Научная статья на тему 'Диссипативная мощность при наклоне решет зерноочистительной машины'

Диссипативная мощность при наклоне решет зерноочистительной машины Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
60
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕШЕТНЫЙ СТАН / SIEVE PAN / КОЛЕБАНИЯ / VIBRATIONS / ДИССИПАТИВНАЯ МОЩНОСТЬ / DISSIPATION POWER / ПРИВОД / DRIVE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Попов Игорь Павлович, Чумаков Владимир Геннадьевич, Родионов Сергей Сергеевич, Шевцов Игорь Викторович, Терентьев Александр Дмитриевич

Показано, что наклон решет почти не влияет на величину диссипативной мощности зерноочистительных машин, развиваемую в зерновом ворохе, но искажает графики силы трения и мощности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Попов Игорь Павлович, Чумаков Владимир Геннадьевич, Родионов Сергей Сергеевич, Шевцов Игорь Викторович, Терентьев Александр Дмитриевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DISSIPATION POWER OF A GRAIN CLEANER WITH SIEVES IN A SLOPE POSITION

The study shows that the slope of the lattice has almost no effect on dissipation power of grain cleaning machines in the grain pile, but distorts the graphics of the friction force and power.

Текст научной работы на тему «Диссипативная мощность при наклоне решет зерноочистительной машины»

5 Zhang Nan, Cui Gang, Liu Hongwei Considering Detection Eort and

Correction Eort for Software Reliability Analysis // Journal of Computational Information Systems 8: 19, 2012. 7991-8000 pp.

6 Li Tao, Wu Kaigui A NHPP Software Reliability Growth Model Considering

Learning Process and Number of Residual Faults // Journal of Convergence Information Technology. Jul 2012, Vol. 7, Issue 13, p 127.

7 Quadri S.M.K., Ahmad N. Software Reliability Growth Modeling with New

Modified Weibull Testing-effort and Optimal Release Policy// International Journal of Computer Applications (0975 - 8887) Volume 6- No.12, September 2010.

8 Shatnawi Omar Discrete Time NHPP Models for Software Reliability

Growth Phenomenon // The International Arab Journal of Information Technology, Vol. 6, No. 2, April 2009

9 Общие сведения о реализации процесса Microsoft SDL / Корпорация

Microsoft (Microsoft Corporation), 2010.

10 Microsoft Security Development Lifecycle Version 5.0 Updated

сентябрь 28, 2015 / Microsoft Corporation, 2010.

11 Ховард М., Лебланк Д. Защищенный код / пер. с англ. 2-е изд., испр.

М. : Изд-во «Русская Редакция», 2005. 704 с.

12 Амблер С. Гибкие технологии: экстремальное программирование и

унифицированный процесс разработки. Библиотека программиста. СПб. : Питер, 2005. 412 с.

13 Ауэр К., Миллер Р. Экстремальное программирование. Постановка

процесса с первых шагов до победного конца. Библиотека программиста. СПб. : Питер, 2005. 412 с.

14 Дюваль Поль М., Матиас III Стивен М., Гловер Эндрю

Непрерывная интеграция. Улучшение качества программного обеспечения и снижение риска. М. : Вильямс, 2008. 240 с.

15 Бек К. Экстремальное программирование: разработка через

тестирование. Библиотека программиста. СПб. : Питер, 2003. 224 с.

УДК 631.362.322

И.П. Попов, В.Г. Чумаков, С.С. Родионов, И.В. Шевцов, А.Д. Терентьев, С.С. Низавитин Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева

ДИССИПАТИВНАЯ МОЩНОСТЬ ПРИ НАКЛОНЕ РЕШЕТ

ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

Аннотация. Показано, что наклон решет почти не влияет на величину диссипативной мощности зерноочистительных машин, развиваемую в зерновом ворохе, но искажает графики силы трения и мощности.

Ключевые слова: решетный стан, колебания, дис-сипативная мощность, привод.

