Грубань В. А., Гавриш В. І., Калініченко А. В. Визначення сили для відділення качанів кукурудзи

УДК 636.3:636.083.37/575.22:636.3.082.2

DOI: 10.31521/2313-092X/2021-1(109)-10

 

Грубань В. А.
ORCID: 0000-0003-0753-565X
Гавриш В. І.
ORCID: 0000-0001-7055-1674
Миколаївський національний аграрний університет
Калініченко А. В.
ORCID: 0000-0001-7342-3803
Опольский университет, Польща

 

Проаналізовано способи відокремлення качанів кукурудзи від стебел. Досліджено фізичні та механічні властивості кукурудзи. Розроблено математичну модель визначення зусиль для відокремлення качана. Виконано верифікацію моделі з використанням експериментальних даних. Встановлено, що хвильова математична модель дає більш точні результати. Розроблена математична модель може бути використана для розробки конструкції качановідокремлювальних апаратів кукурудзозбиральних машин.

Ключові слова: кукурудза, качан, система сепарації качанів, математична модель.

 

 Визначення сили для відділення качанів кукурудзи

 The determining of the force for corn-cobs separation

 

Список використаних джерел:

  1. Собукола, О. П., Каджихауса, О. Є. Онвука, В. І. та Есан Т. А. (2013). Фізичні властивості насіння високоякісної кукурудзи (сорт Swam 1) (Zea mays) під впливом рівня вологи. Африканський журнал про харчові науки, 7 (1): 1–8.
  2. Демко А., Демко О. Чому втратити урожаю – не збитки, а ста¬тистика? Пропозиція. 2009. № 9. С. 100-104.
  3. Джордж Х. Робертсон; Мельвін Е. Лазар; Джон М. Крохта; Даніель Ф. Фаркас; Джон Л. Бомбен. Спосіб видалення кукурудзи з качана. 1976-04-27 Публікація US4107340A. URL: https://patents.google.com/patent/US4107340A/uk.
  4. Джонатан Е. Рікеттс. Сепарація качанів кукурудзяної подвійної дії та сепаратор качанів кукурудзи 2008-04-22. Публікація US20090264169A1. URL-адреса: https://patents.google.com/patent/US20090264169A1/uk.
  5. Редекоп Лео, Майерле Дін. Збирання качанів кукурудзи. 15.10.2007. Публікація US20100193411A1. URL-адреса: https://patents.google.com/patent/US20100193411.
  6. Кукурузоуборочные машини / К.В. Шатилов, Б.Д. Козачок, А.П. Орехов и др. М .: Машиностроение, 1981. 224 с.
  7. Лі, X. P. та Гао, L. X. (2007). Експериментальне дослідження механізму руйнування стебла ядра кукурудзяного насіння. Угоди CSAE, 23: 47-51.
  8. X, J., Li, X. F., Sun, L., Du, X. and Gao, L. X. (2009). Експеримент з оптимального методу форсування для молотарки насіння кукурудзи, Пер. Китайський соц. Agric. Мах. 40 71-75, 29.
  9. Гао, Л. X., Лі, Ф., Чжан, X. В., Чжан, Ю. Л., Лю, X. та Цзяо, В. П. (2012). Механізм впливу вологи на обмолот насіння кукурудзи, Пер. Китайський соц. Agric. Мах. 42 92-96, 42
  10. Домінгес, Х. Д. А, Сухендро, Е. Л. та Руні, Л. В. (1997). Фактори, що впливають на швидкі криві в’язкого аналізатора для визначення твердості зерна кукурудзи. Журнал зернових наук, 25: 93-102
  11. Шиманек М. (2011). Вплив бланшування на деякі фізичні властивості та переробку качанів солодкої кукурудзи. Технологія харчових продуктів та біопроцесів, 4 (7): 1164–1171.
  12. Akritidis, C. B. 1974. Механічні характеристики стебел кукурудзи щодо характеристик ріжучої лопаті. Журнал досліджень сільськогосподарського машинобудування, 19 (1): 1–12
  13. Есехагбейгі, А., Б. Хосейнзаде та А. А. Масумі. (2009). Вплив вологості та добрив сечовини на згинальні та зсувні властивості стебла ріпаку. Прикладна техніка в сільському господарстві, 25 (6): 947–951.
  14. Прасад, Дж., І С. П. Гупта. (1975). Механічні властивості стебла кукурудзи, пов’язані зі збиранням. Журнал досліджень сільськогосподарського машинобудування, 20 (1): 79–87.
  15. Miu, P. 2016. Теорія, моделювання та дизайн зернозбиральних комбайнів. 1-е видання Нью-Йорк, США: Taylor and Francis Group, LLC.
  16. Сагомонян А.Я. Волны напряжения в силовых средах: навчальне пособіе. М., 1985. 416 с.
  17. Al-Zube, L., Sun, W., Robertson, D., Cool, D. Модуль пружності для стебел кукурудзи. Заводські методи, 14, 11 (2018). URL: https://doi.org/10.1186/s13007-018-0279-6
  18. Ерофеев В.И., Кажаев В.В., Семерикові Н.П. . Волны в стержнях. Дисперсія. Диссипація. Нелінейність. М .: Физматлит, 2002. 208 с.
  19. Шиманек, М. 2011. Вплив бланшування на деякі фізичні властивості та переробку качанів солодкої кукурудзи. Технологія харчових продуктів та біопроцесів, 4 (7): 1164–1171.
  20. 20. Каліян Н., Морей Р. В. Характеристики ущільнення качанів кукурудзи. Технологія переробки палива. 2010, 91, 559–565. doi: 10.1016 / j.fuproc.2010.01.001
  21. Аль-Мітеуті, М. І., А. Ях’я, М. Разіф та Н. Мат. 2019. Фізико-механічні властивості рослини солодкої кукурудзи. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 21 (4): 152–160.

