Определение скорости и траектории движения частиц при проектировании роторно-центробежных измельчителей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

7. Burchenko P.N. Mekhaniko-tekhnologicheskie osnovy pochvoobrabatyvayushchikh mashin novogo pokoleniya [Mechanical and technological fundamentals of a new generation of tillage machines]. Moscow: VIM, 2002. 196 (In Russian)

8. Valge A.M., Dzhabborov N.I., Eviev V.A. Osnovy statisticheskoj obrabotki ehksperimental'nyh dannyh pri provedenii issledovanij po mekhanizacii sel'skohozyajstvennogo proizvodstva s primerami na STATGRAPHICS i EXCEL [Fundamentals of statistical processing of experimental data for research in mechanisation of agricultural production with examples in STATGRAPHICS and EXCEL]. Saint Petersburg - Elista: Kalmyk Univ. Publ.

2015.140 (In Russian)

https://elibrary.ru/item.asp?id=25350458

9. Tekhnicheskie i tekhnologicheskie trebovaniya k sel'skokhozyaistvennoi tekhnike i oborudovaniyu, ispol'zuemym v rastenievodstve i zhivotnovodstve, s uchetom zonal'nykh uslovii [Technical and technological requirements for agricultural machinery and equipment used in crop production and animal husbandry with due account for zonal conditions]. Moscow: FGNU Rosinformagrotech Publ. 2010. 59 (In Russian)

10. Iskhodnye trebovaniya na bazovye mashinnye tekhnologicheskie operatsii v rastenievodstve [Initial requirements for basic machine-based technological operations in crop production]. Moscow: FGNU Rosinformagrotech Publ. 2005. 270 (In Russian)

УДК 631.171:55 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10228

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ И ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РОТОРНО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ

А.И. Сухопаров1, канд. техн. наук; Ю.А. Плотникова2, канд. физ-мат. наук,

И.И. Иванов2; доцент

1 Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Санкт-Петербург, Россия

2 ФГОБУ ВО Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина, г. Вологда, Россия

В статье представлены подходы к формированию общей расчетной схемы по моделированию движения частицы по осесимметричной вращающейся криволинейной поверхности с вертикальной осью вращения. Для описания сложного движения частицы по заданной поверхности использовалось основное уравнение динамики точки в неинерциальной системе отсчета, при проецировании которого на оси цилиндрических координат получены дифференциальные уравнения Лагранжа первого рода. Математическая модель движения строится на основе пошагового численного интегрирования полученной замкнутой системы дифференциальных уравнений с уравнением связи, описывающим поверхность вращения. По предложенному алгоритму на языке С# разработана программа, предоставляющая возможность графического и числового контроля результатов расчета. Интерфейс программы содержит шесть экранных форм с табличными исходными данными и таблицей пошагового расчета результатов; графики перемещений, скорости и ускорений частицы построенные

по осям системы цилиндрических координат р и z; графическое изображение образующей поверхности вращения и траектории абсолютного движения частицы по вращающейся осесимметричной поверхности построенной в полярных координатах. Представлены примеры расчета движения частицы. Использование полученных результатов возможно для исследования и проектирования машин, например, центробежно-роторных измельчителей.

Ключевые слова: вращающаяся поверхность, осесимметричная поверхность, движение частицы, ускоритель, общее уравнение динамики, неинерциальная система отсчета, измельчитель.

Для цитирования: Сухопаров А.И., Иванов И.И., Плотникова Ю.А. Определение скорости и траектории движения частиц при проектировании роторно-центробежных измельчителей // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 1(102) С. 63-72.

