К ОПРЕДЕЛЕНИЮ МОЩНОСТИ, ЗАТРАЧИВАЕМОЙ НА УПЛОТНЕНИЕ КОРМОВ В БУНКЕРЕ РАЗДАТЧИКА

Каменев С.В.¹, Бурмага А.В.²

¹Аспирант, ²кандидат технических наук, доцент, Дальневосточный государственный аграрный университет

К определениЮ МОЩНОСТИ, ЗАТРАЧИВАЕМОЙ НА УПЛОТНЕНИЕ КОРМОВ В БУНКЕРЕ РАЗДАТЧИКА

Аннотация

В статье рассмотрены теоретические подходы для определения мощности при  уплотнении кормов смеси в бункере мобильного раздатчика кормов с использованием специального устройства – распределителя-уплотнителя. Получено выражение для определения мощности, затрачиваемой на процесс уплотнения корма в бункере.

Ключевые слова: уплотнение, бункер, мощность.

Kamenev S.V.¹, Burmaga A.V.²

¹Postgraduate student, ²candidate of technical science, lecturer, Far East State Agrarian University

TO DETERMINE THE POWER EXPENDED ON SEAL SILO DISTRIBUTOR

Abstract

The article discusses theoretical approaches to determine the power feed when compacting the mixture in a mobile bunker Wagons using a special device - distributor-seal. An expression for determining the power expended in the process of sealing the silo.

Keywords: seal, hopper, capacity.

Известно, что использование специальных устройств [1,2,3] для заполнения бункера раздатчика, имеющего форму параллелепипеда и установленного на шасси, позволяет усреднить колебания качественного и количественного состава кормов и выровнять их за счёт их “послойной укладки” в бункере.

Мощность, затрачиваемую на уплотнение кормовой массы в бункере определим в соответствии со схемой, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1 Схема к определению сил, действующих на  кормовую массу в бункере раздатчика

Согласно рис. 1, изменение объёма кормового продукта при формировании монолита в бункере раздатчика происходит под действием сил P и R. Их значения можно определить применив теорему взаимности работ [4].

В соответствии с обобщённой теоремой взаимности работ можно записать, что

                                                           PΔh=p·ΔV,                                         (1)

где Р – сила действующая на кормовой продукт в бункере, Н; Δh – изменение высоты монолита после приготовления нагрузки, м; р – давление на монолит, Па.

При нагружении монолита равномерно распределённым давлением р в любой площадке монолита возникает напряжение, равное давлению р. Для элементарного объёма, представленного на рис.1, относительное сжатие ε в любом направлении, согласно закону Гука, будет следующим

                                         ,                         (2)

где р=δ – напряжение; Е – модуль упругости, Па; µ – коэффициент Пуассона.

В результате сжатия монолита величина Δh составит

                                               .                                                    (3)

Подставив это значение параметра Δh в равенство (1) и решив его получим величину приращения объёма ΔV

                                                          .                                       (4)

Проведя преобразования получим

                       ,     (5)

где F – площадь слоя корма в бункере, м²; П_н и П_к – коэффициенты пористости кормовой смеси до и после деформации её объёма.

Отсюда давление р выразится

                          ,                (6)

Выражение (6) позволило в конечном итоге определить значения мощности, затрачиваемой на процесс уплотнения корма в бункере с помощью распределителя – уплотнителя.

Мощность, необходимая для привода платформы устройства определится как

                                                                               (7)

где С – коэффициент, учитывающий сопротивление перекатыванию платформы (С=0,15 – 0,3); М_П – масса платформы с кормом; η – к.п.д. передачи.

Мощность, необходимая для привода транспортёра

                                    ,                               (8)

где  - коэффициент трения цепей с планками о дно;  - масса одного погонного метра цепи;  - длина транспортёра;  - скорость движения цепи; С – коэффициент, учитывающий трение в подшипниках.

Мощность N_КГ, необходимая для привода кривошипов с граблинами

                                                           (9)

где М_Б – масса граблины;  – коэффициент, учитывающий сопротивление цепей.

Мощность N_КПТ, необходимая для перемещения корма транспортёром, равна

                                                   N_КПТ=F_д·υ_ПТ,                                                                  (10)

где F_д – сопротивление перемещению корма (сила трения о дно транспортёра); υ_ПТ – скорость движения подающего транспортёра.

При  этом, мощность затрачиваемая на перемещение кормового продукта в продольном и поперечном направлениях соответственно равна

                                                                                          (11)

где – скорость перемещения массы частиц продукта в продольном направлении;

и, в поперечном:

                                          (12)

В конечном итоге выражение (12) можно представить в следующем виде

                  (13)

где – часть длины окружности по которой происходит перемещение кормового продукта при распределении корма; – длина граблины; τ – касательное напряжение; f – коэффициент трения; – радиус кривошипа;

N – нормальная сила (реакция).

Мощность, необходимая на привод рабочих органов распределяющего устройства, определяется как суммарное значение всех мощностей

                            N_РУ=N_ХХП+N_ХХТ+N_КГ+N_КПТ+N_О+N_П,                          (14)

Полученное выражение позволяет определять оптимальные конструктивно – режимные параметры уплотнителя – распределителя кормов.