Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Вип. 107. Механізація сільськогосподарського виробництва. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

211

Технологічний процес підповерхневого внесення рідких засобів хімізації

здійснюється в русі робочого органу. Піна подається по каналу в поддаловий

простір, обмежений лемешами стрілчастої лапи і сводообразучим козирком.

Скупчуючись усередині цього простору піна поширюється по його порожнечах.

Надалі ґрунт обсипаючись частково перерозподіляє піну, зрушуючи деяку

частину її в центр оброблюваної смуги. Відбувається це з тієї причини, що

ґрунт спочатку обсипається по краях, а потім вже і в центрі. Так досягається

рівномірний розподіл піни по ширині захоплюваної смуги.

Рис. 2 – Горизонтальна проекція робочого органу для підповерхневого внесення рідких

засобів хімізації

Рис. 3 – Робочий орган для підповерхневого внесення рідких засобів хімізації (вигляд ззаду)

4 1 5

212

Висновки. За допомогою описаного способу та розробленої конструкції

робочого органу для його здійснення було вирішено проблеми якості розподілу

рідких засобів хімізації в межах оброблюваної площі, що дозволяє підвищити

врожайність сільськогосподарських культур.

Список використаних джерел

1. Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1 (ч. 4). Машини

для захисту рослин від шкідників і хвороб. – Харків: Око, 2002. – 272 с.

2. А.с. 1291054 СССР, А 01 С 23/02. Рабочий орган для внесения жидких

удобрений/ Ю.В. Муравьев, С.Х. Дубовской. (СССР).– № 3837048/30-15;

Заявлено 30.11.87; Опубл. 23.02.87, Бюл. № 7.- 4 с.

3. Мельник В.І., Лук’яненко О.В. Обгрунтування методу для

підповерхневого внесення рідких засобів хімізації в шарі піни. - Вісник.

ХНАУ ім. В.В. Докучаева 2009, вып. №11(1), с. 17-19.

Аннотация

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ВНУТРИПОЧВЕННОГО ВНЕСЕНИЯ

ЖИДКИХ СРЕД И РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Мельник В.И., Лукьяненко А.В., Павленко А.В.

Описан способ внутригрунтового внесения жидких средств химизации с

дозированным распределением рабочей жидкости в состоянии пены по ширине

обрабатываемой полоси с нанесением пены на объект обработки и рабочий

орган для его осуществления

Abstract

DEVELOPMENT OF METHOD OF INTERFLOW BRINGING OF LIQUID

ENVIRONMENTS AND WORKING ORGAN FOR HIS REALIZATION

V. Melnik, A. Lukjanenko, А. Pavlenko

The method of bringing in soil of liquid facilities of chemistry is described with the

dosed distribution of working liquid in a state of suds on a width the processed half-axis

with causing of suds on the object of treatment and working organ for his realization

УДК 621.9

ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ СТАНУ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ПРИ

РІЗНИХ МЕТОДАХ ОБРОБКИ

Дудніков А.А., Канівець О.В., Дудник В.В., Келемеш А.О.

Полтавська державна аграрна академія

Розглянуті питання зміни властивостей поверхневого шару матеріалу

деталей при звичайному та вібраційному деформуванні

213

Постановка проблеми. Найважливішою задачею, що стоїть як при

виготовленні сільськогосподарських машин, так і їх ремонті, є підвищення

якості, довговічності та надійності деталей машин шляхом застосування

ефективних технологічних методів.

Довговічність деталей визначається не тільки раціональною їх

конструкцією і якістю матеріалів, але і, в значній мірі, залежить від

технологічних процесів, що впливають на якість поверхневого шару. Дефекти

поверхні є осередками зародження втомної тріщини, що визначає передчасне

руйнування деталі. Існуючі методи зниження шорсткості поверхні деталей

(шліфування, полірування) не дають бажаного результату, оскільки залишкові

напруження розтягу, що виникають на поверхневому шарі матеріалу, не

перешкоджають зародженню і росту втомних тріщин.