DETERMINING VELOCITY AND TRAJECTORY OF PARTICLES WHEN DESIGNING

ROTARY CENTRIFUGAL CRUSHERS

'Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

2Vologda State Dairy Farming Academy named after N. V. Vereshchagin, Vologda, Russia

The article presents approaches to the formation of a general computational pattern for modeling the motion of a particle along an axisymmetric rotating curved surface with a vertical axis of rotation. To describe a compound motion of a particle over a given surface, the basic equation of particle dynamics in a non-inertial reference frame was used. When projecting it on the axis of cylindrical coordinates, the first-order Lagrange differential equations were obtained. The mathematical model for motion is created by a step-by-step numerical integration of the resulting closed system of differential equations with the coupling equation describing the surface of rotation. According to the proposed algorithm a program was developed in C# programming language, that provides the possibility of graphical and numerical control of the computation results. The program interface contains six screen forms with tabular initial data and a table of step-by-step computation of results; graphs of displacements, velocity and accelerations of the particle plotted on the axes of the cylindrical coordinate system p h z; graphical representation of the forming surface of rotation and the trajectory of the absolute motion of the particle on the rotating axisymmetric surface built in polar coordinates. Examples of particle motion computation are presented. The obtained results may be used for machine investigation and designing, for example, rotary centrifugal crushers.

Keywords: rotating surface, axisymmetric surface, particle motion, accelerator, general equation of dynamics, non-inertial frame of reference, crusher.

For citation: Sukhoparov A.I., Ivanov I.I., Plotnikova Yu. A. Determining velocity and trajectory of particles when designing rotary centrifugal crushers. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2020. 1(102): 63-72 (In Russian)

A.I. Sukhoparov1, Cand. Sc (Engineering); I.I. Ivanov2;

Yu.A. Plotnikova2, Cand. Sc (Physics and Mathematics)

Введение

В сфере механизации сельского хозяйства все больший интерес в последнее время вызывают центробежные

измельчители с горизонтальным ротором, принцип действия которых лежит в разгоне зерновки за счет центробежных сил инерции с последующим ее измельчением ударом или резаньем [1, 2]. Связано это с более низкими энергетическими затратами на процесс измельчения в сравнении с другими измельчителями (дробилками), которые кроме непосредственных затрат на разрушение зерновки имеют энергозатраты на перемещение посредством воздуха цельного и измельченного зерна. В центробежно-роторных измельчителях

подача материала к молоткам с деками или режущей паре, может осуществляется за счет центробежных сил инерции, создаваемых горизонтально вращающимся ротором с рабочими органами [3, 4]. И в этом одну из ключевых ролей центробежно-роторного измельчителя материала играет

распределяющая чаша или ускоритель в функции которой входит обеспечение равномерной, стабильной подачи материала к измельчающим органам и придание материалу (частицам) находящимся на ее поверхности необходимой линейной скорости и траектории движения.

Большинство конструкций центробежно-роторных измельчителей в своей конструкции имеют центральную подачу материала в ускоритель выполненный в виде ровного диска, представленного на Рисунке 1 [5]. Однако при такой подаче материала разгон частиц, находящихся наиболее близко к оси вращения будет затруднен в виду отсутствия начальной скорости и недостаточности центробежных сил для преодоления сил трения, что спровоцирует появление застойной зоны и роста затрат на их преодоление. Для решения этой проблемы возможны два подхода: подача материала со

смещением от оси вращения, приводящего к усложнению конструкции, или

использование отражательной поверхности рассекателя, представляющего из себя прямую коническую поверхность, расположенную соосно с осью вращения обеспечивая отдаление измельчаемых частиц от оси вращения и придания им начальной скорости [6]. В центробежно-ударных измельчителях использующих принцип удара «камень о камень» с самофутировкой не менее важное значение имеет траектория движения измельчаемых частиц, которая схематически изображена на рисунке 2.

Рис. 1. Дробилка Торнадо: 1 - питающий патрубок; 2 - крышка корпуса; 3 - ускоритель; 4 - разгонные ребра; 5 - брони; 6 - электродвигатель; 7 - клиноременная передача.

