Друковані видання. Кафедра механічної та електричної інженерії
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Publication Дослідження процесу пропускної здатності фільтраційного картриджа(Полтавський державний аграрний університет, 2024-07-27) Яковлєв, С. О.; Костенко, Олена МихайлівнаУ статті представлено результати експериментальних досліджень процесу очищення сирої та нерафінованої соняшникової олії від нежирових домішок (мезги, макухи, воску тощо). Основну увагу приділено вирішенню проблеми швидкого закупорювання фільтрувальних перегородок шляхом застосування вібраційних коливань та акустичних мікропотоків. Досліджено динаміку зміни швидкості фільтрації залежно від тривалості циклу та просторової орієнтації фільтраційного картриджа. Встановлено, що при горизонтальному розташуванні картриджа продуктивність установки падає на 90% протягом 8-годинної роботи через адгезійне закупорювання пор. Авторами запропоновано та експериментально підтверджено ефективність похилого встановлення фільтруючого елемента (під кутом 12...15 градусів) у поєднанні з віброакустичним впливом. Така комбінація забезпечує динамічне самоочищення поверхні: тверді частинки осаду зриваються зі стінок і виносяться в ємність-відстійник. Це дозволяє зберегти до 87% пропускної здатності фільтра навіть після 16-годинного циклу роботи, що значно підвищує економічну ефективність та якість регенерації олії.Publication Обґрунтування конструктивних параметрів каналу попереднього очищення(Полтавський державний аграрний університет, 2024-07-27) Кальян О. С.; Костенко, Олена МихайлівнаУ статті представлено результати експериментальних досліджень процесу очищення зернового матеріалу від легких домішок за допомогою бічного повітряного потоку в похилому каналі (ПСК). Авторами розроблено математичну модель другого порядку, яка описує вплив геометричних параметрів на ефективність очищення. Основними факторами дослідження обрано глибину каналу, кут його нахилу, а також відстані від оброблюваного матеріалу до каналу та вхідного вікна. Шляхом аналізу двовимірних перетинів поверхні відгуку встановлено, що найбільший вплив на якість сепарації має кут нахилу каналу: його збільшення до 60 дозволяє підвищити ефект очищення до 21,4 завдяки зростанню вертикальної складової аеродинамічної сили.Publication Особливості способу випічки булочних виробів із застосуванням ультразвуку(Полтавський державний аграрний університет, 2024-07-27) Паскаль, А. В.; Костенко, Олена МихайлівнаУ роботі обґрунтовано спосіб та принципи роботи пристрою для прискореної випічки хлібобулочних і кондитерських виробів із використанням акустичних ефектів. Основна ідея методу полягає у зниженні термічного опору пристінного ламінарного шару теплоносія навколо тістової заготовки за рахунок створення ультразвукових хвиль у пекарській камері. Встановлено, що ультразвуковий вплив спричиняє акустичні мікропотоки, які зменшують товщину пограничного шару, пропорційно частоті коливань. Це дозволяє збільшити коефіцієнт тепловіддачі у 2-4 рази, скоротити час випічки на 15-18% та знизити температуру в камері на 12-15 °C без втрати якості продукту. Окрему увагу приділено звукокапілярному ефекту, який прискорює прогрівання м'якуша та покращує рівномірність пористості виробу. Запропонована технологія забезпечує підвищення якості готової продукції при значному енергозбереженні.Publication Дослідження поперечних коливань потоку соломи в живильному пристрої подрібнювача-розкидача(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Штрикуль, О. І.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ статті розглянуто актуальну проблему забезпечення рівномірного розподілу подрібненої соломи по полю шляхом стабілізації подачі матеріалу до робочих органів. Авторами запропоновано математичну модель, що описує потік соломи як рухому гнучку струну, натягнуту зусиллям, яке виникає внаслідок взаємодії молотків ротора зі стеблами. За допомогою диференціальних рівнянь у змінних Ейлера досліджено малі поперечні коливання валка на ділянці між живильними вальцями та підрізальним ротором.