Снижение энергоемкости процесса измельчения виноградной лозы подборщиком-измельчителем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследования проводили с целью обоснования направлений снижения энергоемкости и определения технико-технологических показателей режимов работы измельчающего узла подборщика-измельчителя виноградной лозы. Выполняли расчет скорости поворота измельчающего ножа, закрепленного шарнирно на барабане, разрушающей скорости ножа при ударном воздействии на лозу. Для нахождения координат XC и YC центра тяжести С и момента инерции J ножа была создана его 3D-модель в программе Компас-3D. При расстоянии от оси вращения О барабана до оси вращения О1 ножа r = 0,05 м нож может осуществлять до 10 перерезаний лозы диаметром 9,3 мм за один оборот барабана, а при r = 0,1 м – до 18 перерезаний. Полученные закономерности использованы при подготовке макетного образца машины для производственного подбора и измельчения виноградной лозы в 2023–2024 гг. в междурядьях молодых и плодоносящих виноградников сортов Каберне Совиньон и Мерло шириной 3 м в условиях Республики Крым в узле измельчителя с радиусом барабана (R = 0,52 м), массой молотка (m = 0,5 кг), длиной (L = 0,10 м), количеством молотков (k = 32 шт.), количеством противорежущих решеток (2 шт.), шириной захвата барабана (1,5 м). Оптимальные режимные параметры машины: частота оборотов вала подборщика – 400 об/мин, частота оборотов измельчающего барабана – 2100 об/мин, скорость движения агрегата – 1,2 м/с, технологический просвет для бил подборщика – 30…60 мм, технологический просвет для ножей измельчителя – 150…200 мм. Полнота подбора лозы составила 95 % при средней длине измельченных обрезков 8,0 см. Средняя длина измельченных обрезков составила 80 мм при полноте подбора лозы 95 %. Производительность машины увеличилась в 1,4 раза, а энергоемкости процесса измельчения снизилась в 1,1 раза.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

З. А. Годжаев

Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ

Автор, ответственный за переписку.
Email: fic51@mail.ru

доктор технических наук, член-корреспондент РАН

Россия, Москва

В. В. Лиховской

Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН

Email: fic51@mail.ru

доктор сельскохозяйственных наук

Россия, Ялта

В. П. Горобей

Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН

Email: fic51@mail.ru

доктор технических наук

Россия, Ялта

В. Ю. Москалевич

Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, Институт «Агротехнологическая академия»

Email: fic51@mail.ru

кандидат технических наук

Россия, Республика Крым, Симферополь

Список литературы

  1. Апхудов Т. М., Апажев А. К. Шекихачев Ю. А. Математическое моделирование процесса измельчения плодовых ветвей роторным измельчителем // Техника и оборудование для села. 2019. № 9(267). С. 21–24. doi: 10.33267/2072-9642-2019-9-21-24.
  2. Брагинец С. В., Бахчевников О. Н., Алферов А. С. Теоретические исследования измельчителя стебельчатых кормов // Инженерные технологии и системы. 2021. Том 31, № 4. С. 591–608.
  3. Гулевский В. А., Вертий А. А. Усовершенствование технологии измельчения грубых стебельчатых кормов измельчителем с шарнирно подвешенными комбинированными ножами // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2019. Т. 12. № 1. С. 73–81. doi: 10.17238/issn2071-2243.2019.1.73.
  4. Гулевский В. А., Вертий А. А. Математическое моделирование работы измельчителя кормов // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 3. С. 120–128. doi: 10.17238/issn2071-2243.2018.3.120.
  5. Скориков Н. А., Бейбулатов М. Р., Мишунова Л. А. Эколого-экономические и агрономические аспекты утилизации обрезков виноградной лозы // Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. Экономика и управление. 2016. Т. 2(68). № 2. С. 123–131.
  6. Модернизация подборщика-измельчителя виноградной лозы / В. П. Горобей, С. С. Старчиков, Н. А. Скориков и др. // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2022. № 29 (192). С. 147–158.
  7. Резник Н. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. 311 с.
  8. Бейбулатов М. Р., Скориков Н. А., Соболевский И. В. Характеристика и физико-механические свойства виноградной лозы // Виноградарство и виноделие. Сб. научн. тр. НИИВиВ «Магарач». 2007. № 37. С. 55–59.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общий вид макетного образца подборщика-измельчителя виноградной лозы: (а) сбоку; (б) спереди.

Скачать (436KB)
3. Рис. 2. Кинематическая схема измельчающего барабана с шарнирным креплением ножа: r – расстояние от оси вращения О барабана до оси вращения О1 ножа, lс – расстояние от оси вращения О1 ножа до его центра тяжести С, θ – угол поворота барабана в неподвижной системе координат XOY, ψ – угол поворота ножа в неподвижной системе координат XOY, lн – длина ножа, b – ширина ножа, Т – сила сопротивления резанию виноградной лозы, F – силы трения в шарнире, P – окружное усилие, PC – центробежная сила ножа, R0 – радиус вращения центра тяжести ножа, R – радиус вращения ножа в точке приложения силы Т.

Скачать (105KB)
4. Рис. 3. 3D-модель измельчающего ножа.

Скачать (38KB)
5. Рис. 4. График зависимости силы сопротивления резанию Т от числа ножей k на барабане измельчителя.

Скачать (61KB)
6. Рис. 5. График зависимости кинетической энергии ЕК ножа от расстояния r.

Скачать (67KB)
7. Рис. 6. Гистограмма распределения длины измельченных обрезков лозы.

Скачать (138KB)

© Российская академия наук, 2025