Search academic texts

Registration Number

0825U002529, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 133, Галузеве машинобудування

Date

18-08-2025

popup.evolution

o

Title

Justification of the parameters of a potato harvesting machine with a combined active ploughshare

Author

Ivan Holovetskyi,

popup.head Andrii Babiі
popup.opponent Volskiy Volodymyr
popup.opponent Serhii H. Hrushetskyі
popup.review Ihor Tkachenko
popup.review Taras Dovbush

Description

У дисертаційній роботі вирішено наукове завдання підвищення ефективності збирання картоплі при обґрунтуванні параметрів комбінованого активного лемеша в системі однорядного картоплекопача. Для реалізації мети дисертаційного дослідження у роботі поставлені та вирішені наступні задачі: продено аналіз конструктивних особливостей однорядних картоплекопачів, їх підкопуючих робочих органів, та на цій основі запропоновано удосконалену конструкцію комбінованого активного лемеша з розширеними можливостями щодо підкопування та транспортування бульбоносного пласту ґрунту; розроблено теоретичні моделі для визначення кінематичних параметрів багатоланкового механізму лемеша та досліжено умови направленого руху частинки бульбоносного пласта на його коливній площині; розроблено модель для дослідження приведеного моменту інерції механізму приводу вібраційного лемеша картоплекопача; розроблено модель для визначення енергетичних затрат на процес відділення та підкопування бульбоносного пласту ґрунту; виготовлено однорядну картоплезбиральну машину з вібраційним лемешем та активними боковинками, проведено її польові випробування, зроблено оцінку якісних показників роботи; складено план та проведено експериментальні дослідження щодо визначення тягового опору та споживаної потужності для приводу робочих органів картоплекопача. Об’єктом дослідження є процес підкопування картопляної грядки комбінованим активним лемешем в системі однорядного картоплекопача. Предметом дослідження є взаємозв’язки між кінематичними, конструктивними та енергетичними параметрами активного комбінованого лемеша при підкопуванні пласта ґрунту картопляної грядки. Науковим результатом дисертаційного дослідження є отримання якісно нових теоретичних залежностей, на основі яких отримано раціональні конструктивні та кінематичні параметри комбінованого активного лемешем в системі однорядного картоплекопача, що дозволило підвищити ефективність підкопування картоплі. На цій підставі вперше розроблено: теоретичну модель, яка описує кінематику багатоланкового механізму лемеша з активними боковинками та дозволяє досліджувати умови направленого руху частинки бульбоносного пласта на його коливній площині; математичні моделі для визначення енергетичних затрат на процес відділення та підкопування бульбоносного пласту ґрунту комбінованим активними лемешем; отримали подальший розвиток теоретичні залежності для дослідження приведеного моменту інерції механізму приводу вібраційного лемеша картоплекопача. У першому розділі виконано аналіз існуючих конструкцій картоплекопачів. Такі системи мають обмежену функціональність і ефективність у складних умовах. Запропоновано нову конструкцію активного лемеша, оснащеного регульованими підвісами, активними боковинками й зрівноважувальним маховиком, що забезпечує стабільну роботу механізму. У другому розділі розроблено кінематичну схему вібраційного лемеша, побудовано графоаналітичні моделі, що описують переміщення його елементів. Встановлено умови спрямованого руху частинок ґрунту залежно від частоти, амплітуди, кута нахилу лемеша та довжин підвісів. Побудовано модель, яка описує закон руху та дозволяє визначити приведений момент інерції приводу. У третьому розділі виготовлено дослідний зразок картоплекопача з комбінованим активним лемешем. Встановлено робочі параметри: швидкість руху агрегату 0,83–1,4 м/с; амплітуда коливань – 5,5–17,3 мм; нахил лемеша – 120–160; продуктивність – 0,21–0,35 га/год. Проведено експерименти типу 3², складено відповідну матрицю й записано рівняння регресії. У четвертому розділі описано методику польових досліджень. Визначено тяговий опір (7,59–10,27 кН) та потужність приводу (4,55–6,15 кВт) залежно від частоти й амплітуди коливань. Проведено локальну оптимізацію параметрів налаштування машини. У п’ятому розділі досліджено динаміку приводу. Встановлено, що застосування маховика замість ексцентрикового вала зменшує нерівномірність інерційного моменту в 7–8 разів, покращуючи рівномірність роботи. Побудовано моделі взаємодії активних боковинок із ґрунтом, визначено зусилля їх проникнення, а також енергетичні показники процесу підкопування. Встановлено, що активний леміш знижує зусилля підкопування на 25,3% порівняно з пасивним. Розбіжність теоретичних і експериментальних значень тягового опору становить лише 7,3%, а похибка оцінки потужності – 6,9%, що свідчить про вірогідність моделей.

popup.nrat_date

2025-06-26