Рис. 2. Схема образования самофутеровки в ускорителе: 1 - рассекатель; 2 - подкладной лист; 3 - самофутерющийся карман; 4 - твёрдосплавная лопатка; 5 - сход материала с ускорителя; 6 - корпус ускорителя

Материалы и методы

Одним из методов достижения этой цели является форма ускорителя, позволяющая

задавать начальные кинематические параметры и траекторию движения частиц, что в свою очередь отразиться на геометрические размерах, металлоемкости и технологических режимах работы центробежно-роторного измельчителя или его узлах, например, скорость вращения ротора и подача материала, что в свою очередь уменьшает удельные энергозатраты на единицу произведенной продукции.

Для решения поставленной задачи проведем моделирование движения частицы материала по вращающейся криволинейной поверхности. Для этого воспользуемся основным законом динамики материальной точки и рассмотрим движение частицы по поверхности вращающейся чаши

осесимметричной формы.

Для получения результата воспользуемся пошаговым численным интегрированием, позволяющим получать данные для анализа движения частицы по поверхности осесимметричной поверхности с желаемой точностью.

Результаты и обсуждение

Криволинейная поверхность вращается вокруг вертикальной оси z показана на Рисунке 3. Уравнение поверхности опишем в цилиндрических координатах уравнением вида [7]:

ц(р,<р,г) = 0; (1)

где р - цилиндрический радиус; ф -полярный угол; z - аппликата.

Рис. 3. Расчетная схема движения частицы по вращающейся криволинейной поверхности

Радиус-вектор материальной точки, движущейся по криволинейной поверхности во вращающихся вместе с ней координатных осях, является функцией этих трех координат, которые могут меняться со временем, не нарушая уравнения (1):

г = г(р, <р, г) (2)

Дифференциальное уравнение

относительного движения точки по вращающейся поверхности запишем в векторной форме [1]:

т^2=тд + й + ¥Гк + ф1 + Фс (3)

й2г

где m - масса частицы,

dt2

ее ускорение,

тд- сила тяжести, N - нормальная реакция поверхности чаши, FTR- сила трения со стороны поверхности, направленная противоположно относительной скорости движения частицы, Фе- переносная центробежная сила инерции, Фс- сила инерции Кориолиса.

Определим проекции сил и ускорений на направление цилиндрических осей координат. Сила тяжести, противоположна оси z:

тд = тд(0,0, —тд) (3)

где g - ускорение свободного падения. Нормальная реакция поверхности вращающейся криволинейной поверхности N = grad(-q), (4)

где Л = À(t) - неопределённый множитель Лагранжа [8], grad(^) - вектор-градиент к уравнению поверхности

(1), имеющий проекции на

осецилиндрической системы координат, причем ось ф направлена перпендикулярно осям р, z, проходит через движущуюся точку, так что оси р, ф, z образуют правую тройку векторов.

дц

(grad( r}))p=fp; {grad(

дц

(5)

(grad( V))z=~z;

Проекции нормальной реакции N равны:

% д-п dp

Nv д-п = дф 1 > Р

Л д-п dz

(6)

Модуль нормальной реакции найдем так:

(7)

«=т=шт+(Ш)2+(S)

2

на оси подвижном системы цилиндрических координат, вращающихся вместе с криволинейной поверхностью, используя найденные проекции всех сил: т(р — рф2) = Ä^ — Nf^ + тш2р + 2тшфр;

т-—(р2ф) = —Nf—— 2трш;

др) \дф р> При постоянной угловой скорости вращения криволинейной поверхности оо, переносная центробежная сила инерции Фе направлена по радиусу р в соответствии с результатом векторных произведений в её определении:

ф = -тоо х (ог х г); (8)

где г определяется по выражению (2), тогда Фер = тш2р; Фе<р = 0; (9)

р dt

(15)

дг,

mz= -mg +A--Nf->

= 2РФ + РФ ■

Фег = 0.

