air temperature after passing through the ground heat exchanger and the indirect evaporative heat exchanger approaches the values required by zootechnical standards. Air cooling to the target temperature of 22 °C occurs without the use of additional air conditioning systems. However, heating the air to 18 °C requires the use of supplementary heating elements. The dynamic power consumption of the microclimate control system was obtained. The annual energy consumption of the developed system is 17,528 kWh, which is 28.6% lower compared to a conventional system (which includes floor-duct ventilation and a heating and cooling heat exchanger, consuming 24,559 kWh). The economic analysis was conducted based on a piglet rearing facility with 128 pens (25 piglets per pen). The economic efficiency of implementing the developed mechatronic microclimate control system, compared to the conventional system, provides an annual savings of 263,798 UAH, which corresponds to 82.43 UAH per piglet place. The payback period for the additional capital investment is 1.82 years. Опис: Подається на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук. Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело

2025-01-01T00:00:00Z Гудь, Віктор Зіновійович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34612 2021-04-11T03:01:18Z 2021-03-22T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічні основи розробки багатофункціональних секційних шнеків для зернового матеріалу Автори: Гудь, Віктор Зіновійович Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розроблено механіко-технологічні основи розробки багатофункціональних секційних шнеків для зернового матеріалу. В роботі набуло подальшого розвитку генерування альтернатив багатофункціональних секційних шнеків з можливостями технологічного перетворення і мобільної зміни траєкторії перевантаження матеріалів за окремими типами виконання операцій при використанні структурно-функціонального синтезу ієрархічних груп. Розроблено математичні моделі динаміки системи «телескопічний шнек – сипке середовище» і досліджено динамічні процеси, які відбуваються в роботі телескопічних гвинтових транспортерів сільськогосподарських сипких матеріалів за наявності нерезонансних та резонансних коливань. Розроблено математичні моделі динаміки системи «гвинт шнекового транспортера – зернова суміш та процес сепарації» і проведено дослідження процесу одночасного транспортування та сепарації зернової суміші гвинтовим конвеєром із встановленням впливу різних значень параметрів даної системи на цей процес. Розроблено математичні моделі динаміки згинальних коливань шнека крутонахиленої вітки гвинтового завантажувача-змішувача зі встановленням впливу різних значень параметрів даної системи на амплітудно-частотну характеристику. Розвинуто моделі процесу змішування сільськогосподарських сипких матеріалів гвинтовим завантажувачем-змішувачем із встановленням впливу конструктивно-технологічних та експлуатаційних параметрів на цей процес. Отримані наукові та практичні результати, методики й рекомендації використовуються та впроваджені на багатьох вітчизняних підприємствах.; The thesis under discussion is devoted to the scientific problem solving dealing with the development of mechanical-technological basis of multifunctional sectional screw conveyors and their components for simultaneous performance of different types of transport-technological operations in agricultural production, with generating, by means of structural-scheme synthesis, progressive designs, with further substantiation of their functioning on the basis of the developed mathematical models and conducted experimental research and also with the substantiation of their operation modes. The mechanical-technological basis of multifunctional sectional screw conveyors development for grain material has been developed in the thesis under discussion. Some alternative designs of multifunctional sectional screw conveyors have been generated in the paper with possibilities of technological transformation and flexibility of the material overloading trajectory according to certain types of operations performance using structural-functional synthesis of hierarchy groups. Some mathematical models of the system “sectional (telescopic) screw conveyor- granular medium” dynamics have been developed and the dynamic processes taking place in the operation of telescopic screw conveyors of agricultural granular materials have been studied under non resonant and resonant vibrations conditions. Some mathematical models of the system “conveyor screw- grain material and the process of separation” dynamics have been developed and the study of the process of simultaneous grain mixture transportation and separation by a screw conveyor has been conducted including the determination of the system under discussion parameters different values impact on this process. Some mathematical models of bending vibrations dynamics of a screw loader-mixer high-angle screw have been developed and the influence of different values of the given system parameters on amplitude-frequency characteristics has been described. The models of agricultural granular materials mixing process by a screw loader-mixer have been developed and the influence of design-technological and performance parameters on this process has been determined. The conducted experimental study of the processes dealing with the conveyor screw extension (shortening) in the telescopic screw conveyor has proved that the biggest problem of these conveyors is keeping to the same clearance between the case and the spiral in different sections of the telescope. The experimental tests have been done to determine the overloading production capacity by mobile screw multifunctional transporters with agricultural loads and also the power consumption of the processes and the values of torques on their worm gears have been studied. The efficiency of agricultural materials separation by multifunctional screw conveyor-separator has been studied and it was found that the bigger inclination angle of the tool under permanent specific load conditions is, the smaller is the efficiency of separation. During the study of the process of mixing by multifunctional screw conveyor-mixer it was found by experiments that the mixtures heterogeneity is increasing directly as the frequency of blade screws rotation and it was the smallest in case of using the augers with multidirectional angle of blades deflection. The engineering procedure of multifunctional sectional conveyors design for grain material has been developed. Some new designs of multifunctional sectional conveyors for grain material covered by 24 utility model patents of Ukraine have been presented. The obtained scientific and practical results, techniques and recommendations have been used and implemented at numerous national enterprises.

2021-03-22T00:00:00Z Бабій, Андрій Васильович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34447 2022-02-18T10:43:05Z 2021-03-08T00:00:00Z

Назва: Методи розрахунку ресурсу і вдосконалення конструкцій широкозахватних штанг сільськогосподарських обприскувачів Автори: Бабій, Андрій Васильович Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі отримано якісно нові експериментальні та теоретичні підходи щодо методів розрахунку ресурсу штанг широкозахватних сільськогосподарських обприскувачів з урахуванням експлуатаційних силових і фізико-хімічних факторів. Встановлено механізми корозійного руйнування металу каркасу секції штанги обприскувача в середовищах насичених розчинів інсектициду Нурел Д і рідкого комплексного добрива КАС-32. Проведено дослідження та оцінено вплив цих середовищ на втомну та корозійно-втомну довговічність сталі Ст3пс каркасу секції штанги, а також на характеристики її тріщиностійкості за циклічного навантаження. Побудовано розрахункову модель для визначення ресурсу роботи елементів штанг обприскувачів при циклічних експлуатаційних навантаженнях. Сформульовано метод розрахунку залишкового ресурсу штанги обприскувача за маневрового режиму навантаження на основі відомого енергетичного підходу. Запропоновано оригінальну розрахункову модель для визначення ресурсу роботи штанги при поєднанні впливу експлуатаційних силових і фізико-хімічних факторів. Сформульовано метод розрахунку залишкового ресурсу штанги при навантаженні металоконструкції за схемою маневрового режиму та врахуванні механізму дії корозійного середовища розчину інсектициду Нурел Д. Розроблено нову конструкцію підвіски штанги, яка підвищує її стабілізаційні властивості при збуренні коливань різними агрофонами, для якої побудовано оригінальні динамічні моделі її роботи. Матеріали теоретичних основ, методики розрахунків та проведення експериментальних досліджень передані та використовуються конструкторськими бюро машинобудівних заводів.; Completely new experimental and theoretical approaches to the durability calculation methods of the broadcast booms of agricultural spraying machines taking into account operational and physical-chemical factors have been obtained in the thesis under discussion. Some mechanisms of metal corrosion failure of the sprayer boom section frame in the saturated insecticide Nurelle D solutions and liquid complex fertilizer UN-32 media have been determined. The most intensive corrosion of the steel Ст3пс has been found to occur in the demineralized water. During the first 24 hours the velocity in the saturated solutions of insecticide Nurelle D and also liquid complex fertilizer UN-32 is approximately 23 and 53% lower respectively. The similar tendencies have been observed under long-term exposition conditions as well: the highest speed of steel corrosion was observed in the demineralized water, lower speed was observed in insecticide Nurelle D, and the lowest – in the liquid complex fertilizer UN-32 medium whose composition includes an inhibitor (compounds of ammonia phosphate). The necessary studies have been carried out and the influence of these media on both the fatigue and corrosion-fatigue durability of steel Ст3пс of the boom section frame and on the characteristics of its crack resistance under cyclic loading conditions as well has been estimated. It has been found that corrosion-fatigue resistance of steel Ст3пс in the corrosion media of demineralized water and in the saturated solutions of insecticide Nurelle D and liquid complex fertilizer UN-32 is being decreased in comparison with the air: the conventional border of corrosion fatigue was 1,4 times lower in the demineralized water, and in the saturated solutions of insecticide Nurelle D and liquid complex fertilizer UN-32 was 1,8 and 6,4 times lower respectively. The calculation model to determine the service life of sprayer booms components under cyclic operational load conditions has been constructed. It was found that the service life was mainly determined by the period of fatigue crack initiation which was more than twice less than the specified one. The calculation method of residual service life of the sprayer boom under maneuver loading mode conditions has been developed on the basis of the well-known energy approach. The method under discussion has revealed that the above-mentioned mode in case of sprayers broadcast booms (of certain parameters) made of steel Ст3пс can reduce its residual service life in approximately three times. A nontraditional calculation model to determine the boom service life involving the combination of operational and physical-chemical factors has been proposed. Here, the boom service life is represented as a sum of periods of crack initiation and subcritical growth in the weakest boom component. Under specified possible operational conditions (cyclic loading and corrosion medium Nurelle D) the boom service life of 836 operation hours has been found (approximately 1,5 seasons). It is completely unsatisfying service life in comparison with the standard service life of the sprayers – 7 seasons, and has proved the need of the boom vibrations removal, its strengthening and service life increase. The calculation method of the sprayer boom residual service life at the metal structure loading under maneuver mode conditions and taking into account the mechanism of insecticide Nurelle D solution corrosion medium action has been developed. It was found that under such conditions of the sprayer operation the boom residual service life was 5 times lower. A new design of the boom downpipe which has increased its stabilization characteristics under oscillations caused by different agricultural background conditions has been developed. Some completely new dynamic models of operation have been constructed for the above-mentioned boom downpipe. The theoretical papers, calculation methods and experimental tests procedures have been used by the design bureaux of machine building plants.

2021-03-08T00:00:00Z Хомик, Надія Ігорівна http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31149 2020-03-02T16:01:54Z 2003-01-01T00:00:00Z

Назва: Дослідження пруткових транспортерів бурякозбиральних машин з врахуванням особливостей навантаження Автори: Хомик, Надія Ігорівна Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2002. Дисертаційна робота присвячена розробці нового аналітичного підходу до оцінки напружено-деформівного стану пруткових транспортерів бурякозбиральних машин. Побудовано математичну модель експлуатаційної навантаженості транспортера з урахуванням збурюючих динамічних навантажень залежно від форми імпульсу, спричиненого нерівномірним розподілом коренеплодів на полотні транспортера. Із застосуванням розробленої моделі, що ґрунтується на використанні модифікованого методу мінімуму потенціальної енергії деформації, визначено напружено-деформівний стан конструкцій пруткових транспортерів. У результаті проведених досліджень удосконалено конструкції кріплення елементів транспортера. Отримані універсальні рівняння для оцінки напружено-деформівного стану транспортера удосконаленої конструкції враховують інтенсивність експлуатаційної навантаженості на транспортер при дії різної форми силових імпульсів. Отримано математичні залежності для визначення деформації тягового елемента удосконаленої конструкції від дії навантаження на основі розгляду стану рівноваги елемента транспортера, а також характеристики його динамічної навантаженості. Побудовано розрахункову модель для визначення часу зношування головки прутка полотна, визначено ресурс головки прутка полотна транспортера.