I.P. Popov, V.G. Chumakov, S.S. Rodionov, I.V. Shevtsov,

A.D. Terentiev, S.S. Nizavitin

Maltsev Kurgan State Agricultural Academy

DISSIPATION POWER OF A GRAIN CLEANER WITH SIEVES IN A SLOPE POSITION

Abstract. The study shows that the slope of the lattice has almost no effect on dissipation power of grain cleaning machines in the grain pile, but distorts the graphics of the friction force and power.

Keywords: sieve pan, vibrations, dissipation power,

drive.

ВВЕДЕНИЕ

В технологических целях решета зерноочистительных машин устанавливаются с небольшим наклоном. В литературе, как правило, исследуется влияние наклона решет на процесс сепарации, но остается без внимания энергетический аспект, без освещения которого сложно

решать вопросы повышения энергоэффективности.

Целью работы является определение влияния наклона решет на диссипативную мощность решетных зерноочистительных машин.

1 Расчет силы давления зернового вороха на решета

Диссипативная мощность связана с трением, возникающим в подвижной относительно решет части зернового вороха. Трение зависит от силы давления вороха на решета. Это давление определяется двумя силами - гравитационной и инерционной. Поскольку ускорение решет является знакопеременным, сила давления меняется со временем. На рисунке 1 показан момент частичной потери веса вороха.

ax - ускорение решетного стана, ay - вертикальное ускорение опоры, mz - масса вороха, na - инерционная составляющая силы давления, ng - гравитационная составляющая силы давления Рисунок 1 - Сила давления на решето

Координата, скорость и ускорение решета равны х = l sin rat ,

v = х = lra cos raí, (1)

ax = х = -l ra2 sin rat,

где l - амплитуда колебаний, м; ra - циклическая частота колебаний, рад/с [1-12].

Вертикальное ускорение опоры (рисунок 1) равно

ay = ax tga = -/ra2 sin raítga.

kv -я часть зернового вороха условно может считаться неподвижной относительно решетного стана и вносить вклад в инерционную нагрузку, а оставшаяся (1 — kv )-я часть - подвижной и обеспечивать часть диссипативной нагрузки. Сила давления (1 — kv )-й части зернового вороха на решето равна

nz = ng —na =(1 — kv )mzg cos a —(1—kv )mz (—ay )cos a = (1 — kv )mg cos a — (1 — kv )mjra2 sin ra ttga cos a =

(1 — kv)mz (g cos a — lra2 sin rat sin a). (2)

Nzmax/mm = (1 - К)(g COS a ± /®2 SÍn a) . (3)

Пример 1. Пусть a = 7O, l = 7,5 -10 м, частота

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 10

35

колебаний п = 8 . Тогда, имея в виду, что ^ = 2пп, Nтж/тш = (1 - кК (Я • 0,99 ± 7,5 • 10-3 • 4п2 • 82 • 0,12) =

' (1 - К) т ( Я • 0,99 ± 2,274).

Последнее выражение позволяет оценить реально возможные колебания силы давления.

Из (3) частота отрыва зернового вороха от решета равна

^ = ¿V 7ctga.

Для тех же количественных данных

1 I 10

-8,144 « 17Н " 2я\ 7,5 •Ю-3 .

Пусть а = 10° , тогда па = 14Н .

2 Расчет диссипативной мощности

Диссипативная мощность, рассеиваемая в зерновом ворохе, определяется выражением:

р = Е • V = кп21 - — I • V =

= k (1 -kv )m I--

-j - v (g cos a -/ю2 sin rat sin a) =

n/2

A = j Pdt

-n/2

k(1 - kv )mz/rol g cos a j cos rntdt - /ю2 sin a j sin rot cos rotdt

V -п/2 -n/2

k(1 - kv )mjrn I g cos a sin ю tf-^ - /ю sin a1 sin2 ю t\

v - скорость, p f

Рисунок 2

диссипативная мощность, тр - сила трения ■ Диссипативная мощность

k(1 -kv )mz ( g cos а-/ю2 sin at sin а)cos |,

где F - сила трения, k - динамический коэффициент трения, который определяется опытным путем. Сила трения направлена противоположно скорости.

