В статье приведен анализ процесса подачи вороха клевера, на конвейер сушильной установки, а также схема работы загрузчика и основные фазы процесса отделения вороха рабочим органом. Кроме того, рассмотрены основные фазы рабочего процесса для обоснования конструктивных и кинематических параметров пальцевых элементов рабочего органа загрузчика.
Ключевые слова: анализ, процесс, семенной ворох, сушильная установка, конвейер, загрузчик, рабочий орган, параметр, фаза, пальцевый барабан
Процесс подачи вороха на конвейер сушильной установки (рис. 1) рабочим органом загрузчика состоит из следующих фаз:
- Выравнивание слоя вороха на транспортёре загрузчика.
- Взаимодействие одного ряда пальцевых элементов рабочего органа с массой вороха на продольном транспортёре загрузчика.
- Отделение порций из общей массы вороха.
- Перемещение вороха вместе с элементами рабочего органа.
- Сброс вороха на конвейер сушилки.
В целях упрощения теоретических исследований процесса подачи вороха принимаем следующие допущения:
- Семенной ворох однороден по своему составу.
- Подача вороха продольным транспортером при установившемся режиме работы равномерна на каждый ряд элементов рабочего органа загрузчика.
- Сопротивление вороха отделению постоянно при одинаковых положениях элементов рабочего органа.
- В каждом ряду имеется одинаковое число элементов рабочего органа, и они равномерно размещены в одном и том же ряду.
- Рабочий орган загрузчика вращается равномерно с угловой скоростью ω=const, а продольный транспортер движется со скоростью V=const.
В действительности же масса вороха неоднородна по своему составу, а следовательно, сопротивление вороха отделению порции неодинакова. Кроме того, следует иметь в виду и то, что отделение порции происходит не только за счет непосредственного воздействия рабочего органа через свои пальцевые элементы, но и за счет взаимодействия частиц между собой.
Для обоснования конструктивных и кинематических параметров пальцевых элементов важно рассмотреть 2, 3, 4 и 5-ю фазы рабочего процесса.
Рис. 1. Схема работы загрузчика вороха
Рис. 2. Основные фазы процесса отделения вороха рабочим органом
Удар ряда элементов может быть почти полностью устранен при их наклоне в сторону вращения при соответствующем соотношении подачи транспортера загрузчика и линейной скорости вращения рабочего органа.
Анализ физического состояния семенного вороха после очеса позволяет убедиться в том, что материал, с которым взаимодействуют элементы рабочего органа загрузчика, относится к упруговязким телам. Модель упруговязкого тела может быть представлена как конгломерат, состоящий из твердого (упругого с элементами пластичного) скелета и газообразного вещества (воздуха), заполняющего промежутки между твердыми элементами [1].
Семенной ворох представляет собой ткани, образованные волокнистыми материалами (стеблями). В полостях этой среды содержатся твердые частицы (семена) и воздух. Будучи деформированными, волокна такого материала давят на газообразную среду, окружающую их, заставляя её перемещаться в менее напряженные зоны. Общеизвестно [1], что для описания механических свойств материалов используются характеристики упругости, вязкости и пластичности. В реологических схемах, характеризующих свойства материала, принято упругость изображать в виде пружины, деформирование которой подчиняется закону Гука, а вязкость виде цилиндра с вязкой жидкостью, в котором перемещение поршня подчиняется закону Ньютона. Известно [2] применение ряда математических моделей упруговязких материалов, в частности, «тело Бюргеса», «тело Гука», «тело Максвелла», «модель растительного материала В. И. Особова» и т. д.
Отделение слоя материала от семенного вороха после очеса происходит без подпора со стороны остальной массы и разрушения отдельных частиц. Для упрощения рассмотрения изучаемого процесса при его теоретическом исследовании полагаем, что между отдельными частицами, составляющими ворох, не действуют другие какие-либо связи, кроме сил внутреннего трения.
Пальцевый барабан-рабочий орган загрузчика — должен обладать хорошей захватывающей способностью и самоочищаемостью. Это может быт обеспечено при наклоне рабочих элементов в сторону вращения барабана [3].
Литература:
- Резник А. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. — М.: Машиностроение, 1975. – 311 с.
- Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. — М.: Наука, 1966. – Т. 2. – 797 с.
- Дозирование слоев вороха клевера в конвейерные сушилки и обоснование параметров загрузчика. Диссертация на соискание ученой степени. канд. техн. наук. Горки, 1988.