Тому, однією із головних задач при вирішенні питання підвищення

надійності і довговічності необхідно вважати вибір таких технологічних

операцій і режимів обробки, які б забезпечували в поверхневому шарі матеріалу

деталей наявність залишкових напружень стиску.

Аналіз останніх досліджень. Одним із найбільш поширених шляхів

вирішення цієї проблеми є зміцнення матеріалу деталей пластичним

деформуванням. Цей метод, в останній час, знаходить все більш широке

застосування як у вітчизняному машинобудуванні, так і за кордоном через

можливості регулювання в широких межах якості оброблюваних поверхонь

деталей і ефективності самого процесу зміцнення.

Дослідженнями вітчизняних вчених, а також в роботах закордонних

авторів [1, 2, 3] встановлено, що пластичним деформуванням деталей можна

значно підвищить втомну міцність і зносостійкість деталей. Поєднання

пластичного деформування з вібраційним методом зміцнення дозволяє

задовольнити вимоги підвищення міцності, зносостійкості та інших

експлуатаційних властивостей деталей.

Мета. Ціллю дослідження є підвищення довговічності деталей за рахунок

забезпечення якості поверхневого шару металу при його зміцненні.

Результати досліджень. Стан поверхневого шару оброблюваних або

відновлюваних деталей визначається, в значній мірі, технологією та режимом

обробки. Необхідно відмітити, що якість відновлюваної поверхні зношеної

деталі залежить, перш за все, від метода відновлення, який має значний вплив

на її ресурс по наступним причинам:

– поверхневий шар деталі та інструмента, що обробляється, наділений

енергією, оскільки молекули і атоми, що знаходяться при поверхні, в зв’язку із

наявністю вільних зв’язків сприяють утворенню когезії (зчеплення) і адгезії

(прилипання), в результаті чого поверхневий шар набуває особливої будови;

– поверхневий шар утворюється при різноманітних технологічних

процесах, які надають необхідну форму поверхні, властивості оброблюваного

матеріалу, а також викликають зміну властивостей деталі при її поверхні. При

цьому фізико-хімічні параметри поверхневого шару, його структура,

напружений стан в значній мірі відрізняються від властивостей іншого

матеріалу оброблюваної деталі;

214

– в процесі обробки параметри поверхневого шару змінюються в більшій

степені, ніж по всьому об’єму матеріалу деталі.

Довговічність відновлюваної деталі визначається процесами, що

протікають в її поверхневих шарах, які оцінюються наступними параметрами:

макро- і мікроструктурою поверхневого шару; напруженнями, що виникають;

структурою поверхневого шару після пластичного деформування і зміцнення.

Структура зміцненого поверхневого шару значно відрізняється від

основного металу, оскільки несе на собі сліди технологічного процесу обробки.

В результаті пластичного деформування в поверхневому шарі

відбувається здвиг в зернах металу, спотворення кристалічної решітки, зміна

розмірів та форми зерен. Утворення текстури та здвиги при пластичному

деформуванні викликають зміцнення матеріалу оброблюваної поверхні.

Згідно теорії дислокацій зміцнення (наклеп) металу під дією пластичної

деформації полягає в концентрації дислокацій біля ліній зсуву. Так як останні

оточені полями пружних напружень, то для їх переміщення необхідно більше

напруження, ніж в незміцненому шарі.

Наклеп викликає збільшення щільності металу пропорційно ступені

пластичної деформації. Це можна пояснити збільшенням кількості дислокацій і

вакансій в зміцненому шарі металу. Під час наклепу (зміцненні) змінюються

властивості металу: підвищуються твердість і мікротвердість, знижується

пластичність, збільшується опір деформації. Глибина зміцнення може бути

визначена по зміні мікротвердості, яка буде мати більше значення в

поверхневих шарах, тобто відношенням твердості поверхневого шару і

вихідного матеріалу.

