Обґрунтування техніко-економічної ефективності використання гвинтових робочих органів зі щіткоподібною еластичною робочою поверхнею
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2022.26.013Анотація
Враховуючи вимогу мінімізації пошкодження під час транспортування насіннєвих зернових матеріалів, проведено техніко-економічне обґрунтування ефективності розроблених конструкцій гвинтових робочих органів з еластичними поверхнями. Встановлено, що шнекові транспортери дають пошкодження під час транспортування зерна в межах 1,2…8,6 %, а його багаторазове проходження по шнеку сприяє значному травмуванню зерна. Встановлено, що орієнтовні втрати середнього фермерського господарства в Україні за рахунок використання традиційних шнеків під час перевантаження насіннєвих зернових матеріалів становлять близько 0,7605 т за рік. Запобігти цим втратам можливо за рахунок розроблених і апробованих гвинтових робочих органів зі щіткоподібною еластичною робочою поверхнею, конструкції яких (зі щіткоподібним елементом та з кріпленням еластичних елементів на торцевій спіралі шнека) і способи їх виготовлення наведено в цій праці.
Виготовлення еластичного гвинтового робочого органа зі щіткоподібним елементом передбачає виконання такої послідовності технологічних операцій: розмітка (відповідно до прийнятого кроку) і свердління отворів по гвинтовій поверхні пустотілого вала; закріплення пустотілих циліндричних трубок в отворах по гвинтовій поверхні пустотілого вала; закріплення в пустотілих циліндричних трубках пучків еластичних щіткоподібних елементів; закріплення на торцевих поверхнях пустотілого вала цапф. Процес виготовлення шнеків з кріпленням еластичних елементів на торцевій спіралі передбачає виконання таких технологічних операцій: свердління свердлильною головкою отворів на торцевій поверхні навитої щільним пакетом на ребро спіралі; калібрування спіралі на заданий крок; жорстке закріплення спіралі із заданим кроком на поверхні пустотілого вала; механічне закріплення в отворах торцевої поверхні спіралі еластичних елементів; закріплення на торцевих поверхнях пустотілого вала цапф.
За проведеними підрахунками витрат на виготовлення еластичних поверхонь гвинтових робочих органів встановлено, що вартість виготовлення еластичного гвинтового робочого органа (довжиною L = 4 м, діаметром D = 96 мм та з кроком Т = 80 мм) зі щіткоподібними елементами становить 971,03 грн, а з кріпленням еластичних елементів на торцевій поверхні спіралі – 880,52 грн. На підставі проведених розрахунків можна зробити висновок, що більший економічний ефект за рахунок зниження травмування зернових одержується за використання гвинтових робочих органів зі щіткоподібними елементами. Згідно з розрахунками, орієнтовний річний економічний ефект для фермерського господарства за використання гвинтових робочих органів зі щіткоподібними елементами порівняно з традиційними становить 3680,08 грн (станом на 01.2022 р.) і 3626,57 грн за використання гвинтових робочих органів із кріпленням еластичних елементів на торцевій поверхні спіралі. Однак, враховуючи те, що гвинтові робочі органи з кріпленням еластичних елементів на торцевій поверхні спіралі забезпечують значно вищу продуктивність порівняно зі шнеком із щіткоподібним елементом (в 1,34…1,5 раза), то їх застосування можна вважати більш пріоритетним.
Посилання
Alferov, S. А., & Napov, A. А. (1981). Mekhanicheskaya povrezhdaemost zerna pri udare. Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo hozjajstva, 3, 50-51.
Aristov, S. A. (1991). Puti snizheniya travmirovaniya zerna pri posleuborochnoy obrabotke. Tekhnika v selskom hozjajstve, 6, 55-56.
Derevianko, D. A. (2018). Mekhaniko-tekhnolohichne obgruntuvannia protsesiv znyzhennia travmuvannia nasinnia zernovykh kultur tekhnichnymy zasobami. (Dis. … d-ra teyhn. nauk). Ternopil.
Fedotova, M., & Trushakov, D. (2020). Zerno ta yoho travmuvannia, abo de naibilshe poshkodzheno zerno. Propozytsiia, 7-8, 156-159.
Hevko, I. B. (1997). Rozrobka i doslidzhennia nyzkochastotnykh prystroiv dlia vykonannia tekhnolohichnykh protsesiv hnuchkymy hvyntovymy konveieramy. (Avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk). Lutsk.