2003-01-01T00:00:00Z Грицай, Юрій Володимирович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31120 2020-03-03T16:01:39Z 2020-02-12T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів комбінованого шнекового транспортера-подрібнювача коренеплодів Автори: Грицай, Юрій Володимирович Короткий огляд (реферат): У дисертації на підставі сукупності узагальнених наукових результатів вирішено нове актуальне завдання розширення функціональних можливостей шнекових транспортерів і підвищення технологічної ефективності одночасного подрібнення та переміщення подрібнених частин коренеплодів шляхом розроблення та обгрунтування параметрів комбінованого шнекового транспортера-подрібнювача. Шнековий транспортер-подрібнювач складається із кожуха, зверху якого закріплено бункер. У кожусі встановлено шнек, який виконано у вигляді приводного вала на якому змонтовано барабан. На барабані приводного вала по гвинтовій лінії закріплено спіральні витки. На внутрішній і зовнішній стороні спіральних витків відносно напрямку переміщення коренеплодів радіально встановлено пластинчаті Г-подібні ножі-подрібнювачі. Розширення функціональних можливостей комбінованого шнекового транспортера-подрібнювача досягнуто за рахунок одночасного поєднання двох роздільних операцій подрібнення та переміщення подрібнених частин коренеплодів шнеком в одну суміжну операцію. На основі проведеного комплексу теоретично-експериментальних досліджень обґрунтовано удосконалений технологічний процес одночасного транспортування та подрібнення коренеплодів і основні раціональні конструктивно-кінематичні параметри комбінованого шнекового транспортера-подрібнювача: висота бункера – 0,6 м; діаметр шнека – 0,25 м; частота обертання шнека – 160 об/хв; крок витка – 0,15 м; кількість установлених ножів – 5 шт. Результати досліджень впроваджено в компанії ПАП «Агропродсервіс» Тернопільської обл. в технологічній лінії для приготування соковитих кормів. Опис: The scientific problem of increasing auger mechanisms functionality by the development and justification of the parameters of a root crops screw conveyorshredder was solved in thesis. The shredder conveyor shredder consists of a casing with a hopper attached on top. The auger is installed in the housing, which can be placed at an angle to the horizon. The auger is made in the form of a drive shaft where the drum is mounted on. Spiral turns are fixed to the drive shaft drum along a helical line. Plate G-shaped knives are radially mounted on the tuner and after sides of the spiral turns relatively to the direction of roots movement. Expand of combined auger conveyor-shredder functionality was achieved by simultaneous combination of two separate operations: shredding and moving the shredded parts of the root auger into one adjacent operation. According to the results of theoretical and experimental studies, the basic rational parameters of the auger conveyor-shredder are established: the hopper height is 0,6 m; screw diameter – 0,25 m; screw speed – 160 rpm; pitch turn – 0,15 m; number of knives installed – 5 pcs. The annual economic effect achieved by increasing the technological capabilities of the auger conveyor-shredder is UAH 122090,7. Constructive novelty of the technical solution is protected by 1 patent for Ukraine utility model. Researches’ results are implemented at the PAP Agroprodservice company in the technological line of feed preparation.

2020-02-12T00:00:00Z Шимко, Андрій Володимирович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/31119 2020-03-03T16:01:29Z 2020-02-12T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів підкопувально-сепарувального робочого органа картоплезбиральної машини Автори: Шимко, Андрій Володимирович Короткий огляд (реферат): У дисертації на підставі сукупності узагальнених наукових результатів вирішено задачу підвищення ефективності процесу викопування бульб картоплі шляхом удосконалення конструкції та обґрунтування раціональних параметрів підкопувально-сепарувального робочого органа картоплезбиральної машини. На основі проведених теоретичних та експериментальних досліджень обґрунтовано раціональні конструктивні параметри запропонованого підкопувально-сепарувального робочого органа, які дозволили забезпечити високу степінь розущільненя ґрунту та зниження енергетичних витрат. Запропонований підкопувально-сепарувальний робочий орган пройшов апробацію у Волинській державній сільськогосподарській дослідній станції НААН (смт Рокині Луцького району, Волинської області) та Інституті сільського господарства Західного Полісся НААН України (с. Шубків, Рівненський район, Рівненська область). Технічне рішення захищене 5 патентами на корисну модель України. Встановлення підкопувально-сепарувального робочого органа забезпечило: зменшення кількості не викопаних бульб на 2,0% при швидкості 2,5 км/год та при зменшені швидкості руху агрегату до 1,8 км/год – 1,6%; зменшення пошкодження бульб з 1,6 до 1,4% (картоплекопачка Agromet Z609/2) і з 1,7% до 1,4% (картоплекопачка КТН-2В при робочій швидкості 2,5 км/год) та з 1,0% до 1,28% (картоплекопачка КТН-2В при робочій швидкості 1,8 км/год). Результати польових досліджень показали ріст продуктивності машини, в середньому, на 6%. Річний економічний ефект від експлуатації картоплекопачки із удосконаленим підкопувальним робочим органом становить 93561 грн за цінами 2019 року.; The thesis is devoted to solving the problem of increasing the efficiency of the process of harvesting potatoes by improving the design and substantiating the rational parameters of the digging and separating working body of the root potato harvester, taking into account the generalized research results. The aim of the first chapter is to conduct an analysis of the existing methods of harvesting potatoes, soil models, existing structures of the digging working bodies, as well as to substantiate the direction of their improving. The second chapter focuses on the analysis of the process of interaction between the digging and separating working body with the soil, justification of the rational parameters of the digging and separating working body, which allow providing the minimum traction resistance and quality separation of the soil through the separating surface of the digging and separating working body. The third chapter presents the program for the experimental research, the list of equipment, devices, the developed research facilities and research methodology. The fourth chapter demonstrates the results of studying the influence of the potato mass and the percentage of its soiling on the coefficients of rolling, static and kinetic friction. The impact of the parameters of the working body and the travelling speed on the traction resistance index is determined. The influence of soil humidity and travelling speed on the separation capacity of the digging and separating working body is estimated. The fifth chapter suggests the results of the field studies, during which it is found that the use of the proposed working body ensured the reduction in the number of the undug potatoes by 2.0% at the speed of 2.5 km/h and by 1.6% at the speed of 1.8 m/h; potato damage decreased from 1.6 to 1.4% (Agromet Z609 / 2) and from 1.7% to 1.4% (KTN-2B at the operating speed of 2.5 km/h) and from 1.0% to 1.28% (KTN-2B at the operating speed of 1.8 km/h). The process productivity increased on average by 6%. The annual economic effect amounted to UAH 93561 according to the prices of 2019. The technical solution was defended with 5 patents for utility models in Ukraine.

2020-02-12T00:00:00Z Цьонь, Ганна Богданівна http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29098 2023-03-27T07:21:11Z 2019-11-04T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів робочих органів гичкозбирального модуля кормових буряків Автори: Цьонь, Ганна Богданівна Короткий огляд (реферат): У дисертації на підставі сукупності узагальнених наукових результатів вирішено актуальне завдання підвищення показників якості збирання гички коренеплодів кормових буряків шляхом розроблення та обґрунтування параметрів робочих органів гичкозбирального модуля. Гичкозбиральний модуль складається з рами, на якій встановлено опорні колеса, роторний гичкоріз, гвинтовий конвеєр, обрізувачі головок коренеплодів. Удосконалення робочих органів полягає у наступному: ножі роторного гичкоріза виконано Г-подібної форми; крок спіральних витків шнека гвинтового конвеєра збільшується в сторону вивантаження зрізаної гички; плоский ніж обрізника залишків гички з головок коренеплодів встановлено на нерухомому вертикальному пальці та виконано підпружиненим; ніж виконано активним з можливістю зворотно-поступального руху в горизонтальній площині; гребінчастий копір встановлено на амортизаторі удару, який виконано у вигляді пружного елемента. На основі проведеного комплексу теоретичних і експериментальних досліджень обґрунтовано основні раціональні параметри робочих органів гичкозбирального модуля. Результати досліджень прийняті ПАТ «Рівнесільмаш» (смт. Квасилів, Рівненська обл.) для розроблення та вдосконалення існуючих робочих органів для збирання гички коренеплодів кормових буряків. Конструктивна новизна технічного рішення підтверджена 2 патентами України на корисні моделі.; An important task of improving the quality indices of fodder beet roots top gathering by means of developing and substantiating the parameters of operating elements of the top gathering module is solved in this thesis on the basis of generalized scientific results set. Top gathering module consists of the frame with mounted supporting wheels, rotary top cutter, auger, root heads cutter. Improvement of the operating elements is as follows: the knives of the rotary top cutter are of Г-type shape,; the auger spiral winding pitch increases towards the cut root top unloading; the plain knife of the root top remains cutter is mounted on fixed vertical pin and is spring loaded; the knife is active with possible reciprocating motion in horizontal plane; comb feeler is mounted on shock damper produced in the form of elastic element. Based on the complex to the results theoretical and experimental investigations the main parameters of the operating elements for improved top gathering module are justified. The investigation results are adopted by Private Joint-Stock Company “Rivnesilmash” (village Kvasyliv, Rivne region) for development and improvement of existing operating elements for fodder beet roots top gathering. Constructive novelty of engineering solution is confirmed by 2 Ukraine patents for useful models.

2019-11-04T00:00:00Z Ткаченко, Ігор Григорович Tkachenko, Ihor Gryhorovych http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/26029 2018-11-14T10:00:42Z 1997-01-01T00:00:00Z

Назва: Обгрунтування параметрів технологічного процесу аксіально-роторної молотильно-сепаруючої системи з тангенціальним заходом маси Автори: Ткаченко, Ігор Григорович; Tkachenko, Ihor Gryhorovych Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена теоретичним і експериментальним дослідженням параметрів сепаруючих поверхонь і траєкторії руху продуктів обмолоту в аксіально-роторному сепараторі, а також обгрунтуванню параметрів процесу вивантаження обробленої соломи. На підставі проведених досліджень розроблена конструкція аксіально-роторної молотильно-сепаруючої системи з тангенціальним заходом маси і соломовивантажувального пристрою, обгрунтовані раціональні режими їх роботи.; The thesis is devoted to theoretical and experimental study of the parameters of separating surfaces and the trajectory of the motion of threshing products in an axial-flow separate and substantiated parameters process unloading treation straw. On the basis of conducted investigations worked out the design axial-flow thresh and separation system from tangential entrance mass and straw taken arrangement. Substantiated rational conditions them of work.

1997-01-01T00:00:00Z Дерев’янко, Дмитро Аксентійович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/26022 2018-11-05T16:00:43Z 2018-12-25T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічне обґрунтування процесів зниження травмування насіння зернових культур технічними засобами Автори: Дерев’янко, Дмитро Аксентійович

2018-12-25T00:00:00Z Дерев’янко, Дмитро Аксентійович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/25994 2018-12-11T10:00:56Z 2018-10-12T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічне обґрунтування процесів зниження травмування насіння зернових культур технічними засобами Автори: Дерев’янко, Дмитро Аксентійович Короткий огляд (реферат): Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуального науково-практичного завдання – теоретичних, експериментальних, виробничих та лабораторних досліджень впливу механічних навантажень під час проходження технологічних процесів збирання, оброблення зернового вороху, підготовлення, транспортування, завантаження, протруювання насіння і сівби зернових культур на травмування насіння та конструкційно-технологічних вдосконалень і розроблення на цій основі високоефективних технічних засобів для комплексної реалізації процесів підготовлення високоякісного насіння та смугової сівби шляхом зниження його макро- та особливо мікротравмування.; The thesis is devoted to solving actual scientific and practical problem - theoretical, experimental, industrial and laboratory studies of the impact of mechanical stress during their processes of collection, processing grain heap, preparing, transporting, loading, seed treatment and sowing crops for seed and structural injury and technological improvements and the development on this basis of highly effective technical means for the comprehensive implementation of the processes the reproduction of high-quality seeds and sowing strip by reducing its macro- and microdamage.

2018-10-12T00:00:00Z Гевко, Роман Богданович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/21962 2017-11-15T10:05:16Z 1999-01-01T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів робочих органів бурякозбиральних машин Автори: Гевко, Роман Богданович Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена зниженню питомих ресурсовитрат при механізованому збиранні коренеплодів цукрових буряків. Вирішено комплекс питань пов'язаних із зниженням втрат і пошкоджень коренеплодів, собівартості виготовлення бурякозбиральних машин, енерговитрат на виконання технологічного процесу та підвищенням ступеню сепарації коренеплодів і надійності робочих органів. Обгрунтовано закономірності зміни силових факторів на привідних дисках копачів, розв'язані задачі нелінійного програмування з визначенням оптимальних конструктивно-технологічних параметрів дискових копачів та форми їх просівних отворів. Розроблено математичну модель сепарації вороху для дисперсного середовища та визначено параметри ударної взаємодії коренеплодів з поверхнями робочих органів. Результати досліджень і розроблені робочі органи застосовані у серійному виробництві бурякозбиральних машин.; The dissertation work is devoted to reduction of specific resource expenses during the mechanized gathering of sugar beet roots. Complex of questions connected with reduction of root losses and damages, cost price of manufacture of root-gathering machines, power expenses for earring out of technological process and increasing of degree of roots separation and reliability of working organs is solved. Regularities of changes of power factors on driving disks of diggers are motivated; tasks of nonlinear programming for determination of optimal structural-technological parameters of disk diggers and shapes of their sifting holes are solved. Mathematic model of pile separation for dispersive medium is worked out and parameters of percussive interaction of roots with working organs surface are determined. Results of researches and worked out working organs are used in serial production of beet-harvesting machines.

