Математична модель гідравлічного привода різака для відокремлення та вивантаження блок-порції корму від кормового моноліту

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ГІДРАВЛІЧНОГО ПРИВОДА РІЗАКА ДЛЯ ВІДОКРЕМЛЕННЯ ТА ВИВАНТАЖЕННЯ БЛОК-ПОРЦІЇ КОРМУ ВІД КОРМОВОГО МОНОЛІТУ

MATHEMATICAL MODEL OF THE HYDRAULIC CUTTER DRIVE FOR CUTTING AND UNLOADING THE BLOCK-PORTION OF FEED FROM THE FEED MONOLITH

Сторінки: 189-195. Номер: №5, 2022 (313)  
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-313-5-189-195
Автори:
РУТКЕВИЧ Володимир
Вінницький національний аграрний університет
ORCID ID: 0000-0002-6366-7772
e-mail: v_rut@ukr.net
КУШНІР Віталій
Вінницький національний аграрний університет
e-mail: v_Kushnir@gmail.com
ГАНЖА Вадім
Вінницький національний аграрний університет
e-mail: v.Ganzha@gmail.com
VRUTKEVYCH Volodymyr, KUSHNIR Vitaly, GANZHA Vadim
Vinnytsia National Agrarian University

 Анотація мовою оригіналу

Розглядається питання підвищення ефективності і якості відокремлення та вивантаження блок-порції стеблового корму від кормового моноліту в траншейному сховищі. Проаналізовано сучасні тенденції розвитку обладнання для вивантаження стеблового корму з траншейних сховищ.  Представлено принципово нову конструктивно-технологічну схему різака для відокремлення та вивантаження блок порції від кормового моноліту, що дозволяє виконувати процес вивантаження стеблового корму з траншейних сховищ згідно з зоотехнічних вимог та з врахуванням змінного технологічного навантаження на робочих органах різака. Зазначені основні переваги використання гідравлічного привода на даного роду обладнанні та визначений недолік: окремі непов’язані між собою гідродвигуни привода різального механізму відокремлювача та гідроциліндра приводів подачі, що призводять до використання гідродвигунів завищеної потужності.
Розроблено гідравлічний привод та математичну модель гідропривода різака для відокремлення та вивантаження силосу з траншейних сховищ, що дозволяє узгодити роботу привода ножового механізма з його подачою. Використання запропонованого гідравлічного привода забезпечить  оптимальну подачу ножового механізму і захист гідромотора від перевантаження. Це зумовлене тим, що при відрізанні стеблового корму від кормового моноліту  виникають умови (промерзання, змінність фракційного складу та вологості корму,  попадання сторонніх предметів та інше), коли необхідно регулювати подачу ножового механізму.
Дана задача вирішується завдяки тому, що  рідина, яка нагнітається насосом, рівномірно розподіляється об’ємним роздільником потоку між  гідромотором привода ножового механізму і поворотним гідроциліндром подачі ножового механізму. Керування подачею ножового механізму при необхідності   здійснюється  регульованим дроселем, який частково відводить рідину в бак з нагнітальної порожнини лінії поворотного гідроциліндра.
Ключові слова: силос, траншея, робочий орган, гідравлічний привод, математична модель, гідроциліндр, гідромотор, змінне навантаження.

 Розширена анотація англійською  мовою

The question of improving the efficiency and quality of separating and unloading a block portion of stem fodder from a fodder monolith in a trench storage is under consideration. Modern trends in the development of equipment for unloading stalk fodder from trench storages are analyzed. A fundamentally new design and technological scheme of the cutter for separating and unloading a portion block from a fodder monolith is presented, which allows for the process of unloading stem fodder from trench storages in accordance with zootechnical requirements and taking into account the variable technological load on the working organs of the cutter. The main advantages of using a hydraulic drive on this type of equipment and a certain disadvantage are indicated: separate hydraulic motors of the drive of the cutting mechanism of the separator and the hydraulic cylinder of the feed drives, which lead to the use of hydraulic motors of overpowered power.
A hydraulic drive and a mathematical model of the hydraulic drive of the cutter for the separation and unloading of silage from trench storages have been developed, which allows you to coordinate the operation of the drive of the knife mechanism with its feed. The use of the proposed hydraulic drive will ensure optimal feeding of the knife mechanism and protection of the hydraulic motor from overload. This is due to the fact that when cutting off the stem forage from the forage monolith, conditions arise (freezing, variability of the fractional composition and moisture content of the forage, ingress of foreign objects, etc.) when it is necessary to adjust the feed of the knife mechanism.
This task is solved due to the fact that the liquid pumped by the pump is evenly distributed by the volumetric flow divider between the hydraulic motor of the blade mechanism drive and the rotating hydraulic cylinder of the blade mechanism feed. If necessary, the feed of the knife mechanism is controlled by an adjustable throttle, which partially diverts the liquid to the tank from the injection cavity of the line of the rotary hydraulic cylinder.
Key words: silo, trench, working body, hydraulic drive, mathematical model, hydrocylinder, hydromotor, change of drive.