Фг

по

(10) скорость

Сила инерции Кориолиса определению равна [8]: Фс = —2таГ х V; где хТ— относительная материальной точки в подвижных осях координат, модуль относительной скорости связан с цилиндрическими координатами по выражению:

V = ^р2 + (рф)2 + ¿2

(11)

Тогда проекции кориолисовой силы равны:

'Фср = 2тшфр;

ФС(р = -2трш; (12)

Фсг = 0;

Сила трения частицы о поверхность чаши — = а + ) ■

^ ¿К УркУ

Преобразуем второе уравнение системы с учетом проекции ускорения на ось

(16)

Полагая приведение всех сил к единичной массе частицы m = 1, получим:

'р=рф2+Ад^р-ЫГ^ + ш2р + 2шфр;

ф=1(-2рф-МГ?£-2рШ); (17)

z = -g+A?R-NfL

Для получения замкнутой системы уравнений дополним систему (17) уравнением связи

(1). Тогда четыре неизвестные функции p(t), 9(t), z(t),A(t) можно найти решением системы трех дифференциальных (17) и одного алгебраического

(1) уравнений.

Возможны различные формы исполнения поверхности вращения в уравнении (1). Зададим уравнение связи в виде осесимметричной поверхности, описываемой степенной функцией, проходящей через заданные начальную и конечную точки

(18)

РТ1°, определяется по закону Кулона [9] через нормальную реакцию, и противоположна по направлению относительной скорости.

(13)

(14)

Ftr = -m

FTRp

' FTRp

/trp = -№fi■

Спроецируем уравнение

т:% = ™g + Ñ + FTR + ^+^c

(3)

движения и имеющеи вид:

0 ^Рк->

где a0- слагаемое, определяемое из условия принадлежности к данноИповерхности вращения начальной точки траектории с координатами:

Р(0) = р0, Ф(0) = 0, z(0) = 0; (19)

Рк, Zk-координаты конечной точки траектории, где заканчивается поверхность, описываемая уравнением (18)

для всех значений полярного угла ф ; n -показатель степени в уравнении поверхности, который изменяет степень вогнутости чаши и

который можно варьировать для достижения требуемых параметров движения частицы.

Таким образом, начало координат подвижной системы отсчета, в которой описывается движение частицы, всегда соответствует по оси z начальной точке траектории движения, и вершина параболы в осевом сечении поверхности вращения лежит на этой оси ниже нуля на величину а0:

(20)

ао

УркУ

(18) (1): (21)

Приведем уравнение к виду

Т!(р,р,г) =-^-ао-(-^) = 0;

гк уркУ

и вычислим частные производные в выражении градиента к поверхности связи:

др \рк/ Рк

(22)

др

dl1 dz

1

ZK'

Эти выражения (22)

необходимо подставлять в проекции силы N -нормальной реакции к поверхности связи в уравнениях (17).

Из последнего уравнения системы (17) определим множитель Лагранжа: Л^М + д + ЫГ2-); (23)

Поскольку при движении по поверхности независимыми являются только две цилиндрические координаты, то при численном пошаговом интегрировании за основу возьмем первые два

дифференциальных уравнения (17), а координату z и ее производные по времени вычислим через уравнение связи (21):

г = гка0 + гк (-Р) (24)

1

z = nzK

рк рк

рк п-1

р

(25)

z = nzK

,п-2 п2

+ nzK

Рк рк\рк

1 / п \П-1

- (~) Р (26)

РК^-РК'

Рк Урк' Рк

В выражениях (23),

(24), (25), (26)

значения координат ри ф , а также их производных по времени р, ф на очередном

шаге интегрирования приняты равными их значению в конце предыдущего шага интегрирования. Процедура численного интегрирования системы уравнений (17) проводилась методом усредненного ускорения [10] по оригинальной алгоритмической программе для «Windows», составленной на языке C# в среде MS Visual Studio [11].

Результаты для анализа кинематических параметров движения и траектории частицы, которая начинает движение без начальной линейной скорости и угловой скорости ш0 равной по модулю угловой скорости вращения ше при различных криволинейных поверхностях ускорителя представлены на рисунке 4.

б)

V.