1999-01-01T00:00:00Z Федченко, Зоя Анатоліївна http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/21935 2018-12-11T09:36:11Z 2017-09-12T00:00:00Z

Назва: Обгрунтування параметрів сепаруючих решіт молоткових зернових дробарок Автори: Федченко, Зоя Анатоліївна Короткий огляд (реферат): У дисертації наведені дослідження, спрямовані на збільшення терміну експлуатації сепаруючих робочих органів, за рахунок внесення конструктивних змін та своєчасного їх перевертання (реверсу). Аналітичними дослідженнями встановлено основні параметри процесу зміни форми отворів сепаруючих робочих органів в процесі експлуатації. Обґрунтовані параметри отворів конструктивно-удосконалених решіт. Враховуючи нерівномірність розподілу інтенсивностей зношування отворів, обґрунтовано доцільність їх перевертання для збільшення терміну експлуатації. Експериментально отримані закономірності динаміки зміни форми отворів як для серійних решіт, так і решіт з отворами тороїдальної форми. Застосування нової форми отворів принципово змінило характер утворення профілів зношування і привело до збільшення їх довговічності на 75%.

2017-09-12T00:00:00Z Чвартацький, Роман Ігорович Чвартацкий, Р.И. Chvartatskyi, R.I. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/20675 2017-06-07T12:31:13Z 2017-05-05T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів машин для подрібнення і змішування кормів Автори: Чвартацький, Роман Ігорович; Чвартацкий, Р.И.; Chvartatskyi, R.I. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена проектуванню й виготовленню технологічного устаткування та інструментів машин, що подрібнюють і змішують корми для тваринництва. Для вирішення поставлених завдань проведено комплекс теоретичних та експериментальних досліджень процесів подрібнення й змішування кормів. Виведено аналітичні залежності для визначення силових, конструктивних і технологічних параметрів технологічного обладнання і оснащення. Досліджено вплив кількості обертів, коефіцієнта заповнення бункера та інших параметрів продуктивності та якості кормових сумішей. Визначено динамічні навантаження в елементах приводів подрібнювачів, розроблено програму розрахунку динамічних навантажень та відображення отриманих результатів у графічному та текстовому вигляді. Програма дає можливість визначити динамічні параметри системи під час пуску установки з навантаженням і без нього за різних режимів роботи.; Диссертационная работа посвящена проектированию и изготовлению технологического оборудования и инструментов для машин для измельчения и смешивания кормов. Для решения поставленных задач проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований процессов измельчения и смешивания кормов. Выведены аналитические зависимости для определения силовых, конструктивных и технологических параметров технологического оборудования и оснастки для изготовления кормов. Проведено исследование определения влияния количества оборотов, коэффициента заполнения бункера и других параметров на производительность и качество кормовых смесей. Определены динамические нагрузки в элементах приводов измельчителей. С помощью программы на языке Pascal в среде Delphi разработано программа расчета динамических нагрузок и отображения полученных результатов в графическом и текстовом виде. Программа дает возможность определить динамические параметры системы в различных режимах работы при пуске установки с нагрузкой и без нее для различных режимов работы. Получены математические соотношения, описывающие законы изменения определяющих параметров динамического процесса в зависимости от физико-механических, кинематических, геометрических параметров, внешних и внутренних факторов. Для обеспечения эффективной производительности процесса измельчения корнеплода, установлено линейную зависимость от ширины бункера B, скорости V и угла раствора бункера.; Thesis research is concerned with designing and making processing equipment and instruments for machines that mill and mix fodder for livestock. In order to solve the set tasks we have conducted a complex of theoretical and experimental investigations of the processes of milling and mixing fodder. Analytic dependencies for the determination of power, design and process parameters of processing equipment and tooling have been developed. Investigation of the influence of a number of revolutions, filling coefficient of a hopper and other parameters on the efficiency and on the quality of feed mix has been conducted. Dynamic loads on the elements of milling machines have been determined, with the help of Pascal program using Delphi technique a dynamic load screening program has been developed with further graphical and text representation of the obtained results. The program enables determining dynamic parameters of the system at its start both with load and without load under various operating conditions. Опис: Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 2017.; Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11 – машины и средства механизации сельского производства –Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя. Тернополь 2017.; Thesis for a Candidate’s Degree in Technical Sciences, specialty 05.05.11 – Machinery and Means of Mechanization of Agricultural Production. – Ternopil Ivan Puliui National Technical University, Ternopil, 2017.

2017-05-05T00:00:00Z Довбуш, Тарас Анатолійович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/18228 2017-06-06T07:53:56Z 2016-11-25T12:30:24Z

Назва: Оцінка ресурсу роботи і обґрунтування конструкції несучої системи розкидачів добрив Автори: Довбуш, Тарас Анатолійович Опис: 8 грудня 2016 року на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.02 відбудеться захист дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук із спеціальності 05.05.11 «Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва» здобувача Довбуша Т.А.

2016-11-25T12:30:24Z Довбуш, Тарас Анатолійович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/18188 2017-08-07T09:47:29Z 2016-11-07T00:00:00Z

Назва: Оцінка ресурсу роботи і обґрунтування конструкції несучої системи розкидачів добрив Автори: Довбуш, Тарас Анатолійович Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2016. Дисертацію присвячено важливій науково-технічній проблемі оцінки і покращення з підвищенням ресурсу роботи несучих систем машин для внесення твердих органічних добрив. Розроблено методику розрахунку ресурсу несучих систем розкидачів твердих добрив з позицій механіки руйнування, що ґрунтується на математичному моделюванні явищ руйнування при зародженні і розвитку втомних тріщин під впливом експлуатаційних факторів. Побудовано розрахункові моделі НДС несучих систем причіпних розкидачів добрив з урахуванням встановленої типової для машин цього класу навантаженості від робочих матеріалів. Сформовано методику проведення експериментальних досліджень експлуатаційної навантаженості конструктивних структур розкидачів органічних добрив у польових умовах, встановлено величини амплітудних напружень, середньостатистичні напруження та гармоніку частот основного тону спектру випадкових процесів. Розроблено математичні моделі докритичного розвитку крайових тріщин у тонкостінних елементах металоконструкцій машин для внесення твердих добрив при циклічній навантаженості. На основі проведених досліджень запропоновано модернізацію несучої металоконструкції розкидача органічних добрив ПРТ-9 за матеріалоємністю і довговічністю.

2016-11-07T00:00:00Z Бабій, Марія Василівна Бабий, Мария Васильевна Babiy, M.V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/17647 2017-06-05T22:42:14Z 2016-09-05T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів енергозберігаючого приводу косарки сегментно-пальцевої Автори: Бабій, Марія Василівна; Бабий, Мария Васильевна; Babiy, M.V. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі вирішено важливе науково-технічне завдання підвищення ефективності роботи різального апарата косарки сегментно-пальцевої шляхом розроблення і застосування нової конструкції привода з регульованим пружинними пристроєм, для якого обґрунтовані кінематичні, конструктивні та силові параметри, що забезпечує високу продуктивність косарки і її низьке енергоспоживання. Уточнено аналітичні залежності, якими описано кінематику приводу косарки із заданою раціональною точністю, а також складові навантаження різального апарата з приведенням їх до суми неперервних диференційованих функцій. За розробленою математичною моделлю роботи енергозберігаючого приводного механізму косарки з регульованим пружинним пристроєм обґрунтовано його конструктивні та кінематичні параметри. Ефектом роботи є значне зниження максимальних значень моментів привода, що в комплексі дозволило підвищити відносну швидкість ножа різального апарата косарки, а від того – і її продуктивність. Для розробленого дослідного зразка косарки розроблено методику повного факторного експерименту типу 23 для досліджень енергетичних параметрів приводного механізму, що містить регульований пружинний пристрій з отриманням перевідних коефіцієнтів для визначення частоти обертання кривошипа. В ході проведення натурного експерименту встановлено його раціональні конструктивні, кінематичні та силові параметри при заданій продуктивності косарки з умовою мінімального споживання потужності.; В диссертационной работе решена важная научно-техническая задача повышения эффективности работы режущего аппарата косилки сегментно- пальцевой путем разработки и применения новой конструкции привода с регулируемым пружинными устройством, для которого обоснованы кинематические, конструктивные и силовые параметры, что обеспечивает высокую производительность косилки и ее низкое энергопотребление. Проведен анализ и синтез эксплуатационных показателей косилок, где установлено, что косилки с сегментно-пальцевым режущим аппаратом потребляют в 3–4 раза меньше мощности по сравнению с ротационными. Исследованы направления повышения производительности косилок, на основе чего обоснованно наиболее рациональные. Сюда принадлежит повышение поступательной скорости агрегата с одновременным увеличением двойных ходов ножа через увеличение частоты вращения кривошипа. Это приведет к значительному росту инерционных сил через увеличение максимальных значений ускорений подвижных масс. Поэтому для исследуемого типа режущих аппаратов проведен обзор схем приводных механизмов с обоснованием их преимуществ и недостатков. Установлено, что перспективным направлением уравновешивания инерционных сил в механизме является использование упругих элементов в конструкции привода. Разработана новая конструкция режущего аппарата косилки сегментно- пальцевой с кривошипно-шатунным приводным механизмом, в состав которого входит регулируемое пружинное устройство. Роль данного устройства заключается в том, что оно даст возможность уменьшить инерционные знакопеременные усилия при возвратно-поступательном движении ножа, поглощая кинетическую энергию подвижных масс, для накопления потенциальной энергии деформации упругих элементов с отдачей этой энергии назад в систему при обратном ходу ножа. Это уменьшит энергетические затраты на привод режущего аппарата в целом с повышением надежности и ресурса работы кинематических пар и звеньев приводного механизма. При этом аналитическим путем исследованы основные кинематические параметры элементов такого привода, сформулирована расчетная модель энергопотребления в процессах скашивания и определено показатели энергоэффективности его работы. В результате таких исследований установлено, что в данном агрегате при наиболее рациональной частоте вращения кривошипа косилки n1  724 об/мин уменьшается энергопотребление через снижение максимальных значений момента привода: на холостом ходу – до 83 %; при работе с удельной нагрузкой  150 (H  м) / м2 – от 23,3 % до 46,7 %; при средней нагрузке режущего аппарата (  200 (H  м) / м2 ) – от 20,1% до 42,2 %; при работе режущего аппарата с удельной нагрузкой   250 (H  м) / м2 – от 17,6 % до 37,1 %. Для подтверждения адекватности теоретической модели технологического процесса работы приводного механизма косилки предложены оригинальные программа и методика экспериментальных исследований, которые включают этапы: разработка и изготовление регулируемого пружинного устройства; фиксирование частоты вращения кривошипа на устоявшемся режиме работы косилки; установление на приводе моментомера для фиксации величины моментов, которые передаются приводом косилки. За результатами экспериментальных исследований с позиции минимального потребления мощности энергосберегающим приводным механизмом на разных режимах работы косилки определено рациональные конструктивные параметры регулируемого пружинного устройства: жесткости первого и второго упругих элементов – 2,2 104  4,5 104 Н/м, параметр, который характеризует момент начала (окончания) работы упругого элемента – 0  0,004 м, при относительной погрешности полученных результатов теоретическим и экспериментальным путями – 12%. Установлен уровень энергоэффективности привода на разных кинематических режимах работы косилки и при скашивании культур с разными физико- механическими свойствами. Путем расчета частот колебаний элементов привода установлено, что система не достигает области резонанса. На основании расчетов прочности и долговечности за классическими теориями определенны показатели сопротивления усталости отдельных элементов привода режущего аппарата. При расчете производительности косилки и, соответственно, разработанного агрегата установлено, что W  1,09 га/ч, что на 0,35 га/ч (47,3%) больше производительности базовой конструкции косилки. Годовой экономический эффект составляет 5141 грн на одну машину, срок окупаемости – 2,7 года.; Important scientific-technological task to improve the efficiency of the cutting device operation of the segment-pin mover has been solved in the dissertation by the development and application of new design of the drive with regulated spring device. Kinematic, construction and power parameters, which provide high efficiency of the mower and its low energy consumption, have been interpreted. Analytical dependencies are specified, taking advantage of which the kinematics of the mower drive with the given rational accuracy is described, as well as the loading components of the cutting device, presenting them as the sum of continuous differential functions. Construction and kinematic parameters of the regulated spring device of the energysaving drive mechanism operation of the mower have been interpreted according to the developed mathematic model. The outcome results in the sufficient decrease of the maximum values of the drive moments, which makes possible to increase the relative speed of the mover cutter, therefore, to increase its efficiency. The method of the complete factor 23 type experiment to investigate the energy parameters of the drive mechanism, which contains regulated spring device possessing conversion factors for finding the crank rotation frequency, has been developed for the developed experimental model. During field experiment its rational construction, kinematic and power parameters under given efficiency of the mower with the minimum energy consumption, have been found. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся 06 жовтня 2016 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 58. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2016-09-05T00:00:00Z Ляшук, Олег Леонтійович Ляшук, О. Л. Lyashuk, O.L. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5653 2017-10-19T05:34:26Z 2015-07-07T00:00:00Z

