CC BY
7
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УДК 631.362.322
И.П. Попов, В.Г. Чумаков, С.С. Родионов, И.В. Шевцов, С.С. Низавитин, В.В. Михайлов Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева
РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ РЕШЕТНОЙ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
Аннотация. Показано, что часть зернового вороха условно может считаться неподвижной относительно решетного стана и вносить вклад в инерционную нагрузку. С учетом инертности зернового вороха произведен расчет реактивной мощности, развиваемой приводом решетной зерноочистительной машины.
Ключевые слова: решетный стан, колебания, реактивная мощность, привод.
I.P. Popov, V.G. Chumakov, S.S. Rodionov, I.V. Shevtsov, S.S. Nizavitin, V.V. Mikhailov Kurgan State Agricultural Academy by T.S. Maltsev
SIEVE GRAIN
CLEANERREACTIVE POWER
Annotation. It has been shown that a part of grain heap conditionally can be considered the static with respect to the sieve boot and can contribute to the inertial load. Taking into account the inertia of grain heap it is calculated the reactive power developed with a sieve grain cleaner drive.
Keywords: sieve boot, vibrations, reactive power,drive.
Введение
Для решения вопросов, связанных с повышением энергооэффективности решетных зерноочистительных машин необходимо учитывать все составляющие их мощности, включая реактивную. При этом следует принимать во внимание влияние на реактивную мощность массы зернового вороха.
1 Учет инертности зернового вороха
Для зернового вороха можно условно определить два предельных состояния [1; 2].
Первому предельному состоянию соответствует максимальная частота колебаний , при которой ворох остается неподвижным относи-
тельно решетного стана за счет статической силы трения. При этом он совершает колебания относительно корпуса машины с теми же частотой и амплитудой, что и решетный стан. Вся масса вороха (т2, кг) наряду с массой решетного стана определяет развиваемую приводом реактивную мощность.
Второму предельному состоянию зернового вороха соответствует минимальная частота
, при которой ворох остается неподвижным относительно корпуса машины благодаря инерции. При этом он совершает колебания относительно решетного стана с теми же частотой и амплитудой. Вся масса вороха влияет на развиваемую приводом диссипативную мощность. Очевидно,
что <а <®г.
При частоте <а << <<2 ку -я (ку < 1) часть вороха условно может считаться неподвижной относительно решетного стана, а оставшаяся
(1 -ку )-я часть - подвижной. Значение ку можно определить опытным путем.
Суммарная масса системы, совершающей колебания, равна
m, = m + k„m„.
(1)
мощность для одного
2 Реактивная решетного стана
В связи с тем, что амплитуда колебаний решетного стана несоизмеримо меньше длины шатуна, можно считать, что колебания происходят по гармоническому закону
х = l sin ,
где х - координата решетного стана, м.; l -амплитуда колебаний, м.; ю - циклическая частота колебаний, рад/с. [3-12].
Скорость решетного стана равна
v = х = 1ю cosюt.
Выражение для инерционной силы, обусловленной массой системы, совершающей колебания (mv, кг), имеет вид:
f = mvх = -lmv&2 sin юt.
Реактивная мощность, обусловленная массой одного решетного стана с зерновым ворохом, определяется выражением
q = fv = -l2mv«ii sinюГcosюГ = -
l mvm 2
sin 2ю г
(2)
Часть этой мощности, а именно:
102
Вестник КГУ, 2016. № 3
Ч =
12кш7ш3 . „ --^— 81й2ш/
расходуется на колебания зернового вороха. На рисунке 1 представлены графики перемещения, скорости, инерционной силы и реактивной мощности.
х-координатарешетногостана^-скоростьрешетного стана, f-сила,действуюшаянарешетныйстан, q - сообщаемаярешетномустанумощность, t - время Рисунок 1 - Инерционная нагрузка
Пример. Пусть I = 7,5 -10 3 м; т = 80 кг;
тг = 40 кг; ку = 0,3 ; п = 8 Н (ш = 2пп).
Эти данные позволяют рассчитать мощность машины.
Амплитуда реактивной мощности машины с учетом (2) и (1) равна
0 = 12(т + кут2 )ш3 = (7,5)210-6 (80 + 0,3 - 40)23 п3 83 * 328 Вт 0 = 2 = 2 * т. При этом на зерновой ворох приходится
0 = I%т2ш3 = (7,5)210-60,3 - 4023 п3 83 * 43 В 0г 2 2 ~ Т. вывод
Таким образом, на зерновой ворох приходится более 13% реактивной мощности решетной зерноочистительной машины.
Список литературы
1 Попов И. П. Суперпозиция граничных состояний макрообъектов //Вести высших учебных заведений Черноземья. 2015. № 2. С. 43-47.
2 Попов И. П. Моделирование состояния объекта в виде суперпозиции состояний // Прикладная математика и вопросы управления. 2015. № 2. С. 18-27.
3 Попов И. П., Чумаков В. Г., Терентьев А. Д. Редукция мощности привода решетных сортировальных машин // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2015. № 2(219). С. 175-181.
4 Попов И. П., Чумаков В. Г., Попов Д. П., Чикун А. В., Баитов С. Г. Решетный стан зерноочистительной машины // Сельский механизатор. 2015. № 4. С. 8, 9.
5 Попов И. П., Чумаков В. Г., Родионов С. С., Попов Д. П.
Результаты исследований энергопотребления решетной зерноочистительной машины //Вестник Курганской ГСХА. 2016. № 1 (17). С. 67-70.
6 Попов И. П., Чумаков В. Г., Шевцов И. В., Терентьев А. Д., Низавитин С.С. Комплексная мощность решетных зерноочистительных машин // Известия Горского государственного аграрного университета. 2015. Вып. 71.
С. 130-134.
7 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.
8 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.
9 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.
10 Попов И. П., Чумаков В. Г., Родионов С. С., Шевцов И.
B, Терентьев А. Д., Низавитин С. С. Инерционная, диссипа-тивная и полная мощности решетной зерноочистительной машины // Вестник Курганского государственного университета. Технические науки. Вып. 10. 2015. № 3(37). С. 11-13.
11 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.
12 Попов И. П., Чумаков В. Г., Родионов С. С.,
Шевцов И. В, Терентьев А. Д., Низавитин С. С. Инерционно-гравитационная мощность решетной зерноочистительной машины // Вестник Курганского государственного университета. Технические науки. Вып. 10. 2015. № 3(37).
C. 37, 38.
УДК 631.362.322
И.П. Попов, В.Г. Чумаков, С.С. Родионов, И.В. Шевцов, С.С. Низавитин, В.В. Михайлов Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева
диссипативная мощность, обусловленная потерями в зерновом ворохе при решетной сепарации
Аннотация. Показано, что в рабочем режиме часть зернового вороха условно может считаться подвижной относительно решетного стана и обеспечивать значительную часть диссипативной нагрузки. С учетом подвижности вороха произведен расчет диссипативной мощности, развиваемой приводом зерноочистительной машины и рассеиваемой в ворохе.
Ключевые слова: решетный стан, колебания, диссипативная мощность, привод.
0
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 11
"103