в)

Рис. 4. Данные для анализа скорости движения и

траектории частицы, которая вводиться без начальной линейной скорости и угловой скорости равной по модулю угловой скорости вращения при различных криволинейных поверхностях ускорителя: а) щ=2 (вогнутая); б) щ=0 (прямая); в) щ=-0,1 (коническая криволинейная)

Так анализ полученных результатов показывает, что использование вогнутой криволинейной поверхности (па=2) позволило в 2 раза увеличить по сравнению с плоской поверхностью (па=0) и в 1,7 раз по сравнению с конической поверхностью (па=-0,1)значение приобретаемой скорости даЪз при сходе с вращающейся поверхности, что является следствием времени нахождения частицы на поверхности, например, при па=2 время составляет 1=2,05 сек., при па=0 время составляет 1=0,84 сек, а при Па=-0,1 время составляет t=0,38 сек. При изменении формы вращающейся поверхности от вогнутой па=2 к выпуклой Па=-0,1 уменьшается общая длина проходимой частицей пути, то есть ее траектория.

Расчеты проводились при различных варьируемых характеристиках поверхности и начальных показателей кинематических параметров, а также коэффициента трения. Так на Рисунке 5 представлен пример табличных данных с результатами расчетов и графиками изменения траектории движения,

скорости и ускорения частицы по цилиндрическим осям р и z.

Анализ графиков представленных на Рисунках 5б и 5в позволяют отметить, что своей максимальной скорости частица достигла через 0,313 сек. и находясь на расстоянии р = 0,0092 м от оси вращения. При этом последующие изменения скорости вплоть до ее схода с вогнутой поверхности имели затухающий гармонический характер.

Таким образом, большой интерес для дальнейшего исследования имеют криволинейные поверхности, имеющие вогнутый характер и совмещающие в себе коническую и вогнутую поверхности. Траектории частиц и их кинематические показатели можно использовать для определения связи конструктивных и технологических параметров центробежных измельчителей, таких как: время нахождения частицы на распределяющей чаше, скорость схода частицы с чаши, форма разгоняющих лопастей.

в)

Рис. 5. Пример результатов расчетов траектории движения частицы и кинематических показателей при щ=2: а) табличные данные;

б) графики перемещения, скорости и ускорения

частицы по оси Р ;

в) графики перемещения, скорости и ускорения

частицы по оси £

Выводы

Получена замкнутая система уравнений с уравнением связи позволяющим

смоделировать движение частицы по вращающейся поверхности, при численном интегрировании которых имеется

возможность оценки применения той или иной поверхности ускорителя центробежно-роторного измельчителя для достижения желаемого результата по уменьшению габаритов, повышению производительность или улучшению качества измельчения. Использование методов численного интегрирования позволяет учесть влияние физических, геометрических,

технологических и кинематических параметров на выходной результат, например, такие как время движения, скорости движения в цилиндрических координатах. Таким образом, использование моделирования движения частицы по ускорителю позволяет подобрать

рациональные геометрические размеры измельчителя и оптимальные

технологические режимы его работы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК

1. Дружинин Р.А. Совершенствование рабочего процесса ударно-центробежного измельчителя: дис. канд. техн. наук. Воронеж, 2014. 169 с.

2. Сергеев Н.С. Центробежно-роторные измельчители зерна: дис. д-ра. техн. наук. Челябинск, 2008. 315 с.

3. Палицын А.В, Иванов И.И. Разработка и поисковые результаты исследований измельчителя роторно-центробежного типа фуражного зерна для крестьянских хозяйств. // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: мат-лы Междунар. научно-практ. конф. «Мосоловские чтения». Йошкар-Ола, 2017. Вып. 19. С. 284-289.

4. Иванов И.И., Палицын А.В., Савиных П.А. Теоретические и практические аспекты

исследования экспериментального

измельчителя фуражного зерна роторно-центробежного типа. // Агроэкологические и организационно-экономические аспекты создания и эффективного функционирования экологических стабильных территорий: мат-лы Всероссийской. научно-практ. конф. Чебоксары, 2017. 653 с.