Назва: Науково-прикладні основи створення транспортно-технологічних механізмів неперервної дії сільськогосподарських машин Автори: Ляшук, Олег Леонтійович; Ляшук, О. Л.; Lyashuk, O.L. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена важливій науково-технічній проблемі, яка полягає в розробленні методів проектування й розрахунку конструктивних і технологічних параметрів робочих органів сільськогосподарських машин, що дасть змогу найефективніше транспортувати сипку сільськогосподарську продукцію. На основі механіко-математичних методів, а також структурного синтезу транспортно-технологічних механізмів сільськогосподарських машин з розширеними технологічними можливостями розроблено морфологічну модель, яка представлена у вигляді морфологічних матриць, що утворюються шляхом числового визначення відповідних альтернатив морфологічної таблиці, з проведенням якісного оцінювання кожного з варіантів транспортно-технологічних механізмів із розширеними технологічними можливостями за трьома параметрами: продуктивністю, якістю виконання процесу та мінімальною собівартістю виготовлення й експлуатації. Розроблено математичні та динамічні моделі технологічних процесів роботи транспортно-технологічних механізмів неперервної дії сільськогосподарських машин із визначенням кінематично-конструктивних і силових чинників. Зокрема розроблено математичні моделі динамічного процесу переміщення сипкого середовища в циліндричних трубах по криволінійних трасах за допомогою скребкового канатного робочого органу у вигляді системи пружних одновимірних тіл, які безвідривно переміщують сипке середовище по криволінійних траєкторіях, що описують динаміку горизонтальних та вертикальної віток робочого органу транспортера. Розроблено теорію динамічного процесу у вітках транспортера й побудови розв’язку вказаних нелінійних крайових задач, що дозволяє отримати рівняння у стандартному вигляді, які визначають вплив основних зовнішніх та внутрішніх чинників на визначальні параметри динамічного процесу робочого органу. Проведено комплекс експериментальних досліджень для встановлення функціонально-експлуатаційних характеристик розроблених скребкових трубчастих та гвинтових транспортно-технологічних механізмів із використанням розробленого стендового обладнання, в якому використовувався автоматизований привод з перетворювачем частоти і персональним комп’ютером з відповідним програмним забезпеченням.; Диссертация посвящена важной научно-технической проблеме, которая заключается в разработке методов проектирования и расчета конструктивных и технологических параметров рабочих органов сельскохозяйственных машин, что позволит наиболее эффективно транспортировать сыпучую сельскохозяйственную продукцию. На основе механико-математических методов, а также структурного синтеза транспортно-технологических механизмов сельскохозяйственных машин с расширенными технологическими возможностями разработана морфологическая модель, представлена в виде морфологических матриц. Они образуются путем числового определения подходящих альтернатив морфологической таблицы, с проведением качественной оценки каждого из вариантов транспортно-технологических механизмов с расширенными технологическими возможностями по трем параметрам: производительности, качеству выполнения процесса и минимальной себестоимости изготовления и эксплуатации. Разработаны математические и динамические модели технологических процессов работы транспортно-технологических механизмов непрерывного действия сельскохозяйственных машин с определением кинематически-конструктивных и силовых факторов. В частности, разработаны математические модели динамического процесса перемещения сыпучей среды в цилиндрических трубах по криволинейным трассам с помощью скребкового канатного рабочего органа в виде системы упругих одномерных тел, которые безотрывно перемещают сыпучую среду по криволинейным траекториям, которые описывают динамику горизонтальных и вертикальной веток рабочего органа транспортера. Разработана теория динамического процесса в ветках транспортера и построения решения указанных нелинейных краевых задач позволяет получить уравнения в стандартном виде, которые определяют влияние основных внешних и внутренних факторов на определяющие параметры динамического процесса рабочего органа. Исследовано влияние стохастичности размерных параметров тягово-пластинчатых безвтулковых цепей сельскохозяйственного оборудования усовершенствованной конструкции, предложено неравномерность нагрузки пластин внутренних и внешних звеньев оценивать вероятным коэффициентом, для которого определены минимальные и максимальные значения. Полученные зависимости, характеризующие кинематические и энергосиловые параметры процесса работы быстроходного винтового гофрированного транспортера-смесителя при перемещении груза, что улучшает условия смешивания сыпучих грузов. Проведен комплекс экспериментальных исследований для установления функционально-эксплуатационных характеристик разработанных скребковых трубчатых и винтовых транспортно-технологических механизмов с использованием разработанного стендового оборудования, в котором использовался автоматизированный привод с преобразователем частоты и персональным компьютером с соответствующим программным обеспечением.; The thesis covers an important scientific and engineering issue dealing with developing design and estimation methods of structural and technological parameters of agricultural machines tools making the most effective transportation of granular agricultural products possible. A morphological model based on both mechanical and mathematical methods and type synthesis of transportation- technological mechanisms of agricultural machines with technological expandability has been developed. The model is presented in the form of morphological matrices, obtained by numerical procedure of the certain choices of morphological table. The estimation of each transportation- technological mechanisms version with expended engineering capabilities according to three parameters (capacity, process performance quality, minimum manufacture and operation cost) has been made. Mathematical and dynamic models of technological operation processes of continuous transportation- technological facilities of agricultural machines have been developed. Kinematic - structural and power factors have been determined, in particular. Mathematical models of dynamic process of granular medium transportation in cylindrical tubes on curved paths by a rope scraper in the form of a system of elastic one-dimensional bodies, constantly transporting the medium on the curved trajectories, describing the dynamics of the transporting tool horizontal and vertical runs have been developed. The theory of dynamic process in the transporter runs and solution construction of the given non- linear boundary value problems has been proposed. This theory enables to obtain standard equations determining the influence of main inner and outer factors on the key parameters of the tool dynamic process. A number of experiments for determining the functional and operational characteristics of the developed scraping tube and screw transportation- technological facilities using the developed stand automatic-driven equipment with frequency converter and PC with necessary software have been made. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся “7” липня 2015 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2015-07-07T00:00:00Z Попович, Павло Васильович Popovіch, P.V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5440 2017-06-06T05:33:02Z 2015-01-02T00:00:00Z

Назва: Методи оцінки ресурсу несучих систем причіпних машин для внесення добрив з врахуванням впливу агресивних середовищ Автори: Попович, Павло Васильович; Popovіch, P.V. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі на основі сукупності одержаних результатів вирішено актуальну науково – технічну проблему, яка полягає у розробці нової концепції аналітично – експериментальних методів оцінки і підвищення ресурсу несучих систем причіпних машин для внесення добрив з урахуванням впливів агресивно – експлуатаційних факторів. На основі підходів термодинаміки і механіки втомного поширення тріщин розроблено ефективні розрахункової моделі для визначення періоду докритичного росту корозійно - механічних пошкоджень в несучих елементах металоконструкцій причіпних розкидачів добрив при дії експлуатаційних навантажень і агресивних робочих середовищ. Розроблено ефективний метод наближеного обчислення КІН при довільному навантаженні поверхневих корозійних пошкоджень в замкнутих профілях несучих системах розкидачів добрив. Встановлено впливи робочих середовищ і експлуатаційної навантаженості на процеси і характеристики втомного руйнування, циклічної тріщиностійкості, корозійної та електрохімічної поведінки ряду матеріалів несучих металоконструкцій розкидачів добрив. Розроблено алгоритм комплексної розрахунково-експериментальної оцінки ресурсу несучих систем причіпних машин для внесення добрив з урахуванням агресивно – експлуатаційних факторів. Результати досліджень використовують проектно-конструкторські організації в процесі удосконалення існуючих і розробці нових причіпних розкидачів добрив і сільськогосподарських причепів.; Based on the incorporated generalized results, the urgent scientific and technical problem of developing the new conception of analytical-experimental evaluating and improving the operating life of towed fertilizers’ bearing systems subjected to corrosive - operational factors is solved . Based on the approach of thermodynamics and mechanics of fatigue crack propagation, the efficient computational models for determining the period of subcritical growth of corrosion-mechanical damages in the bearing metal structures of towed fertilizers under the action of operating loads and harsh working environments are developed. The effective method of SIF approximate calculation for arbitrary loading of surface corrosion damage in closed profiles of fertilizer bearing systems is developed as well. The influence of working environments and operating load on the processes and characteristics of fatigue, fatigue crack growth resistance, corrosion and electrochemical behavior of many materials of fertilizer bearing metal structures is substantiated. The algorithm of complex calculating and experimental evaluating the operating life of towed fertilizers’ bearing systems subjected to corrosive - operational factors is developed. The research results can be used by design organizations to improve the existing towed fertilizers and agricultural trailers as well as to develop the new ones. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся “27” січня 2015 року о “10” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79.

2015-01-02T00:00:00Z Хомич, Сергій Миколайович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5435 2017-06-06T00:51:29Z 2014-12-30T11:30:08Z

Назва: Обґрунтування парамбульбашкаетрів забірного пристрою засобу для добування сапропелю Автори: Хомич, Сергій Миколайович Короткий огляд (реферат): Робота присвячена підвищенню ефективності отримання сапропелевої сировини шляхом добування покладів природної вологості пневматичним способом, на основі обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів забірного пристрою засобу для добування сапропелю та з урахуванням його фізико-механічних властивостей. Теоретично досліджено процес руху повітряного потоку в середовищі сапропелю; обґрунтовано об’ємну продуктивність засобу для добування сапропелю із пневматичним забірним пристроєм; встановлено закономірності зміни об’ємного газовмісту за висотою корпусу, удосконалено конструктивно-технологічні параметри забірного пристрою за допомогою яких формується снарядний режим роботи.

2014-12-30T11:30:08Z Цьонь, Олег Петрович Tsion, O.P. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5432 2017-06-06T00:16:32Z 2014-12-29T16:59:06Z

Назва: Удосконалення конструкції дообрізувача гички цукрових буряків активного типу Автори: Цьонь, Олег Петрович; Tsion, O.P. Короткий огляд (реферат): Удосконалення конструктивної схеми доочисника головок коренеплодів, який забезпечує підвищення показників надійності та якості виконання технологічного процесу, можливо досягти шляхом розроблення гичкозрізуючого пристрою з активним плоским ножем. Перевагою запропонованого конструктивного рішення, порівняно з активним дисковим ножем, є підвищена експлуатаційна надійність, значно менша маса та простота виготовлення.; Дисертацію присвячено питанням підвищення ефективності та надійності технологічного процесу дообрізування залишків гички з головок коренеплодів цукрових буряків на основі обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів механізму дообрізувача гички активного типу. Теоретично досліджено: процес взаємодії активного плоского ножа з головками коренеплодів при режимі різання з ковзанням; НДС ножа при приведенні у рух; модель руху дообрізувача гички з активним робочим органом по рядках коренеплодів цукрових буряків; коефіцієнт ковзання в системі “коренеплід – плоский ніж”. Експериментально досліджено залежність сили різання головок цукрових буряків активним плоским ножем від робочої швидкості бурякозбирального агрегату; зворотно-поступальної швидкості ножа та товщини його леза; діаметра коренеплодів. Встановлено корозійний вплив на функціональну здатність конструкційних матеріалів ножів середовища соку цукрових буряків. Застосування запропонованої конструкції дообрізувача активного типу дозволить підвищити ефективність та надійність процесу доочищення головок коренеплодів цукрових буряків від залишків гички.; The thesis is dedicated to the problem of improving the efficiency and reliability of technological topping the residual tops of sugar beet crowns taking into consideration the structural and technological parameters of an active type topper. The following aspects are theoretically researched: interaction of an active flat knife with the root beet crowns in mode of cutting with sliding; tensely deformed status of that knife when moving; model of moving the topper with active working bodies along sugar root beets rows; coefficient of sliding in the system “root – flat knife”. The dependence of sugar beet crowns cutting force by means of active flat knife on the working speed of a beet harvester, as well as on the knife reciprocating speed, knife blade thickness, root diameter, is developed experimentally. The corrosion effect of beet juice on functional capability of knife structural materials is researched. The use of active type topper design will improve the efficiency and reliability of toping the sugar beet crowns. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся “ 27 ” січня 2015 року о “ 14 ” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79.