Зміни в поверхневому шарі відбуваються як за рахунок зміцнення, так і

через структурні перетворення і окислювальних процесів, що мають значний

вплив на властивості матеріалу. Окислювальні процеси швидко розвиваються в

нових шарах поверхні під час обробки, утворюючи окислювальні плівки, що

знаходяться в напруженому стані. При обробці тиском внаслідок тертя плівка

буде знаходитись в напруженому стані. В контактній зоні тонкі шари

підлягають впливу нормальних і тангенційних напружень, набуваючи

відповідний рельєф з наступними характерними участками:

– перший шар має підвищену твердість через наявність окисних плівок;

– другий наклепаний шар з сильно деформованою кристалічною

решіткою характеризується певною текстурою зерен, внаслідок тангенційних

сил тертя;

– третій наклепаний шар має спотворену кристалічну решітку із

збільшеною кількістю дислокацій та вакансій;

– четвертий шар являє собою метал з вихідною структурою.

Прагнення отримати поверхневий шар потрібної якості призвело до

застосування ефективних технологічних процесів обробки тиском. При цьому

на будову, геометричні та фізичні параметри поверхневого шару здійснюють

вплив не тільки метод кінцевої обробки, але і її режими.

Правильно назначені режими забезпечують малу глибину першої зони,

мінімальну кількість дефектів і необхідний рельєф поверхневого шару з

215

підвищеною зносостійкістю.

На стан поверхневого шару оброблюваної деталі здійснюють вплив

змазка і поверхнево-активні речовини (ПАР). Змазка, що використовується при

обробці тиском, сприяє утворенню на контактній поверхні особливої

структури. Завдяки явищу адсорбції відбувається утворення змащувальної

плівки із орієнтованими шарами молекул.

Молекули речовин, адсорбованих на оброблюваній поверхні,

приєднуються до металу. Утворене поверхнево-активне середовище впливає на

процес деформування твердих тіл і характер протікання в них деформацій.

Адсорбційні плівки призводять до ефекту пластифікації, тобто

полегшують пластичний рух в зернах, що розміщені в поверхневому шарі.

В цілях інтенсифікації процесів обробки металів тиском із застосуванням

різних змащувальних речовин потребують більш глибокого вивчення як в

практичному, так і теоретичному плані впливу змазки при вібраційному

деформуванні. Вирішення цієї задачі дозволить розробити технологічні

процеси відновлення зношених деталей машин методом вібраційної обробки.

При вібраційному навантаженні інерційна сила, що виникає, періодично

підсилює і послаблює тиск обробляючого інструмента на контактну поверхню.

Під час послаблення контакту відбувається перерозподіл змазки

адсорбційного шару. При цьому в момент відриву обробляючого інструмента

від оброблюваної поверхні змазка заповнює місця, в яких відсутня змащувальна

плівка. Таким чином знижуються сили контактного тертя.

В процесі деформування змазка сприяє зниженню величини і характеру

метала, що прилипає на поверхню робочого інструмента, що викликає

покращення якості оброблюваної поверхні.

При вібраційному деформуванні із використанням змазки на основі

поверхнево-активних речовин шорсткість оброблюваної поверхні

знижується суттєво.

Висновки.

Проведені дослідження показали, що при вібраційному деформуванні

збільшується кількість зерен, а їх розміри зменшуються, що викликає

збільшення їх довжини. При цьому утворюються сприятливі умови для

утворення більшої кількості дислокацій, що в свою чергу, призводить до

підвищення міцності приконтактних шарів, а відповідно, до підвищення

зносостійкості відновлюваних деталей.

Список використаних джерел

1. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей / А.П. Бабичев. – М.:

Машиностроение, 1974. – 166 с.

2. Бабичев А.П. Основы вибрационной технологии / А.П. Бабичев,

И.А. Бабичев. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2008. – 694 с.

3. Beseler K. Modern ring rolling practice // Metal Forming. – 1989. – vog.36. –

№2 – p. 44-50.

216

Аннотация

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО

СЛОЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДАХ ОБРАБОТКИ

Дудников А.А., Канивець О.В., Дудник В.В., Келемеш А.О.

