Аналітичне обґрунтування конструктивних і режимних параметрів спірального віброживильника для дозування поодинокого насіння соняшнику
DOI:
https://doi.org/10.32515/2414-3820.2025.55.63-79Ключові слова:
автоматичне фенотипування насіння, насіння соняшнику, спіральний вібраційний живильник, конструктивна схема віброживильника, режими роботи, параметри чаші, дисбалансний вібропривод, пружний елемент, критерії роботоздатностіАнотація
В статті обґрунтовано потребу в необхідності проєктування пристроїв рівномірної дозованої подачі насіння в лініях автоматизованого фенотипування, які б працювали на основі вібрації робочих органів. Аналізуючи наукові роботи, встановлено, що завдяки варіативності форм та розмірів насіння соняшнику, складно забезпечити його рівномірний рух по вібруючій поверхні. Представлена конструктивно-технологічна схема вібраційного спірального живильника для дозування поодинокого насіння соняшнику. Обґрунтовано форми та розраховані параметри елементів чаші віброживильника. Підібрані оптимальні режими роботи вібромашини на основі дисбалансного віброприводу. Спроєктована конструкція пружного вузла віброживильника з перевіркою роботоздатності його елементів по критерію міцності.
Посилання
Список літератури
1. Pieruschka, R., & Schurr U. Plant Phenotyping: Past, Present, and Future. Plant Phenomics. 2019. Vol. 2019, P. 1–6. DOI: https://doi.org/10.34133/2019/7507131
2. Алієв Е. Б. Автоматичне фенотипування насіннєвого матеріалу соняшнику : монографія. Київ : Аграрна наука, 2022. 104 с.
3. Алієв, Е. Б., Ведмедєва, К. В. Кількісне фенотипування генотипів соняшнику : монографія. Дніпро : ЛІРА, 2024. 204 с.
4. Zhang, Y.; Tang, Y.; He, D.; Shi, J.; Hao, L.; Li, J.; Sun, D.; Li, H.; Zhang, Z.; Ye, S.; et al. Design and Test of Electromagnetic Vibration Type Fine and Small-Amount Seeder for Millet. Agriculture. 2024. 14. 1528. https://doi.org/10.3390/agriculture14091528
5. Bandura V., Yaroshenko L., Fialkovska L., Kondratyuk D., Palamarchuk V., Paladiichuk Y. Dynamics of sunflower seed movement in the vibrating tray of the infrared dryer and its influence on the drying process. Agraarteadus. 2021. Vol. 32, Iss. 2, P. 204-213. DOI: https://doi.org/10.15159/jas.21.24
6. Ланець, О.С. Основи розрахунку та конструювання вібраційних машин. Книга 1. Теорія та практика створення вібраційних машин з гармонійним рухом робочого органа: навч. посіб. Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2018. 612 с.
7. Підйомно-транспортні машини : підручник / Кобець А.С. та ін.; за ред. проф. А.С. Кобця та В.І. Дирди. Луганськ : ДЗ «ЛНУ імені Тараса Шевченка», 2013. 218 с.
8. Xing, J. & Xu, L. & Shi, L. & Liu, W. & Gao, Ziyao. Analysis of movement characteristics of single corn seed under circular electromagnetic vibration. 2016. Vol. 32. P.21-28. https://dx.doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016.23.003
9. Xing, J. & Xu, L. & Liu, X. & Chen, J. & Yuan, Q. & Wang, R... Simulation and test of corn seeds' dispersion and arraying transport in electromagnetic vibration hopper. Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2017. Vol. 33. P.32–39. DOI: https://dx.doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.005
10. Xiong D., Wu M., Xie W., Liu R., Luo H. Design and Experimental Study of the General Mechanical Pneumatic Combined Seed Metering Device. Appl. Sci. 2021. Vol. 11. 7223. DOI: https://doi.org/10.3390/app11167223
11. Quan, L.; Xi, D.; Xiao, Y.; Wang, J.; Zhang, M.; Wang, H.; Zhang, T. Parameters optimization and experiment of oriented alignment system for maize seed group based on electromagnetic vibration. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng. 2017. Vol. 33. P.59–66.