2014-12-29T16:59:06Z Барановський, Віктор Миколайович Барановський, Виктор Николаевич Baranovsky, V.M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2572 2017-06-07T12:26:25Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Механіко-технологічні основи розробки адаптованих коренезбиральних машин Автори: Барановський, Віктор Миколайович; Барановський, Виктор Николаевич; Baranovsky, V.M. Короткий огляд (реферат): У дисертації на основі сукупності узагальнених результатів вирішено актуальну науково-технічну проблему, яка полягає в розробці нової концепції аналітично-емпіричних методів оптимізації параметрів і режимів роботи адаптованої коренезбиральної машини з урахуванням реальних умов експлуатації, зокрема агрофізичних характеристик коренеплодів і грунтово-кліматичних умов збирання. Розроблено наукову концепцію та алгоритм побудови адаптованих коренезбиральних машин на основі обгрунтування структурних моделей адаптованих комбінованих робочих органів і формулювання методологічних особливостей конструктивно-технологічних ознак їх застосування. Розроблено метод побудови детермінованих математичних моделей інтенси- фікації процесу відокремлення домішок від вороху коренеплодів комбінованими робочими органами транспортно-технологічних систем адаптованої коренезби- ральної машини на основі дослідження процесів переміщення вороху коренеплодів по їх робочих поверхнях і закономірностей функціонування динамічної системи «грунт-робочий орган-коренеплід». Розроблено методику інженерного розрахунку параметрів і режимів роботи адаптованої коренезбиральної машини. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень обґрун- товано основні раціональні параметри та режими функціонування адаптованої коренезбиральної машини. Результати досліджень використовують проектно-конструкторські організації в процесі удосконалення існуючих і розроблення нових коренезбиральних машин.; В диссертации на основании совокупности обобщенных результатов решена актуальная научно-техническая проблема, которая состоит в разработке новой концепции аналитически-эмпирических методов оптимизации параметров и режимов работы адаптированной корнеуборочной машины с учетом реальных условий эксплуатации, в частности агрофизических характеристик корнеплодов и почвенно-климатических условий уборки. Разработана научная концепция и алгоритм построения адаптированных корнеуборочных машин на основе обоснования структурных моделей адаптированных комбинированных рабочих органов и формулировки методологических особенностей конструктивно-технологических признаков их использования. В основу решения научно-технической проблемы повышения эффективности уборки корнеплодов положена гипотеза о возможности расширения сроков работы адаптированной корнеуборочной машины на протяжении года путем сбора корнеплодов сахарной, кормовой, столовой свеклы и моркови одной корнеуборочной машиной. Разработка алгоритма построения адаптированной корнеуборочной машины базировалась на применении в ее конструктивной схеме адаптированных транспортно-технологических систем, которые являют собой моноблочные выкапывающие и очистительные системы комбинированных рабочих органов. В работе обосновано представление корнеуборочной машины как последова- тельное соединение структурных звеньев транспортно-технологических систем. На основе анализа перемещения вороха корнеплодов по их рабочим поверхностям с транспортным запаздыванием и с использованием преобразования Лапласа построена математическая модель интенсификации процесса отделения примесей от вороха корнеплодов рабочими органами транспортно-технологических систем адаптированной корнеуборочной машины. Частичная реализация полученной модели представлена в виде аналитических зависимостей, которые характеризуют изменение секундных подач компонентов вороха корнеплодов от параметров адаптированного выкапывающего транспортно-очистительного комбинированного рабочего органа, характеристик корнеплодов и условий работы корнеуборочной машины. С учетом закономерностей функционирования динамической системы «почва-рабочий орган-корнеплод» получены зависимости, описывающие движение примесей вороха корнеплодов, представленного в виде почвенной сплошной среди и корнеплодов по поверхностям адаптированного транспортно-очистительного комбинированного рабочего органа. Адекватность теоретических математических моделей и зависимостей подтверждена результатами проведенных экспериментальных исследований. Разработана методика инженерного расчета параметров и режимов работы транспортно-технологических систем и адаптированной корнеуборочной машины в целом. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований обоснованно основные рациональные параметры и режимы функционирования адаптированной корнеуборочной машины в зависимости от характеристик корнеплодов и условий работы уборочного агрегата. Сравнительные полевые исследования показали, что адаптированная корнеуборочная машина обеспечивает снижение общего количества примесей в ворохе собранных корнеплодов в 2,5 раза. Общий экономический эффект за 1 год эксплуатации машины от повышения ее функциональных показателей составляет 31713,83 грн, или 105,7 грн на 1 га. Результаты исследований используют проектно-конструкторские организа- ции в процессе усовершенствования существующих и разработки новых корнеуборочных машин.; Basing on the incorporated generalized result the urgent scientific-technological problem, which deals with the development of new conception of analytical-experimental method of optimization the parameters and operating regimes of the adapted root-harvesting machine, a been solved in the dissertation, taking into account the real operation conditions, agrophysical characteristics of beet-roots and soil-climatic conditions of harvesting in particular. Scientific conception and algorithm of the adapted root-harvesting machines while interpreting the structural models of the adapted combined operation members as well as the statement of methodological characteristics of construction-technological features of their application, has been developed. The method of building the determinated mathematical models of intensification the process of separation of admixtures from the beat-roots tops, using combined operating members of the transporting technological systems of the adapted root-harvesting machine, has been developed, basing on the investigation of the beet-roots tops transporting along their operating surfaces and regularities of the dynamic system «soil-operating member-beetroot» functioning. The method of engineering calculation of parameters and operation regimes of the adapted root-harvesting machine, a been developed. Basing on the carried out theoretical and experimental investigations the main rational parameters and operation regimes of the adapted root-harvesting machine have been interpreted. The results of investigations are being widely used by the design-construction institution for the improvement of available and development of new root-harvesting machines. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся в 2013 році на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79. З дисертаційною роботою можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Ріпецький, Євген Йосипович Рипецкий, Евге́ний Ио́сифович Ripetskyy, E.Y. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2394 2017-06-05T23:53:08Z 2013-10-17T00:00:00Z

Назва: Методи оцінки і покращення параметрів функціональних та несучих систем сільськогосподарських грейферних навантажувачів Автори: Ріпецький, Євген Йосипович; Рипецкий, Евге́ний Ио́сифович; Ripetskyy, E.Y. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розроблено комплексні аналітично-експериментальні підходи для розв’язування важливої науково-технічної проблеми з покращення якості і підвищення ресурсу грейферних сільськогосподарських навантажувачів. Теоретичні дослідження процесів перенесення вантажів, силової взаємодії робочих органів зі зв’язними матеріалами, динамічної навантаженості маніпулятора і рамної конструкції, а також коливних процесів у несучих системах та гідроприводі виконано на основі різного класу моделей. Сформульовано критерії оптимального співвідношення довжин ланок маніпулятора й умови синтезу чотириланкового механізму підйому для визначення його раціональних параметрів. Розроблено методику раціонального конструювання рами навантажувача з урахуванням кососиметричного навантаження від маніпулятора. В експериментальних дослідженнях було застосовано сучасні технології збирання та опрацювання інформації з фіксацією результатів у числові формати. Отримано аналітичні вирази КІН для визначення граничного стану хвостовика колони з урахуванням змінних факторів силового навантаження. Розрахунок на довговічність та живучість проведено із використанням даних статистичних моделей експлуатаційного навантаження. За результатами роботи отримано інженерну методику раціонального конструювання несучих систем грейферних навантажувачів з гарантованим ресурсом роботи.; В диссертационной работе предложены комплексные аналитико-экспериментальные подходы для решения важной научно-технической проблемы по улучшению качества и увеличения ресурса работы грейферных сельскохозяйственных погрузчиков. Теоретические исследования процессов переноса грузов, силового взаимодействия рабочих органов со связными сельскохозяйственными материалами, динамической нагруженностью манипулятора и рамной конструкции, а также колебательных процессов в несущих системах и гидроприводе выполнены на основе различных моделей. Разработаны методы улучшения кинематических и силовых параметров манипулятора по характеристикам его рабочей зоны и технологии выполнения работ. Сформулированы критерии оптимального соотношения длин звеньев манипулятора и условия синтеза четырехзвенного механизма подъема для определения его рациональных параметров. Достигнуто стабильность величины усилия при подъеме грузов с допустимым отклонением 10%, что привело к снижению максимальной нагруженности на 26%. Значительно снижены силовые усилия на манипулятор при загрузке связных материалов рабочим органом путем применения гидравлических устройств защиты. Использование данных устройств за оригинальной схемой привело к снижению давления в гидроцилиндре стрелы с 17,3 МПа до 4,0 МПа. В экспериментальных исследованиях использовано современные технологии сбора и обработки информации с фиксацией в числовые форматы данных. Усовершенствовано технологию обработки цифровых дискретных данных с выделением амплитуд цикличной нагруженности несущих систем, используемых в дальнейшем для формирования статистических моделей эксплуатационного нагружения. Показано, что учет высокочастотных процессов дает уменьшение долговечности на 8 – 15% при случайных факторах нагружения и до 20 – 35% – в случае вибрационных процессов. Приведены частотные характеристики процесса нагружения, полученные быстрым преобразованием Фурье в специальных программных продуктах. Проведение полунатурных экспериментов позволило реализовать новые подходы в исследовании кинетики развития усталостных трещин на основании ее цифровой 3D-модели. Показано, что наличие вхождения трещины вовнутрь металла увеличивает значение КИН на 20 – 40%, особенно на последних стадиях ее развития. Предложены методы исследования эксплуатационных характеристик манипулятора на основе математической модели его динамического нагружения с учетом маятниковых колебаний рабочего органа. Показано, что факторами увеличения динамической нагруженности на 20 – 30% являются раскачивание грейфера, что подтверждено экспериментальными исследованиями. Теоретически доказано возникновение ударных нагрузок в шарнирах крепления грейфера и предложено использование в шарнирах полимерных втулок. Для предотвращения произвольного раскачивания рабочего органа в конструкцию введено специальное приспособление –амортизатор. Расчет напряженно-деформированного состояния рамы проведен с использованием метода минимума потенциальной энергии деформации в его модифицированном варианте. Достигнут эффект получения более простых уравнений с одновременным сохранением надлежащей точности расчета. В модернизированном варианте конструкции рами введены усиливающие елементы в виде дополнительной поперечины, что позволило снизить максимальные напряжения до 36%. Применение метода конечных элементов при динамическом нагружении позволило разработать конечно-элементную модель рамы для определения ее НДС в условиях колебаний. Расчеты на долговечность и живучесть проведены с использованием данных статистических моделей эксплуатационного нагружения для работы грейферных погрузчиков в условиях сельского хозяйства. На основании проведенных исследований осуществлено оценку усталостной долговечности хвостовика колонны манипулятора на стадии развития и распространения трещины. Предложено увеличить радиус галтельного перехода в хвостовике колонны, в результате чего живучесть манипулятора увеличивается на 8%. За результатами комплексных теоретико-экспериментальных исследований была усовершенствовано раму грейферного сельскохозяйственного погрузчика ПЕА-1А «Карпатець». За счет внесения изменений долговечность рам достигла заданного срока эксплуатации (7 лет). По результатам роботы получена инженерная методика рационального конструирования несущих систем грейферных погрузчиков с гарантированным ресурсом работы.; The doctoral thesis presents developed comprehensive analytical and experimental approaches to solve paramount scientific and technical problem about quality boost and service life increase for agriculture grab loaders. Theoretical researches of load transfer processes, force interaction between functioning units and binding agents, dynamic load of manipulator and frame constructions as well as oscillation processes in load-carrying systems and hydraulic actuator have been carried out on the basis of different class models. There have been developed methods that assess and increase manipulator kinematic and power parameters on the basis of its working area indexes and work performance technology. Criteria for optimal ratio between manipulator link lengths and synthesis condition of four-link lifting mechanism to define its rational parameters have been formulated. The experimental research relied on modern techniques of data collection and processing. All the results have been recorded in a digital form. Obtained analytical SIF expressions have been used to detect limiting boundary state of column shank with an allowance of variable power load factors. Calculations for service life and operability have been conducted applying these statistical working load models. On the basis of the research results we have obtained engineering methodology to construct carrying load systems for grab loads rationally with warranted service life. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбувся 17 жовтня 2013 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.02 із захисту докторських дисертаційних робіт у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-10-17T00:00:00Z Здобицький, Андрій Ярославович Здобицкий, Андрей Ярославич Zdobytskiy, A. Y. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2392 2017-06-05T23:38:49Z 2013-10-17T00:00:00Z