Hevko, I. B., Dovbush, T. A., Tsion, O. P., Dovbush, A. D., & Stanko, A. A. (2021). Syntez hvyntovykh robochykh orhaniv iz elastychnymy poverkhniamy ta rezultaty yih doslidzhen. Silskohospodarski mashyny, 47, 63-72.
Hevko, I. B., Liashuk, O. L., Tsion, O. P., & Stanko, A. A. (2022). Tekhnolohiia vyhotovlennia elastychnykh shnekiv. In Collection of Scientific Papers of the X International Scientific and Technical Conference "Progressive Technologies in Mechanical Engineering RTME-2022" (pp. 69-71). Ivano-Frankivsk; Yaremche.
Hevko, I. B., Oksentiuk, A. O., & Halushchak, M. P. (2008). Orhanizatsiia vyrobnytstva: teoriia i praktika: Pidruchnik. Kyiv: Condor.
Hrabar, I. H., Derevianko, D. A., & Heruk, S. M. (2010). Pravylnist pryiniattya rishen pry vyprobovuvanniakh zernovykh kombainiv, inshoi tekhniky novitnikh tekhnolohii u silskohospodarskomu vyrobnytstvi pry zastosuvanni rozrakhunkovykh modelei dlia minimalnoho travmuvannia zerna. Zbirnyk naukovykh prats Vinnitskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu, 5, 49-53.
Hevko, I., Liashuk, O., Tson, O., Dovbush, T., Zalutskyi, S., & Stanko, A. (2021). Installation for the investigation of screw working bodies with elastic surfaces and the results of their experimental tests. Scientific Journal of TNTU, 103(3), 98-109.
Hevko, R. B., Zalutskyi, S. Z., Tkachenko, I. G., & Klendiy, O. M. (2015). Development and investigation of reciprocating screw with flexible helical surface. INMATEH - Agricultural Engineering, 46(2), 133-138.
Hevko, R., Dzyadykevych, Y., Tkachenko, I., & Zalutskyi S. (2016). Parameter justification for interworking relationship of elastic screw operating element with grain material. Scientific Journal of TNTU, 81(1), 70-76.
Holovach, I. V., Derevianko, D. A., & Derevianko, O. D. (2016). Znyzhennia travmuvannia nasinnia pry zastosuvanni humovykh materialiv ta vdoskonalennia ochystok. Vseukrainskyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal VNAU, 3 (95), 26-30.
Krop, L. I. (1974). Obrabotka i hranenie semennogo zerna. Moscow: Colossus.
Kulikivskyi, V. L., Paliichuk, V. K., & Borovskyi, V. M. (2017). Travmuvannia zernovoho materialu hvyntovymy robochymy orhanamy shnekovykh zhyvylnykiv. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn, 47(1), 124-131.
Merchalova, M. E. (1992). Snizhenie travmirovaniya zerna pshenitsyi za schet sovershenstvovaniya tehnologicheskogo protsessa ego posleuborochnoy obrabotki. (Avtoref. dis. … kand. tehn. nauk). Voronezh: VGAU.
Opalko, V., Shatrov, R., Shysh, A., & Marchenko, V. (2017). Mekhanichne travmuvannia zerna pislya zbirannia. Ahroexpert, 2, 48-52.
Rohatynskyi, R. M. (1997). Mekhaniko-tekhnolohichni osnovi vzaiemodii shnekovykh robochykh orhaniv iz syrovynoiu silskohospodarskoho vyrobnytstva. (Dis. … d-ra tekhn. nauk). Kyiv.
Skrypnyk, I. O., Pisarkova, I. O., & Petrenko, M. M. (2018). Mekhanichne travmuvannia nasinnia. Konstruiuvannya, vyrobnitstvo ta ekspluatatsiia silskohospodarskykh mashyn, 48, 143-153.
Tarasenko, A. P. (2003). Snizhenie travmirovaniya semyan pri uborke i posleuborochnoy obrabotke. Voronezh: FGOU VPO VTAU.
Zalutskyi, S. Z. (2018). Obgruntuvannia parametriv shnekiv z robochoiu elastychnoiu poverkhneiu dlia transportuvannia silskohospodarskykh materialiv. (Dis. … kand. tekhn. nauk). Ternopil.
