МОСКВА. Специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ) разработали инновационный метод, призванный существенно улучшить производительность зерноуборочных комбайнов. Использование специализированной программы для проектирования и точной настройки основных рабочих узлов уборочной техники позволит значительно сократить повреждения зерна и уменьшить износ агрегатов. Подробные результаты этого исследования были опубликованы в научном издании «Инженерные технологии и системы».
Инженеры ДГТУ пояснили, что ключевой элемент комбайна, отвечающий за внутреннее перемещение и выгрузку зерна, называется шнековым транспортером. Его работа основана на вращении вала с винтовыми лопастями, которые эффективно перемещают собранную зерновую массу.
Несмотря на повсеместное применение такой конструкции в современных комбайнах, её эксплуатационные параметры зачастую устанавливаются без должного учёта многообразных характеристик обрабатываемых культур. Профессор Андрей Бутовченко из Института перспективного машиностроения «Ростсельмаш» ДГТУ акцентировал внимание на том, что зерна ячменя, льна, рапса, кукурузы, подсолнечника и пшеницы значительно отличаются друг от друга по таким свойствам, как сыпучесть и плотность. Эти различия критически важны при оптимальной настройке режимов работы оборудования.
Для решения этой проблемы и обеспечения наилучших условий работы шнекового транспортера в зерноуборочных комбайнах, учёные университета создали передовую цифровую модель. Эта модель способна учитывать поведение каждого отдельного зерна выбранной культуры. Вуз подчеркивает универсальность разработанного подхода, который даёт возможность гибко изменять геометрические параметры самого шнекового транспортера.
«Подобно тому как в любом автомобиле присутствуют руль, мотор и колеса, большинство шнековых транспортеров имеют схожую базовую структуру. Однако их геометрические характеристики — диаметр, шаг спирали, угол наклона — так же влияют на производительность, как мощность двигателя зависит от частоты вращения коленвала и его объема. Наш метод позволяет выявлять потенциальные слабые места в конструкции и оптимизировать их ещё на этапе проектирования, используя реальные параметры конкретного шнекового транспортера, что делает его универсальным для любого типа комбайна», — пояснил профессор Бутовченко.
Внедрение такого подхода к проектированию рабочих элементов зерноуборочных комбайнов приведёт к сокращению пути, проходимого зернами внутри шнекового транспортера, и уменьшению потребляемой машиной мощности. Помимо этого, снизится нагрузка на вал и спираль, что значительно продлит их срок службы и сократит эксплуатационные затраты.
Данная разработка является частью масштабного проекта, реализуемого Донским инжиниринговым центром ДГТУ. Его конечная цель – создание «цифрового двойника» зерноуборочного комбайна, то есть виртуального аналога реальной машины, с помощью которого можно будет максимально эффективно планировать и осуществлять сбор урожая различных сельскохозяйственных культур.