 

В. А. Грубань, В. И. Гавриш, А. В. Калиниченко. Определение силы для разделения початков кукурузы

Проанализированы способы отделения початков кукурузы от стеблей. Изучены физические и механические свойства кукурузы. Разработана математическая модель определения усилий для отделения початка. Выполнена верификация математической модели с использованием экспериментальных данных. Установлено, что волновая математическая модель дает более точные результаты. Разработанная математическая модель может быть использована для разработки конструкции початкоотделительных аппаратов кукурузоуборочных машин.

Ключевые слова: кукуруза, початок, система сепарации початков, математическая модель.

 

Hruban V., Havrysh V., Kalinichenko A. The determining of the force for corn-cobs separation

There has been an increase in demand of corn in the world. This requires the use of high-performance agricultural machinery, including combine harvesters. However, corn harvesters have high grain losses and their apparatuses must be improved. The aim of the article is justification of corn picker operation by developing a mathematical model of the process of cobs separation in the complex combination several forces. To verify this model the results of the simulation were compared to experimental data. The wave theory has proved to be more accurate compared to the static model. The results of the theoretical researches of the methods of corn-cobs separation from stems are given and mathematical models are worked out. The technological process of corn-cobs separation fulfilled by the combination of different forces is considered, and the valuation of the resulting tension. The technological process of cobs separation is considered in combination of many forces, and making assessments of the resultant tension. Further research will be focused on the intensification of this process by the integration of stretching the stalk together with its twisting.

Keywords: corn, cob, separation, cob separation system, mathematical model.

