DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.5(36).1.226-235

Substantiation of Equipment for Harvesting Oil Flax with a Combine Harvester

Volodymyr Didukh, Vitalij Busyijk, Maksym Bodak

About the Authors

Volodymyr Didukh, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Lutsk National Technical University, Lutsk, Ukraine, e-mail: Didukh_V@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6198-0100

Vitalij Busyijk, рost-graduate, Lutsk National Technical University, Lutsk, Ukraine, e-mail: ds@tu.edu.te.ua

Maksym Bodak, рost-graduate, Lutsk National Technical University, Lutsk, Ukraine, Україна, ORCID ID: 0000-0003-0500-4767

Abstract

Presentation of the results of experimental field research, laboratory to determine the conditions for harvesting oilseed flax stalks in the phase of full maturity. Outlining the conditions for the technological operation of harvesting oilseed flax by extracting stems from the soil. Presentation of the methodology for determining the necessary working elements of the equipment for extracting stems from the soil and forming the continuity of the flow of a group of stems on the harvesting part of the combine harvester. The problem that arises in the process of harvesting flax oil in the phase of full maturity is due to the presence of fiber in the stems, which complicates the work of the segmental-finger cutter. Therefore, the collection of such stems is carried out by the method of taking (extraction from the soil). This phenomenon requires the development of equipment for the universalization of the combine harvester, which increases its ability to be used in the harvesting of crops, taking into account the growing conditions and the state of the stalk. The experiments were conducted in the field on the Lyrina variety to establish the average value of the collection effort. The crops were not characterized by uniform ripening, which allowed to choose areas that characterized the maturity phases of oilseed flax. Start of research: mid-July, end - until 01.09. Accordingly, the study of the continuity of flow was conducted in the laboratory by simulating the selection of stems from one to five adjacent rows. It was found that a cylindrical support rough surface is required to ensure the continuity of the flow in the equipment. Based on the proposed structural and logical scheme, the main working units of the equipment to ensure high-quality harvesting of oilseed flax of any phase of ripeness without changing the design of the harvesting part of the combine harvester. These include: the mechanism of separation of portions of the stem from the total array and the picking device, which consists of pairs of rollers with horizontal axes of rotation and a distance between them of 76.2 mm. Combining the results of field and laboratory studies with the analysis of forces when moving the stem mass in the form of a flow of a group of stems on the supporting surface allowed to offer a constructive - layout scheme of equipment for harvesting oilseed flax. This equipment is intended to be installed on the harvesting part of the combine without changing its design. The analysis of forces performed for the flow of stems moving inseparably on a cylindrical support surface is important for the study of the selection of the stem mass of crops from rolls.

Keywords

flax, equipment, combine, stalk, flow, seeds, surface

Full Text:

PDF

References

1. Sysolin, P.V. & Sysolina, I.P. (2014). Suchasna metodologia stvorenia silskogospodarskoi techniky (na prykladi vysivnogo aparata) [Modern methodology for the creation of agricultural machinery (on the example of a sowing device)]. Kirovograd : Lysenko V.F. [in Ukrainian].

2. Yaheliuk, S., Busnyuk, V., Boyko, G. & Shubalyi, O. (2020). Optimization on efficient combustion process of small-sized fuel rolls made of oleaginous flax residues . INMATEH – Agricultural engineering. Vol. 62, No. 3/2020, Bucharest 2020, p. 361. Retrieved from https://doi.org/10.35633/inmateh-62-38 [in English].

3. Jerzy Mańkowski, Wojciech Maksymiuk, Grzegorz Spychalski, Jacek Kołodziej, Andrzej Kubacki, Damian Kupka & Krzysztof Pudełko (2018). Research on New Technology of Fiber Flax Harvesting, Journal of Natural Fibers, 1, p. 53–61 [in English].

4. Morrison, W. H., Archibald, D. D., Sharma, H. S. S., Akin, D. E. (2000). Chemical and physical characterization of water-and dew-retted flax fibers. Industrial Crops and Products, 12, 39–46 [in English].

5. Chyvar, A.M. & Voaitovych, R.M. (2012). Ocinka sposobiv zbyrania lionu olijnogo [Estimation of harvesting methods for oil flax]. Naukovo-technichnyj bijleten olijnych kulijtur NNAN – Scientific and Technical Bulletin of the Institute of Oilseed Crops NAAS, 17, 149-153 [in Ukrainian].

6. Pachuchyij, A.M. (2018). Analiz ta napriamky pidvychenia efektyvnosti gnuvarok obchisuvaknogo typu [Analysis and directions of improving the effectiveness of the rectangular type]. Technichnyij servis agropromyslovogo, lisovogo ta transpotnogo kompltksiv – Technical service of agriculture, forestry and transport systems, 13, 55-61 [in Ukrainian].

7. Jgelijk, S.V., Didukh, V.F. Artijch, T.M. & Golij, O.V. (2021). Zusyllij rizannij biomasy olijnych lubijnych kulijtur z vrachuvannijm vologosti [Зусилля різання біомаси олійних луб’яних культур з врахуванням вологості]. Silijskogospodarsi machyny – Agricultural machines, Vol.46, 124…132 [in Ukrainian].

8. Munder, F. et al. (2004). Results of an Advanced Technology For Decortica s tion of Hemp, Flax and Linseed, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 418, 165-179 [in English].

9. Cheijna, A.V., Zaplijtnikov, І.М. & Gordienko, О.V. (2014). Eksperymentalijni doslidgennij procesu riszannij roslynnych materialiv [Experimental studies of the process of cutting plant materials]. Aktualijnij voprosy sovremennoij nauki – Current issues of modern science, 33, 52–61 [in Ukrainian].

10. Chyrsina, L.А., Tichosova, G.А., Gorach, О.О. & Jinjok, T.І. (2011). Naukovi osnovy kompleksnoij pererobky stebel ta nasinnij lionu olijnogo [Scientific basis of complex processing of linseed stems and seeds]. Cherson: Oldi-plijs [in Ukrainian].

11. Golovenko, Т.М., Boijko, G.А., Ivanenko, О.О. & Chovkomud, О.V. (2016). Zagalna charakterystyka pokaznykiv lionu olijnogo z metoij vygotovlennij innovacijnych tovariv [The general description of oil flax characteristics aimed at manufacturing innovative products]. Molodyij vchenyij – A young scientist., 5 (32) , 218-222 [in Ukrainian].

12. Dudarev, І.М. (2015). Теоretychni osnovy modernizacij machyn dla vyrobnyctva ljonu [Theoretical foundations of modernization of machines for the production of flax] . Luck: Red.-vyd. viddil Luckogo NТУ [in Ukrainian].

13. Borysijk, D.V. & Kolisnyk, І.А. (2015). Tendencij rozvytku techniky i technologij dla zbyranna ljonu [Trends in the development of machinery and technologies for harvesting flax]. Technika, energetyka, transport АPK – Engineering, Energy, Transport AIC, 1(91), 13-17 [in Ukrainian].

14. Dacijk, L.М., Jchymchuk, S.F., Vrgech, М.V. & Saij, V.А. (2019). Obgruntuvanna parametriv universakijnoij lojnozbyralijnoij machyny [Justification of parameters of a universal flax harvester]. Suchaasni technologij v machynobuduvanni ta transporti – Advances in mechanical engineering and transport, Vol. 2, 13, 63-67. Retieved from https://doi.org/10.36910/automash.v2i13 [in Ukrainian].

15. Pat. №118379 UA, МPК A01D45/06, А01D41/14, А01D63/02, А01D69/03(2006.01). Gatka dla zbyranna lionu [Reaper for harvesting oilseed flax]. Stated November 18, 2016; has been published October 10, 2019, Bul. No. 1.

16. Patent na КМ №148359 UA, МPК А01 D45/00, А01 D41/14. Prystrij dla zbyranna lionu olijnogo [A device for collecting oilseed flax]. Stated April 05, 2021; has been published July 28, 2021, Bul. No. 30.

17. Busyijk, V.V. (2019). Obgruntyvanna konstrukcii ta parametriv vakijcojvogo bralijnogo aparata dla zbyranna lionu olijnogo [Substantiation of the structure and parameters of the drum roller for cleaning flax oily]. Silijskogospodarsi machyny: zb. nauk. st. – Agricultural machines, Vol. 43, 30-40 [in Ukrainian].

18. Chaijlis, G.А. (2011). Teorij lojnouborochnych machyn [Theory of flax harvesters]. Мoskow: «Rоsinformagrotech» [in Russian].

19. Zaika, P.М. (1992). Izbrannye zadachi zemledelcheskoij mechaniki [Selected tasks of agricultural mechanics]. Kyijv: Izd.- vо USCHА [in Russian].

GOST Style Citations

  1. Сисолін П.В., Сисоліна І.П. Сучасна методологія створення сільськогосподарської техніки (на прикладі висівного апарата): монографія. Кіровоград: Лисенко В.Ф., 2014. 120 с.
  2. Optimization on efficient combustion process of small-sized fuel rolls made of oleaginous flax residues / V. Didukh, V. Busnyuk, G. Boyko, O. Shubalyi . INMATEH – Agricultural engineering. Vol. 62, No. 3/2020, Bucharest 2020, p. 361. URL: https://doi.org/10.35633/inmateh-62-38. (дата зверенення: 04.01.2022)
  3. Jerzy Mańkowski, Wojciech Maksymiuk, Grzegorz Spychalski, Jacek Kołodziej, Andrzej Kubacki, Damian Kupka & Krzysztof Pudełko . Research on New Technology of Fiber Flax Harvesting, Journal of Natural Fibers. 2018. 1. P. 53–61.
  4. Morrison, W. H., Archibald, D. D., Sharma, H. S. S., Akin, D. E. Chemical and physical characterization of water-and dew-retted flax fibers. Industrial Crops and Products. 2000. 12. P. 39–46.
  5. Шувар А.М., Войтович Р.М. Оцінка способів збирання льону олійного. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. 2012. № 17. C. 149-153.
  6. Пахучий А.М. Аналіз та напрямки підвищення ефективності жниварок обчісувального типу. Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2018. №13. С. 55-61.
  7. Ягелюк С.В., Дідух В.Ф., Артюх Т.М., Голій О.В. Зусилля різання біомаси олійних луб’яних культур з врахуванням вологості. Сільськогосподарські машини: зб. наук. ст. 2021. Вип. №46. С. 124…132.
  8. Munder, F. et al., Results of an Advanced Technology For Decortica s tion of Hemp, Flax and Linseed, Mol. Cryst. Liq. Cryst.. 2004. 418. P. 165-179.
  9. Шеїна А.В., Заплетніков І.М. Гордієнко О.В. Експериментальні дослідження процесу різання рослинних матеріалів. Актуальные вопросы современной науки. 2014. №33. С. 52–61.
  10. Наукові основи комплексної переробки стебел та насіння льону олійного : монографія / Л. А. Чурсіна, Г. А. Тіхосова, О.О. Горач, Т.І. Янюк. Херсон: Олді-плюс, 2011. 356 с.
  11. Головенко Т.М., Бойко Г.А., Іваненко О.О. Шовкомуд О.В. Загальна характеристика показників льону олійного з метою виготовлення інноваційних товарів. Молодий вчений. 2016. 5 (32). С. 218-222
  12. Дударєв І.М. Теоретичні основи модернізації машин для виробництва льону: монографія . Луцьк: Ред.-вид. відділ Луцького НТУ, 2015. 268 с.
  13. Борисюк Д.В., Колеснік І.А. Тенденції розвитку техніки і технологій для збирання льону. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2015. №1(91). С. 13-17.
  14. Дацюк Л.М., Юхимчук С.Ф., Вржещ М.В., Сай В.А. Обґрунтування параметрів універсальної льонозбиральної машини. Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті. 2019. Том 2, № 13. С. 63-67. URL: https://doi.org/10.36910/automash.v2i13. (дата зверенення: 12.01.2022)
  15. Жатка для збирання льону олійного: пат. №118379 UA: МПК A01D45/06, А01D41/14, А01D63/02, А01D69/03(2006.01). Заявл. 18.11.2016; опуб.10.01.2019; Бюл.№1.
  16. Пристрій для збирання льону олійного: пат. на КМ №148359 UA: МПК А01 D45/00, А01 D41/14. заявл. 05.04.2021; опубл. 28.07.2021; Бюл. № 30.
  17. Буснюк В.В. Обґрунтування конструкції та параметрів вальцьового брального апарата для збирання льону олійного. Сільськогосподарські машини : зб. наук. ст. 2019. Вип. №43. С. 30…40.
  18. Хайлис Г.А. Теория льноуборочных машин . М.: Росинформагротех, 2011. 322 с.
  19. Заика П.М. Избранные задачи земледельческой механики: прак. пособ. Киев: Изд.- во УСХА, 1992. 512 с.
Copyright (c) 2022 Volodymyr Didukh, Vitalij Busyijk, Maksym Bodak