Обоснование типа установки виброплиты в бункере машины для внесения удобрений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Основными узлами сельскохозяйственных машин для подпочвенного внесения удобрений являются бункер и дозатор, которые обеспечивают равномерную подачу удобрений ко всем рабочим органам сеялки. В результате основных исследований был предложен бункер-дозатор с виброплитой, работающей в режиме вынужденных колебаний, а в данной работе театрально исследованы типы установки виброплиты на камеру. Основной целью исследования является определение более эффективного типа установки. Виброплита моделировалась как гибкий стержень с двумя фиксированными концами и одной степенью свободы, затем были исследованы амплитуды и частоты колебаний для 4 типов установки. Согласно теоретическим исследованиям, рациональной моделью крепления виброплиты является неподвижный стержень с двумя концами, закрепленными шарнирно.

Цель. Целью настоящего исследования является обоснование типа установки виброплиты в бункере машины для внесения удобрений.

Материалы и методы. На рисунке 1 представлена схема и экспериментальный пример предлагаемого бункера. Для моделирования схемы крепления торцов пластин AB на рисунке 3 предложены 4 способа крепления. В результате мы рассчитываем частоту для каждой цепи, сравниваем ее с реальной частотой и выбираем один из четырех способов крепления. В ходе исследования были рассчитаны частоты для каждого контура, сравнены с реальными частотами и выбран один из четырех способов крепления. Для решения описанной выше задачи в первом приближении колебания пластины AB моделируются как колебания упругой системы с одной степенью свободы, представленной на рисунке 4. Неизвестные параметры определяются граничными условиями.

Результаты. Эффективный тип установки виброплиты был определен путем моделирования ее как гибкой пластины, два конца которой закреплены с одной степенью свободы. Определены амплитуды и частоты колебаний для 4-х способов крепления плиты как колебаний упругой системы. При моделировании неподвижной вибрирующей пластины с двумя концами, представляющей собой одномерную непрерывную систему, получены амплитудные задачи и частотные уравнения собственных и вынужденных колебаний пластины. По результатам сделан вывод, что рациональной моделью вибрирующей пластины является неподвижная пластина с двумя шарнирно закрепленными концами. Удельная частота пластины примерно совпала с результатами расчета модели тела, определенной ранее.

Заключение. Исследованные данные необходимы для дальнейшего анализа с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) и метода дискретных элементов (DEM).

По результатам общего поиска следует отметить, что высевающий аппарат с предложенной компенсационной камерой обеспечивает неравномерность высева 4,37-6,63% и нестабильность высева 5-5,8%.

Об авторах

Саяхат Оразович Нукешев

Некоммерческое акционерное общество «Казахский агротехнический исследовательский университет имени С.Сейфуллина»

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.nukeshev@kazatu.edu.kz

доктор технических наук, профессор, академик АСХН РК

 

Казахстан, пр. Женис, 62, г. Астана, Казахстан

Хожакелди Кувандикович Танбаев

Некоммерческое акционерное общество «Кокшетауский университет имени Ш. Уалиханова»

Email: khozhakeldi@shokan.edu.kz

доктор, доцент кафедры инженерных технологий и транспорта

 

Казахстан, ул. Абая, 76, г. Кокшетау, 020000, Казахстан

Айдар Кадыржанович Молдажанов

Казахский национальный аграрный исследовательский университет

Email: Aidar.m.k@ya.ru

доктор, доцент, заведующий кафедрой «Энергетика и электротехника»

 

Казахстан, ул. Абай, 8, г. Алматы, 050010, Казахстан

Анара Тасболатовна Кабдулина

Некоммерческое акционерное общество «Кокшетауский университет имени Ш. Уалиханова»

Email: kabdulina.anara@bk.ru

магистр экономических наук, старший преподаватель

 