Матеріал розповсюджується за ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY

 

<< повернутися до змісту

hruban.pdf

Федорчук М. І., Коваленко О. А., Гавриш В. І., Чернова А. В., Грубань В. А. Енергетична оцінка технології вирощування сорго в умовах Півдня Миколаївської області

УДК 633.17

DOI: 10.31521/2313-092X/2020-4(108)-05

 

М. І. Федорчук, доктор сільськогосподарських наук, професор
ORCID: 0000-0001-7028-0915
О. А. Коваленко, кандидат сільськогосподарських наук, доцент
ORCID: 0000-0002-2724-3614
В. І. Гавриш, доктор економічних наук, професор
ORCID: 0000-0001-7055-1674
А. В. Чернова, здобувач
ORCID: 0000-0003-4380-9320
В. А. Грубань, кандидат технічних наук, доцент
ORCID: 0000-0003-0753-565Х
Миколаївський національний аграрний університет

 

В умовах посушливого клімату Миколаївської області і коливань температури по роках важливим напрямком підвищення продуктивності ріллі є вирощування посухостійких культур і вдосконалення технологічних прийомів, спрямованих на створення високопродуктивних агроценозів.

Культурою, що здатна протистояти високим температурним режимам і тривалим посухам, є сорго: для створення 1 кг сухої речовини воно витрачає води майже в 1,5 рази менше, ніж кукурудза і в 2 рази менше, ніж зернові культури. Цінність його обумовлена також універсальністю використання, здатністю давати стабільні врожаї, можливістю вирощування на малопродуктивних ґрунтах.

У статті висвітлено результати дослідження енергетичної ефективності вирощування цукрового та зернового сорго в умовах кліматичних змін.

Ключові слова: енергетичний еквівалент, коефіцієнт енергетичної ефективності, енергетичні витрати, сорго зернове сорго цукрове, біопаливо, енергетична ефективність.

 

  Енергетична оцінка технології вирощування сорго в умовах Півдня Миколаївської області

Energy evaluation of sorghum growing technology in the South of Mykolaiv region

 

Список використаних джерел:

  1. Lan Tian Ren, Zu Xin Liu, Tong Yang Wei, Guang Hui Xie. (2012). Evaluation of energy input and output of sweet sorghum grown as a bioenergy crop on coastal saline-alkali land. Energy. 47. 166-173. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2012.09.024
  2. Ikoeva V.A., Okazova Z.P. Efficiency of cultivation of sweet sorghum for green fodder and silage in the steppe zone of the republic of north Ossetia-Alania. Modern problems of science and education. №5. URL: https://www.science-education.ru/en/article/view?id=14633
  3. Krzysztof Józef Jankowski, Bogdan Dubisa, Mateusz Mikołaj Sokólski, Dariusz Załuski, Piotr Bórawskia, Władysław Szempliński. (2020). Productivity and energy balance of maize and sorghum grown for biogas in a large-area farm in Poland: An 11-year field experiment. Industrial Crops & Products. 112326. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112326.
  4. Iosvany López-Sandin, Guadalupe Gutiérrez-Soto, Adriana Gutiérrez-Díez, Nancy Medina-Herrera, Edgar Gutiérrez-Castorena1 and Francisco Zavala-García. Evaluation of the Use of Energy in the Production of Sweet Sorghum (Sorghum Bicolor (L.) Moench) Under Different Production Systems. Energies. 2019. 12. 1713; doi:10.3390/en12091713
  5. Su, Y.; Zhang, P.; Su, Y. An overview of biofuels policies and industrialization in the major biofuel producing countries. Sust. Energ. Rev. 2015. 50. Р. 991‒1003.
  6. Rocha, A.; Araújo, A.; Carvalho, A.; Sepulveda, J. A. New Approach for Real Time Train Energy Efficiency Energies. 2018. 11. doi:10.3390/en11102660.
  7. Haciseferogullari, H.; Acaroglu, M.; Gezer, I. Determination of the energy balance of the sugar beet plant. Source. 2003. 25. Р. 15‒22.
  8. Pervanchon, F.; Bockstaller, C.; Girardin, P. Assessment of energy use in arable farming systems by means of an agro-ecological indicator: the energy indicator. Syst. 2002. 72. Р. 149‒172.
  9. Larnaudie, V.; Rochon, E.; Ferrari, M. D.; Lareo, C. Energy evaluation of fuel bioethanol production from sweet sorghum using very high gravity (VHG) conditions. Energ. 2016. 88. Р. 280‒287.
  10. Mathur, S.; Umakanth, A. V.; Tonapi, V. A.; Sharma, R.; Sharma, M. K. Sweet sorghum as biofuel feedstock: recent advances and available resources. Biofuels. 2017. 10. Р. 146.
  11. Bai, Y.; Luo, L.; van der Voet, E. Life cycle assessment of switchgrass-derived ethanol as transport fuel. The J. Life Cycle Assess. 2010. 15. Р. 468‒477.
  12. Mishra, J. S.; Kumar, R.; Rao, S. S. Performance of sweet sorghum (Sorghum bicolor) cultivars as a source of green fodder under varying levels of nitrogen in semi-arid tropical India. Sugar Tech. 2017. 19. Р. 532‒538.
  13. Cosedido, V.; Vacas, R.; Macarulla, B.; Gracia, M. P.; Igartua, E. Agronomic and digital phenotyping evaluation of sweet sorghum public varieties and F1 hybrids with potential for ethanol production in Maydica. 2013. 58. Р.42‒53.
  14. Barcelos, C. A.; Maeda, R. N.; Santa Anna, L. M.; Pereira, N. Sweet sorghum as a whole-crop feedstock for ethanol production. Biomass bioenergy. 2016. 94. рр. 46‒56.
  15. Bonin, C. L.; Heaton, E. A.; Cogdill, T. J.; Moore, K. J. Management of sweet sorghum for biomass Sugar tech. 2016. 18. рр. 150‒159.
  16. Amaducci, S., Colauzzi, M., Battini, F., Fracasso, A., Perego, A., 2016. Effect of irrigation and nitrogen fertilization on the production of biogas from maize and sorghum in a water limited environment. J. Agron. 76. рр. 54–65.
  17. Біоенергетична оцінка соргових культур /[В.Л. Курило, О.В. Яланський, В.Л. Гамандій та ін.] . Збірник наукових праць ІБКІЦБ. 2012. Вип.14. С. 554-558.
  18. Біоенергетична продуктивність цукрового сорго залежно від умов азотного живлення / [В.В. Іваніна, А.О. Сипко, Г.А. Сінчук та ін.]. Біоенергетика. № 2. С. 25-27.
  19. Бойко М.О. Вплив густоти посіву та строків сівби на продуктивність гібридів сорго зернового в умовах Півдня України. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2016. Вип.3 (91). С.96-104.
  20. Тараріко Ю.О. Біоенергетичне аграрне виробництво в Лісостепу України. Вісник аграрної науки. 2011. № 7. С. 9-13.
  21. Вахрушев H.A., Антипенко Л.Н. Энергетическая эффективность технологии производства сорго / Тезисы докладов на международной научно-практической конференции «Селекция, семеноводство, технология возделывания и переработки сорго». Зерноград, С. 24-25.
  22. Алабушев A.B., Антипенко Л.Н. Энергетическая оценка производства сорговых культур. Зерновые и кормовые культуры (селекция, семеноводство, технология возделывания). Зерноград, 2000. С. 4-6.
  23. Іваніна В. В., Сипко А. О., Сінчук Г. А Біоенергетична продуктивність цукрового сорго залежно від умов азотного живлення. Біоенергетика. 2014. № 2. С. 25–27.
  24. Месячные и годовые суммы выпавших осадков в Николаеве: веб-сайт. URL: [http://www.pogodaiklimat.ru/history/33846_2.] (дата звернення: 02.11.2020).
  25. Melike E.Bildirici Economic growth and biomass energy. Biomass and Bioenergy. Volume 50, March 2013, Pages 19-24.
  26. Anthony Turhollow; Robert Perlack; Laurence Eaton and others The updated billion-ton resource assessment. Biomass and Bioenergy, Volume 70, 2014; pp. 149-164. URL: [https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/47693] (дата звернення: 02.11.2020)
  27. Мatthew W. Veal, Assistant Professor and Extension Specialist Mari S. Chinn, Associate Professor Matthew B. Whitfield Sweet Sorghum Production to Support Energy and Industrial Products. North Carolina Cooperative Extension. 2014 – 8 р. [http://content.ces.ncsu.edu/sweet-sorghum-production-to-support-energy-and-industrial-products].
  28. Todd Pfeiffe, Michael Montros Sweet Sorghum for Biofuel. University of Kentucky, URL: [https://www.uky.edu/ccd/sites/www.uky.edu.ccd/files/sorghumbiofuel.pdf] (дата звернення: 02.11.2020).
  29. Seied Naser Eshaghi Sardrood Effect of chemical fertilizers and bio-fertilizers application on some morpho-physiological characteristics of forage sorghum / Seied Naser Eshaghi Sardrood, Amin Bagheri Pirouz and Behzad Shokati. International journal of Agronomy and Plant Production. Vol., 4 (2), Pages 223 – 231, 2013 URL: [http://eprints.icrisat.ac.in/11527/1/IJAPP_4_2_223_231_2013.pdf] (дата звернення: 02.11.2020).

