Анотація до роботи:

Влас Н. Є. Обґрунтування параметрів гвинтового циліндричного сепаратора з радіально зміщеними геометричними осями шнеків. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. -Тернопільський державний технічний університет ім. І. Пулюя, Тернопіль, 2004.

Дисертаційна робота присвячена питанням покращення якості очистки коренеплодів шляхом розробки нової конструкції гвинтових циліндричних сепараторів з радіально зміщеними геометричними осями шнеків. Проаналізовано можливі варіанти режимів роботи очисників, розроблено математичну модель процесу очистки коренеплодів при їх імпульсному навантаженні. Проведені польові дослідження дозволяють визначити ступінь відділення ґрунту від коренеплодів при їх імпульсному навантаженні. Виведено рівняння регресії, яке дає можливість оцінити ступінь пошкодження коренеплодів залежно від швидкості ударного контакту та маси коренеплоду. На основі експериментальних досліджень встановлено процент втрат, пошкодження та забруднення коренеплодів.

1. У дисертаційній роботі вперше вирішується наукова задача, яка полягає у визначені основних параметрів роботи сепаратора з метою покращення ступеня сепарації коренеплодів, зниження рівня їх пошкодження та забруднення. Процес очистки вороху цукрових буряків із застосуванням традиційних шнекових очисників не забезпечує ефективної сепарації, тому вдосконалення робочих органів очисників бурякозбиральних машин залишається актуальним на даному етапі розвитку сільськогосподарської техніки.

2. Вперше на основі математичного моделювання процесу сепарації коренеплодів при їх імпульсному навантаженні встановлено, що для очистки основної маси ґрунту необхідно 1-2 імпульси, ще 2-3 імпульси необхідно для струшування невеликих часточок ґрунту і на завершальному етапі слід застосувати падіння коренеплоду із висоти 1...1,5 м на пруткове полотно, або вийти на швидкість взаємодії.

3. Теоретичними дослідженнями процес сепарації коренеплодів визначено: осі обертання розвідних гвинтових циліндричних елементів повинні бути зміщені відносно геометричної осі на величину ексцентриситету = 3...12 мм, ексцентриситети звідних гвинтових циліндричних елементів розміщені в однакових положеннях або зміщені один відносно одного на 90 - 180. Вісь обертання перекидного вальця відносно площини розміщення звідних і розвідних шнеків піднята на висоту =30...60 мм, а вісь обертання консольних вальців піднята відносно площин розміщення звідних шнеків на висоту .

4. Розроблена конструкція покращує процес сепарації коренеплодів та зменшує матеріалоємність пристрою. За результатами експериментальних досліджень визначені раціональні параметри та режими роботи очисника: діаметр циліндричних вальців рівний D = 0,18 м; зазор між валами = 0,045 м; крок вальця = 0,25 м; висота рифа = 0,03 м; кількість обертів циліндричних вальців 160 – 250 об/хв; величина ексцентриситету > 4мм.

5. За результатами експериментальних досліджень встановлено, що ступінь відділеного ґрунту при імпульсному навантаженні коренеплодів з різними типами робочих органів є у всіх випадках вищий для дрібних буряків порівняно з крупними в середньому в 1,67 разів. При очистці коренеплодів останнім доцільно надавати незначні імпульсні навантаження до 2 кгм/с, а частота їх повторювань 8-10 разів (при вологості грунту 14 - 16 %) і 6-7 разів при вологості 18 %.

6. Згідно результатів проведених досліджень встановлено, що модернізований очисник покращує процес очистки коренеплодів при цьому: втрати становлять 0,22 % - 0,95 %, відсоток пошкодження коренеплодів складає 5,2 % - 10 % та відсоток забруднення від 1,9 % і не більше 6,2 %. Відсоток втрат коренеплодів є прийнятним при е > 4 мм, h > 35 мм. Відсоток пошкодження коренеплодів знаходиться в прийнятних межах при зміні факторів 35 < h < 55; 4 < е < 12. Раціональними при забрудненні є параметри ексцентриситету і зазору в межах 4< е < 12, h > 45 мм.

7. Розроблена оптимізаційна модель сепаратора з радіально зміщеними геометричними осями шнеків із використанням умови Куна-Таккера на основі вирішення задач нелінійного програмування функцій Лагранжа. На основі аналізу всіх можливих варіантів функції обмеження розроблено блок- схему алгоритму оптимізації та елементи програмного забезпечення для визначення оптимальних конструктивних і технологічних параметрів з побудовою номограми оптимізації.

8. Проведено випробування модернізованого очисника (Патент № 40286А), які підтвердили його перевагу над базовим очисником коренезбиральної машини МКП –4. В результаті проведених досліджень на Львівській МВС встановлено, що величина домішок для серійної машини становить 8,9 % проти 6,4 % для модернізованої, втрати 1,3 % для серійної проти 1 % для модернізованої.

9. Розроблена інженерна методика проектування гвинтового циліндричного сепаратора, що забезпечує зменшення його маси в порівнянні з існуючими на 15...22 % і покращує динамічні параметри сепаратора. Технічна новизна розробок захищена 3 – ма патентами України на винаходи. Очікуваний річний економічний ефект від застосування гвинтового циліндричного сепаратора з радіально зміщеними геометричними осями шнеків складає 7150 грн.