Назва: Розробка стаціонарного обгортача рулонів сінажу і обґрунтування його технічно-технологічних параметрів Автори: Здобицький, Андрій Ярославович; Здобицкий, Андрей Ярославич; Zdobytskiy, A. Y. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено питанням підвищення ефективності технологіч-ного процесу заготівлі сінажу в рулонах обгорнутих полімерною стрічкою, на основі обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів обгортача з урахуванням фізико-механічних властивостей рулону сінажної маси та поліме-рної стрічки. Теоретично досліджено: процес перекочування рулону на опорно-приводних роликах, стійкість рулону сінажу під час обгортання полімерною стрічкою та її напружено-деформований стан, обґрунтовано кінематичні, конс-труктивні та режимні параметри обгортача рулонів сінажу. Експериментально досліджено миттєві модулі пружності першого і дру-гого роду рулону сінажної маси і полімерної стрічки та параметри резольвенти інтегрального рівняння, що прийняте як рівняння стану. Встановлено кореля-ційну залежність рівня збереженості корму від кута між осями опорно-приводних роликів та віссю рулону, густини рулону сінажу і зусилля натягу полімерної стрічки. Застосування стаціонарного обгортача рулонів сінажу дасть змогу підви-щити ефективність процесу герметизації налагодженням обгортача на режимні параметри залежно від температури навколишнього середовища, типу полімер-ної стрічки та густини рулону.; Диссертация посвящена вопросам повышения эффективности технологи-ческого процесса заготовки сенажа в рулонах, обвернутых полимерной лентой, на основе оптимизации конструктивно-технологических параметров обматыва-теля с учетом физико-механических свойств рулона сенажной массы и поли-мерной ленты. Теоретически исследованы: процесс перекатывания рулона по опорно-приводным роликам, устойчивость рулона сенажа во время обматыва-ния полимерной лентой и ее напряженно-деформированное состояние, обосно-ваны кинематические, конструктивные и режимные параметры обматывателя рулонов сенажа. Экспериментальными исследованиями рулонов сенажной массы установ-лено, что модуль упругости одноосного сжатия (растяжения) и модуль сдвига зависят как от влажности, так и от плотности и ботанического состава спрессо-ванной растительной массы. Для повышения эффективности процесса гермети-зации и снижения потерь корма модуль Юнга должен быть больше 0,8 МПа, а модуль сдвига - 0,3 МПа. Экспериментально определены параметры уравнения состояния рулона сенажа свидетельствуют о том, что для обеспечения надеж-ного сцепления рулона с опорно-приводными роликами необходимо обеспече-ние плотности рулона более 300 кг/м3. Экспериментально полученные парамет-ры уравнения состояния полимерных лент свидетельствуют о том, что для обе-их типов лент с увеличением температуры окружающей среды свыше 313 К механические характеристики ухудшаются, что не позволяет осуществлять обертывание рулонов сенажа с усилием натяжения ленты свыше 100 Н. Применение стационарного обматывателя рулонов сенажа дает возмож-ность повысить эффективность процесса герметизации налаживанием его на режимные параметры в зависимости от температуры окружающей среды, типа полимерной ленты и плотности рулона.; Dissertation deals with the questions of efficiency increase of technological process of haylage purveyance in bale wrapped up by a polymeric tape, on the basis of grounding the structural and technological parameters of wrapper with taking into account of the physical and mechanical properties of wrapper bale of haylage mass and polymeric tape. Following elements are theoretically researched: process of bale rolling on support-rotating rollers, stableness of haylage bale during polymeric tape packing and the tensely-deformed state of tape, and also the kinematics, structural and regime parameters of haylage wrapper bale are grounded. The instantaneous modules of resiliency of the first and second type of haylage mass bale and polymeric tape are experimentally researched, and also the parameters of resolvent of integral equalization which is accepted as the state equalization. The cross-correlation dependence of feed conservation level on a corner between the sup-port-rotating rollers axes and bale axis, haylage bale density and force of polymeric tape tension are determined. The stationary haylage bale wrapper using gives an opportunity to increase the effectiveness of technological process of tightening by wrapper setting up on regime parameters depending on an environment temperature, type of polymeric tape and bale density. Опис: Робота виконана у Львівському національному аграрному університеті Мініс-терства аграрної політики та продовольства України.Захист відбувся „_17_” _жовтня_ 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ра-ди Д 58.052.02 у Тернопільському національному технічному університету іме-ні Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-10-17T00:00:00Z Гевко, Мирослав Романович Гевко, Мирослав Романович Gevko, M.R. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2316 2017-06-05T23:19:50Z 2013-06-25T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів секційних гвинтових конвеєрів для транспортування сипких сільськогосподарських матеріалів Автори: Гевко, Мирослав Романович; Гевко, Мирослав Романович; Gevko, M.R. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукової задачі покращення процесу транспортування сипких сільськогосподарських матеріалів у замкнутих кожухах за допомогою гнучких гвинтових конвеєрів. Для вирішення поставлених задач виведено аналітичні залежності, які пов’язують конструктивні, силові та кінематичні параметри процесу транспортування зернового матеріалу робочим органом конвеєра, а також розроблена математична модель процесу переміщення матеріалу по поверхні спіралі секцій і у вільному русі у міжвитковому просторі. На основі проведених експериментальних досліджень встановлено залежність енергетично-силових параметрів процесу транспортування та ступеня пошкодження зернового матеріалу від величини неактивної зони. Проведено виробничі випробування розробленого гвинтового транспортера, а також встановлені його техніко-економічні показники.; Диссертационная работа посвящена решению научной задачи улучшения процесса транспортировки сыпучих сельскохозяйственных материалов в замкнутых кожухах с помощью гибких винтовых конвейеров. Для решения поставленных задач выведены аналитические зависимости, которые связывают конструктивные, силовые и кинематические параметры процесса транспортировки зернового материала рабочим органом конвейера, а также разработана математическая модель процесса перемещения материала по поверхности спиралей секций и в свободном движении в неактивной зоне. Установлены аналитические зависимости между величиной крутящего момента на винтовых шарнирных секциях при их пространственном положении и разных кинематических параметрах. Разработана конструктивно-технологическая схема секционного шарнирного рабочего органа гибкого винтового транспортера. Разработан и изготовлен стенд для проведения экспериментальных исследований. Предложены методики проведения экспериментальных исследований по определению зависимости энергетических и силовых показателей процесса транспортировки зернового материала, а также степени его повреждения от размера неактивной зоны. На основании проведенного многофакторного эксперимента получены регрессионные зависимости для определения частоты вращения рабочего органа, величины неактивной зоны между секциями винтовых спиралей, а также высоты подъема технологической магистрали на величину крутящего момента при транспортировке зернового материала. Проведены производственные испытания разработанного винтового транспортера, а также установлены его технико-экономические показатели. Сравнение результатов компьютерного моделирования с экспериментальными, показало, что разница между соответственными значениями колеблется в пределах 11…26%. На основании метода унификационного синтеза усовершенствовано классификацию рабочих органов и генерировано их новые конструкции для повышения эксплуатационных показателей винтовых конвейеров. Определен годовой экономический эффект от внедрения гибкого винтового конвейера при погрузочно-разгрузочных операциях.; Dissertation work is devoted to the deciding of scientific task of improving of the process of transportation agricultural materials with sectional screw conveyer. For the deciding of given tasks the analytic dependencies are shown. These dependencies are connected with the constructive, kinematic and force parameters of the transportation process. The mathematic model of the movement process of seed material on screw and between its shafts was elaborated. Due to experiments were established dependence between energy and force parameters, damage state and distance between screw shafts. The production tests of investigated transporter were made. Its technical-economic indices are also determined. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя. Міністерства освіти і науки України.Захист відбувя 25 червня 2013р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд.79. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-06-25T00:00:00Z Федорусь, Юрій Володимирович Федорусь, Юрий Владимирович Fedorus, Y. V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2091 2017-06-05T23:17:29Z 2013-03-21T00:00:00Z

