CC BY
35
УДК 631.331.62-66 Н.А. Богульская, И.О. Богульский, А.А. Вишняков
ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ВИБРАЦИОННОГО ТИПА*
Статья посвящена нахождению оптимальных функциональных параметров высевающего аппарата вибрационного типа. В работе использована созданная авторами ранее модель движения семян в лотке высевающего устройства. Вычислительный эксперимент позволяет выделить в колеблющейся массе семян зоны разрыхления и зоны уплотнения. Это делает возможным оптимальным с точки зрения равномерности высева разместить семяводы в днище лотка. Программа выполнена в среде Delphi.
Ключевые слова: модель движения семян, зона разрыхления, зона уплотнения высевающий аппарат, высев, семяводы.
N.A. Bogulskaya, I.O. Bogulskiy, A.A. Vishnyakova THE OPTIMIZATION OF THE STRUCTURAL PARAMETERS OF THE VIBRATING TYPE SOWING DEVICE
The article is devoted to the search of the optimum operating mode in the sowing device of the vibrating type. The seed movement model in the sowing device tray made by the authors earlier is used in the research. The numerical experiment allows to single out the zones of loozing and consolidation in the vibrating seed mass. It makes possible to place seeds on the bottom of the tray according to the steadiness of the sowing. The program is realized in Delphy environment.
Key words: seed movement model, zone of loozing, zone of consolidation,sowing,seed duct.
Одним из основных показателей качества вибрационного высевающего аппарата является равномерность высева.
В настоящей работе рассматривается лотковое высевающее устройство, в котором лоток представляет собой параллелепипед длиной а и высотой Ь , который в неподвижном состоянии заполнен семенами на высоту И (рис. 1).
Рис. 1. Схема лотка
* Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №06-08-00920-а.
ВестникКрасГАУ. 2009. №2
Свободное истечение семян из бункера в вибрационном аппарате происходит в условиях постоянного подпора, который создается слоем семян в колеблющемся высевающем устройстве. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы объем семян, прошедших через высевные отверстия, пополнялся точно таким же, поступившим из бункера. Такое равновесие обеспечит постоянство уровня семян в высевающем устройстве и одинаковые условия для их прохода через высевные отверстия.
В лотковых высевающих аппаратах предусматривается вибрация лишь той части посевного материала, которая непосредственно примыкает и контактирует с колеблющимися рабочими элементами. Эта часть посевного материала не отделена и не изолирована от общего объёма семян в бункере. Давление всего слоя семян на нижерасположенные слои, в том числе и непосредственно примыкающие к вибрирующим элементам, будет препятствовать созданию однородного разрыхленного слоя, а, следовательно, и равномерному его истечению через высевающие отверстия.
В настоящей работе вычислительный эксперимент проводится для того, чтобы выбрать оптимальный вариант расположения отверстий в днище высевающего устройства, обеспечивающий равномерность истечения семян через высевные отверстия. Будем считать часть сыпучей среды уплотненной, если частицы касаются всех «соседей», и разрыхленной в противном случае. Очевидно необходимо, чтобы отверстия находились в зоне разрыхления. Используется созданная авторами имитационная модель работы высевающего устройства [1]. Модель представляет собой комплекс программ, работающих в среде Ье!рИ1.
Рис. 2. Модель лотка с тремя отверстиями
На рисунке 2 представляется модель конструкции с тремя отверстиями в днище высевающего устройства. По показаниям счётчиков, расположенных рядом с отверстиями 44, 67, 49, можно судить о том, что через левое и правое отверстия истечение частиц материала затруднено. Это объясняется тем, что они расположены рядом со стенками. При вибрации стенки начинают колебаться и создают зоны уплотнения. Свободное истечение частиц в зонах уплотнения нарушается.
Рис. 3. Расположение зон разрыхления
На рисунке 3 светлыми изображены частицы, расположенные в зоне уплотнения материала, тёмными - в зоне разрыхления. Уплотнение материала в данном случае вызвано у левой и правой стенок лотка колебаниями, у горловины бункера - давлением столба материала, находящегося в бункере. Отверстия в днище для данной конструкции расположены в зоне разрыхления. В этом случае свободное истечение частиц через отверстия не нарушается.
Достоверность вычислительного эксперимента подтверждается лабораторными исследованиями на стендах.
Литература
1. Богульская, НА Имитационный подход к моделированию движения гранулированных сред / НА Богуль-ская, И.О. Богульский, А.А. Вишняков // Вестн. КрасГАУ. - 2005. - Вып. 9. - С. 214-218.
'--------♦-----------