Ключовим результатом дослідження є виведення формули для визначення критичної швидкості подачі, при якій частоти власних коливань наближаються до нуля. Встановлено, що для забезпечення стаціонарності процесу та обмеження амплітуди коливань, швидкість подачі матеріалу має перебувати в межах 3,25–5,5 м/с. Доведено, що робота при швидкостях нижче критичних може призвести до порушення стабільності потоку через виникнення резонансних явищ у зоні прискорення матеріалу.Publication Математична модель роботи шнекового преса(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Ладатко, М. С.; Костенко, Олена МихайлівнаУ роботі представлено математичну модель процесу пресування олійної сировини (зокрема насіння ріпаку) у шнековому обладнанні. Розглянуто основні характеристики роботи преса: об’ємну продуктивність та динаміку зміни тиску на кожному витку шнека. Матеріал ідентифіковано як неньютонівську рідину, що описується ступенівим законом плинності. Особливістю моделі є врахування геометрії шнека через коефіцієнти форми та введення коефіцієнта незакінченості гвинтової лінії. Встановлено залежності між ступенем стискання матеріалу зміною абсолютної та відносної олійності та поточною продуктивністю за твердою і рідкою фазами. Сформована система рівнянь дозволяє проводити покроковий розрахунок параметрів пресування вздовж шнекового тракту, починаючи з нульового тиску на першому витку.Publication Модель вібраційного переміщення частинок нижнього шару між суміжними рифлями(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Ольшанський, М. І.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ роботі досліджено процес підвищення ефективності сепарування пшениці шляхом вдосконалення конструкції робочого органу вібросепаратора. Автором розроблено математичну модель та теоретичні передумови руху частинок нижнього шару зерносуміші між суміжними рифлями опорної поверхні. У моделі враховано сили сухого тертя, інерційні сили та взаємодію частинок із бічними поверхнями пластин і верхнім шаром зерна. Визначено, що найбільш раціональним для інтенсифікації процесів самосортування та просіювання є режим двостороннього ковзання з двома миттєвими зупинками, що дозволяє максимально ефективно використовувати час перебування матеріалу на робочій поверхні.Publication Конструкції обладнання для поділу рушанки насіння соняшнику(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Марценюк, О. О.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ роботі розглянуто еволюцію та сучасний стан конструкцій насіннєвіяльних машин для розділення рушанки соняшнику на ядрову фракцію. Проаналізовано принципи роботи основних вузлів обладнання: розсіву (поділ за лінійними розмірами) та аспіраційної камери (поділ за аеродинамічними властивостями). Особливу увагу приділено конструктивним особливостям сучасної машини марки Р1-МС-2Т, яка використовує три'ярусну систему плоских сит із круговим рухом корпусу та передрозсів для ефективного виділення олійного пилу.Publication Оцінки зміни параметрів процесу та якісних показників сухих продуктів при роботі сушильної установки під час виробництва сухого незбираного молока(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Тихтило, Б. В.; Костенко, Олена МихайлівнаДослідження довело, що зміна геометрії сушильної камери на конусну усуває «паразитні» застійні зони, що підвищує продуктивність установки на 10% та покращує групу чистоти сухого молока до першої. Завдяки оптимізації повітряних потоків вдалося знизити температуру відпрацьованого повітря до 82°C та в 1,5 раза зменшити металомісткість конструкції при збереженні високої якості продукту.Publication Обґрунтування форми висипного отвору шнекового транспортера-розподільника зерна(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Руденко, С. С.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ статті розглянуто проблему нерівномірного заповнення ємностей прямокутної форми сипучими матеріалами та запропоновано конструкцію шнекового транспортера-розподільника з безперервним висипним отвором вздовж кожуха. Обґрунтовано геометричні та технологічні параметри пристрою, що забезпечують лінійну зміну площі поперечного перерізу зернового потоку та рівномірне вивантаження сировини по всій довжині шнека.Publication Обґрунтування пропонованої конструктивно-технологічної схеми молоткової дробарки(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Пєшиков, О. М.