Казахстан, ул. Абая, 76, г. Кокшетау, 020000, Казахстан

Список литературы

  1. Hidalgo, R. C., Lozano, C., Zuriguel, I., et al. (2013). Force analysis of clogging arches in a silo. Granular Matter, 15, 841–848. https://doi.org/10.1007/s10035-013-0451-7. EDN: https://elibrary.ru/RTXCMO
  2. Nukeshev, S., Eskhozhin, D., Karaivanov, D., Eskhozhin, K., Balabekova, A., & Zhaksylykova, Z. (2017). Theoretical investigation of a conic-helical loosener for fertilizer applying machine. Technical Gazette, 24(Suppl. 1), 79–84. https://doi.org/10.17559/TV-20141008204710. EDN: https://elibrary.ru/XMZAFN
  3. Tanbayev, Kh., et al. (2023). Flat spray nozzle for intra-soil application of liquid mineral fertilizers. Acta Technologica Agriculturae, 26(2), 65–71. https://doi.org/10.2478/ata-2023-0009. EDN: https://elibrary.ru/UBVHKD
  4. Parretta, A., & Grillo, P. (2019). Flow dynamics of spherical grains through conical cardboard hoppers. Granular Matter, 21, 31. https://doi.org/10.1007/s10035-019-0884-8. EDN: https://elibrary.ru/WHOOVD
  5. Hidalgo, R. C., Lozano, C., Zuriguel, I., et al. (2013). Force analysis of clogging arches in a silo. Granular Matter, 15, 841–848. https://doi.org/10.1007/s10035-013-0451-7. EDN: https://elibrary.ru/RTXCMO
  6. Zuriguel, I., Parisi, D., Hidalgo, R., et al. (2014). Clogging transition of many-particle systems flowing through bottlenecks. Scientific Reports, 4, 7324. https://doi.org/10.1038/srep07324
  7. Zhang, S., Zeng, Z., Yuan, H., et al. (2024). Precursory arch-like structures explain the clogging probability in a granular hopper flow. Communications Physics, 7, 202. https://doi.org/10.1038/s42005-024-01694-7. EDN: https://elibrary.ru/QCWZKM
  8. Nukeshev, S., et al. (2019). Forced vibrations of the hopper of fertilizer applying machine. Mechanika, 24(6). https://doi.org/10.5755/j01.mech.24.6.22464. EDN: https://elibrary.ru/XWNCQY
  9. Nukeshev, S., Mamyrbaeva, I., Yeskhozhin, K., Balabekova, A., & Zhaksylykova, Z. (2018). The results of theoretical studies of the vibrator compensating chamber of the dispenser of mineral fertilizers. Journal of Engineering and Applied Sciences, 13, 130–136. https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.130.136. EDN: https://elibrary.ru/YBEMVN
  10. Lozano, C., Lumay, G., Zuriguel, I., Hidalgo, R. C., & Garcimartín, A. (2012). Breaking arches with vibrations: the role of defects. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.068001
  11. Lozano, C., et al. (2015). Stability of clogging arches in a silo submitted to vertical vibrations. Physical Review E, 91(6). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.91.062203
  12. Popov, Y. G., & Chabutkin, E. K. (2020). Increasing efficiency of vibratory rollers through adjusting magnitude of disturbing force. In A. Radionov, O. Kravchenko, V. Guzeev, & Y. Rozhdestvenskiy (Eds.), Proceedings of the 5th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019). Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22063-1_60. EDN: https://elibrary.ru/XOZZLO
  13. Pugachev, V. V., Petko, V. G., Rakhimzhanova, I. A., Fomin, M. B., & Samosyuk, V. V. (2023). To the method for calculation of an electromagnetic vibrator. Agricultural Scientific Journal. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i6pp128-135. EDN: https://elibrary.ru/OZICBS
  14. Guerrero, B. V., Pugnaloni, L. A., Lozano, C., Zuriguel, I., & Garcimartín, A. (2018). Slow relaxation dynamics of clogs in a vibrated granular silo. Physical Review E, 97(4). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.97.042904
  15. Богомягких, В. А., Трембич, В. П., & Пахайло, А. И. (1997). Обоснование параметров и режимов работы сводоразрушающих устройств бункерных дозирующих систем сельскохозяйственных машин и установок (122 с.). Зерноград: Печатно-множительная группа Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института механизации и электрификации сельского хозяйства. EDN: https://elibrary.ru/UVGZLL
  16. Миролюбов, И., Енгалычев, С., Сергиевский, Н., и др. (1985). Пособие к решению задач по сопротивлению материалов (5-е изд., 479 с). Москва: Мир.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).