ЗАКОНОМІРНОСТІ РУХУ СТРЕРЖНЕПОДІБНИХ МАТЕРІАЛІВ У ПРОЦЕСІ ЇХ ВИСИПАННЯ З БУНКЕРІВ
Анотація
У роботі розглянуто проблеми вивантаження стержнеподібних тіл (на прикладі живців енергетичної верби) у вільному потоці під дією сил гравітації. Потреба вивчення цього питання продиктована зростаючою популярністю палив з біоенергетичних культур, для нарощування обсягів яких потрібні швидкі та продуктивні машини для створення так званих енергетичних плантацій. Основною перешкодою здійснення вільного вивантажування матеріалів є явище склепоутворення, яке, перериваючи природне висипання матеріалів, негативно впливає на їх витратні характеристики. Метою статті є пошук і виділення закономірностей руху стержнеподібних тіл у процесі їх висипання з бункерів. Для пошуку можливих розв'язків проблеми безперервного вивантаження здерев'янілих живців важливо проаналізувати можливі форми склепінь, що утворюються при вивантаженні з створюють перешкоди руху. В якості моделі бункера, для вивантаження живців, розглядається щілинний бункер у вигляді двох стінок, розташованих під кутами до горизонтальної площини. Ці стінки утворюють вивантажувальну воронку з налаштовуванню шириною вивантажувального вікна та кутом розчину. Дослідним шляхом при висипанні матеріалу зафіксовано склепіння, які утворюються при різних параметрах бункера в процесі вільного вивантаження і виділено особливості формування склепінь утворених живцями. В результаті дослідження встановлено, що для забезпечення безперебійного вивантаження живців можна підібрати таку ширину вивантажувального вікна бункера, при якій буде забезпечено рівномірне висипання живців без склепоутворень та зупинок пов'язаних з цим процесом. Також проведено аналіз безперервного вивантаження стержнеподібного матеріалу та виділено особливості його протікання. Встановлено, що для живців енергетичної верби ширина вікна, що забезпечує безперервне висипання складає 8–12 см. Результати роботи можуть бути використані при подальшому вивченні питань вивантаження подібних матеріалів, а також при проектуванні бункерів-накопичувачів у системах автоматичної подачі живців енергетичної верби в саджалках.
Посилання
2. Hutsol, T., Glowacki, S., Mudryk, K. (2021). Agrobiomass of Ukraine – Energy Potential of Central and Eastern Europe (Engineering, Technology, Innovation, Economics). Monograph. Warsaw.
3. Baran, D, Kwaśniewski, D., Mudryk K (2007). Wybrane właściwości fizyczne trzyletniej wierzby energetycznej [Selected physical properties of a three-year-old energy willow]. Inżynieria Rolnicza. V.11. pp. 7–12 (in Polish).
4. Frączek, J., Mudryk, K. (2005). Jakości sadzonek wierzby energetycznej w aspekcie sadzenia mechanicznego [The quality of energy willow seedlings in terms of mechanical planting]. Inżynieria Rolnicza, 6 (66),159–167 (in Polish).
5. Roik, M.V., Sinchenko, V.M., Fuchylo, Y.D. (2015). Energety`chna verba: texnologiya vy`roshhuvannya ta vy`kory` stannya [Energy willow: cultivation technology and usage]., Vinnitsa: LLC “Nilan-LTD” (in Ukrainian).
6. Mynko, R. N. (2013). Problema svodoobrazovanyia v emkostiakh bunkernoho tipa v uslovyiakh dlitelnoho khraneniya [The problem of arch formation in bunker-type tanks under long-term storage conditions]. Yaroslavskyi pedahohycheskyi vestnyk, 3(1).
7. Yermakov, S, Tulej, M., Tulej, W., Shevchuk, I. (2018). Analiz konstruktsiy avtomativ sadinnia [Construction analysis means of plantingі automation]. Tendentsii ta perspektyvy rozvytku nauky i osvity v umovakh hlobalizatsii. V. 34. Pereiaslav--Khmelnytskyi (in Ukrainian).
8. Yermakov, S.V. (2017). Prospects for improvement of constructions for planting energy crops cuttings. Podilskyi visnyk: silske gospodarstvo, tekhnika, ekonomika. V. 2. pp. 37–45.
9. Yermakov, S. (2019). Application of the laplace transform to calculate the velocity of a two-phase fluid modulated by the movement of cuttings of an energy willow (Salix Viminalis). Теka. Quarterly journal of agri-food industry.
10. Yermakov S.V., Hutsol T.D. (2021) Investigation of the process of gravitational unloading of energy willow cuttings in the conditions of static and dynamic arches. Engineering of nature management. V. 3.
