Дослідження фрикційних властивостей поверхні насіння соняшника

Abstract

Фрикційні властивості насіння сільськогосподарських культур є важливим фактором при проєктуванні механічних вузлів у сільськогосподарських машинах, зокрема для їх конструктивно-технологічних параметрів під час збирання, очищення, сортування, зберігання та обробки насіння. Це дослідження було спрямоване на визначення коефіцієнтів тертя ковзання насіння соняшника з різними робочими поверхнями. В якості матеріалів для досліджень використовували насіння різних сортів соняшника та поверхні з нержавіючої, оцинкованої, пофарбованої сталі, алюмінію, фанери, поліетилену та гуми, а також шліфувальні папери з різною зернистістю (P500, P1000, P1500, P2000). Вимірювання здійснювали за допомогою профілометра SRT-6210, визначаючи шорсткість поверхонь, а також із застосуванням розробленого модуля для вимірювання коефіцієнтів тертя. Результати експериментів вказують на варіації фрикційних властивостей, зумовлені характером поверхні. Найменшу шорсткість мають пофарбована та оцинкована сталь, що робить їх придатними для застосувань з мінімальним тертям. Гума, навпаки, показала високі значення шорсткості, що підходить для антиковзких поверхонь. Шліфувальні папери мають найвищий рівень шорсткості, що вказує на їх придатність у випадках, коли потрібний значний опір ковзанню. Узагальнюючи отримані дані, запропонована методика групування зразків соняшника за фрикційними властивостями поверхні насіння: вимірювання коефіцієнта тертя ковзання для насіння на кількох контрольних поверхнях (шліфувальні папери P500, P1000, P1500, P2000) з відомими властивостями; створення класифікаційних груп насіння на основі діапазонів коефіцієнтів тертя для кожної поверхні; розробка алгоритму класифікації за допомогою машинного навчання та методів кластеризації даних. Fryktsiini vlastyvosti nasinnia silskohospodarskykh kultur ye vazhlyvym faktorom pry proiektuvanni mekhanichnykh vuzliv u silskohospodarskykh mashynakh, zokrema dlia yikh konstruktyvno-tekhnolohichnykh parametriv pid chas zbyrannia, ochyshchennia, sortuvannia, zberihannia ta obrobky nasinnia. Tse doslidzhennia bulo spriamovane na vyznachennia koefitsiientiv tertia kovzannia nasinnia soniashnyka z riznymy robochymy poverkhniamy. V yakosti materialiv dlia doslidzhen vykorystovuvaly nasinnia riznykh sortiv soniashnyka ta poverkhni z nerzhaviiuchoi, otsynkovanoi, pofarbovanoi stali, aliuminiiu, fanery, polietylenu ta humy, a takozh shlifuvalni papery z riznoiu zernystistiu (P500, P1000, P1500, P2000). Vymiriuvannia zdiisniuvaly za dopomohoiu profilometra SRT-6210, vyznachaiuchy shorstkist poverkhon, a takozh iz zastosuvanniam rozroblenoho modulia dlia vymiriuvannia koefitsiientiv tertia. Rezultaty eksperymentiv vkazuiut na variatsii fryktsiinykh vlastyvostei, zumovleni kharakterom poverkhni. Naimenshu shorstkist maiut pofarbovana ta otsynkovana stal, shcho robyt yikh prydatnymy dlia zastosuvan z minimalnym tertiam. Huma, navpaky, pokazala vysoki znachennia shorstkosti, shcho pidkhodyt dlia antykovzkykh poverkhon. Shlifuvalni papery maiut naivyshchyi riven shorstkosti, shcho vkazuie na yikh prydatnist u vypadkakh, koly potribnyi znachnyi opir kovzanniu. Uzahalniuiuchy otrymani dani, zaproponovana metodyka hrupuvannia zrazkiv soniashnyka za fryktsiinymy vlastyvostiamy poverkhni nasinnia: vymiriuvannia koefitsiienta tertia kovzannia dlia nasinnia na kilkokh kontrolnykh poverkhniakh (shlifuvalni papery P500, P1000, P1500, P2000) z vidomymy vlastyvostiamy; stvorennia klasyfikatsiinykh hrup nasinnia na osnovi diapazoniv koefitsiientiv tertia dlia kozhnoi poverkhni; rozrobka alhorytmu klasyfikatsii za dopomohoiu mashynnoho navchannia ta metodiv klasteryzatsii danykh.