12. Arunyanart, P., & Sudsawat, S. DEM Simulation for the Predicted Model of Total Rice Seeds Mass in a Vibratory Conveyor. International Journal of Engineering and Technology. 2023. Vol. 15(4), P.161–165. https://doi.org/10.7763/ijet.2023.v15.1240
13. Sun, S.; Hu, B.; Wu, X.; Luo, X.; Wang, J. Research on a Vibrationally Tuned Directional Seed Supply Method Based on ADAMS-EDEM Coupling and the Optimization of System Parameters. Agriculture. 2024. Vol.14. 433. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture14030433
14. Cujbescu, D., Nenciu, F., Persu, C., Găgeanu, I., Gabriel, G., Vlăduț, N.-V., Matache, M., Voicea, I., Pruteanu, A., Bularda, M., Paraschiv, G., & Boruz, S. P.. Evaluation of an Optical Sorter Effectiveness in Separating Maize Seeds Intended for Sowing. Applied Sciences. 2023. Vol. 13(15). 8892. https://doi.org/10.3390/app13158892
15. Wang, S., Yu, Z., Zhang, W., Zhao, D., & Aorigele. Friction Coefficient Calibration of Sunflower Seeds for Discrete Element Modeling Simulation. Phyton. 2022. Vol. 91(11). P.2559–2582. https://doi.org/10.32604/phyton.2022.021354
16. Aliiev, Е. B.. The prospects of quantitative phenotyping of oilseed crops. Agrology. 2023. Vol. 6(3). P.49–59. https://doi.org/10.32819/021109
17. Liu, F., Yang, R., Chen, R., Lamine Guindo, M., He, Y., Zhou, J., Lu, X., Chen, M., Yang, Y., & Kong, W.. Digital techniques and trends for seed phenotyping using optical sensors. Journal of Advanced Research, 2024. Vol.63. P.1–16. https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.11.010
18. Vrublevskyi, I. Y.. Increasing of elevation angles in vibratory conveyor with electromagnetic drive. Military Technical Collection, 2020. Vol. 0(22). P.48–52. https://doi.org/10.33577/2312-4458.22.2020.48-52
19. Azhar, S., & Shah, S. I. A.. Modeling and Analysis of a Vibratory Bowl Feeder. 2021 Seventh International Conference on Aerospace Science and Engineering (ICASE), 2021. P.1–13. https://doi.org/10.1109/icase54940.2021.9904038
20. Cieplok, G.. Influence of vibratory conveyor design parameters on the trough motion and the self-synchronization of inertial vibrators. Open Engineering, 2024. Vol. 14(1). https://doi.org/10.1515/eng-2022-0434
21. Li, R., Zhang, X., Wang, X., Lin, D., Geng, R., & Wang, Y.. Regularities of particle motion on vibrating conveyor. Particulate Science and Technology. 2024. P. 1–15. https://doi.org/10.1080/02726351.2024.2352712
22. Frascio, M., Avalle, M., & Monti, M.. Fatigue strength of plastics components made in additive manufacturing: first experimental results. Procedia Structural Integrity. 2018. Vol. 12. P.32–43. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2018.11.109
23. Domingo-Espin, M., Travieso-Rodriguez, J. A., Jerez-Mesa, R., & Lluma-Fuentes, J.. Fatigue Performance of ABS Specimens Obtained by Fused Filament Fabrication. Materials. 2018. Vol. 11(12). P. 2521. https://doi.org/10.3390/ma11122521
References
1. Pieruschka, R., & Schurr, U. (2019). Plant Phenotyping: Past, Present, and Future. Plant Phenomics, 2019, 1–6. doi: https://doi.org/10.34133/2019/7507131 [in English].
2. Aliev, E. B. (2022). Avtomatychne fenotypuvannia nasinnievoho materialu soniashnyku . Kyiv: Ahrarna nauka. [in Ukrainian].
3. Aliev, E. B., & Vedmedieva, K. V. (2024). Kilʹkisne fenotypuvannia henotypiv soniashnyku . Dnipro : LIRA. [in Ukrainian].
4. Zhang, Y., Tang, Y., He, D., Shi, J., Hao, L., Li, J., Sun, D., Li, H., Zhang, Z., Ye, S., et al.( 2024). Design and Test of Electromagnetic Vibration Type Fine and Small-Amount Seeder for Millet. Agriculture, 14, 1528. https://doi.org/10.3390/agriculture14091528 [in English].
5. Bandura V., Yaroshenko L., Fialkovska L., Kondratyuk D., Palamarchuk V., & Paladiichuk Y. (2021). Dynamics of sunflower seed movement in the vibrating tray of the infrared dryer and its influence on the drying process. Agraarteadus, 32, 2, 204–213. DOI: https://doi.org/10.15159/jas.21.24 [in English].
6. Lanets, O. S. (2018). Osnovy rozrakhunku ta konstruivannia vibratsiinykh mashyn. Knyha 1. Teoriia ta praktyka stvorennia vibratsiinykh mashyn z harmoniinym rukhom robochoho orhana: Navchalʹnyi posibnyk. Lviv : Vydavnytstvo Lvivsʹkoi politekhniky. [in Ukrainian].