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ статті проведено аналіз конструктивних особливостей молоткових дробарок та їх ефективності при переробці лушпиння олійних і круп’яних культур. Виявлено, що низька насипна щільність та високе тертя сировини зумовлюють нерівномірність подачі та підвищену енергоємність процесу.Publication Структурно-параметричний аналіз технологічних схем очищення зерна(Полтавський державний аграрний університет, 2024-12-10) Фролов, Р. В.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ статті проаналізовано технологічні аспекти функціонування зерноочисних агрегатів типу ЗАВ у потокових лініях післязбиральної обробки. Розглянуто структурно-параметричну модель очищення зернового вороху та виявлено залежність між продуктивністю обладнання, вологістю та забур’яненістю вихідного матеріалу. Встановлено, що операція попереднього очищення є критичною ланкою, яка визначає ефективність усієї технологічної лінії. На основі аналізу емпіричних залежностей сепарації на решетах обґрунтовано необхідність узгодження продуктивності суміжних машин для забезпечення безперервності процесу. Автором доведено, що інтенсифікація роботи агрегатів типу ЗАВ можлива за умови підвищення якості попереднього очищення зерна.Publication Обґрунтування оптимального кута розташування тросового робочого органу(Полтавський державний аграрний університет, 2024-05-15) Смолянов, Є. А.; Костенко, Олена Михайлівна; Дрожчана, Ольга УрешівнаУ статті обґрунтовано доцільність застосування комбінованих ґрунтообробних машин для передпосівної підготовки ґрунту, зокрема під дрібнонасіннєві культури. Проаналізовано недоліки традиційних лапових робочих органів, пов’язані з надмірним винесенням вологи на поверхню та низькою якістю знищення бур’янів. Запропоновано використання тросового робочого органу, який забезпечує витягування бур’янів із коренем без порушення вологого шару ґрунту. Визначено вплив кута розташування лез на запобігання обволіканню робочих органів рослинними рештками та забезпечення стабільності технологічного процесу.Publication Impact of Organic Cultivation Technology of Fiber Hemp (Cannabis Sativa L.) on Soil Agrochemical and Bioecological Properties(2026-02-18) Пилипченко, Андрій Васильович; Pylypchenko, A. V.; Маренич, Микола Миколайович; Marenych, M. M.; Гангур, Володимир Васильович; Hanhur, V. V.; Семенов, Анатолій Олексійович; Semenov, A. O.; Короткова, Ірина Валентинівна; Korotkova, I. V.; Rozhkov, A.; Karpuk, L.; Ласло, Оксана Олександрівна; Laslo, O. O.; Марініч, Любов Григорівна; Marinich, L. H.; Ponomarenko, S.Research into the correlations among components of soil biota is of significant importance for effective management of agroecosystems in organic agricultural production. Organic cultivation technologies contribute to increased nitrogen and phosphorus content in the soil, while reducing levels of P2O5 and K2O compared to inorganic methods. The influence of organic residue decomposers on macroelement composition in the soil has been examined, revealing a minimal impact on their levels. Organic technologies promote an augmentation of microorganisms, although there is a potential risk of heightened disease pathogens. It has been observed that under organic cultivation conditions, there is more intense tissue degradation, potentially attributed to higher microorganism activity. Transitional cultivation methods yield lower rates of degradation in comparison to organic techniques. The impact of organic technologies on the quantity of earthworms, nematodes, and springtails in the soil has been investigated. Organic practices have shown to increase their population, creating a favorable environment for soil biological indicators. Particular attention is given to correlation relationships between microorganisms responsible for nitrogen and phosphorus accumulation and the fungal component. High correlation values (r = 0.72–0.89) underscore the significance of comprehending these associations when employing organic