Назва: Розробка та обґрунтування параметрів комбінованого плющильно-обчісувального апарата для відділення насіння льону Автори: Федорусь, Юрій Володимирович; Федорусь, Юрий Владимирович; Fedorus, Y. V. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності відділення насіння від стебел льону завдяки використанню комбінованого робочого процесу, що здійснюється на основі розробки нової конструкції і обґрунтування параметрів плющильно-обчісувального апарата. Для вирішення поставлених завдань проаналізовано стан механізації та способи відділення коробочок та насіння від стебел льону, а також конструкції існуючих апаратів для цього і з’ясовані їх недоліки. Обґрунтовано структуру операцій процесу відділення насіння від стебел льону, та запропоновано нову конструкцію плющильно-обчісувального апарата, а також обґрунтовано основні його параметри. Обґрунтовані закономірності процесу плющення коробочок і виділення вільного насіння та відриву не розплющених коробочок від стебел. Проведено польові випробовування і розраховано економічну ефективність використання льонозбирального комбайна з плющильно-обчісувальним апаратом запропонованого зразка.; Диссертация посвящена вопросам повышения эффективности отделения семян и коробочок от стеблей льна путём использования комбинированного рабочего процесса, что реализуется на основе разработки конструкции и обос¬нования параметров плющильно-очесывающего аппарата. Анализ способов и тех¬нических средств для уборки льна показал, что существующие конструкции отделяющих аппаратов не обеспечивают необходимое качество отделения свобод¬ных семян от стеблей льна, имеет место повреждение семян, большой отход стеблей в путанину. Для решения поставленных задач выбрана оптимальная последовательность операций комбинированного процесса для отделения семян и коробочек от стеблей льна и предложена новая конструкция плющильно-очесывающего аппарата. Разработаны теоретические основы функционирования плющильного механизма и обоснованы условия его работоспособности. Изложены программа и методики проведения экспериментальных иссле¬дований, а также описание оборудования, приборов, экспериментальной установки. Для проведения экспериментов использовалось стандартизированное оборудо¬вание, а также разработанное и изготовленное самостоятельно, которое наиболее соответствовало условиям исследуемых процессов. Экспериментальным путем исследовалась полнота отделения семян от стеб¬лей льна, качественные и количественные показатели ленты льна после плющения и очёса, а также устанавливались факторы, влияющие на повреждения семян льна. Разработан и изготовлен экспериментальный образец плющильно-очесы¬вающего аппарата. Результаты полевых испытаний показали целесообразность использования разработанного аппарата. Определён годовой эффект от использования льнокомбайна с предложенным плющильно-очесывающим аппаратом, который составляет 81 тис. гривен на машину.; This thesis is dedicated to the solution of significant scientific and technical problem of improving efficiency seeds separation from flax stems by using combined operating process, which is based on the new design development and substantiation of flattening and combing parameters of machine. The structure of the seeds separation process from stalks of flax was substantiated and new construction of flattening and combing machine was proposed and basic its parameters were determined. The process regularities of flattening boxes and extraction of available seeds with breaking of non-flattened boxes from stems had been done. The field tests and calculation of economic efficiency using of flax harvester with new flattening and combing machine were made. Опис: Робота виконана в Луцькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся « 21 » березня 2013 року о 1200 годині в ауд. 79 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті ім. І. Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету ім. І. Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-03-21T00:00:00Z Тарасюк, Віктор Васильович Тарасюк, Виктор Васильевич Tarasyuk, V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2088 2017-06-05T23:02:54Z 2012-12-26T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування технології та засобу формування гранул на основі сапропелю. Автори: Тарасюк, Віктор Васильович; Тарасюк, Виктор Васильевич; Tarasyuk, V. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено підвищенню ефективності формування гранул кулястої форми із ОМС на основі сапропелів природного стану із зниженням їх вологості. Запропоновано обґрунтування технології гранулювання шляхом формування гранул ОМД нагрітою поверхнею методом кочення та конструкцію засобу для її реалізації. Теоретично обґрунтовано форму криволінійної поверхні у вигляді сектору циліндра та запропоновано формули визначення основних кінематичних параметрів гранули кулястої форми для умови їх переміщення у межах встановленої дуги сектора. Встановлені фізико-механічні властивості гранул ОМД на основі сапропелів у межах вологості на стадії формування рухомою нагрітою поверхнею. Теоретично встановлені та експериментально підтверджені технологічні і конструктивно-кінематичні параметри засобу формування гранул ОМД методом кочення. Проаналізовано явище передачі внутрішньої вологи гранули на поверхню у зоні її контакту з нагрітим елементом та встановлено питомі енергетичні затрати при отриманні гранул ОМД кулястої форми на основі сапропелю природної вологості. Проведено перевірку ефективності використання виготовлених гранул у сільськогосподарському виробництві. Рекомендовані раціональні межі параметрів засобу формування гранул на основі сапропелів природної вологості за заданою продуктивністю. Лабораторні випробування встановили господарську придатність і техніко-економічну ефективність даного засобу.; Диссертация посвящена повышению эффективности формирования гранул шаровидной формы из ОМС на основании сапропелей естественного состояния со снижением их влажности. Предложено обоснование технологии гранулирования путем формирования гранул ОМД нагретой поверхностью методом качения и конструкцию средства для ее реализации. Теоретически обоснованно форму криволинейной поверхности в виде сектора цилиндра и предложены формулы определения основных кинематических параметров гранулы шаровидной формы для условия их перемещения в пределах установленной дуги сектора. Установленные физико-механические свойства гранул ОМД на основании сапропелей в пределах влажности на стадии формирования подвижной нагретой поверхностью. Теоретически установленные и экспериментально подтверждены технологические и конструктивно-кинематические параметры средства формирования гранул ОМД методом качения. Проанализировано явление передачи внутренней влаги гранулы на поверхность в зоне ее контакта с нагретым элементом и установлены удельные энергетические затраты при получении гранул ОМД шаровидной формы на основании сапропеля естественной влажности Обоснованы состав и содержимое двокомпонентных смесей из озёрного сапропелю и минеральной части NPK, содержимое которого не должно быть меньшим 50%. Доказана эффективность влияния ретура на сохранение шаровидной формы гранул в процессе их формирования. Проведена проверка эффективности использования изготовленных гранул в сельскохозяйственном производстве. Изготовлен экспериментальный образец рабочей подвижной поверхности средства формирования гранул ОМД методом качения, проведена его экспериментальная проверка и разработанные рекомендации для изготовления промышленного образца. Рекомендованы рациональные пределы параметров средства формирования гранул на основании сапропелей естественной влажности за заданной производительностью. Лабораторные испытания установили хозяйственную пригодность и технико-экономическую эффективность данного средства.; The thesis is devoted to improving of the efficiency of formation of spherical granules from organic-mineral fertilizers on sapropels natural state basis with a reduction of humidity. A granulation technology by forming of granules of organic-mineral fertilizers on heated surface by rolling and design tool for its implementation was suggested. The form of a curved surface in the form of a cylinder sector is substantiated theoretically and formula for determination of the basic kinematic parameters of spherical granules and conditions for their movement within the established arc sector were submitted. Physical and mechanical properties of granules of organic-mineral fertilizers on the sapropel basis within humidity at the stage of moving on heated surface were determined. Technological, structural and kinematic parameters of means of forming granules by organic-mineral fertilizers rolling were theoretically and experimentally established. The effect of internal moisture transfer beads to the surface area of contact with the heated element was analyzed and specific energy costs in obtaining spherical granules organic-mineral fertilizers based on sapropel natural moisture were set. The effectiveness of use of granules in agricultural production was carried out. Rational limit parameters of means of forming granules on sapropels with a natural moisture basis by a specified performance were recommended. Laboratory tests have established the economical suitability and technical and economic efficiency of the means. Опис: Робота виконана в Луцькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся “26” грудня 2012 року о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.67.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56.

2012-12-26T00:00:00Z Рамш, Василь Юрійович Рамш, Василь Юрьевич Ramsh, V.Y. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1928 2017-06-05T23:16:27Z 2012-01-01T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів комбінованого очисника вороху цукрових буряків Автори: Рамш, Василь Юрійович; Рамш, Василь Юрьевич; Ramsh, V.Y. Короткий огляд (реферат): У дисертації висвітлено вирішення наукового завдання підвищення показників якості збирання цукрових буряків шляхом обґрунтування параметрів комбінованого очисника, виконаного у вигляді транспортера, гірки та встановленого у просторі жолоба, утвореного правою та лівою системами шнеків круглого перерізу, осі обертання яких розміщено на нижній вітці еліпса, горизонтального очисного вала, на барабані якого закріплено пружні очисні елементи, які набрані з пучків ворсу. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень обґрунтовано основні раціональні параметри комбінованого очисника. Результати досліджень використовують проектно-конструкторські організації в процесі удосконалення існуючих і розроблення нових КМ.; В диссертации на основании совокупности обобщенных результатов решена актуальная научная задача повышении показателей качества работы корнеуборочных машин путем обоснования параметров и режимов работы комбинированной очистительной системы. Повышение показателей качества работы очистителя достигнуто за счет интенсификации динамического воздействия на компоненты вороха очистительных элементов очистителя с его обоснованными параметрами. На основании проведенных аналитических исследований построены математические модели, которые устанавливают взаимосвязь секундной подачи вороха с необходимой пропускной способностью, или производительностью очистителя в зависимости от параметров процесса. Определена зависимость изменения коэффициента технологической работоспособности очистителя от его основных параметров. Получены зависимости, которые описывают процесс кинематического контакта корнеплодов с рифом шнека, а также определяют нижний и верхний пределы его частоты вращения с условий обеспечения необходимой производительности очистителя та минимальных повреждений корнеплодов. За результатами экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, которые описывают: характер изменения массы налипшей почвы на корнеплодах в зависимости от их массы и параметров очистителя; зависимость изменения общей засоренности вороха примесями, свободной почвой и растительными примесям; общих повреждений корнеплодов. Определены основные показатели качества работы усовершенствованной корнеуборочной машины, при этом количество примесей в ворохе уменьшается в среднем в 1,8 раза. Конструктивная новизна разработок защищена тремя патентами Украины на изобретения.; Solving of the scientific problem of raising the sugar beet harvesting quality factors by interpretation of the combined cleaner parameters constructed as a transporter and a hill mounted in the chute space, created by the left and right screw system of the round cross section is presented in the dissertation. Its rotation axes are located on the lower branch of the ellipse, horizontal cleaning shaft on the drum of which cleaning elements collected from the beams are fixed. Basing on the carried out theoretical and experimental investigations the main rational parameters of the combined cleaner are interpreted. The results of investigations are applied by the design-and-engineering institutions while improving available and new developed Sugar Beet Harvestings. Опис: Роботу виконано у відокремленому підрозділі Національного університету біоресурсів і природокористування України «Бережанський агротехнічний інститут» Кабінету Міністрів України, м. Бережани. Захист відбувся в 2012 році на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79. З дисертаційною роботою можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2012-01-01T00:00:00Z Дзюба, Олег Анатолійович Дзюба, Олег Анатольевич Dzyuba, O.A. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1272 2017-06-05T23:19:58Z 2011-07-01T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування конструктивно-режимних параметрів сортувалки бульб картоплі Автори: Дзюба, Олег Анатолійович; Дзюба, Олег Анатольевич; Dzyuba, O.A. Короткий огляд (реферат): У дисертації вирішене наукове завдання, яке направлене на підвищення ефективності процесу сортування бульб картоплі на фракції, розробки конструкції та обґрунтування конструктивно-режимних параметрів сортувалки у вигляді активної гвинтової спіралі, яка переміщує бульби картоплі по - подібно встановлених напрямних. У роботі наведено аналітичні залежності умов сталого руху бульб картоплі по напрямних сортувалки при взаємодії їх із гвинтовою поверхнею. Для керування та розрахунку технологічних показників якості процесу сортування картоплі створено нові математичні моделі динаміки бульб по напрямних, в яких враховано вплив їх характеристик та конструктивно-режимних параметрів розробленої сортувалки. Для оцінки впливу розробленої сортувалки на якість процесу сортування вперше виконано комплексне обґрунтування її конструктивних параметрів з врахуванням кінематичних режимів роботи, механіко-технологічних властивостей компонентів та режимних параметрів процесу. За результатами експериментальних досліджень встановлено раціональні параметри пристрою. Господарські випробування зразка пристрою підтвердили високу якість сортування при відсутності пошкоджень бульб картоплі. Визначено оптимальні значення конструктивно-режимних параметрів розробленої гвинтової сортувалки, при яких точність сортування бульб картоплі на фракції складає 88 %, продуктивність Q = 420 кг/год.; В диссертации решена научная задача, которая направлена на повышение эффективности процесса сортирования клубней картофеля на фракции, разработки конструкции и обоснование конструктивно-режимных параметров машины для сортирования в виде активной винтовой спирали, которая перемещает клубни картофеля по - образно установленных направляющих. Анализ существующих способов и технических устройств для сортирования картофеля показал, что они имеют низкое качество разделения на фракции со значительной долей скрытых повреждений, что при хранении в зимний период времени проявляет себя в виде загнивания и заражения здоровых клубней картофеля. Перспективным направлением повышения качества сортирования являются устройства с винтовыми активными рабочими органами. Они обеспечивают высокую точность сортирования, происходит плавный захват картофеля, что устраняет скрытую повреждаемость клубней. Для расчёта технических показателей и качества процесса сортирования построены математические модели в зависимости от условий устойчивого движения клубней картофеля по направляющих при взаимодействии их с винтовой поверхностью сортировки. Анализ полученных зависимостей дал возможность управлять и производить расчёт технологических показателей качества сортирования картофеля, созданы новые модели динамики клубней по направляющим с учётом их характеристик и конструктивно-режимных параметров сортировки. Теоретические исследования выполнены с использованием основных законов динамики, теоретической механики, аналитической геометрии, современных методов моделирования с использованием вычислительной техники, прикладной программы Matlab. Для определения эффективности процесса сортирования, производительности устройства, качества сортирования клубней картофеля и энергоёмкости процесса разработаны экспериментальные методы и приспособления. Экспериментально установлены механико-технологические свойства клубней картофеля. Обработка результатов экспериментальных исследований выполнена с использованием положений теории вероятности и математической статистики. Комплексным анализом результатов теоретических, экспериментальных исследований и проведенного многофакторного эксперимента рекомендованы оптимальные значения конструктивно-режимных параметров разработаного винтового устройства: угловая скорость винтовой спирали = 4,2 с-1; угол установки устройства к горизонту = 8,6 ; угол между осями симметрии винтовой спирали и направляющих = 4,6 . При этом коэффициент сортирования кс = 0,83…0,89, производительность Q = 420 кг/ч. Производственные испытания разработаного винтового устройства показали: необходимое качество процесса сортирования клубней картофеля в соответствии с агротехническими требованиями обеспечивается повышением точности сортировании на 9…14 % и снижением травмированости клубней в среднем на 7,9 %; удельная энергоёмкость процесса разделения клубней картофеля снижены с 0,002 до 0,001 кВт ч/кг (в 2 раза), удельные капиталовложения снижены с 2055 до 342,5 грн./кг ( у 6 раз); эксплуатационные затраты уменьшены с 598,53 до 125,5 грн./кг ( у 4,8 раза). Годовой экономический эффект от использования сортировки составил 13457 грн.; A scientific task, which is directed on the increase of efficiency of process of sorting of tubers of potato on factions, developments of construction and grounds of structurally technological parameters of сортувалки as an active spiral spiral which moves the tubers of potato for, is decided in dissertation - like the set sending. Analytical dependences of terms of permanent motion of tubers of potato are in-process resulted on sending of сортувалки at co-operating of it with a helicoid. For a management and calculation of technological indexes of quality of process of sorting of potato the new mathematical models of dynamics of motion of tubers on sending, influence of their descriptions and structurally technological parameters of developed сортувалки is taken into account in which, are created. For the estimation of influence of developed сортувалки on quality of sorting process a complex ground is first executed it structural parameters taking into account kinematics office, механіко-технологічних properties of components and technological parameters of process hours. As a result of experimental researches the rational parameters of device are set. The economic tests of standard of device confirmed high quality of sorting in default of damages of tubers of potato. Certainly optimum values of structurally kinematics parameters of developed spiral сортувалки, at which exactness of sorting of tubers of potato on faction is 88 %, productivity of Q = 420 kg/год. Опис: Робота виконана в Харківському національному технічному університеті сільського господарства імені Петра Василенка Міністерства аграрної політики України. Захист відбудеться 01 липня 2011 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.58.052.02. при Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.. Руська, 56.

