close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Определение скорости движения частиц твердых органических удобрений по поверхности ротора сферического типа..pdf

код для вставкиСкачать
№ 2 2010
Механизация и электрификация животноводства, растениеводства
УДК 631.333
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ
ЧАСТИЦ ТВЕРДЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
ПО ПОВЕРХНОСТИ РОТОРА СФЕРИЧЕСКОГО ТИПА
© 2010 г. Е.Н. Белоусов, А.Н. Курочкин
Приведенные зависимости позволяют определить скорости частиц твердых органических удобрений, находящихся в любой точке рабочей поверхности сферического ротора, и могут быть использованы при обосновании параметров и схемы расположения сферических рабочих органов разбрасывателей удобрений.
Ключевые слова: удобрение, разбрасыватель, ротор, сфера.
The resulted dependences allow to define speeds of particles of the firm organic fertilizers
which are in any point of a working surface of a spherical rotor and can be used at a substantiation of parametres and schemes of an arrangement of spherical working bodies of spreaders of
fertilizers.
Key words: fertilizer, spreader, rotor, sphere.
Сферические рабочие органы почвообрабатывающих машин имеют очень широкое применение. Однако на машинах для
поверхностного внесения твердых органических удобрений (ТОУ) такие рабочие органы не использовались. Поэтому авторами
настоящей статьи была разработана конструкция сферического ротора для разбрасывателя ТОУ. Такой рабочий орган имеет
горизонтальную ось вращения и выполнен
в виде сферы, в которой лопасти имеют
форму секторов, боковые кромки которых
проходят по эвольвентной кривой. При
этом величина сектора лопасти равна величине сектора промежутка.
Работает ротор следующим образом.
Частицы удобрений, захватываемые сферическим ротором, совершают сложное
движение: переносное вращательное вместе с ротором и относительное по его рабочей поверхности. В результате частица, поступающая на поверхность ротора в точке
М0, начинает двигаться по траекториям Sа
в абсолютном и Sr в относительном движениях (рис. 1), через некоторое время окажется в точке М.
Рис. 1. Схема движения частиц удобрений по рабочей поверхности сферического ротора
46
Вестник аграрной науки Дона
№ 2 2010
Абсолютная скорость частиц на поверхности диска представляет собой геометрическую сумму переносной υе и относительной υr скоростей:
Положение частиц относительно оси
вращения ротора
(4)
r  R sin  ,
где
R – радиус сферы диска, м;
φ – угол, определяющий положение
частиц относительно оси вращения ротора,
град.
С учетом (3) и (4) выражение (2) примет вид:
 а  е2   r2  2е r cos  ,
(1)
где
δ – угол между направлением скоростей υе и υr, град.
Переносную скорость определяют угловой скоростью ротора ω и местом расположения частиц на его поверхности:
(2)
е  r ,
где
r – радиус от оси вращения ротора
до рассматриваемой частицы, м.
Угловую скорость ротора определим
по формуле [1]
 cos 
,
(3)
 П
RР
где
υП – поступательная скорость ротора, м/с;
β – угол атаки ротора, град.;
RР – радиус ротора, м.
е 
 П R cos  sin 
.
(5)
RР
Чтобы определить υr, необходимо составить и решить дифференциальные уравнения относительного движения частиц по
ротору.
Частица удобрений М (рис. 2), находящаяся на поверхности диска, может совершать относительное движение по дуге
ОА с радиусом сферы R и по дуге окружности радиусом r.
Рис. 2. Схема сил, действующих на частицу удобрений
при взаимодействии со сферическим ротором
47
№ 2 2010
Механизация и электрификация животноводства, растениеводства
Однако в связи с тем, что частицы, сительного движения частицы по дуге ранаходящиеся на поверхности ротора, по- бочей поверхности.
стоянно подпираются валком удобрений,
Сила тяжести
которые непрерывно поступают на ротор в
G  mg ,
ходе поступательного и вращательного где
m – масса частицы удобрений, кг;
движений, можно считать, что в относиg – ускорение свободного падения,
тельном движении они перемещаются
g=9,81 м/с2.
только по дуге ОА.
Рассмотрим этот случай в динамике.
Центробежная сила инерции при
На частицу удобрений М действуют: сила
вращении ротора
тяжести G, центробежная сила инерции от
РЦ 1  m 2 R sin  .
вращательного движения ротора РЦ1, ценЦентробежная сила инерции относитробежная сила инерции, вызванная отнотельного движения
сительным движением частицы по дуге
m r2
сферы ротора РЦ2, нормальная сила, при.
РЦ 2 
ложенная к частице со стороны рабочей
R
поверхности ротора N, сила трения FТР, сиНормальная сила, приложенная к чала Кориолиса РК, возникающая в результа- стице со стороны рабочей поверхности роте вращательного движения ротора и отно- тора,
m r2
N
 mg sin  cos   m 2 R sin 2  ,
R
где
α – угол поворота диска, град.
Сила трения
  r2

FТР  fm  g sin  cos    2 R sin 2   ,
R

где
f – коэффициент трения почвы о материал ротора.
Сила Кориолиса
РК  2rmr cos  .
С учетом сделанных допущений и
действующих
сил
дифференциальное
уравнение относительного движения частицы удобрений по дуге ОА рабочей поверхности ротора имеет вид
 . 
. 2
 2 R sin 2
d 
R

fR


g
cos

cos


 f g sin  cos    2 R sin 2  . (6)

