Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Файлы

Богус Ш.Н. Букаткин Р.Н. Багирян Д.А.

Статья в формате PDF

700 KB

Вальцовый молотильный аппарат отличается от существующих МСУ возможностью плавного изменения интенсивности воздействия на обмолачиваемую массу не только со стороны вальцов барабана, но и подбарабанья. Это достигается изменением частоты вращения барабана при равных между собой частотах вращения вальцов. Изменяя соотношение частот вращения вальцов и барабана можно регулировать число ударов вальцов на единице длины обмолачиваемой массы.

Зависимость числа ударов вальцов от конструктивных и кинематических параметров МСУ позволяет подобрать оптимальный режим работы для обмолота различных культур с учетом их физико-механических свойств.

Определим число ударов вальцов подбарабанья

Введем следующие обозначения: ω_в - частота вращения вальца; K - число вальцов подбарабанья;
i - число граней вальца; T - время заполнения рабочего зазора; r - радиус описанной окружности вальца;  - время одного оборота вальца.

Число оборотов одного вальца за время T будет равна

Число оборотов всех вальцов подбарабанья за тот же промежуток времени

 (1)

Время заполнения подбарабанья хлебной массой равно

 (2)

где ξ - угол расстановки вальцов подбарабанья; R* = R + r - расстояние от оси барабана до ребра вальца барабана; V_п - скорость подачи обмолачиваемой массы.

Подставляя выражение (2) в (1), получим:

 (3)

Число ударов всех вальцов подбарабанья за время будет равно

 (4)

Определим число ударов вальцов барабана

Время заполнения молотильного аппарата можно определить исходя из его параметров:

 (5)

где φ₀ - угол охвата подбарабанья.

Угол, поворота барабана за время равен

 (6)

где ω_б - угловая скорость барабана.

Время, поворота барабана на угол φ равно

.

Угол расстановки вальцов на барабане равен

,

где K₁ - число вальцов барабана.

Задавая частоту вращения барабана ω_в в пределах 140-210 рад/с, скорость подачи хлебной массы V_п в пределах 0,2-2,5 м/с и числе граней вальцов i = 3 - 8, при фиксированных значениях остальных параметров, рассчитаем число ударов всех вальцов подбарабанья в пределах изменения частоты вращения барабана и скорости подачи хлебной массы. Для решения этой задачи разработан алгоритм и написана программа Impact, реализующая расчёты по формуле (4).

Зависимость числа ударов вальцов подбарабанья от V_п и Z_п

Полученные графические зависимости просчитывались с шагом дискретизации 1 рад/с для частоты вращения и 0,1 м/с для скорости подачи.

С целью получения аналитических зависимостей числа ударов от скорости подачи хлебной массы произведена полиномиальная аппроксимация, а затем регрессионный и корреляционный анализы для выявления характера изменения исследуемых кривых. Исследование числа ударов от частоты вращения не проводилось, так как их зависимость линейная, и описывается уравнением прямой y = kx + b. Полиномиальная аппроксимация проводилась по 5 выбранным точкам. Регрессионный анализ проводился без предварительной сплайн-аппроксимации, поскольку все исследуемые кривые достаточно гладкие.

Библиографическая ссылка