Теоретичне дослідження транспортування гички буряків цукрових завантажувальним механізмом гичкозбиральної машини

Анотація

Мета. Обґрунтувати раціональні параметри навантажувального механізму гичкозбиральної машини, виконавши теоретичне дослідження процесу переміщення по його лопаті частинки скошеної гички буряків цукрових. Методи. Застосовували методи математичного моделювання, вищої математики, теоретичної механіки, а також методи складання комп’ютерних програм та аналізу отриманих результатів розрахунків на ПК і графічних залежностей. Результати. Розроблено нову конструкцію гичкозбиральної машини з удосконаленим завантажувальним механізмом, що приймає всю зрізану гичку буряків цукрових та завантажує її у транспортний засіб, який рухається поруч із гичкозбиральною машиною. Для обґрунтування раціональних параметрів зазначеного механізму розроблено математичну модель руху частинки гички по лопаті відцентрової жбурлялки, яка є основним конструктивним елементом цього механізму, та сходження частинки з лопаті з метою подальшого моделювання її руху по внутрішній поверхні вивантажувального патрубка та переміщення до транспортного засобу. Основою цієї математичної моделі є диференціальне рівняння руху частинки гички по лопаті жбурлялки, яке враховує вплив повітряного потоку, створюваного обертанням її лопаті навколо осі. У зазначене рівняння входять основні конструктивні, кінематичні та силові параметри, що впливають на перебіг досліджуваного процесу вивантаження гички. Розв’язання цього диференціального рівняння на ПК дало змогу обґрунтувати раціональні параметри робочих органів завантажувального механізму гичкозбиральної машини. Висновки. Збільшення кутової швидкості  обертання жбурлялки та довжини l її лопаті приводить до зростання абсолютної швидкості Va сходження частинки M гички з кінця лопаті. Так, у разі збільшення довжини лопаті жбурлялки з 0,1 до 0,35 м, а її кутової швидкості з 10 до 40 с–1 абсолютна швидкість Va зростає від 1,2 до 16 м∙с–1. За кутової швидкості ω обертання жбурлялки 10 с–1 збільшення швидкості повітряного потоку Vn від 5 до 35 м∙с–1 сприяє плавному лінійному зростанню відносної швидкості частинки M від 0,67 до 0,78 м∙с–1. Якщо кутова швидкість ω обертання жбурлялки становить 20 с–1, крива зростання відносної швидкості частинки M має інтенсивніший характер за швидкості повітряного потоку Vn = 5–25 м∙с–1 і наближається до лінійного закону за швидкості повітряного потоку понад 25 м∙с–1. Водночас відносна швидкість зростає від 0,9 до 1,4 м∙с–1. За кутової швидкості ω 15 с–1 спостерігається зменшення відносної швидкості частинки M, коли швидкість повітряного потоку Vn не перевищує 30 м∙с–1. Це свідчить про те, що повітряний потік перешкоджає руху частинок гички: лише за швидкості повітряного потоку понад 30 м∙с–1 відбувається поступове збільшення відносної швидкості частинки. Остаточний вибір конструктивних та кінематичних параметрів жбурлялки потребує проводити аналіз вихідних параметрів за допомогою розробленої математичної моделі. Це дасть змогу визначити абсолютну швидкість сходження частинки гички з лопаті і забезпечити подальший її рух по поверхні кожуха завантажувального механізму гичкозбиральної машини.