5. Савиных П.А., Палицын А.В., Иванов И.И. Исследование измельчителя фуражного зерна роторно-центробежного типа с различными рабочими органами. // Молочнохозяйственный вестник. 2017. №2 (26). С.119-129.

6. Устройство для измельчения сыпучих материалов: пат. RUS 2656619 17.10.2016. / П. А. Савиных, В. Е. Саитов, В. А. Сухляев, И. И. Иванов, А. В.Палицын, Н. Н. Кузнецов.

7. Плотников М.Г., Плотникова Ю.А. Математика. Часть 2. Вологда-Молочное: Вологодская ГМХА, 2019. 206 с.

8. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики. М: Высшая школа, 1990. 607 с.

9. Балашов В.В., Долинов В.К. Курс квантовой механики. М.: Ижевск: РХД, 2001. 336 с.

10. Тимошенко С. П., Янг Д. Х., Уивер У. Колебания в инженерном делем: пер. с англ. канд. физ.-мат. наук Л.Г. Корнейчука. М: Машиностроение, 1985. 472 с.

11. Рендольф Н., Гарднер Д., Минутилло М., Андерсон К. Visual Studio 2010 для профессионалов: пер. с англ. М.: Диалектика, 2011.1184 с

REFERECES

1. Druzhinin R.A. Sovershenstvovanie rabochego protsessa udarno-tsentrobezhnogo izmel'chitelya: dis. kand. tekhn. Nauk [Improving the working process of a centrifugal impact crusher. Cand. Sc (Engineering) Thesis]. Voronezh, 2014. 169. (In Russian)

2. Sergeev N.S. Tsentrobezhno-rotornye izmel'chiteli zerna: dis. d-ra. tekhn. Nauk [Centrifugal rotary grain crushers. DSc (Engineering) Thesis]. Chelyabinsk, 2008. 315. (In Russian)

3. Palitsyn A.V, Ivanov I.I. Razrabotka i poiskovye rezul'taty issledovanii izmel'chitelya rotorno-tsentrobezhnogo tipa furazhnogo zerna dlya krest'yanskikh khozyaistv [ Development and pilot study results of a rotary centrifugal crusher of feed grain for peasant farms]. Aktual'nye voprosy sovershenstvovaniya tekhnologii proizvodstva i pererabotki produktsii sel'skogo khozyaistva: mat-ly Mezhdunar. nauchno-prakt. konf. "Mosolovskie chteniya" [Actual issues of improving the production and processing technologies of agricultural products: Proc. Int. Sc. Pract. Conf. "Mosolov Readings"]. Ioshkar-Ola, 2017. No. 19. 284-289. (In Russian)

4. Ivanov I.I., Palitsyn A.V., Savinykh P.A. Teoreticheskie i prakticheskie aspekty issledovaniya eksperimental'nogo izmel'chitelya furazhnogo zerna rotorno-tsentrobezhnogo tipa [Theoretical and practical aspects of the study of an experimental rotary centrifugal feed grain crusher]. Agroekologicheskie i organizatsionno-ekonomicheskie aspekty sozdaniya i effektivnogo funktsionirovaniya ekologicheskikh stabil'nykh

territorii: mat-ly Vserossiiskoi. nauchno-prakt. konf. [Agroecological, organizational and economic aspects of creation and effective functioning of ecologically systainable territories: Proc. All-Russian Sc. Pact. Conf.]. Cheboksary, 2017. 653. (In Russian)

5. Savinykh P.A., Palitsyn A.V., Ivanov I.I. Issledovanie izmel'chitelya furazhnogo zerna rotorno-tsentrobezhnogo tipa s razlichnymi rabochimi organami [Study of fodder grain grinder of rotary centrifugal type with various working items]. Molochnokhozyaistvennyi vestnik. 2017. No. 2 (26). 119-129. (In Russian)

6. Savinykh P. A., Saitov V. E., Sukhlyaev V. A., Ivanov I. I., Palitsyn A. V., Kuznetsov N. N. Ustroistvo dlya izmel'cheniya sypuchikh materialov [Device for grinding bulk materials]. Patent of the Russian Federation. No. 2656619 2016. (In Russian)

7. Plotnikov M.G., Plotnikova Yu.A. Matematika. Chast' 2. [Mathematics. Part 2]. Vologda-Molochnoe: Vologodskaya GMKhA, 2019. 206. (In Russian)

8. Nikitin N.N. Kurs teoreticheskoi mekhaniki [Theoretical Mechanics Course]. Moscow: Vysshaya shkola, 1990. 607. (In Russian)

9. Balashov V.V., Dolinov V.K. Kurs kvantovoi mekhaniki [Quantum mechanics course]. Moscow- Izhevsk: Regular and Chaotic Dynamics Publ., 2001. 336. (In Russian)

10. Timoshenko S. P., Young D.H., Weaver W., Jr. Vibration Problems in Engineering. Chichester: Wiley, 1974. 538 (Russ. ed. Timoshenko S. P., Yang D. Kh., Uiver U.

Kolebaniya v inzhenernom dele. Moscow: Mashinostroenie, 1985. 472). 11. Randolph N., Gardner D., Minutillo M., Anderson C. Professional Visual Studio 2010. Indianapolis: Wiley Publishing Inc. 2010. 1139.

(Russ. Ed. Rendolf N., Gardner D., Minutillo M., Anderson K. Visual Studio 2010 dlya professionalov: per. s angl. Moscow: Dialektika, 2011.1184)

УДК [631.362+631.56]:633.1 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10229

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОЛУЧЕНИЯ СЕМЯН

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ

Н.П. Сычугов1, д-р техн. наук; Ю.В. Сычугов2, д-р техн. наук;

П.А. Савиных2, д-р техн. наук; В.А. Казаков2, канд. техн. наук

:ФГБОУ ВПО "Вятская сельскохозяйственная академия", г. Киров, Российская Федерация;

2ФГБНУ "Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого", г. Киров, Российская Федерация.

Влажность привезенного на обработку травяного вороха в Евро-Северо-Восточном регионе России в силу агроклиматических условий в некоторых случаях составляет до 35 %, поэтому значительная доля послеуборочных затрат приходится на его сушку. Для повышения эффективности данного процесса важно правильно выбрать технологию, машины и оборудование для его осуществления. Используемые в настоящее время машины и технологии несовершенны, поэтому разработка новых технологий и технических средств послеуборочной сушки и обработки семенного вороха позволит в значительной мере устранить их недостатки и является актуальной задачей. Целью исследований является разработка новых высокоэффективных технологических линий послеуборочной сушки и обработки семян трав и внедрение их в производство, а также машин для очистки семян трав и зерна от примесей и оптимизация их конструктивно-технологических параметров. Такие линии успешно реализованы в ряде сельскохозяйственных предприятий Кировской и соседних областей. Для них разработана воздушно-решётная семяочистительная машина МПО-30Р. Для пневмосистемы машины предложено новое устройство ввода зернового материала в наклонный пневмосепарирующий канал и проведены предварительные исследования по оптимизации его конструктивно-технологических параметров, которые позволили получить эффект очистки зерна и семян трав в канале дорешётной аспирации 63%. С учётом предварительных исследований реализован план Бокса-Бенкина для четырёх факторов: угла ввода, удельной нагрузки, глубины канала и высоты загрузочного окна, который позволил повысить эффект очистки до73,48%.

Ключевые слова: семена трав, зерно, сушка, технологическая схема, эксперимент.

Для цитирования: Сычугов Н.П., Савиных П.А., Сычугов Ю.В., Казаков В.А. Технологическая линия и технические средства получения семян многолетних трав // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2020. № 1(102) С.72-82.