Рассмотрены вопросы изменения свойств поверхностного слоя

материала деталей при обычном и вибрационном деформировании

Abstract

THEORETICAL ASPECTS OF THE STATE OF SUPERFICIAL LAYER AT

THE DIFFERENT METHODS OF TREATMENT

А. Dudnikov A., О. Kanivets, V. Dudnik V., А. Kelemesh

The questions of change of properties of superficial layer of material of details

are considered at ordinary and oscillation deformation

УДК 636.084.74

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ

ВЕРТИКАЛЬНОГО ТРЬОХРІВНЕНВОГО КОРМОЗМІШУВАЧА

ІНГРИДІЄНТІВ КОМБІКОРМІВ

Мироненко А.П. мол. н.с.

Інститут тваринництва Національної академії аграрних наук України

За результатами проведених досліджень запропоновано режими роботи

кормозмішувача з оптимальним часом змішування компонентів комбікормів

Постановка проблеми. Важливою умовою ефективного використання

інгредієнтів комбікормів при виробництві продукції тваринництва є годівля

тварин і птиці повноцінними кормами, збалансованими за поживними

речовинами, вітамінами і мікро та макроелементами відповідно до запланованої

продуктивності. Добре відомо, що нормована годівля тварин повноцінними

комбікормами відповідно до зоотехнічних вимог відіграє першочергову роль у

підвищенні їх продуктивності [1,2].

Розвиток тваринництва і підвищення його рентабельності можливі лише

за умови наявності в госпордарстві достатньої кількості високоякісних і, до

того ж, дешевих кормів. Оскільки Україна є однією з провідних країн-

виробників зернових культур, актуальним постає питання раціонального

використання цього потенціалу і, зокрема, забезпечення господарств

концентрованими кормами. Якщо брати до уваги кон’юнктуру ринку, що

склалася (наявність великої кількості перехідних залишків продукції, її низька

вартість), а також враховуючи те, що в структурі вирощених зернових, через їх

217

низьку якість, значну частку займає фураж, дане питання набуває ще

більшого значення.

В сучасних умовах фермерських господарств з невеликим поголів’ям

худоби і птиці користуватись послугами великих комбікормових заводів

абсолютно не вигідно. За наявності власної зернової сировини виробники

продукції тваринництва і птахівництва повинні мати можливість самим

виготовляти якісні комбікорми. Вирішенням цієї проблеми є використання

малогабаритних комбікормових установок [1].

Основними процесами, які найбільше впливають на якість комбікормів, є

подрібнення і змішування, тому важливо визначити вплив даних параметрів на

технологічну ефективність роботи даного обладнання.

Мета. Аналіз багатьох міжнародних виставок, які проводяться в Україні

Місті Києві на щорічній Міжнародній агропромисловій виставці-ярмарці, що

знаходиться на території Національного комплексу «Експоцентр України», по

проспекту Академіка Глушкова,1 та за кордоном, підтверджують, що зарубіжні

машинобудівні підприємства заміняють виробництво комплексів машин та

обладнання для кормоцехів із старих на нові з удосконаленими конструкціями,

а їм на зміну приходять: мобільні, стаціонарні (вертикальні, горизонтальні та

похилі) кормозмішувачі зерносуміші, які призначені для приготування

повнораціонних, збалансованих комбікормів у відповідності даного раціону, що

складено в хазяйстві [2, 3, 5].

Фахівці стверджують, що в цих умовах важливо володіти інформацією не

лише про номенклатуру, технічні характеристики та особливості вибору

конструкцій змішувачів, робочих органів але й надійність їх в роботі та

простоті у обслуговуванні.

Аналіз останніх досліджень. В останні 5-10 років в нашій країні

збільшилися посівні площі вирощування сільськогосподарських культур до

15 %, зокрема зернових з яких приготовляємо інгредієнти комбікормів для

тварин і птиці [2-4]. Тому на даному етапі приготування збалансованих досить

дешевих комбікормів на застарілому обладнанні неефективно, йде

впровадження досить нового покоління малогабаритного комбікормового

обладнання.