cultivation methods. The study of correlations among soil biota components in organic production presents a promising task for the effective utilization of resources and the assurance of sustainable agroecosystem development.Publication Навчання з охорони праці як один зі складників безпеки праці м. Полтави(Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського, 2023) Костенко, Олена Михайлівна; Опара, Надія Миколаївна; Дудник, Володимир Васильович; Дрожчана, Ольга УрешівнаСьогодні агропромисловий комплекс – це ключова галузь економіки, де працює значна кількість працівників. Але, незважаючи на сучасні технології, ця галузь усе ще залишається травмонебезпечною. Стан охорони праці, рівень виробничого травматизму та професійних захворювань в агропромисловому комплексі є серйозною соціально-економічною проблемою галузі, що безпосередньо впливає на професійну діяльність працюючих. Основними причинами нещасних випадків є порушення трудової та виробничої дисципліни виконавцями робіт, недодержання вимог інструкцій з охорони праці, допуск до роботи без навчання і перевірки знань із питань охорони праці, неякісне навчання та інструктування з охорони праці. Особливої уваги потребує питання якісного проведення навчання та інструктажів з охорони праці в господарствах, де виконання функцій служби охорони праці покладається на працівника, який не завжди має відповідні кваліфікацію та підготовку.Publication Advanced technologies in mechanical engineering(2026-02-05) Левченко, Юлія Вікторівна; Levchenko, Yu. V.; Прілєпо, Наталія Володимирівна; Priliepo, N. V.; Попов, Станіслав Вячеславович; Popov, S. V.; Петраш, Олександр Васильович; Petrash, O. V.The textbook outlines the main provisions related to the introduction of advanced technologies in the mechanical engineering. The concepts of the production process and the quality of equipment are defined. The method of designing technological processes is presented. The technological features of the production of blanks and parts by casting and plastic deformation are noted. For students majoring in Mechanical Engineering, Automobile transport, Agricultural Engineering, Vocational Education at higher education institutions, as well as professionals in manufacturing engineering for advanced training.Publication Results of determining the influence of moisture content on the flow of substances in meat under the combined action of heat flow and electric current(2026-01-31) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Skrypnyk, V. O.; Семенов, Анатолій Олексійович; Semenov, A. O.; Бичков, Ярослав Михайлович; Bychkov, Ya. M.; Фарісєєв, А. Г.; Farisieiev, A.У статті досліджено закономірності виникнення потоку речовини в м’ясі свинини під впливом електричного струму, теплового потоку від нагрівача та їх комбінованої дії. Встановлено, що вологовміст м’яса має істотний і нелінійний вплив на об’єм речовини, що переноситься в м’ясі під впливом електричного струму та теплового потоку. Запропоновані аналітичні залежності для визначення кількісних параметрів з урахуванням вологовмісту, площі та товщини м’яса, різниці потенціалів, величини теплового потоку та прикладеного надлишкового тиску.Publication Оптимізація електроприводів насосних агрегатів систем водопостачання на основі частотного регулювання(2026-01-31) Семенов, Анатолій Олексійович; Скрипник, Вячеслав Олександрович; Сахно, Тамара Вікторівна; Бут, А. Г.У статті досліджено питання підвищення енергоефективності насосних станцій шляхом модернізації їх електроприводів із застосуванням частотного та комбінованого регулювання. Актуальність проблеми обумовлена зростанням вартості енергоресурсів, підвищенням вимог до ефективності технологічних процесів, а також значною часткою електроенергії, що споживається насосним обладнанням у промисловості та комунальному господарстві. Обґрунтовано доцільність переходу від нерегульованих асинхронних електродвигунів до частотно-регульованих систем керування, що дозволяє адаптувати роботу насосів до змін водоспоживання, зменшити енергоспоживання, покращити стабільність тиску в мережі, продовжити термін служби обладнання, а також знизити витрати на