 

М. И. Федорчук, О. А. Коваленко, В. И. Гавриш, А. В. Чернова, В. А. Грубань. Энергетическая оценка технологии выращивания сорго в условиях юга Николаевской области

В условиях засушливого климата Николаевской области и колебаний температуры по годам важным направлением повышения продуктивности пашни является выращивание засухоустойчивых культур и совершенствование технологических приемов, направленных на создание высокопроизводительных агроценозов. Культурой, которая способна противостоять высоким температурным режимам и длительным засухам, является сорго: для создания кг сухого вещества оно тратит воды почти в 1,5 раза меньше, чем кукуруза и в 2 раза меньше, чем зерновые культуры. Ценность его обусловлена также универсальностью использования, способностью давать стабильные урожаи, возможностью выращивания на малопродуктивных почвах. В статье проведена оценка энергетической эффективности выращивания сахарного и зернового сорго в условиях климатических изменений.

Ключевые слова: энергетический эквивалент, коэффициент энергетической эффективности, энергетические затраты, сорго зерновое сорго сахарное, биотопливо, энергетическая эффективность.

 

M. Fedorchuk, O. Kovalenko, V. Havrish, A. Chernova, V. Hruban. Energy evaluation of sorghum growing technology in the South of Mykolaiv region

In the conditions of a high drought of climate of the Nikolaev area and fluctuations of temperature on years the important direction of increase of productivity of arable land is cultivation of drought-resistant cultures and improvement of the technological receptions directed on creation of highly productive agrocenoses. Sorghum is a crop that can withstand high temperatures and prolonged droughts: to consume one kg of dry matter, it consumes almost 1.5 times less water than corn and 2 times less than cereals.  Its value is also due to the versatility of use, the ability to give stable yields, the possibility of growing on unproductive soils. This article evaluates the energy efficiency of growing sugar and grain sorghum in the context of climate change.

 Keywords: energy equivalent, energy efficiency coefficient, energy costs, grain sorghum, sweet sorghum, biofuel, energy efficiency.

Матеріал розповсюджується за ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY

 

<< повернутися до змісту

fedorchuk.pdf

Alternative fuels and effect on agricultural machines’ efficiency.

UDC 339.137.2:338.432

V. Havrysh, doctor of economic sciences, professor
M. Shatohin, assistant
Mykolayiv National Agrarian University

Modern farming is highly energy-intensive production, including through the use of large volumes of motor fuels on the fulfi llment of manufacturing operations. The situation is complicated by the fact that the dominant global trend in the energy sector is a permanent increase in the price of fossil hydrocarbons: oil, coal and natural gas. This aff ects the production costs.
One way of improving both economic and environmental performance of agricultural production is the use of alternative motor fuels, including renewable. The decision to use them should be justif ed.

Keywords: alternative fuels, agricultural machines, efficiency.