Диссипативная энергия, рассеиваемая в зерновом ворохе за полупериод колебаний, равна

чю ' — 2

2к(1 - kv) mzlg cos a.

Средняя диссипативная мощность равна

P = 2nAn = 4nk(1 - kv)mzlg cos a.

График диссипативной мощности представлен на рисунке 2.

Пример 2. В дополнение к данным примера 1 'mz = 40 кг; kv = 0,3 ; к = 0,6.

Средняя диссипативная мощность равна

P = 4nk(1 - kv )mz lgcosa =

= 2 • 8 • 2 • 0,6(1 - 0,3)40 • 7,5 • 10-3 • 9,8 • 0,99 « 39Вт,

поскольку угол наклона решет практически не влияет на величину средней диссипативной мощности.

ВЫВОД

Таким образом, наклон решет почти не влияет на величину диссипативной мощности зерноочистительных машин, развиваемую в зерновом ворохе, но искажает графики силы трения и мощности.

Список литературы

I Popov I. P. Free harmonie oscillations in systems with homogeneous

elements// Journal of Applied Mathematics and Mechanics. 2012. Vol. 76. Iss. 4. P. 393-395. 2. Попов И. П. Колебательные системы, состоящие только из

инертных или только упругих элементов, и возникновение в них свободных гармонических колебаний // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2013. № 1(21). С. 95-103.

3 Попов И. П. Колебательные системы с однородными элементами //

Инженерная физика. 2013. № 3. С. 52-56.

4 Попов И. П., Шамарин Е. О. Свободные механические гармонические

колебания со смещенными фазами //Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2013. № 2(29). С. 39-48.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5 Попов И. П. Механические колебательные системы, состоящие

только из однородных элементов, и возникновение в них свободных гармонических колебаний // Омский научный вестник. Приборы, машины и технологии. 2012. № 3(113). С. 177-179.

6 Попов И. П., Чумаков В. Г., Чикун А. В. Самонейтрализация

механических инертных реактансов основной гармоники в решетных станах // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 4(28). С. 170-174.

7 Попов И. П. Свободные механические гармонические колебания,

обусловленные преобразованием кинетической энергии в кинетическую //Вестник Курганского государственного университета. Естественные науки. 2013. Вып. 6. № 3(30). С. 76-77.

8 Попов И. П. Свободные механические гармонические колебания в

системах с кривошипно-кулисными механизмами //Вестник Курганского государственного университета. Технические науки. 2012. Вып. 7. №2(24). С. 14-16.

9 Попов И. П., Попов Д. П., Кубарева С. Ю. Самонейтрализация

реакции системы из трех массивных частей на внешние периодические воздействия // Высокие технологии в машиностроении : материалы Международной научно-технической конференции. Курган : Изд-во КГУ, 2012. С. 209-211.

10 Попов И. П., Попов Д. П., Кубарева С. Ю. Об одном способе

нейтрализации реакции массивных деталей и узлов на внешние периодические воздействия // Вестник Курганской ГСХА. 2012. № 2 (2). С. 60-62.

II Попов И. П., Чумаков В. Г., Чикун А. В. и др. Одно из направлений

модернизации решетных станов зерноочистительных машин // Зауральский научный вестник. 2014. № 2(6). С. 30-32. 12 Попов И. П., Попов Д. П., Кубарева C. Ю., Блынских Е. Ю.

Нейтрализация механического инертного реактанса основной гармоники в двигателях внутреннего сгорания //Проблемы и перспективы развития автомобильного транспорта : материалы международной научно-практической конференции. Курган : Изд-во КГУ, 2013. С. 82-87.

36

ВЕСТНИК КГУ, 2015. № 3

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.