технічне обслуговування та ремонт. У роботі наведено результати математичного моделювання режимів роботи насосної станції з урахуванням законів подібності та проведено аналіз добових графіків роботи для різних режимів керування. Підтверджено зниження питомої енергоємності при частотному регулюванні до 0,32 кВт·год/м³, а також ефективність комбінованої схеми керування на базі трьох насосних агрегатів, один з яких працює з частотним перетворювачем. Такий підхід забезпечив мінімальний показник питомої енергоємності – 0,06 кВт·год/м³, що відповідає до 60 % енергозбереження порівняно з традиційними схемами без регулювання. Дослідження підтвердило, що впровадження частотного та комбінованого регулювання дає змогу значно підвищити енергоефективність насосних установок в умовах змінного навантаження, зменшити гідравлічні удари, знизити пускові струми та підвищити надійність обладнання. Розроблені рекомендації можуть бути використані під час модернізації існуючих насосних станцій, планування інвестиційних проектів у сфері водопостачання, а також при впровадженні автоматизованих систем керування для промислових і муніципальних об’єктів.Publication Аналітичне обґрунтування процесу кондуктивного сушіння м’яса(2026-01-31) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Пономаренко, Богдан ГеннадійовичПродукти харчування із тривалим терміном зберігання, в тому числі сушене м’ясо, користуються попитом серед споживачів, особливо в районах бойових дій та тих, які постійно знаходяться під обстрілами. Перебої в постачанні електричної енергії, викликані руйнуванням об’єктів критичної інфраструктури внаслідок ракетних атак з боку рф, лише сприяють збільшенню такого попиту в масштабах всієї України. У зв’язку з цим є необхідність у пошуку екологічно чистого та енергоефективного способу виготовлення сушеного м’яса. Таким способом є кондуктивне (контактне) сушіння. Сушіння є технологією, що базується на видаленні вологи з сировини, ускладнюючи тим самим розвиток мікроорганізмів та хімічних реакцій, що призводять до псування продуктів харчування. Сушіння знайшло широке застосування в харчових технологіях, починаючи від традиційних способів, таких як конвективне, кондуктивне, НВЧ-сушіння або природне сушіння, і закінчуючи сучасними технологіями, такими як сублімаційне, радіаційне, ЗТП-сушіння та інші. Науковий підхід до вивчення кондуктивного сушіння, як способу консервування харчової сировини, в тому числі м’ясної, включає огляд теоретичних аспектів, що є вагомим розділом у вивченні цього питання, а також фізики кипіння в обмеженому просторі дуже малого розміру нанопорах. Ця стаття присвячена дослідженню теоретичних основ кондуктивного сушіння м’яса, зокрема аналізу тепло- та масообмінних процесів, фізики фазових переходів в наномасштабі, специфічного механізму видалення вологи, впливу характеристик м’ясної сировини на процес. В рамках дослідження використовується аналітичний підхід для вивчення взаємодії між нагрівальною поверхнею та сировиною. Основна проблема, виявлена в ході дослідження, полягає в ускладненому теплообміні між цими двома елементами процесу. Автори розглядають фактори, які впливають на тепловий потік, аналізуючи можливі шляхи інтенсифікації процесу: першим варіантом вирішення зазначеної проблеми є визначення температури нагрівальних поверхонь, другим способом вирішення є механічне видалення шару перегрітої пари, що утворюється біля поверхонь нагрівання, третім способом вирішення є стиснення сировини нагрівальними поверхнями із певним зусиллям. Дана стаття є внеском у розуміння особливостей кондуктивного сушіння та являється підґрунтям для подальших практичних досліджень з метою оптимізації і досягнення максимальної якості та тривалості зберігання продуктів харчування, в тому числі м’яса.Publication Обґрунтування раціональних параметрів електроприводів насосних агрегатів для систем агропромислового комплексу(2026-01-30) Семенов, Анатолій Олексійович; Скрипник, Вячеслав Олександрович; Харак, Руслан Миколайович; Супрович, О. С.