2011-07-01T00:00:00Z Дубчак, Наталія Андріївна Дубчак, Наталья Андреевна Dubchak, N. A. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1270 2017-06-05T23:05:22Z 2011-01-01T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів та режимів роботи очисника вороху кормових буряків Автори: Дубчак, Наталія Андріївна; Дубчак, Наталья Андреевна; Dubchak, N. A. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі підвищення показників якості збирання кормових буряків шляхом обґрунтування параметрів і режимів роботи КОС, виконаної у вигляді подавального транспортера, над яким встановлено спіральний шнек, між витками якого по гвинтовий лінії закріплено очисні пружні елементи. За шнеком встановлено пару відминальних вальців, які розміщені один над одним і над подавальним транспортером. З бокової вивантажувальної зони шнека, під кутом до горизонту, встановлено очисну гірку, за нижнім сходом якої розташовані послідовно прутковий поперечний та вивантажувальний транспортери. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень обґрунтовано основні раціональні параметри КОС. Результати досліджень використовуються проектно-конструкторськими організаціями в процесі розроблення КМ.; В диссертации на основании совокупности обобщенных результатов решена актуальная научная задача, которая состоит в повышении показателей качества работы очистительных рабочих органов вороха корнеплодов кормовой свеклы путем обоснования параметров работы комбинированной очистительной системы. В первом разделе проведен анализ литературных источников. В частности, рассмотрены основные конструкции корнеуборочных машин и технологии уборки кормовой свеклы, классификация очистительных рабочих органов, их конструкции, а также обоснован выбор рабочего органа для проведения исследований. Во втором разделе теоретически исследовано уточненную массу налипшей почвы на боковой поверхности тела корнеплодов с учетом поправочного коэффициента, который учитывает уменьшение массы налипшей почвы после выкапывания корнеплодов. На основании анализа процесса взаимодействия корнеплодов с витком шнека получены математические модели, характеризирующие результирующую скорость соударения корнеплодов и коэффициент технологического взаимодействия корнеплодов с условия обеспечения их минимальных повреждений. В третьем разделе представлено программу экспериментальных исследований, приведено перечень оборудования, приборов, разработанных опытных установок и методики проведения исследований. С учетом программы экспериментальных исследований изготовлена экспериментальная лабораторно-полевая установка комбинированного копателя кормовых корнеплодов. В четвертом разделе приведены результаты экспериментальных исследований. Установлено влияние агрофизических параметров корнеплодов кормовой свеклы на массу налипшей почвы на боковой поверхности корнеплодов после их выкапывания и конструктивно-кинематических параметров комбинированной очистительной системы на результирующую скорость соударения корнеплодов с витком шнека и коэффициент технологического взаимодействия корнеплодов. Определены основные показатели качества работы усовершенствованной корнеуборочной машины. В пятом разделе определены перспективные направления усовершенствования конструкций очистителей вороха корнеплодов и основные показатели экономической эффективности использования комбинированной очистительной системы. Конструктивная новизна разработок защищена двумя патентами Украины на изобретения.; The thesis deals with the solving of the scientific problem of raising the factors of fodder beets harvesting quality while interpreting the parameters and operating regimes of the constructive-cleaning systems (CCS), designed in the form of the transporter, above which a spiral screw is fitted, between the turns of which and along the screw line elastic cleaning elements are fixed. A pair of pressure rollers, situated one over another and above the transporter, is fitted behind the screw. Cleaning hill is fitted from the side of the unloading screw area in the angle to the horizon, in the low side of which rod transverse and unloading transporter are located successively. Basing on the theoretical and experimental investigations the main efficient CCS parameters are interpreted. The results of investigation are applied in the design-construction institutions while designing beet-harvesting machines. Опис: Робота виконана у відокремленому підрозділі Національного університету біоресурсів і природокористування України «Бережанський агротехнічний інститут» Кабінету Міністрів України.Захист відбувся в 2011 році на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.02 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79.З дисертаційною роботою можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2011-01-01T00:00:00Z Герасимчук, Галина Андріївна Gerasimchuk, Galina http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/877 2017-06-05T23:39:06Z 2011-03-03T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів комбінованого однодискового копача кормових буряків. Автори: Герасимчук, Галина Андріївна; Gerasimchuk, Galina Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі підвищення показників якості збирання кормових буряків шляхом обґрунтування параметрів комбінованого копача, виконаного у вигляді сферичного диска, встановленого під кутом атаки до напрямку його руху, у робочій зоні якого і над ним змонтовано горизонтальний вал з очисними лопатями, які закріплено на осях, повернутих відносно осі вала на деякий кут. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень обґрунтовано раціональні параметри копача. Результати досліджень використовуються проектно-конструкторськими організаціями в процесі розробки КМ.; В диссертации на основании совокупности обобщенных результатов решена актуальная научная задача, которая состоит в повышении показателей качества работы выкапывающих рабочих органов кормовой свеклы путем обоснования параметров работы комбинированного однодискового копателя. В первом разделе проведен анализ литературных источников. В частности, рассмотрены классификация выкапывающих рабочих органов и очистителей головок корнеплодов кормовой свеклы, их конструкции, основные технологии сбора кормовой свеклы, а также обоснован выбор рабочего органа для проведения исследований. Во втором разделе теоретически исследовано секундные подачи примесей вороха корнеплодов и коэффициенты технологической эффективности работы копателя в зависимости от параметров копателя, характеристик корнеплодов и условий работы корнеуборочной машины. На основании анализа процесса взаимодействия очистительной лопати горизонтального вала с головкой корнеплодов получены математические модели, характеризирующие условия невываливания корнеплодов с почвы та их неповреждения, определена критическая угловая скорость вращения лопати. В третьем разделе представлено программу экспериментальных исследований, приведено перечень оборудования, приборов, разработанных опытных установок и методики проведения исследований. С учетом программы экспериментальных исследований изготовлена экспериментальная лабораторно-полевая установка комбинированного копателя кормовых корнеплодов. В четвертом разделе приведены результаты экспериментальных исследований. Установлено влияние конструктивно-кинематических параметров копателя на секундные подачи примесей вороха и основные показатели качества работы – потери, повреждения корнеплодов, остатки ботвы на головках корнеплодов. В пятом разделе определены перспективные направления усовершенствования конструкций рабочих органов копателей и основные показатели экономической эффективности использования копателя. Конструктивная новизна разработок защищена двумя патентами Украины на изобретения.; Dissertation is devoted to the scientific problem of improving indexes of quality of gathering fodder beet by grounding parameters of combined digger, designed as a spherical disc which is set due to an angle of attack to the direction of its movement in the working area of which it is mounted a horizontal shaft with scrubbing blades that are fixed on turned on defined angle axis according to axis of a shaft. It was grounded rational parameters of a digger on the basis of theoretical and experimental studies. Research results are used by design organizations in the development of RDM. Опис: Робота виконана у Луцькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Луцьк. Захист відбувся 3 березня 2011 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.58.052.02 при Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2011-03-03T00:00:00Z Бабарика, Степан Федорович Бабарыка, Степан Федорович Babaryka, S.F. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/565 2017-06-05T22:53:34Z 2010-10-12T00:00:00Z

Назва: Обґрунтування параметрів робочих органів машин для поверхневого внесення сапропелів Автори: Бабарика, Степан Федорович; Бабарыка, Степан Федорович; Babaryka, S.F. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукової задачі покращення якості поверхневого внесення сапропелів розкидаючими пристроями з вертикальними гвинтовими бітерами з подрібнюючими ножами та гасниками коливань з підвищенням продуктивності машин. Теоретично обґрунтовано технологічний процес розкидання приморожених озерних сапропелів вертикальними гвинтовими бітерами з визначенням силових, кінематичних і конструктивних параметрів. Проведено синтез гвинтових розкидних бітерів і встановлені раціональні їх параметри: зовнішній діаметр 400 мм, крок спіралі 250 мм, визначена зона розкидання бітерами в межах 7 м при кількості обертів до 600 об/хв. Розроблена динамічна модель технологічного процесу розкидання сапропелів з врахуванням подачі ланцюгово-планчастим транспортером з визначенням динамічних навантажень та досліджено вплив дисбалансу гвинтових бітерів на коливний рух машини. Обґрунтовано енергосилові параметри розкидання сапропелів гвинтовими бітерами з визначенням продуктивності, потужності та осьової швидкості, сил та крутних моментів. На основі теоретичних і експериментальних досліджень обґрунтовані раціональні, конструктивні, кінематичні і технологічні параметри робочих органів машин для поверхневого внесення добрив з виведенням рівнянь регресії і встановлення продуктивності розкидання. Результати досліджень впроваджені на ВАТ “Ковельсільмаш”.; Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи, которая направлена на улучшение качества и производительности поверхностного внесения сапропелей в качестве органических удобрений механизмами с вертикальными винтовыми битерами, на которых установлены измельчающие ножи и гасители колебаний. Анализ конструкций разбрасывающих и подающих рабочих органов машин для внесения органических удобрений и теоретические исследования по обоснованию их параметров и режимов работы показали, что существующие технические средства не в полной мере соответствуют агротехническим и энергетическим требованиям. Несбалансированные быстровращающие элементы рабочих органов вызывают повышенные колебания и вибрацию машин в процессе их эксплуатации. Неравномерность подачи органической массы на разбрасывающие устройства не обеспечивают однородности распределения материала по поверхности поля. Теоретически обосновано технологический процесс разбрасывания промороженных сапропелей вертикальными винтовыми битерами с учетом их подачи и определения силовых, кинематических и конструктивных параметров. Произведен синтез винтовых разбрасывающих битеров и определены их параметры: внешний диаметр – 400 мм, шаг спирали – 250 мм. Определена зона разбрасывания измельченных сапропелей в пределах 7 м при частоте вращения до 600 об/мин. Разработаны динамические модели перемещения органических удобрений цепно-планчастым транспортером в кузове машины, определены динамические нагрузки и разбрасывание измельченных сапропелей вертикальными битерами с установлением влияния дисбаланса на появление колебаний МТА при его эксплуатации. Теоретически обоснованы энергосиловые параметры разбрасывания сапропелей винтовыми битерами с определением производительности, мощности, сил и крутящих моментов. На основании теоретических и экспериментальных исследований обоснованы рациональные конструктивные, кинематические и технологические параметры рабочих органов машин для поверхностного внесения органических удобрений с получением уравнений регрессии и определения производительности разбрасывания. Результаты исследований внедрены на ОАО «Ковельсельмаш». Конструктивная новизна разработок защищена 5 патентами Украины.; The thesis is dedicated to solving the scientific task of improving the quality and efficiency of surface applying of sapropels by means of mechanisms with vertical screw beaters with crushable knives and vibration damper. The technological process of dropping the frozen sapropels by vertical screw beaters with the determining of power, kinematic, and structural parameters is theoretically substantiated. The synthesis of screw folding beaters is conducted and their rational parameters are determined as well: external diameter 400mm, coil step 250mm, the determined zone of dropping by beaters within 6m at 600 revolutions per minute. The dynamic model of technological process of supplying the sapropels by means of a chain-slat transporter in a machine cabin with the determining of dynamic loadings is developed and the effect of misbalance of screw beaters on the vehicle’s vibrate motion is investigated. The power parameters of dropping the sapropels by screw beaters with the determining of efficiency, power and axel velocity, forces, and torques are substantiated. On the basis of mathematical model of dropping the sapropels by screw beaters the kinematic, structural and technological parameters are determined. On the basis of theoretical and structural research, the rational, structural, kinematic, and technological parameters of machine’s working bodies are determined for the surface applying fertilizers with the developing of equations of regression of dropping efficiency. The results of investigations are implanted at the open joint stock company “Kovel’sil’mash”. Опис: Захист відбувся “12” жовтня 2010 р. о 14.00 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.58.052.02 у Тернопільському національному технічному університеті ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Тернопільського національного технічного університету ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 58

2010-10-12T00:00:00Z