Аннотация

Цель: изучение основных закономерностей резания некоторых растительных материалов, знание которых позволит обосновать рациональные параметры малой установки для механизации удаления ботвы корнеплодов. 

Материалы и методы. Исследование проводилось экспериментально на компьютеризированной динамометрической установке, по некомпозиционному плану второго порядка, с использованием двух наиболее распространенных при возделывании в подсобных хозяйствах видов корнеплодов: столовой моркови и редиса. В качестве параметра оптимизации принималось значение удельного сопротивления резанию ботвы. 

Результаты. Исследование показало, что такие факторы, как угол ориентации кромки ножа к направлению резания, толщина режущей кромки и скорость ножа в момент начала резания, значимы и существенно влияют на энергоемкость процесса удаления ботвы. Наиболее значимым параметром является толщина лезвия ножа, степень влияния которой в 2,2–18,2 раза больше степени влияния двух остальных факторов. В среднем уменьшение толщины лезвия ножа с 0,5 до 0,1 мм ведет к снижению величины удельного усилия резания ботвы в 3–5 раз, что подтверждает перспективность использования в конструкции ботвоудаляющей машины ультратонких сменных лезвий вместо долговечного широкогранного ножа. Также было установлено, что при скорости движения ножа около 0,2 м/с и его затупленном лезвии (b ≈ 0,5 мм) ботва не перерезается, а сминается или (в отдельных случаях) отклоняется ножом. 

Выводы. В целом исследование позволяет рекомендовать следующие рациональные параметры и режимы работы малой установки для механизации удаления ботвы корнеплодов: угол ориентации режущей кромки ножа к направлению резания – от 30 до 45°; толщина его режущей кромки – около 0,1 мм; скорость резания – около 0,33 м/с.

doi: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-329-342

Для цитирования

Исследование основных закономерностей резания ботвы корнеплодов / А. Ю. Несмиян, А. А. Ашитко, Р. Ю. Колесник, В. А. Максименко // Мелиорация и гидротехника = Land Reclamation and Hydraulic Engineering [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 3. С. 329–342. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1231 (дата об-ращения: 18.08.2021). doi:10.31774/2712-9357-2021-11-3-329-342

Список литературы

1. UMass: Extension Agriculture and Landscape Program 4/12 // United States Department of Agriculture cooperating [Electronic resource]. URL: www.extension.umass.edu/civilrights (date of access: 02.03.2020). 

2. Gibba A. Revealed comparative advantage and trade competitiveness in global vegetable products // International Journal of Scientific & Technology Research [Electronic resource]. 2017, May. Vol. 6, iss. 05. P. 8–15. URL: https:www.ijstr.org/final-print/may2017/Revealed-Comparative-Advantage-And-Trade-Competitiveness-In-Global-Vegetable-Products.pdf (date of access: 03.03.2020).

3. К 2020 году производство овощей в России должно вырасти до 17 млн. тонн [Электронный ресурс]. URL: http:www.ryazagro.ru/news/1813/ (дата обращения: 02.03.2020).

4. Состояние овощеводства в России и за рубежом [Электронный ресурс]. URL: https:ours-nature.ru/lib/b/book/360683215/3 (дата обращения: 04.03.2020).

5. Diop N., Jaffee S. M. Fruits and vegetables: global trade and competition in fresh and processed product markets // Global Agricultural Trade and Developing Countries [Electronic resource]. P. 237–257. URL: http:www.rrojasdatabank.info/glbagrtrade05/ch13.pdf (date of access: 04.03.2020).

6. Бондаренко А. М., Качанова Л. С. Повышение эффективности технологических процессов производства овощей открытого грунта в аграрном секторе экономики // Московский экономический журнал. 2020. № 8. С. 27.

7. Росстат [Электронный ресурс]. URL: https:rosstat.gov.ru/ (дата обращения: 03.03.2020).

8. Relf D., McDaniel A. Root Crops [Electronic resource] / College of Agriculture and Life Sciences, Virginia Polytechnic Institute and State University. URL: https:www.pubs.ext.vt.edu/content/dam/pubs_ext_vt_edu/426/426-422/SPES-249.pdf (date of access: 05.03.2020).

9. Корнеплоды [Электронный ресурс]. URL: http:dom-eda.com/ingridient/item/korneplody.html (дата обращения: 05.03.2020).

10. Колесник Р. Ю., Ашитко А. А., Несмиян А. Ю. К вопросу механизации удаления ботвы корнеплодов в хозяйствах малых форм // Наука молодых – инновационному развитию АПК: материалы междунар. студен. науч. конф. «Горинские чтения». В 4 т. Т. 4. п. Майский: Белгородский ГАУ, 2019. С. 25–26.

11. Научно-техническая продукция научных организаций агроинженерного профиля в условиях цифровизации агропромышленного комплекса / Ю. Ф. Лачуга, Ю. Х. Шогенов, А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский // Техника и оборудование для села. 2020. № 5(275). С. 2–9.

12. Николаев А. В., Сезонова Н. П., Жукова О. Н. Эффективность различных способов удаления ботвы картофеля // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2009. № 3(14). С. 23–26.

13. Колесников Ю. А., Абидулин А. Н. Методика выбора параметров копира для битерного отделителя ботвы моркови // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2010. № 3(19). С. 193–199.

14. Технологические свойства растений редиса / А. А. Ашитко, Е. А. Гавриш, А. Ю. Несмиян, Р. Ю. Колесник // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 2. С. 265–278. 

15. Обоснование конструкции и параметров устройства для отделения ботвы корнеплодов / А. А. Ашитко, А. Ю. Несмиян, Р. Ю. Колесник, А. В. Асатурян // Вестник аграрной науки Дона. 2020. № 2(50). С. 4–12.

16. Конструктивно-технологическая схема машины для обрезки редиса / Е. А. Гавриш, А. А. Ашитко, А. Ю. Несмиян, Р. Ю. Колесник // Актуальные проблемы агроинженерии в XXI веке: материалы междунар. науч.-практ. конф. п. Майский: Белгородский ГАУ, 2018. С. 44–48.

17. Устройство для обрезки корнеплодов: пат. 2671108 Рос. Федерация: МПК6 А 23 N 15/04 / Несмиян А. Ю., Гавриш Е. А., Ашитко А. А., Колесник Р. Ю., Хижняк В. И., Асатурян С. В.; заявитель и патентообладатель Дон. гос. аграр. ун-т. № 201100547; заявл. 09.01.18; опубл. 29.10.18, Бюл. № 31. 9 с.

18. Программное обеспечение – ADClab [Электронный ресурс]. URL: https:www.adclab.ru/software/ (дата обращения: 01.10.2019).

19. Факторный эксперимент [Электронный ресурс]. URL: https:ru.qwe.wiki/wiki/Factorial_experiment (дата обращения: 01.10.2019).