Публікації автора:

1. Вивюрка Н.Є. Дослідження інтенсивності відділення грунту від коренеплодів при імпульсному їх навантаженні // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст. ЛДТУ. – Вип. 10. – Луцьк: Ред. – вид. відділ ЛДТУ, 2002. – С. 64 – 69.

2. Гевко Б. М., Вивюрка Н. Є. Конструкторсько – технологічні схеми сепараційних робочих органів бурякозбиральних машин // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – Тернопіль: ТДТУ, 2000. – Том 5 (№3). – С. 28 – 33 (особистий внесок – запропонувала конструктивні схеми очисників коренеплодів).

3. Гевко І. Б., Вивюрка Н. Є. Дослідження шнекових очисників коренеплодів зі зміщеною віссю обертання // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст., Вип. 8. – Луцьк: Ред. – вид. відділ ЛДТУ, 2001. – С. 82 – 90 (особистий внесок – запропонувала схему взаємного розміщення коренеплоду та вальців).

4. Ткаченко І. Г., Вивюрка Н. Є. Результати експериментальних досліджень з визначення ступеня відділення грунту від коренеплодів при їх імпульсному навантаженні // Вісник аграрної науки Причорномор’я. Вип. 4, 2002. – С. 133 – 138 (особистий внесок – провела експериментальні дослідження).

5. Гевко І. Б., Вивюрка Н. Є. Стенд для дослідження характеристик гвинтових транспортно – технологічних механізмів // Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст., Вип. 10. – Луцьк: Ред. – вид. відділ ЛДТУ, 2002. – С. 74–80 (особистий внесок – запропонувала схему стенда гвинтового циліндричного сепаратора).

6. Гевко Б. М., Вивюрка Н. Є. Результати експериментальних досліджень з визначення ступеня пошкодження коренеплодів при їх взаємодії з гладкими поверхнями очисників // Вісник аграрної науки Причорномор’я. Спеціальний випуск 4 (18). Том 1. – Миколаїв: МДАУ, 2002 – С. 115 – 120 (особистий внесок – вивела рівняння регресії пошкодження коренеплодів залежно від маси коренеплодів та швидкості ударної взаємодії).

7. Гевко І. Б., Вивюрка Н. Є. Оптимізація конструктивних параметрів шнекового очисника зі зміщеною віссю обертання // Науковий вісник Національного аграрного університету. Вип. 60. – К.: НАУ, 2003. – С. 150 – 155 (особистий внесок – запропонувала методику проведення оптимізації).

8. Гевко І. Б., Вивюрка Н. Є. До визначення режимів роботи циліндричного шнекового очисника зі зміщеною віссю обертання // Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Том 15.- Київ: Видавничий центр НАУ, 2003 – С. 292 – 297 (особистий внесок – запропонувала можливі варіанти режимів роботи шнекового очисника).

9. Гевко І. Б., Вивюрка Н. Є. Результати експериментальних досліджень гвинтових циліндричних сепараторів зі зміщеною віссю обертання // Механізація і енергетика сільського господарства. Том 6.- Київ: Видавничий центр НАУ, 2003. – С. 340 – 345 (особистий внесок – запропонувала конструктивно – компонувальну схему лабораторної установки для дослідження технологічного процесу сепарації коренеплодів гвинтовим циліндричним сепаратором).

10. Ткаченко І. Г., Вивюрка Н. Є. Математичне моделювання динаміки очищення коренеплодів при їх падінні на робочу поверхню // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. Вип. 20. – Харків, 2003. – С. 198 – 202 (особистий внесок – запропонувала розрахункову схему для моделювання процесу падіння коренеплоду на робочу поверхню).

11. Патент України № 40286А на винахід, МКИ В 65G33/165. Транспортно- очисний пристрій коренеплодів / Гевко І.Б., Вивюрка Н.Є. Бюл. №6, 2001 (особистий внесок – запропонувала конструктивну схему робочого органу гвинтового циліндричного сепаратора).

12. Патент України № 49468А на винахід МКИ А 01D33/08 “Шнековий очисник- сортувальник”/ Гевко І.Б., Паньків М.Р, Вивюрка Н.Є. Бюл. № 9, 16.09.2002 (особистий внесок – провела опис конструктивної схеми удосконаленого очисника вороху коренеплодів).

13. Патент України № 61351А на винахід, МКИ В65G33/16. Стенд для дослідження характеристик гвинтових подавальних механізмів / Гевко Ів.Б., Гевко Іг. Б., Вивюрка Н.Є. Бюл. №6, 2003 (особистий внесок – запропонувала схему стенда).

14. Вивюрка Н.Є. Дослідження характеристик гвинтових сепараторів коренеплодів // Матеріали сьомої наукової конференції Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 22-24 квітня, 2003.- Тернопіль: ТДТУ. – с. 41.

15. Ткаченко І.Г., Вивюрка Н.Є. Стенд для дослідження гвинтових сепаруючих механізмів // Матеріали 6-го міжнародного симпозіуму українських інженерів-механіків у Львові, 21-23 травня, 2003.- Львів: Національний університет “Львівська політехніка”.

АНОТАЦІї