Завдяки розробкам нового кормоприготувального обладнання по

приготуванні зерносуміші складає в 1,2 і в 1,5 раза зменшуються, відповідно,

питомі затрати електроенергії на одну тону приготовленої кормосуміші. Не

викликають сумніву позитивні сторони годівлі свиней, ВРХ, птиці

збалансованими комбікормами, найважливішими з яких, крім зниження

собівартості продукції, є рівномірність змішування корму [4]. Виробники

тваринницької продукції далекого та близького зарубіжжя (Росія та Білорусь)

сьогодні вибирають різноманітні моделі мобільних, стаціонарних

кормозмішувачів, які приходять назміну стаціонарним кормоцехам більш

ефективні в приготуванні, транспортуванні, роботі, обслуговуванні [5-7].

Різні конструкції, технічні характеристики та принципи роботи основних

видів кормозмішувачів наведені в працях М.Б. Брагінця, І.П. Мелехова, Я.М.

Жиліна, А.С. Клебана, С.В. Мельникова, В.Н. Риженкова, М.А. Борискіна, М.І.

218

Шафермана, Ю.І. Ревенка [7-10].

Розробкою нових конструкцій, їх робочих органів кормозмішувачів

інгредієнтів комбікормів згідно даної класифікації поділяються на: вертикальні,

горизонтальні, похилі, а також малогабаритних комбікормових агрегатів,

комбікормових установок, міні-комбікормових заводів та лінії поприготуванню

інгредієнтів комбікормів займалися видатні вчені: Г.М. Кукта, В.І. Дешко, Ю.І.

Ревенкко, В.А. Макаров, А.А. Яцевич, П.В. Василенко, Н.П. Черняєв, Е.А.

Раскатова, В.Є. Перельман [9-11].

В перспективі головним напрямком стратегії виробництва нових видів

кормозмішувачів для сільськогосподарського призначення стане розробка

інтелектуально-нового покоління обладнання, яке буде мати високу технічну і

технологічну надійність та будуть оснащені системи автоматизації для

контролю і оптимізації виконання технологічних процесів поприготуванні

інгредієнтів комбікормів у тваринництві [11].

Результати досліджень. Вертикальна Малогабаритна Комбікормова

Установка (ВМКУ-04) призначена для приготування високоякісних інгредієнтів

комбікормів для всіх видів тварин і птиці [10, 11].

Комбікормова установка складається:

1.Завантажувального шнека,

2.Рами з електронними вагами та платформою під кормозмішувач,

3.Вертикального трьохрівневого кормозмішувача з основним робочим

органом у вигляді шнека та додатковими консольними робочими органами,

4.Вивантажувального шнека,

5.Частотного регулятора для зміни обертів основного та додаткового

робочого органів,

6.Ноутбука керування технологічним процесом роботи змішувача.

Загальний вигляд Вертикальної Малогабаритної Комбікормової

Установки (ВМКУ-04), показано на (рис.1) при проведенні експериментальних

досліджень.

Експерименти проводились в ДПДГ “Кутузівка” на виготовленому

експериментальному зразку Вертикального трьохрівневого кормозмішувача

інгредієнтів комбікормів в лабораторії механізації та автоматизації

технологчічних процесів у тваринництві Інституту тваринництва НААНУ з

одночасним усуненням технологічних налагоджень. Технологічний процес

змішування зерносуміші буде складатися з 6-ти оптимально вибраних режимів

роботи установки на яких ми будемо проводити експериментальні дослідження:

1.Час завантаження робочої зерносуміші(t-1,85хв.);

2.Час на змішування зерносуміші будемо брати до уваги такий:

t - 1хв., 2хв., 3хв., 4хв., 5хв.

3.Час вивантаження зерносуміші(t-1,55хв.);

4.Додавання в робочу суміш вертикального кормозмішувача 1%

контрольного компонента кухонної солі.

Оформляється патент на корисну модель.

