Budzanivskyi, M.
(2023).
Development of the theory of root crop head cleaner movement in the longitudinal-vertical plane mounted behind a wheeled tractor.
Machinery & Energetics,
14(4),
9-22.
https://doi.org/10.31548/machinery/4.2023.09
Актуальність розробки аналітичних методів для вивчення стійкості руху очисників коренеплідних культур на тракторах виникає з необхідності покращення ефективності і якості очищення головок коренеплодів, оскільки від цього залежить якість кінцевого продукту та його товарні властивості. Метою даного дослідження є підвищення стійкості руху очисника, шляхом побудови математичної моделі його коливального руху у повздовжньо-вертикальній площині, та її числового розв’язування для визначення впливу параметрів у відповідь на зовнішній збурювальний вплив. Для виконання поставленої мети була розроблена нова теорія руху очисника головок коренеплодів у повздовжньо-вертикальній площині, навішеного позаду колісного трактора, під дією збурювального впливу нерівностей повздовжнього профілю поверхні ґрунту на амплітудні та фазові частотні характеристики його кутових коливань. Шляхом проведених на персональному комп’ютері числових розрахунків знайдені умови, за якими підвищення стійкості руху очисника у зазначеній площині буде в разі, коли коефіцієнт жорсткості пневматичних шин копіювальних коліс буде мати значення
315 kN×m–1. Такий результат забезпечується тоді, коли тиск у шинах пневматичних коліс буде 135 kPа. Що стосується демпфувальних характеристик шин пневматичних копіювальних коліс, які визначаються коефіцієнтом , то встановлено, що при його зміні від 350 N×s×m–1 до 1350 N×s×m–1 має місце інваріантність запізнення реакції очисника на збурювальний вплив при зміні його частот від 0 до 24 s–1. Також встановлено, що вплив геометричних розмірів очисника, є несуттєвим у діапазоні частот коливань ординат повздовжнього профілю нерівностей поверхні ґрунту від 0 до 24 s–1. Це випливає з характерів змін отриманих амплітудно-частотних та фазово-частотних характеристик. Методика побудови математичної моделі плоскопаралельного коливального руху очисника може бути використаною при аналогічних аналітичних дослідженнях інших задньонавішених на колісний агрегатуючий трактор сільськогосподарських машин
нерівності ґрунту, еквівалентна схема, коливання, диференціальні рівняння, амплітудно-частотні, фазово-частотні характеристики
[1] Beloev, H., Adamchuk, V., Kaletnik, G., & Bulgakova, O. (2021). The basis of scientific research in the field of agricultural engineering. Ruse: Academic Publishing House Ruse University.
[2] Beloev, H., Kaletnik, H., Adamchuk, V., & Delikostov, T. (2022). Theoretical basis aggregation of plows. Sofia: Prof. Marin Drinov Publishing House of Bulgarian Academy of Sciences.
[3] Berezhenko, E. (2020). Analysis of methods for harvesting haulm root crops and designs of harvest modules. Innovative Solutions in Modern Science, 38(2), 46-54. doi: 10.26886/2414-634X.2(38)2020.4.
[4] Budzanivskyi, M. (2022). Mathematical modelling of oscillations of a machine for cutting tops of root crops. Machinery & Energetics, 13(4), 16-27. doi: 10.31548/machenergy.13(4).2022.16-27.
[5] Bulgakov, V., Adamchuk, V., Holovach, I., & Ihnatiev, Ye. (2017). Mathematical model of the movement of a towed machine for cleaning beet tops residues from root crop heads. Agricultural Science and Practice, 4(1), 3-10. doi: 10.15407/agrisp4.01.003.
[6] Bulgakov, V., Adamchuk, V., Nadykto, V., & Budzanivskyi, M. (2023). Fluctuations dynamics of the root crops cleaner heads from the remnants of tops on the root. Bulletin of Agricultural Science, 101(2), 43-52. doi: 10.31073/agrovisnyk202302-06.
[7] Deng, L., Yan, W., & Zhu, Q. (2016). Vehicle impact on the deck slab of concrete box-girder bridges due to damaged expansion. Journal of Bridge Engineering, 21(2). doi: 10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000796.
[8] Friedl, R., & Mangerig, I. (2017). Dynamic amplification of bridge-expansion-joints considering roughness induced vehicle vibrations. Procedia Engineering, 199, 2651-2656. doi: 10.1016/j.proeng.2017.09.515.
[9] Hevko, R., Brukhanskyi, R., Flonts, I., Synii, S., Klendii, O. (2018). Advances in methods of cleaning root crops. Bulletin of the Transilvania University of Braşov, 11(60)(1), 127-138.
[10] Hevko, R.B., Synii, S.V., Pankiv, M.P., & Varholiak, M.A. (2014). Development and analysis of machine operation for energy saving technologies of root crop harvesting. Bulletin of Engineering Academy of Ukraine, 3-4, 46-52.
[11] Ihnatiev, Ye. (2017) Theoretical modelling of oscillating motion of root crops heads cleaning unit which is rear-mounted on integral arable and row-crop tractor. Mechanization and Electrification of Agriculture, 103(4), 47-56.
[12] Kainuma, H., Aoki, J., Suzuki, T., Oonami, M., & Kamata, M. (2013). Development of potato haulm remover (Part 1) – state of potatoes at harvest and the effects of different haulm removal methods on potato quality. Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery, 75(6), 434-439. doi: 10.11357/jsam.75.434.
[13] Khelemendyk, M.M. (2011). Directions and methods of development of working bodies of agricultural machines. Kyiv: Agrarian Science.
[14] Nadykto, V.T., Kyurchev, V.M., & Kuvachev, V.P. (2020). Use of equipment in the agro-industrial complex. Kherson: OLDI-PLUS, 2020.
[15] Pogorely, L.V., & Tatyanko, N.V. (2004). Beet harvesters: History, design, theory, forecast. Kyiv: Phenix.
[16] Storozhuk, I.M., & Pankiv, V.R. (2015). Research results of harvesting haulm remnants of root crops. INMATEH – Agricultural Engineering, 46(2), 101-108.
[17] Titiwa K.P., Gavino, H.F., Gavino, R.B., & Malamug, V.U. (2019). Development of potato (Solanum Tuberosum L.) haulm cutter. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 301, article number 012009. doi: 10.1088/1755-1315/301/1/012009.
[18] Wang, F. (2021). Optimization and field experiment of an adjustable device for sugar beet digger. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 14(6), 68-74. doi: 10.25165/J.IJABE.20211406.6667.
[19] Yoo, H., Oh, J., Chung, W.-J., Han, H.-W., Kim, J.-T., Park, Y.-J., Park, Y. (2021). Measurement of stiffness and damping coefficient of rubber tractor tires using dynamic cleat test based on point contact model. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 14(1), 157-164. doi: 10.25165/j.ijabe.20211401.5799.
[20] Zheng, E., Zhong, X., Zhu, R., Xue, J., Cui, S., Gao, H., & Lin, X. (2019). Investigation into the vibration characteristics of agricultural wheeled tractor-implement system with hydro-pneumatic suspension on the front axle. Journal of Terramechanics, 186, 14-33. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2019.05.004.