У статті розглядається важливість оптимізації параметрів електроприводів насосних агрегатів для забезпечення максимальної ефективності їх роботи в системах водопостачання агропромислового комплексу. Аналізується вплив правильно підібраних параметрів електроприводу на зниження енергоспоживання, зменшення зносу обладнання та підвищення продуктивності систем. В результаті дослідження запропоновано рекомендації щодо підбору раціональних параметрів електроприводів, що забезпечують підвищення енергоефективності та надійності систем агропромислового комплексу. Мета. Обґрунтування раціональних параметрів електроприводу насосного агрегату для забезпечення максимальної ефективності підвищення коефіцієнта корисної дії в системах водопостачання агропромислового комплексу в залежності від технічних параметрів системи «електродвигун-насос». Методика. Аналіз роботи електроприводів насосних агрегатів для досягнення обґрунтування раціональних параметрів електроприводів з використанням регулювання зміною характеристики системи та регулювання зміною характеристики насоса. Результати. Дослідження показали, що для забезпечення максимальної ефективності роботи насосних агрегатів необхідно: вибирати раціональну потужність та тип електродвигуна на основі технічних параметрів системи «електродвигун-насос»; враховувати коефіцієнт корисної дії (ККД) насоса та передачі; розраховувати параметри електродвигуна, враховуючи можливі відхилення режиму роботи насоса. Наукова новизна. Розробка методології обґрунтування раціональних параметрів електроприводів для насосних агрегатів, що забезпечують максимальну ефективність роботи в агропромислових комплексах. Вперше запропоновано методику комплексного підходу до вибору параметрів електродвигуна, яка враховує: зміни характеристик системи насос-мережа; зміни характеристик насоса; вплив механічних характеристик насоса та електродвигуна на роботу всієї установки. Практична значимість. Практична значимість роботи полягає у можливості: оптимізувати робочу точку системи для забезпечення максимальної ефективності; підвищити енергоефективність насосних агрегатів за рахунок правильного підбору режимів роботи.Publication Результати визначення кінетики вологовмісту і температури в м’ясі за кондуктивного сушіння із стисненням(2026-01-29) Скрипник, Вячеслав Олександрович; Пономаренко, Богдан ГеннадійовичВажливішими задачами сучасної харчової промисловості, зокрема у сушінні харчової сировини, є збереження харчової цінності готового продукту та зниження енергетичних витрат. Кондуктивне сушіння вирішує такі завдання, але наразі досліджено недостатньо, що призводить до значного дефіциту наукових даних. Попит на продукти харчування з тривалим терміном зберігання, включно із сушеним м’ясом, особливо зростає в Україні через перебої з електропостачанням, викликані війною з росією. Це збільшує актуальність досліджень у цій галузі. Попередні дослідження переважно зосереджувалися на визначенні та аналізі кінетики вологовмісту та температури м’яса під час кондуктивного сушіння м’яса та не враховували стиснення самого м’яса. Залишалося невивченим, як стиснення може впливати на процес виведення вологи зі структури м’яса. У статті представлені результати експериментального дослідження кондуктивного сушіння сирого м’яса товщиною 0,003 м, 0,005 м і 0,007 м в умовах двобічного підведення теплоти з температурою поверхонь нагрівання до 130°C за різної маси навантаження, що створювало надлишковий тиск пари у поверхневому шарі сировини. Авторами досліджено і визначено кінетику вологовмісту та температури в умовах стиснення з навантаженням, визначено раціональну товщину сировини, а якість готового продукту оцінювалась органолептичним способом за 5-бальною шкалою. Результати досліджень порівнювалися з даними попереднього дослідження, в якому вивчався цей процес без навантаження на нагрівальну поверхню, що були опубліковані раніше. У результаті було встановлено, що сушіння в умовах стиснення з навантаженням дає змогу значно скоротити тривалість процесу та зменшити витрату енергії, при цьому якість готового продукту залишається високою. Апроксимація експериментальних кінетик вологовмісту і температури дала змогу розробити аналітичні моделі процесу у вигляді модифікованих експонент, що враховують товщину дослідного зразка і масу навантаження.