Alternative fuels and effect on agricultural machines’ efficiency. (текст статті)

Alternative fuels and effect on agricultural machines’ efficiency. (анотація)

Referenses:
1. Марков В.А. Работа дизелей на смесях дизельного топлива и метилового эфира рапсового масла / В.А. Марков, А.Ю. Шустер, С.Н. Девянин // Транспорт на альтернативном топливе. – 2009. – №4 (10). – С.33-37.
2. Clean Cities Alternative Fuel Price Report. October 2014. US Department of Energy. Energy Effi ciency and Renewable Energy. – 17 p.
3. Исследование показателей двигателя с искровым зажиганием при работе на газовых топливах/ В.А. Лукшо, А.В. Козлов, А.С. Теренченко, А.А. Демидов // Транспорт на альтернативном топливе. – 2011. – №8 (24). – С.28-33.
4. The Statistics Portal. Gasoline prices in selected countries worldwide as of November 2014 (in U.S. dollars per gallon). [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.statista.com/statistics/221368/gas-prices-around-the-world/.

В. І. Гавриш, М. Ю. Шатохін. Альтернативні види палива та вплив на
ефективність сільськогосподарських машин.

Сучасне сільське господарство є виробництвом високоенергоємним, у тому числі за рахунок використання великих обсягів моторного палива на виконання виробничих операцій. Ситуація ускладнюється тим, що домінуючою глобальною тенденцією в енергетичному секторі є постійне зростання цін на викопні вуглеводні: нафта, вугілля та природний газ. Це впливає на витрати на виробництво.
Одним із способів поліпшення економічної й екологічної ефективності сільськогосподарського виробництва є використання альтернативних моторних палив, у тому числі відновлюваних джерел енергії. Рішення про використання їх повинно бути виправдане.

В. И. Гавриш, М. Ю. Шатохин. Альтернативные виды топлива и влияние на эффективность сельскохозяйственных машин.

Современное сельское хозяйство является производством высокоэнергоемким, в том числе за счет использования больших объемов моторного топлива на выполнение производственных операций. Ситуация осложняется тем, что доминирующей глобальной тенденцией в энергетическом секторе является постоянный рост цен на ископаемые углеводороды: нефть, уголь и природный газ. Это влияет на затраты на производство.
Одним из способов улучшения экономической и экологической эффективности сельскохозяйственного производства является использование альтернативных моторных топлив, в том числе возобновляемых источников энергии. Решение об использовании их должно быть оправданым.

Зміст випуску 4 (92), 2016

Особливості визначення ставки дисконтуваня інвестиційних проектів з виробництва енергетичних ресурсів

Номер, рік
3(79), Том 1, 2014
УДК 681.5.0171

Автор
В. І. Гавриш, доктор економічних наук, професор
Миколаївський національний аграрний університет

Анотація
Проаналізовано динаміку темпів інфляції та зміни цін на енергетичні ресурси, насамперед моторного палива. Визначено, що динаміка останнього чинника може як покращувати, так і погіршувати фінансові показники інвестиційних проектів з виробництва альтернативних енергетичних ресурсів. Показано сумісний вплив темпів інфляції та зміни цін на енергетичні ресурси на доходи зазначених проектів. Запропоновано методику визначення ставки дисконтування з урахуванням зазначених факторів. На її підставі показано їх вплив на абсолютне значення ставки дисконтування.

Ключові слова
ставка дисконтування, ризик, інфляція, енергоресурси, інвестиція. (більше…)

Аналіз енергетичної ефективності виробництва соняшнику в умовах півдня України

Номер, рік
1(71), 2013

УДК
338.43:62.61

Автор
М.Н. Малиш, доктор економічних наук, професор
Санкт-Петербурзький державний аграрний університет, Росія
В.І. Гавриш, доктор економічних наук, професор
Миколаївський національний аграрний університет, Україна
В.І. Перебийніс, доктор економічних наук, професор
Полтавський університет економіки і торгівлі, Україна

Анотація
Виконано аналіз енергетичної ефективності виробництва соняшнику в умовах півдня України. Визначено структуру витрат енергетичних ресурсів за технологічними операціями та видами їх витрат.

Ключові слова
урожайність, ефективність, енергетичні ресурси, соняшник
(більше…)