APPLICATION OF AUTOMATED DESIGN SYSTEMS IN AGRICULTURAL ENGINEERING

Keywords: CAD systems, CAE systems, SolidWorks, SolidWorks Simulation, SolidWorks Motion, 3D-model, rotary Hammer Mill for grain.

Abstract

Summary. The article discusses the use of computer-aided design systems in industrial engineering, as well as how exactly CAD/CAM/CAE systems are transforming agricultural engineering, providing engineers and manufacturers with the tools to create more modern, productive, and competitive equipment. The role of these systems in improving the manufacturability, design, production and testing of agricultural machines, as well as their impact on the quality and productivity in the agricultural sector is considered using the example of a methodology for studying the movement of grain material in the rotary chamber of a chopper and its contact interaction with the working bodies of a rotary chopper, which directly effects on the grinding process, its quality and energy consumption.
The article examines the use of automated design systems in industrial engineering, as well as how exactly CAD/CAM/CAE systems transform agricultural engineering, providing engineers and manufacturers with tools to create more modern, productive, and competitive equipment. The role of these systems in improving the technology, design, production, and testing of agricultural machines, as well as their impact on quality and productivity in the agricultural sector, is considered. on the grinding process, its quality and energy consumption.
CAD systems allow engineers to create detailed 3D models of agricultural machinery. This helps to optimize the shapes and sizes of the devices to achieve maximum productivity and reduce the material consumption of the structure and energy consumption.
CAE (Computer-Aided Engineering) systems allow analysis of strength, dynamic and thermal characteristics of rotary shredders. This is important to ensure the durability and reliability of the equipment under high load conditions.
CAD/CAM/CAE systems allow virtual testing of various configurations of agricultural machinery before physical production of prototypes. This helps to save time and money for expensive physical experiments.
Studying the mechanical properties of grain only using CAD/CAE systems does not allow obtaining a complete and reliable assessment of its strength indicators depending on the variety, shape, humidity, and the nature of the application of loads, but the obtained results should be used both to confirm previous and for further theoretical studies.

References

1. Козяр М. М., Фещук Ю. В., Парфенюк О. В. Комп’ютерна графіка: SolidWorks: навчальний посібник. Херсон: Олді-плюс, 2018. 252 с.
2. Механизация приготовления кормов: Справочник / Под ред. В. И. Сыроватка. Москва: Агропромиздат, 1985. 368 с.
3. Механіка матеріалів і конструкцій. Лаб. роботи. Навч. посібник для вузів / І. А. Цурпал, С. І. Пастушенко, М. П. Барабан, М.В. Швайко. Київ: Аграрна освіта, 2001. 272 с.
4. Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів: підручник / О. М. Царенко, Д. Г. Войтюк, В. М. Швайко та ін.; За ред. С. С. Яцуна. Київ: Мета, 2003. 448 с.
5. Мороз С. М., Васильковська К. В., Лещенко С. М. Використання CAD-програм при проєктуванні сільськогосподарських машин. Сільськогосподарські машини. 2023. Вип. 49. С. 15-21. https://doi.org/10.36910/acm.vi49.1010.
6. Пустюльга С. І., Самостян В. Р., Клак Ю. В. Інженерна графіка в SolidWorks: навч. посібник. Луцьк: Вежа, 2018. 172 с.
7. Ревенко І. І., Брагінець М. В, Ребенко В. І. Машини та обладнання для тваринництва. Київ: Кондор, 2012. 731 с.
8. Соломка О. В. Аналіз результатів експериментальних досліджень процесу подрібнення зерна. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2012. Вип. 120. С. 402-410.
9. Соломка О. В., Ковбаса В. П. Аналіз процесу подрібнення зернових матеріалів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2009. Вип. 78. С. 132-140.
10. Соломка О. В., Ковбаса В. П. Визначення показників міцності зернових матеріалів. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. 2010. Вип. 96. С. 267-278
11. Соломка О. В., Новицький А. В. Моніторинг забезпечення сільськогосподарських підприємств технікою для кормовиробництва. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2014. Вип. 196, ч.1. С. 376-382.
12. Соломка О. В., Ковбаса В. П., Соломка В. О. Обґрунтування параметрів і режимів роботи ротаційного подрібнювача зерна. Київ, 2016. 139 с.
13. Технологія виробництва продукції тваринництва / О. Т. Бусенко та ін. Київ: Агроосвіта, 2013. 492 с.
14. Трикін Д. М., Мороз С. М., Васильковська К. В., Карпушин С. О. Використання сучасних систем САПР при проектуванні сільськогосподарських машин. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2019. Вип. 49. С. 233-241. https://doi.org/10.32515/2414-3820.2019.49.233-241.
15. Gaurav Verma, Matt Weber. SolidWorks Simulation 2020 Black Book. CADCAMCAE Works. 2020. 428 p.
16. James D. Bethune, Nathan Brown. Engineering Design and Graphics with SolidWorks® 2023. US: Peachpit Press, 2023. 1824 p.
17. Paul Kurowski. Engineering Analysis with SOLIDWORKS Simulation 2022. Kansas: SDC Publications, 2022. 582 p.
18. Paul Tran. SOLIDWORKS 2020 Basic Tools. Kansas: SDC Publications, 2020. 681 p.
19. Paweł Kęska. SOLIDWORKS® 2021: Part, Modeling, Assemblies and Drawings. Warszawa: Cadvantage, 2021. 1586 p.
20. Randy H. Shih. SOLIDWORKS 2020 and Engineering Graphics. Kansas: SDC Publications, 2020. 727 p.
21. Selvi, Kemal Çağatay, Önder Kabas. Use of SOLIDWORKS in designing agricultural machines (a sample: rotary tiller). ANNALS of the Faculty of Engineering Hunedoara. 2018. T.16. P. 101-106.
22. Subrata K. R. Mandal, Basudeb Bhattacharyya, Somenath Mukherjee, P. Chattopadhyay. Use of Cad Tool for Design and Development of Rotavator Blade. Middle-East Journal of Scientific Research. 2014. Vol. 20 (2). P. 171-177. DOI: https://doi.org/10.5829/idosi.mejsr.2014.20.02.11564.
23. Tayseer Almattar. Learn SOLIDWORKS 2020. Birmingham: Packt Publishing, 2019. 576 p.
24. Vegad G. M., Yadav R. Design analysis and optimization of rotary tiller blades using computer software. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2018. Vol. 49, №1. P. 43-49.
25. Zi Yue Wu, Shuai Zhang, Ting Gao. Design of 3D Modeling for the New Hammer Mill Based on the SolidWorks. Applied Mechanics and Materials. 2012. Vol. 224 P. 320-324. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.224.320.
Published
2023-11-15
How to Cite
Соломка, О., Ачкевич, О., & Ачкевич, В. (2023). APPLICATION OF AUTOMATED DESIGN SYSTEMS IN AGRICULTURAL ENGINEERING. Proceedings of Tavria State Agrotechnological University, 23(2), 67-77. Retrieved from https://oj.tsatu.edu.ua/index.php/pratsi/article/view/640
Section
Галузеве машинобудування