11. Yermakov, S., Borys, M. (2015). Efficiency analysis of the energy willow planting devices. Materialy XI Mezinarodni vedecko-prakticka konference “Veda a vznik – 2015”, v. 14
12. Yermakov, S.V., Hutsol, T.D. (2018). Features of the heterogeneous rood-like materials outflow (by example of energy willow cutting). Technological and methodological aspects of agri-food engineering in young scientist research.
13. Kucher, O., Prokopchuk, L. (2019). Economic aspects of biomass market development in Ukraine. Renewable Energy Sources engineering, technology, innovation. Krynica.
14. Bogomjagkih, V.A., Pepchuk, A. P. (1985). Intensifikacija razgruzki bunkernyh ustrojstv v uslovijah svodoobrazovanija zernistyh materialov [Intensification of unloading of hopper devices in the conditions of arch formation of granular materials]. Zernograd. (in Russian).
15. Dziedzic, K., Łapczyńska-Kordon, B., Mudryk, K. (2017). Decision support systems to establish plantations of energy crops on the example of willow (Salix Viminalis L.). Scientific achievements in agricultural engineering, agronomy and veterinary medicine polish ukrainian cooperation. V. 1.
16. Kucher, O., Prokopchuk, L. (2017). The development of the market of the renewable energy in Ukraine. Renewable Energy Sources: Engineering, Technology, Innovation. Springer International Publishing AG.
17. Mao, H., Han, L., Hu, J., Kumi, F. (2014). Development of a pincette-type pick-up device for automatic transplanting of greenhouse seedlings. Applied engineering in agriculture, 30(4).
18. Mitkov, V., Kiurchev, S., Nurek, T., Chorna, T., Ihnatiev, Ye. (2021) Scientific bases of aggregation of combined units on the basis of an integrated tractor. Monograph. Warsaw.
19. Ivanyshyn, V., Hutsol, T. (2017). The Ukrainian Agricultural Groups State and Agromachinery Rovision. Scientific achievements in agricultural engineering, agronomy and veterinary medicine polish ukrainian cooperation, V. 1.
20. Savage, S.B., Cowin, S.C. (1999). Theories for Flow Granular Materials. American Society of Mechanical Engineers, Buffalo, N.Y.
21. Geniev, G.A. (1972). Dinamika plasticheskoj i sypuchej sred. [Dynamics of plastic and granular media]. Moskva. (in Russian)
22. Gjachev, L.V. (1992). Osnovy teorii bunkerov [Fundamentals of hopper theory]. Novosibirsk: Izd-vo Novosibirskogo universiteta. (in Russian)
23. Miwa, Y. (1991). Automation of plant tissue culture process. In Automation in biotechnology: a collection of contributions presented at the Fourth Toyota Conference, Aichi, Japan, Amsterdam: Elsevier.
24. Yermakov, S.V., Hutsol, T.D. (2021). Issledovanie processa gravitacionnogo vygruzhenija cherenkov energeticheskoj ivy v uslovijah staticheskih i dinamicheskih svodoobrazovanij [Study of the process of gravitational unloading of energy willow cuttings]. Engineering of nature management. V. 3. (in Russian)
25. Yermakov, S. (2017) Kierunki optymizacji maszyn dla sadzenia wierzby energetycznej [Directions of optimization of energy willow planting machines]. Inżyneria produkcji rolniczej i leśnej. Warszawa. (in Polish)
26. Horiushynskyi, Y.V. (2003). Emkosty dlia sypuchikh gruzov v transportno-hruzovykh sistemakh [Tanks for bulk cargo in transport and cargo systems]. Samara: SamHAPS (in Russian).
27. Yermakov, S.V., Hutsol, T.D. (2021). Strukturuvannia protsesu avtomatyzatsii sadinnia zhyvtsiv enerhetychnoi verby [Structuring the process of automation of planting plants of energy willow]. Bulletin of Sumy National Agrarian University. V.3 (45) (in Ukrainian).
28. Yermakov, S.V., Hutsol, T.D., Mykhailova, L.M. (2021). Rozrakhunkovi formuly vyznachennia shvydkosti vyvantazhennia zhyvtsiv enerhetychnoi verby z tochky zoru hidrodynamichnykh bahatofaznykh system [Calculation formulas for determining the rate of discharge of energy willow cuttings from the point of view of hydrodynamic multiphase systems]. Podilian Bulletin: Agriculture, Engineering, Economics, V. 34 (in Ukrainian).
29. Mudryk K, Hutsol T., Ovcharuk O. (2021) Określenie rozłożenia pędów wierzby energetycznej [Determination of the distribution of energy willow sprouts.]. Trends and challenges of modern agricultural science: theory and practice. Kyiv (in Polish).
30. Wrobel, M., Mudryk, K., Jewiarz, M. (2018). Impact of raw material properties and agglomeration pressure on selected parmeters of granulates obtained from willow and black locust biomass. Engineering for Rural Development. Jelgava.
ISSN 
ISSN 
