CC BY
40
эффициентом использования максимального тягового усилия &Ртех^1. На этом же уровне проводится с учетом стоимости топлива технико-экономическая оценка МТА на базе адаптированных тракторов.
Выводы
1. Использование научно обоснованных принципов преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу позволило обосновать основные показатели и этапы ресурсосберегающей адаптации с.-х. тракторов к использованию альтернативного топлива.
2. Для достижения цели адаптации тракторов и МТА к альтернативному топливу разработаны динамическая модель и методология с использованием обоснованных критериев и параметров на установленных этапах оптимизации.
Литература
1. Селиванов, Н.И. Рациональное использование в зимних условиях / Н.И. Селиванов; Краснояр. гос. аг-рар. ун-т. - Красноярск, 2006. - 399 с.
УДК 636.085.57 А.П. Селиванов, В.М. Долбаненко
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ СУХОЙ ОЧИСТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ
В статье предложена улучшенная модель устройства для сухой очистки корнеклубнеплодов, теоретически обоснованы параметры и режимы работы. Приведена математическая модель активизирующего устройства, установлена зависимость величины радиус-вектора от эксцентриситета.
Мы предлагаем улучшенную конструкцию элеватора (рис. 1), имеющего привод полотна элеватора от эксцентриковой ведущей звездочки с переменным эксцентриситетом [1].
Исходные данные: частота вращения вала редуктора ni = 165 об/мин. Скорость цепи Vц = const. Диаметр ведущей звездочки полотна элеватора di = 0,15 м. Радиус эксцентриковой окружности R = 0,075 м. Е - эксцентриситет переменный.
3
4
Рис. 1. Схема расчета активизирующего устройства: 1 - редуктор; 2 - прутковый транспортер; 3 - ведущий вал элеватора; 4 - ведущая звездочка полотна элеватора (эксцентриковая звездочка); 5 - приводные эксцентриковые звездочки элеватора
Уравнение окружности с радиусом Р и эксцентриситетом Е запишем как предложил В. П. Горячкин [2] (рис. 2).
R = Е2 + r 2 + 2 Er cos^),
(1)
где [ - радиус окружности звездочки [ = 0,075 м;
Е - эксцентриситет; г - переменный радиус-вектор;
О - угол поворота звездочки О = 0...2п.
Для расчетов угол поворота О берется от 0 до п, а конструктивно изменяется от 0 до 2п.
Рис. 2. Схема расчета эксцентриситета активизирующего устройства
Определим переменный радиус-вектор r [3] .
г = (-Er cos(0) + (E2 cos2 (0 + R2 - E 2)1/2,
(2)
0 угол поворота задаем от 0 до 2п с шагом п/6.
Анализ полученной зависимости радиуса-вектора r = r - e , г = R + e показывает, что он изме-
f min f max
няется по периодической кривой.
Исходя из анализа схемы расчета (рис. 3), видно, что суммарная скорость Vc будет раскладываться на две составляющие: линейную скорость Vn и нормальную VH.
Суммарная скорость находится по формуле
V с = «r,
(3)
где ы - угловая скорость выходного вала редуктора;
г - радиус-вектор звездочки.
7П1
« = —, где п = 165 об/мин; ы =17,27 рад/с. Подставим в (3) значение радиус-вектора и получим.
Vc = «((-E cos О+(R - E2+E2 cos2 О)1/2).
(4)
Анализ кривой показывает, что она представляет из себя периодическую кривую.
Построим графическое изображение Ус для различных эксцентриситетов Е-р0,01м, Ег=0,015м,
Ез^^м.
ус„ х$.
I О X \ /
Рис. 3. Схема расчета скоростей полотна элеватора
Анализ кривых показывает, что:
скорость изменяется по закону периодической кривой;
минимальная и максимальная скорость для Е изменяется от Устт=0,95м/с до истах=1,64м/с.
Рис. 4. График изменение суммарной скорости элеватора
Исходя из анализа схемы расчета (см. рис. 2) видно, что суммарное ускорение ас будет раскладываться на две составляющие линейное ускорение ал и нормальное ан.
ан ас^
(-О-
/
Рис. 5. Схема расчета ускорения полотна элеватора
Суммарное ускорение полотна элеватора а определим по [4].
(
Е sin © -
Е sin2©
(5)
Построим графическое изображение суммарного ускорения полотна элеватора для £1=0,01 м, £2=0,015 м, £з=0,02 м (рис. 6).