7. Kobets, A.S., Dyrda, V.I., Kozub, Yu.G. (2013), Pidyomno-transportni mashyny [Lifting and conveying machines], Lugansk, Ukraine. [in Ukrainian].
8. Xing, J. & Xu, L. & Shi, L. & Liu, W., & Gao, Ziyao. (2016). Analysis of movement characteristics of single corn seed under circular electromagnetic vibration, 32, 21–28. https://dx.doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2016.23.003 [in English].
9. Xing, J. & Xu, L. & Liu, X. & Chen, J. & Yuan, Q. & Wang, R. Simulation and test of corn seeds' dispersion and arraying transport in electromagnetic vibration hopper. Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33, 32–39. DOI: https://dx.doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.005 [in English].
10. Xiong, D., Wu, M., Xie, W., Liu, R., & Luo, H. (2021). Design and Experimental Study of the General Mechanical Pneumatic Combined Seed Metering Device. Appl. Sci. 11, 7223. DOI: https://doi.org/10.3390/app11167223
11. Quan, L.; Xi, D.; Xiao, Y.; Wang, J.; Zhang, M.; Wang, H.; Zhang, T. (2017). Parameters optimization and experiment of oriented alignment system for maize seed group based on electromagnetic vibration. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng, 33, 59–66. [in English].
12. Arunyanart, P., & Sudsawat, S. (2023). DEM Simulation for the Predicted Model of Total Rice Seeds Mass in a Vibratory Conveyor. International Journal of Engineering and Technology, 15(4), 161–165. https://doi.org/10.7763/ijet.2023.v15.1240 [in English].
13. Sun, S., Hu, B., Wu, X., Luo, X., & Wang, J. (2024). Research on a Vibrationally Tuned Directional Seed Supply Method Based on ADAMS-EDEM Coupling and the Optimization of System Parameters. Agriculture, 14, 433. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture14030433 [in English].
14. Cujbescu, D., Nenciu, F., Persu, C., Găgeanu, I., Gabriel, G., Vlăduț, N.-V., Matache, M., Voicea, I., Pruteanu, A., Bularda, M., Paraschiv, G., & Boruz, S. P. (2023). Evaluation of an Optical Sorter Effectiveness in Separating Maize Seeds Intended for Sowing. Applied Sciences, 13(15), 8892. https://doi.org/10.3390/app13158892 [in English].
15. Wang, S., Yu, Z., Zhang, W., Zhao, D., & Aorigele. (2022). Friction Coefficient Calibration of Sunflower Seeds for Discrete Element Modeling Simulation. Phyton, 91(11), 2559–2582. https://doi.org/10.32604/phyton.2022.021354 [in English].
16. Aliiev, Е. B. (2023). The prospects of quantitative phenotyping of oilseed crops. Agrology, 6(3), 49–59. https://doi.org/10.32819/021109 [in English].
17. Liu, F., Yang, R., Chen, R., Lamine Guindo, M., He, Y., Zhou, J., Lu, X., Chen, M., Yang, Y., & Kong, W. (2024). Digital techniques and trends for seed phenotyping using optical sensors. Journal of Advanced Research, 63, 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.11.010 [in English].
18. Vrublevskyi, I. Y. (2020). Increasing of elevation angles in vibratory conveyor with electromagnetic drive. Military Technical Collection, 0(22), 48–52. https://doi.org/10.33577/2312-4458.22.2020.48-52 [in English].
19. Azhar, S., & Shah, S. I. A. (2021). Modeling and Analysis of a Vibratory Bowl Feeder. 2021 Seventh International Conference on Aerospace Science and Engineering (ICASE), 1–13. https://doi.org/10.1109/icase54940.2021.9904038 [in English].
20. Cieplok, G. (2024). Influence of vibratory conveyor design parameters on the trough motion and the self-synchronization of inertial vibrators. Open Engineering, 14(1). https://doi.org/10.1515/eng-2022-0434 [in English].
21. Li, R., Zhang, X., Wang, X., Lin, D., Geng, R., & Wang, Y. (2024). Regularities of particle motion on vibrating conveyor. Particulate Science and Technology, 1–15. https://doi.org/10.1080/02726351.2024.2352712 [in English].
22. Frascio, M., Avalle, M., & Monti, M. (2018). Fatigue strength of plastics components made in additive manufacturing: first experimental results. Procedia Structural Integrity, 12, 32–43. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2018.11.109 [in English].
23. Domingo-Espin, M., Travieso-Rodriguez, J. A., Jerez-Mesa, R., & Lluma-Fuentes, J. (2018). Fatigue Performance of ABS Specimens Obtained by Fused Filament Fabrication. Materials, 11(12), 2521. https://doi.org/10.3390/ma11122521 [in English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Е.Б. Алієв, О.А. Черній
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
ISSN 
ISSN 
