АНАЛІЗ УМОВ І ПРИНЦИПІВ РОЗПОДІЛУ КОМПОНЕНТІВ ОРГАНАМИ ВТОРИННОЇ СЕПАРАЦІЇ КОРЕНЕБУЛЬБОЗБИРАЛЬНИХ МАШИН
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2025-1.34Ключові слова:
вторинна сепарація, коренебульбозбиральні машини, розподіл компонентів, сепараційні органи, вібраційні системи, відцентрові сепаратори, очищення, коренеплоди, забруднення, механічне очищення, ефективність збирання, фізико-механічні властивості, каміння, ґрунт, залишки рослин, технології сепарації, оптимізація умов, втрата матеріалу, якість продукції, аграрне виробництвоАнотація
Коренебульбозбиральні машини є важливими технічними засобами для механізованого збирання коренеплодів, як-от картопля, буряк, морква й інші культури. Одним із ключових етапів роботи цих машин є ефективне розділення компонентів, що складаються з коренеплодів, ґрунту, залишків рослин, каміння й інших домішок. Вторинна сепарація в цих машинах виконує роль очищення від різних забруднювачів і забезпечення більш якісного збирання продукції. Процес розподілу компонентів в органах вторинної сепарації коренебульбозбиральних машин потребує детального аналізу, оскільки від нього залежить не лише якість збирання, але й ефективність роботи машини загалом. Принципи, що лежать в основі вторинної сепарації, базуються на фізико-механічних властивостях компонентів, як-от їхня густина, форма, розміри, а також їхня здатність до руху під впливом сили тяжіння або механічних рухів. Одним з основних методів розподілу компонентів є використання спеціалізованих сепараційних органів, які можуть працювати за різними принципами: відцентрового розподілу, вибіркового просіювання, вібраційного й інших. У коренебульбозбиральних машинах первинне очищення відбувається на перших етапах роботи, коли великі частки ґрунту, каміння й інші забруднення відокремлюються за допомогою сит, решіт або вібраційних механізмів. Однак на другому етапі, під час вторинної сепарації, важливим є розподіл уже більш дрібних часток, як-от залишки ґрунту, які пройшли через решета, а також залишки рослинності. Основними органами, що забезпечують цей процес, є вібраційні системи, механічні сепаратори та відцентрові системи. Вибір відповідних органів і умов для вторинної сепарації залежить від типу коренебульбозбиральної машини, а також від характеру та властивостей суміші, що піддається обробці. Відцентрові сепаратори, наприклад, використовуються для відділення компонентів із різною густиною. Це дозволяє ефективно відокремлювати коренеплоди від більш важких забруднень, як-от каміння. Вібраційні механізми забезпечують додаткову сепарацію завдяки коливанням, які дозволяють більш рівномірно розподіляти матеріал і покращують ефективність очищення. У процесі вторинної сепарації важливо враховувати кілька умов, як-от швидкість руху матеріалу через сепараційні органи, інтенсивність вібрації, кут нахилу робочих поверхонь, а також механічні характеристики коренеплодів і забруднювачів. Наприклад, коренеплоди, як-от картопля, мають схильність до механічних пошкоджень під час контакту із сепараційними поверхнями, тому важливо підібрати оптимальні умови для зменшення механічного впливу. Однією з важливих проблем вторинної сепарації є мінімізація втрат коренеплодів і підвищення чистоти зібраної продукції. Занизька ефективність сепарації може призвести до того, що у продукт потраплятимуть дрібні частки ґрунту або залишки рослин, що знижує якість і товарний вигляд продукції. Тому у процесі проєктування та налаштування корене-бульбозбиральних машин велике значення має точний вибір параметрів, як-от швидкість обертання барабанів, амплітуда вібрації або кут нахилу робочих поверхонь. Іншою важливою умовою є забезпечення стабільності роботи сепараційних органів за різних умов експлуатації. Зміни в умовах роботи, як-от коливання вологості ґрунту чи зміна складу забруднювачів, можуть негативно вплинути на ефективність розподілу компонентів. Для вирішення цієї проблеми розробляються адаптивні системи управління, що дозволяють автоматично коригувати робочі параметри залежно від умов роботи. Отже, аналіз умов і принципів розподілу компонентів в органах вторинної сепарації коренебульбозбиральних машин є важливою складовою частиною для підвищення ефективності збирання та забезпечення високої якості зібраної продукції. Урахування фізико-механічних властивостей компонентів, оптимізація умов роботи сепараційних органів і розроблення інноваційних технологій дозволяють значно покращити продуктивність і знизити витрати на обробку матеріалу, що має велике значення для аграрного виробництва.
Посилання
Горбатюк С.М. Аналіз існуючих схем сепаруючих гірок. Перші наукові кроки – 2023 : збірник наукових праць Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та молодих науковців, 14 квітня 2023 р., м. Кам’янець-Подільський. Кам’янець-Подільський, 2023. С. 19.
Грушецький С.М. Дослідження сепаратора піднімаючо-сходячої дії для коренебульбозбиральних машин. Інженерія природокористування : науковий журнал. 2021. № 2 (20). С. 49–56. https://doi.org/10.5281/zenodo.7262230.
Грушецький С.М. Обґрунтування технологічної схеми роторної коренебульбозбиральної машини та основних параметрів. Інженерія природокористування : науковий журнал. 2022. № 1 (23). С. 60–67. https://doi.org/10.5281/zenodo.6819345.
Грушецький С.М., Корчак М.М., Захаравеч Т.С. Аналіз сепарувально-транспортувальних механізмів для коренебульбозбиральних машин. Інженерія природокористування : науковий журнал. 2021. № 4 (22). С. 63–72. https://doi.org/10.5281/zenodo.6967501.
Грушецький С.М., Підлісний В.В. Аналіз конструкцій та результати досліджень сепараторів картопляного вороху. Сучасний рух науки : тези доповідей VI Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції журналу “WayScience”, 4–5 квітня 2019 р. Дніпро, 2019. С. 274–282.
Модель технологічного процесу коренебульбозбиральних машин / С.М. Грушецький та ін. Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка / за ред. В.В. Іванишина. Кам’янець-Подільський, 2019. № 31 С. 52–60. https://doi.org/10.37406/2706-9052-2019-2-7.
Моделювання та перспективні напрями конструктивно-технологічних схем грудкоруйнуючих робочих органів коренебульбозбиральних машин / В.В. Іванишин та ін. Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка. Кам’янець-Подільський, 2022. № 1 (36). С. 28–35. https://doi.org/10.37406/2706-9052-2022-14.
Плоскі вертикальні криві, які забезпечують постійні тиск і швидкість руху матеріальної точки / В.М. Булгаков та ін. Вібрації в техніці та технологіях : усеукраїнський науково-технічний журнал. 2014. Вип. 1 (73). С. 5–12.
Aliev E., Bandura V., Pryshliak V., Yaropud V., Trukhanska O. Modeling of mechanical and technological processes of the agricultural. INMATEH – Agricultural Engineering. 2018. Vol. 54. № 1. P. 95–104.
Bulgakov V., Nikolaenko S., Adamchuk V., Z. and Olt J. Theory of impact interaction between potato bodies and rebounding conveyor. Agronomy Research. 2018. № 16 (1). P. 52–63. https://doi.org/10.15159/AR.18.037.
Hrushetskyі S., Chaika I. Review of the current state of mechanization of the potato harvesting process. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024. № 3 (2). P. 47–66. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20240302.04.
Hrushetskiy S.M., Yaropud V.M., Duganets V.I., Duganets V.I., Pryshliak V.L. Kurylo, V.M. Research of constructive and regulatory parameters of the assembly working organs for the potato’s harvesting machines. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. Vol. 59. № 3. P. 101–110. https://doi.org/10.35633/inmateh-59-11.
Hrushetskyі S., Rud A., Korchak M., Zamoyskyi S. Evaluation of designs of root and tuber harvesters and ways of their improvement. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024. № 3 (3). P. 21–42. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20240303.03.
Hrushetskyi S., Yaropud V., Kupchuk I., Semenyshena R. The heap parts movement on the share-board surface of the potato. Harvesting machine bulletin of the Transilvania university of Braşov series II: forestry wood Industry agricultural food engineering. Transilvania, 2021. Vol. 14 (63) № 1. Р. 127–140. https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2021.14.63.1.12.
Hutsol T., Firman J., Komarnitsky S. Modelling of the separation process of the potato stack. Agricultural Engineering : czasopismo. Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej, 2017. Vol. 21. № 4. P. 27–35.
Pascuzzi S., Bulgakov V., Santoro F., Sotirios A., Anifantis Olt J., Nikolaenko S. Theoretical study on sieving of potato heap elements in spiral separator. Agronomy Research. 2019. Vol. 17 (1). Р. 33–48. https://doi.org/10.15159/AR.19.073.