ас
Анализ кривых показывает, что:
суммарное ускорение изменяется по закону периодической кривой;
минимальное и максимальное суммарное ускорение изменяется от
аСт/п=-0,36м/с2 до астах= 0,36 м/с2.
Исследования показали, что эксцентриковая звездочка элеватора обеспечивает движение полотна элеватора с изменяющимся ускорением по закону периодической кривой. Величина ускорения зависит от величины эксцентриситета £. Такое движение обеспечивает рассредоточение корнеклубненосной массы по элеватору и обеспечивает сепарацию.
Исходя из схемы векторов скоростей полотна элеватора определим линейную скорость Уп и нормальную Ун.
Линейная скорость элеватора определится из формулы
(6)
Построим графическое изображение У л для различных эксцентриситетов £1=0,01 м, £2=0,015 м, £з=0,02 м (рис. 7).
Анализ кривых показывает, что:
линейная скорость изменяется по закону периодической кривой;
минимальная и максимальная линейная скорость для £ изменяется от Уптп=0,95 м/с до Ултах=1,64 м/с. Нормальная скорость элеватора находится по формуле
V,=V,sinД (7)
Построим графическое изображение Ун для различных эксцентриситетов £1=0,01 м, £2=0,015 м, £з=0,02 м(рис. 8).
ас =а
Анализ кривых показывает, что:
нормальная скорость изменяется по закону периодической кривой;
минимальная и максимальная нормальная скорость для Е изменяется от УНтт=0 м/с до интах=0,31 м/с.
Рис. 7. График изменения линейной скорости элеватора
0,35
Рис. 8. График изменения нормальной скорости элеватора
Линейное ускорение элеватора определим по формуле
(
Е 8Ш © -
Е ^т2©
св$р '
(8)
где СО8 в ■
1 --
Е2sin2 ©
Я2 + Е2 - 2ЯЕ СО8 ©
Построим графическое изображение линейного ускорения полотна элеватора для £1=0,01 м, Е2=0,015 м, £з=0,02 м [9].
ал = ®
2
Анализ кривых показывает, что:
линейное ускорение изменяется по закону периодической кривой;
минимальное и максимальное линейное ускорение изменяется от ал™п=-0,35м/с2 до алтах=0,35 м/с2. Нормальное ускорение полотна элеватора определим по формуле
(
Е 8Ш ©-
Е ^т2©
Ч Я2 - Е2+Е2^2 ©
sin в,
(9)
где в1пр=
Е sin ©
•/Я+Е'2-2яЕсО$0
Построим графическое изображение нормального ускорения полотна элеватора для £1=0,01 м, £2=0,015 м, £з=0,02 м.
ан =®
Рис. 10. График изменения нормального ускорения полотна элеватора
Анализ кривых показывает, что:
нормальное ускорение изменяется по закону периодической кривой;
минимальное и максимальное нормальное ускорение изменяется от ант,„=-0,093м/с2 до антах=0,093м/с2.
Литература
1. Селиванов, А.П. Механизация и технологии в животноводстве / А.П. Селиванов, А.Н. Ковальчук, А.В. Татарченко. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2007. - 255 с.
2. Горячкин, В.П. Собрание сочинений: в 3-х т. Т.3. / В.П. Горячкин. - М.: Колос, 1968. - 386 с.
3. Мельников, С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм / С.В. Мельников. - Л.: Колос, 1978. - 560 с.
4. Рывкин, А.А. Справочник по математике / А.З. Рывкин, Л.С. Хренов. - М.: Высш. шк., 1970. - 554 с.
---------♦'-----------
УДК 631.356 А.В. Паршков
МЕХАНИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВТОРИЧНОЙ СЕПАРАЦИИ В КАРТОФЕЛЕУБОРОЧНЫХ МАШИНАХ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ
В статье приведены основные положения и результаты механикоматематического моделирования технологического процесса вторичной сепарации клубненосного вороха в картофелеуборочной машине. Обоснованы основные параметры нового рабочего органа вторичной сепарации, состоящего из продольной пальчатой горки с клубнеотражателем, снабженным об-резиненными выступами, выполненными в виде усеченного конуса. Частота вращения клубнеотражателя - 110 об/мин, рабочий зазор между его валом и пальчатым полотном горки - 0,118 м при длине выступа 0,1 м.
По результатам анализа нерешенных проблем механизированной уборки картофеля, связанных с сепарацией клубненосного вороха, нами усовершенствована конструкция сепарирующей горки картофелеуборочных машин [1] с целью повышения эффективности разделения компонентов и снижения количества и степени повреждения клубней (рис.1).