Вертикальну Малогабаритну Комбікормову Установку (ВМКУ-0,4) ми

встановили на електронні ваги: m-300(кг), для зручності дозування робочої

219

суміші та контрольного компонента, а саме маса завантаження зерносуміщю

згідно методики на 85%, становить m-50-60(кг).

Рис.1 – Загальний вигляд експериментально-дослідного зразка вертикальної малогабаритної

комбікормової установки (ВМКУ-04) складається:

Під час завантаження кожної порції зерносуміші на табло висвічується

значення маси, виражене в кілограмах. Також встановили нарамі з

електронними вагами змішувача додаткові три стійки (жорстко приєднані до

платформи з електронними вагами наприклад зварюванням) та розтяжками для

устойчивості роботи під час проведення експериментальних досліджень. В

нашому конкретному варіанті-технологічний процес змішування інгредієнтів

комбікормів будемо варірувати задопомогою чсатотного регулятора зміни

частоти обертів робочого органу-вала, марки:ACS-350(0,37.......7,5кВт).

Вертикальна малогабаритна комбікормова установка (ВМКУ-0,4)

приводиться в дію через клинопасову передачу від електродвигуна. Змішувач

являє собою зварну сталеву конструкцію з високоякісних матеріалів. Тип

машини-стаціонарний; продуктивність кормозмішувача (кг/год.), (350-

450);потужність електродвигуна складає-2,2кВт; загальна вага установки-

120(кг.); номінальна напруга живильної мережі, (Вольт) (220/380  5%), за

власним вибором і місцезнаходженням власника-господаря; частота струму

живильної мережі-(50  0,2),(Гц.); кількість обслуговуючого персоналу-1(чол.);

220

габаритні розміри, (мм.) 1000



1000



1400.

Проводячи лабораторні дослідження в ДПДГ “Кутузівка”, Харківської

області Інституту тваринництва НААНУ на 6-ти режимах роботи:

Режим роботи №1, №2, до складу якого входили такі компоненти:

1.Ячмінь-40%, 2.Пшениця-30%, 3.Овес-30%.

Режим роботи №3, №4, до складу якого входили такі компоненти:

1.Пшениця-40%, 2.Ячмінь-40%, 3.Горох-20%.

Режим роботи №5, №6, до складу якого входили такі компоненти:

1.Горох-30%, 2.Пшениця-45%, 3.Ячмінь-25%.

Робочу суміш завантажували в вертикальний кормозмішувач

задопомогою завантажувального шнека вагою m-50-60(кг), який змонтований

на вагах електронних, засипаючи власноручно в оглядове вікно 1%-

контрольний компонент(окрашений товарний ячмінь), задавали час на

змішування зерносуміші, а також при вивантаженні через рівні проміжки часу

відбирали n-15 проб в трьох повторностях на лабораторний аналіз.

Для оцінки якості подрібнення компонентів комбікорму вибрано модуль

крупності розмелу (М), який визначається методом ситового аналізу за

формулою:

100

5,35,25,15,0

3210

PPPP

















; (1)

де Р

- залишок на дні аналізатора, %;

, Р

- залишок на ситах з отворами діаметром 1, 2, 3 мм, (%).

„Правилами організації і ведення технологічного процесу виробництва

комбікормової продукції” визначено три системи модуля крупності (в мм):

крупний – 2,60…1,80;

середній – 1,80…1,00;

дрібний – 1,00…0,20.

Ефективність змішування компонентів комбікорму оцінювали по

коефіцієнту варіації (Vc) розподілу ключового компонента в мікрооб’ємах

суміші за формулою:

)(

100











; (2)

де Хі - значення вмісту ключового компонента в пробі, %;

Х - середньоарифметичне значення вмісту ключового компонента в

суміші, %;

n - число проб.

В стандартах на комбікорми коефіцієнт варіації не встановлено, однак

загально прийнято дотримуватись наступних показників:

Vc < 3% – якість суміші відмінна;

3% < Vc < 7% – добра;