Література

1. Ratushna Методичні підходи  до  створення  нової  сільськогосподарської  техніки  у відповідності  з  вимогами  ринку  наукоємної  продукції / N. Ratushna,  I. Mahmudov, A.  Kokhno // MOTROL.  – 2007.  – № 9А. C. 119–123.
2. Руткевич В.С. Адаптивний гідравлічний привод блочно-порційного відокремлювача консервованого корму / В.С. Руткевич // Техніка, енергетика, транспорт АПК. – – № 4(99). – С. 108–113.
3. Фінкельштейн З.Л. Експлуатація, обслуговування  та  надійність гідравлічних машин і гідроприводів : навч. посіб.  / Фінкельштейн  З.Л., Андренко П.М.,  Дмитрієнко О.В. – Харків : Видавничий центр. НТУ “ХПІ”, 2014. – 308 с.
4. Руткевич В.С. Інноваційні засоби для вивантаження стеблових кормів з траншейних сховищ / В.С. Руткевич, В.П. Кушнір, О.О. Остапчук // Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки. – 2022. – № 1 (305). – C. 261–269.
5. Іванов М.І. Підвищення експлуатаційної ефективності блочно-порційного вивантажувача консервованих кормів шляхом гідрофікації привода робочих органів / М.І. Іванов, С.А. Шаргородський,
   В. С. Руткевич // Промислова гідравліка і пневматика. – 2013. – № 1 (39). – C. 91–96.
6. Шмат С. І. Тенденції сталого розвитку сучасного сільськогосподарського машинобудування в Україні і за рубежем [Електронний Ресурс] / С. І. Шмат, П. Г. Лузан, С. В. Колісник // КНТУ. – – Режим доступу : http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/handle/123456789/4971
7. Shargorodskiy S. Investigation of drive power of the mechanism for separation of stem feed from feed monolith / Shargorodskiy, V. Rutkevych // Slovak international scientific journal. – 2021. – № 54. – Р. 10–20.
8. Ivanov M.I. Research on the block-portion separator parameters influence on the adjustment range of operating elements speed / M.I. Ivanov, V.S. Rutkevych, O.M. Kolisnyk, I.O. Lisovoy // INMATEH – Agricultural Engineering. – 2019. – I,  № 1 (57). – P. 37–44.
9. Руткевич В.С. Математичне моделювання роботи гідравлічного привода секцій широкозахватного культиватора з послідовним спрацюванням гідроциліндрів / В.С. Руткевич // Техніка, енергетика, транспорт АПК. – – № 2 (101). – C. 37–47.
10. Rutkevych V. Numerical simulation of the liquid distribution problem by an adaptive flow distributor / V. Rutkevych, I. Kupchuk, V. Yaropud, V. Hraniak, S. Burlaka // Przegląd Elektrotechniczny. – 2022. – № 2 (98). – P. 64–69.

References

1. Ratushna Metodychni pidkhody  do  stvorennia  novoi  silskohospodarskoi  tekhniky  u vidpovidnosti  z  vymohamy  rynku  naukoiemnoi  produktsii / N. Ratushna,  I. Mahmudov, A.  Kokhno // MOTROL.  – 2007.  – № 9A. C. 119–123.
2. Rutkevych V.S. Adaptyvnyi hidravlichnyi pryvod blochno-portsiinoho vidokremliuvacha konservovanoho kormu / V.S. Rutkevych // Tekhnika, enerhetyka, transport APK. – 2017. – № 4(99). – S. 108–113.
3. Finkelshtein L. Ekspluatatsiia, obsluhovuvannia  ta  nadiinist hidravlichnykh mashyn i hidropryvodiv : navch. posib.  / Finkelshtein  Z.L., Andrenko P.M.,  Dmytriienko O.V. – Kharkiv : Vydavnychyi tsentr. NTU “KhPI”, 2014. – 308 s.
4. Rutkevych V.S. Innovatsiini zasoby dlia vyvantazhennia steblovykh kormiv z transheinykh skhovyshch / V.S. Rutkevych, V.P. Kushnir, O.O. Ostapchuk // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2022. – № 1 (305). – C. 261–269.
5. Ivanov M.I. Pidvyshchennia ekspluatatsiinoi efektyvnosti blochno-portsiinoho vyvantazhuvacha konservovanykh kormiv shliakhom hidrofikatsii pryvoda robochykh orhaniv / M.I. Ivanov, S.A. Sharhorodskyi, S. Rutkevych // Promyslova hidravlika i pnevmatyka. – 2013. – № 1 (39). – C. 91–96.
6. Shmat S. I. Tendentsii staloho rozvytku suchasnoho silskohospodarskoho mashynobuduvannia v Ukraini i za rubezhem [Elektronnyi Resurs] / S. I. Shmat, P. H. Luzan, S. V. Kolisnyk // KNTU. – 2010. – Rezhym dostupu : http://dspace.kntu.kr.ua/jspui/handle/123456789/4971
7. Shargorodskiy S. Investigation of drive power of the mechanism for separation of stem feed from feed monolith / S.Shargorodskiy, V. Rutkevych // Slovak international scientific journal. – 2021. – № 54. – R. 10–20.
8. Ivanov M.I. Research on the block-portion separator parameters influence on the adjustment range of operating elements speed / M.I. Ivanov, V.S. Rutkevych, O.M. Kolisnyk, I.O. Lisovoy // INMATEH – Agricultural Engineering. – 2019. – I,  № 1 (57). – P. 37–44.
9. Rutkevych V.S. Matematychne modeliuvannia roboty hidravlichnoho pryvoda sektsii shyrokozakhvatnoho kultyvatora z poslidovnym spratsiuvanniam hidrotsylindriv / V.S. Rutkevych // Tekhnika, enerhetyka, transport APK. – – № 2 (101). – C. 37–47.
10. Rutkevych V. Numerical simulation of the liquid distribution problem by an adaptive flow distributor/ V. Rutkevych, I. Kupchuk, V. Yaropud, V. Hraniak, S. Burlaka // Przegląd Elektrotechniczny. – 2022. – № 2 (98). – P. 64–69.