III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

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:  - частота вращения вальца;  - число вальцов подбарабанья;  - число граней вальца;  - время заполнения рабочего зазора;  - радиус описанной окружности вальца;  - время одного оборота вальца.

 Число оборотов одного вальца за время  будет равна .

Число оборотов всех вальцов подбарабанья за тот же промежуток времени

Время заполнения подбарабанья хлебной массой равно

где  - угол расстановки вальцов подбарабанья;  - расстояние от оси барабана до ребра вальца барабана;  - скорость подачи обмолачиваемой массы.

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

Число ударов всех вальцов подбарабанья за время  будет равно

Определим число ударов вальцов барабана

Время заполнения молотильного аппарата можно определить исходя из его параметров:

Угол, поворота барабана за время равен

Время, поворота барабана на угол  равно .

Угол расстановки вальцов на барабане равен , где - число вальцов барабана.

Задавая частоту вращения барабана  в пределах 140-210 рад/с, скорость подачи хлебной массы  в пределах 0,2-2,5 м/с и числе граней вальцов , 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).

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 . Полиномиальная аппроксимация проводилась по 5 выбранным точкам. Регрессионный анализ проводился без предварительной сплайн-аппроксимации, поскольку все исследуемые кривые достаточно гладкие.

Код для цитирования: Скопировать