СУЧАСНІ ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ЗАВАНТАЖЕННЯ СИЛОСІВ ЗЕРНОВИМ МАТЕРІАЛОМ ТА ПРОБЛЕМИ ЙОГО ТРАВМУВАННЯ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

СУЧАСНІ ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ЗАВАНТАЖЕННЯ СИЛОСІВ ЗЕРНОВИМ МАТЕРІАЛОМ ТА ПРОБЛЕМИ ЙОГО ТРАВМУВАННЯ

26.08.2024 16:23

[3. Технічні науки]

Автор: Антонець Анатолій Вікторович, кандидат педагогічних наук, доцент, Полтавський державний аграрний університет; Кучеренко Сергій Володимирович, аспірант, Полтавський державний аграрний університет


ORCID:0000-0002-2332-6711 Антонець А.В.

Важливою проблемою сучасного сільського господарства України є збільшення валового виробництва високоякісного зерна Від його кількості і якості залежить продовольча безпека країни і сталий розвиток переробної і харчової промисловості [1].

Для збереження зерна на сучасних елеваторах використовують металеві силоси на бетонній основі. Висота їх обмежується несучою здатністю вантажів і не перевищує 30–60 м. Силоси будуються, як правило, для збільшення потужності підприємства і економії земельних площ. Стінки силосів виготовляються із гофрованої цинкової сталі, це збільшує міцність конструкції і знижує її вагу. Завантажуються силоси зерном за допомогою скребкових транспортерів, котрі знаходяться у верхніх транспортних галереях. Ці транспортери подають зерновий вантаж до завантажувальних отворів силосів. Потрапивши до завантажувального отвору зерно під дією гравітації вільно падає на дно силосу [2].

Під час транспортування зерна до завантажувального отвору силосу і його гравітаційного падіння відбувається зіткнення зернівок зернового вантажу з робочими органами транспортерів, стінками та бетонним дном силосу  і зерновим насипом, що утворюється у середині споруди [3]. 

Відомо, що зерновий вантаж, який падає із вершини силосу не є зв’язаним середовищем, тому його можна розглядати як вертикальний рух окремих зернівок, які падаючи із значної висоти ударяються об стіну та бетонне дно силосу і травмуються [4]. Збільшення висоти падіння зерна на бетонну основу силосу підвищує кількість битих та ушкоджених зернівок, які на початку завантаження накопичуються у нижніх шарах зернового насипу. Встановлено, що збільшення висоти падіння зерна у 3 рази, призводить до підвищення кількості ушкоджених зернівок більше ніж у 8 разів [5].

Заповнення силосів зерновим вантажем включає в себе три головних етапи: підйом зернового вантажу на задану висоту, транспортування зернового вантажу до завантажувальних отворів силосів, завантаження силосів зерном. На кожному із вказаних етапів зерно контактує із робочими органами і може ушкоджуватись. Так при підйомі зернового вантажу норією НЗ–20 ушкодження зерна складає 2–5,6 % [3]. Із збільшенням відстані від головної споруди елеватора до силосів інтенсивність взаємодії зерна з робочими органами скребкових транспортерів збільшується і, як наслідок, кількість і величина травм зростає, тому зерновий вантаж, який транспортується до завантажувальних отворів силосів може мати деякий відсоток уже травмованого зерна [3-5]. 

Гравітаційне завантаження силосів супроводжується ударом зерна об дно, стіну або зерновий насип. Ударна взаємодія ушкодженого і не ушкодженого зерна в середині силосу збільшує кількість травмованого зерна, дуже часто при ударах відбувається ушкодження основної частини зернівки – зародка [6]. Травмоване зерно, менш стійке до зберігання. Отримані під час завантаження травми слугують осередком розвитку шкідливих бактерій і мікробів. Травмоване зерно також має більшу інтенсивність дихання. Даний показник у 1,8 рази перевищує значення не травмованого зерна [6].

На початку завантаження травмоване зерно накопичується в нижніх шарах зернового насипу, і в наслідок інтенсивного дихання відбувається значне виділення тепла і вологи. Це призводить до появи осередків самозігрівання і, як наслідок, до пошкодження або повної загибелі всієї партії зерна, що недопустимо. Під дією динамічних сил травмована маса в нижніх шарах більш ущільнюється, що негативно впливає на міцність травмованого і не травмованого зерна [7]. Крім того в нижніх шарах зерно під дією динамічних сил злежується. Також швидке гравітаційне завантаження силосів зерном впливає на його деформацію і характер ушкодження по всьому об’єму [8].

Описані вище аспекти зберігання та транспортування зернової маси потребують пошуку шляхів контролю швидкості руху зерна для його завантаження без травмування.  Для вирішення даної задачі було запропоновано периферійний відкритий прямий та гвинтовий каналу із двома змінними кутами нахилу розгінної та гальмівної ділянок для можливості контролю швидкості руху зерна [9, 10]. Дослідження руху зерна по даному каналу показали можливість його згруження на переходах між різними ділянками [11]. На нашу думку, для вирішення даної проблеми необхідно зменшити величину кута заломлення між ділянками, наприклад дослідити рух зерна по гвинтовому каналу з трьома  ділянками. Це у свою чергу  потребує розробки відповідної фізико-математичної моделі руху зерна по поверхні даного гвинтового каналу, а також проведення досліджень  параметрів термопружного деформування анізотропних складових даної конструкції.

Література

1. Kong, E, Liu, D., Guo,Х.,Yang, W., Sun, J., Li, Х. Zhan, K., Cui D., Lin, J., & Zhang, A. (2013) Anatomical and chemical characteristic associated with lodging resistance in wheat. The Crop Journal, 1(10), 43–45. doi: 10.1016/j.cj.2013.07.012

2. Самойленко Т.В., Антонець А.В., Арендаренко В.М., Мельник В.І. Моделювання ударної взаємодії зерна з пласкою твердою поверхнею. Інженерія природокористування. Харків : РВВ ХНТУСГ, 2021. №1(19), С. 63-68. doi.org/10.37700/enm.2021.1(19).63 – 68 URL: https://repo.btu.kharkov.ua/bitstream/123456789/978/1/11.pdf 

3. Дерев’янко, Д. А., Сукманюк, О. В., Сарана, В. В., Дерев’янко, О. Д. (2020). Обґрунтування впливу робочих органів зернозбиральних комбайнів на пошкодження і якість насіння. Вісник аграрної науки, 2, 64–71. DOI: 10.31073/agrovisnyk202002-10. 

4. Самойленко Т.В., Арендаренко В.М., Антонець А.В., Кошова О.П. Про ударну взаємодію падаючого зерна пшениці на жорстку бетонну основу силосу. Вісник ПДАА, 2021. № 2. С. 259–265. DOI: 10.31210/visnyk2021.02.34 

5. Самойленко, Т. В., Арендаренко, В. М., Антонець, А. В. (2020). Кінематика руху зерна по спіральному пристрою зі змінним кутом спуску. Вісник Полтавської державної аграрної академії, 1, 267–274. doi: 10.31210/visyk2020.01.31. 

6. Арендаренко В.М.,    Самойленко Т.В.,    Антонець А.В.,    Іванов О.М.,    Япринець Т.С., Флегантов Л.О. Обґрунтування  частоти  співудару  зернівок  у  зерновому  потоку,  що  рухається  у гравітаційній установці. Вісник ПДАА. 2022. No1. С. 201–206.

7. Fraczek, J., Ślipek, Z. (1999) Fatigue strength of wheat grains. Part 1. The analysis of grain deformation at multiple loads. International Agrophysics, 13(1), 93 – 97. URL: http://www.international-agrophysics.org/Fatigue-strength-of-wheat-grains-Part-1-The-analysis-of-grain-deformation-at-multiple,106935,0,2.html  

8. Omarov, A., Müller, P., Tomas, J. (2013) Influence of loading rate on the deformation and fracture behavior of wheat grains. Chemie-Ingenieur-Technik, 85(6), 907-913 doi:https://doi.org/10.1002/cite.201200054

9. Арендаренко, В. М., Антонець, А. В., Савченко, Н. К., Самойленко, Т. В., Іванов, О. М. (2020). Розрахункова модель гравітаційного руху зернового матеріалу в похилому каналі з дискретно змінним кутом нахилу. Вісник Полтавської державної аграрної академії, 4, 273–282. doi: 10.31210/visnyk.2020.04.35. 

10. Arendarenko, V., Antonets, A., Ivanov, O., Dudnikov, I., & Samoylenko, T. (2021). Building an analytical model of the gravitational grain movement in an open screw channel with variable inclination angles. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7 (111)), 100–112. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.235451

11. Антонець, А. В., Флегантов, Л. О., Арендаренко, В. М., Іванов, О. М., & Япринець, Т. С. (2022). Експериментальна перевірка адекватності аналітичної моделі гравітаційного руху зерна у гвинтовому каналі з двома змінними кутами нахилу. Вісник Полтавської державної аграрної академії, 2(2), 277-286.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення