Чисельне моделювання роторної косарки для заготівлі стеблових кормів

Abstract

У роботі розглянуто актуальну проблему удосконалення процесів скошування трав для заготівлі стеблових кормів, що мають вирішальне значення у формуванні кормової бази тваринництва України. Проведено аналіз сучасного стану кормовиробництва в країні, визначено основні тенденції та проблеми, пов’язані з якістю та обсягами кормів. Окрему увагу приділено технологіям заготівлі сіна, сінажу та силосу, а також оцінці технічних засобів, що використовуються для скошування трав, їхнім перевагам та недолікам. У роботі виконано аналітичні дослідження процесу роботи косарки: визначено сили різання стебел, встановлено взаємозв’язок між швидкістю руху машини та рівномірністю зрізу, розраховано продуктивність обладнання. Для уточнення характеристик процесу застосовано чисельне моделювання: побудовано 3D-модель, сформовано обчислювальну сітку, обрано фізичні моделі взаємодії ножа з рослинною масою та проведено візуалізацію динаміки зрізу стебел. Результати моделювання дали змогу оцінити вплив конструктивних і режимних параметрів косарки на якість зрізу та ефективність роботи. На основі проведених досліджень розроблено рекомендації щодо удосконалення конструкції косарки з метою підвищення продуктивності та зниження енергетичних витрат. У роботі також висвітлено питання охорони праці та безпеки у надзвичайних ситуаціях під час експлуатації косарок, а також виконано розрахунок економічної ефективності запропонованих технічних рішень. U roboti rozghlianuto aktualnu problemu udoskonalennia protsesiv skoshuvannia trav dlia zahotivli steblovykh kormiv, shcho maiut vyrishalne znachennia u formuvanni kormovoi bazy tvarynnytstva Ukrainy. Provedeno analiz suchasnoho stanu kormovyrobnytstva v kraini, vyznacheno osnovni tendentsii ta problemy, poviazani z yakistiu ta obsiahamy kormiv. Okremu uvahu prydileno tekhnolohiiam zahotivli sina, sinazhu ta sylosu, a takozh otsintsi tekhnichnykh zasobiv, shcho vykorystovuiutsia dlia skoshuvannia trav, yikhnim perevaham ta nedolikam. U roboti vykonano analitychni doslidzhennia protsesu roboty kosarky: vyznacheno syly rizannia stebel, vstanovleno vzaiemozviazok mizh shvydkistiu rukhu mashyny ta rivnomirnistiu zrizu, rozrakhovano produktyvnist obladnannia. Dlia utochnennia kharakterystyk protsesu zastosovano chyselne modeliuvannia: pobudovano 3D-model, sformovano obchysliuvalnu sitku, obrano fizychni modeli vzaiemodii nozha z roslynnoiu masoiu ta provedeno vizualizatsiiu dynamiky zrizu stebel. Rezultaty modeliuvannia daly zmohu otsinyty vplyv konstruktyvnykh i rezhymnykh parametriv kosarky na yakist zrizu ta efektyvnist roboty. Na osnovi provedenykh doslidzhen rozrobleno rekomendatsii shchodo udoskonalennia konstruktsii kosarky z metoiu pidvyshchennia produktyvnosti ta znyzhennia enerhetychnykh vytrat. U roboti takozh vysvitleno pytannia okhorony pratsi ta bezpeky u nadzvychainykh sytuatsiiakh pid chas ekspluatatsii kosarok, a takozh vykonano rozrakhunok ekonomichnoi efektyvnosti zaproponovanykh tekhnichnykh rishen.