2
 dt 


Уравнение (6) с учетом начальных условий (φ=φ0 и φ=0) имеет вид
.
 4 fg 
2g   4 f 2  
1  
  sin 0 
 cos 0 cos  
  е 2 f (0  ) 
R   1  2 f  
 1  2 f R 
  4 fg 
 2 
 cos  cos  
   sin 20   2 sin 2 0   


1

2
f
R


 f 

 2 
2g   4 f 2  
1  
 sin     sin 2   2 sin  .


 f 
R   1  2 f  
 

. 2

С учетом  r2   R 2 найдем зависимость для определения относительной скорости
перемещения частиц по рабочей поверхности сферического ротора:
48
Вестник аграрной науки Дона
№ 2 2010

  4f 2
4 fg 
 cos 0 cos   2 gR1  
 1  2 f R 
 1 2 f

  sin 0 


 r2  е 2 f (  ) 
0
  4 fgR
  2 R2 
 sin 20   2 R 2 sin 2 0   
 
 f 
 1 2 f

 cos  cos  

  4 f 2 
  2 R2 




 sin 2   2 R 2 sin  .
 2 gR1  
sin   


 f 
 1 2 f 
Подставив в выражение (7) значение ω, окончательно получим
 4 fgR 
  4 f 2 
  sin 0 
 cos 0 cos   2 gR1  
 r2  е 2 f (0  ) 

1

2
f
 1  2 f 



2
 R 
 sin 20
  4 fgR
    cos 2  
 sin 2 0   
 f
  1  2 f
 RР 
2
П
(7)

 cos  cos  

  4 f 2 
 R 
 sin 2

  sin    П2   cos 2  
(8)
 2 gR1  
 sin 2   .

 f

 RР 
 1 2 f 
Подставив в выражение (1) значения тельном движении только по дуге с радиуυе из (5) и υr из (8), а также с учетом того, сом сферы ротора R угол δ=90°, получим
что при перемещении частиц в относи2

 
 4 fgR 
  R 

 cos  0 cos  
 а   П   cos  sin     е 2 f (0  ) 
RР 
1  2 f 









2
  4 f 2 
 sin 20

2 R 
  sin 0   П   cos 2  
 2 gR1  
 sin 2 0  
 f

 RР 
 1 2 f 
2
 4 fgR
 
1 2 f
  4f 2

 cos  cos   2 gR1  

 1 2 f
 R

  sin    П2 


 RР
1
2
2

 sin 2



2
2
 cos  
 sin   . (9)
 f




Заменив в (16) φ на arcsin(RР/R), sin φ на (RР/R) и cos φ на R 2  RР2 / R , найдем абсолютную скорость частиц в момент схода с ротора:
 2 f (0 arcsin RР )  4 fgR 

R
 cos 0 cos  
 а   П cos  2  е

1

2
f





2
  4 f 2 
 R 
 sin 20

  sin 0   П2   cos 2  
 2 gR1  
 sin 2 0  
 f

 RР 
 1 2 f 
 4 fg R 2  R 2 
  4 f 2 
Р 

  sin  

cos   2 gR1  


1 2 f
1

2
f

 



1
 2
 2 R R 2  R 2  R  2  


R

Р
  П2   cos 2   Р
     .
2


fR

 RР 
 RР   



Следовательно, υа зависит от кон- ношения, а также от режимов работы (υП, f,
структивных параметров (R, RР) и их соот- углы φ, α, β).
2
49
№ 2 2010
Механизация и электрификация животноводства, растениеводства
Полученные зависимости позволяют
определить скорости частиц твердых органических удобрений, находящихся в любой
точке рабочей поверхности сферического
ротора, и могут быть использованы при
обосновании параметров и схемы расположения рабочих органов разбрасывателей
удобрений.
Литература
1. Синеоков, Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин [Текст] / Г.Н. Синеоков, И.М. Панов. – М.: Машиностроение, 1977. – 328 с.
Сведения об авторах
Белоусов Евгений Николаевич – канд. техн. наук, ассистент кафедры «Инженерная
графика» Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград).
Тел. 8-919-876-03-80.
Курочкин Александр Николаевич – студент Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8-908-184-27-05.
Information about the authors
Belousov Yevgeniy Nickolaevich – Candidate of Technical Sciences, assistant of the department of engineering drawing, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd).
Phone: 8-919-876-03-80.
Kurochkin Alexander Nickolaevich – student, Azov-Blacksea State Agroengineering
Academy (Zernograd). Phone: 8-908-184-27-05.
УДК 62-843.4
КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
С ИЗМЕРЕНИЕМ МОЩНОСТИ ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ
© 2010 г. А.С. Гуринов, Ю.А. Батищев
Приведены результаты разработки системы, позволяющей вычислять комплексные
параметры двигателя внутреннего сгорания, включая крутящий момент, непосредственно
на транспортном средстве во время движения. Изучена возможность создания комплексной бортовой системы контроля и диагностирования параметров силовой установки.
Представленная система позволяет повысить ресурс силовой установки и предотвратить
выход ее из строя.
Ключевые слова: система контроля и диагностики силовой установки, крутящий
момент, тензометрические преобразователи.
Results of the system engineering are resulted, allowing to calculate complex parameters
of an internal combustion engine, including twisting moment, is direct on a vehicle during
movement. Possibility of creation of the complex onboard monitoring system and diagnosing of
parameters of a power-plant is studied. The presented system allows to raise a resource of a
power-plant and to prevent its exit out of operation.
Key words: the monitoring system and the power-plant diagnostics, the twisting moment,
tensiometric converters.
50
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
438 Кб
Теги
типа, движение, сферического, скорость, органических, pdf, определение, части, удобрений, поверхности, твердых, ротора
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа