Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів

Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів

Наведено обґрунтування конструкції робочого органу для розкидання сипучого матеріалу.

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2013
Автори: Кобець, А.С., Науменко, М.М., Пономаренко, Н.О.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2013
Назва видання:Геотехническая механика
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59417
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів / А.С. Кобець, М.М. Науменко, Н.О. Пономаренко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 101-105. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-59417
record_format dspace
spelling irk-123456789-594172014-04-09T03:01:41Z Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів Кобець, А.С. Науменко, М.М. Пономаренко, Н.О. Наведено обґрунтування конструкції робочого органу для розкидання сипучого матеріалу. Substantiation of construction of working organ for throwing about the friable material is pre-sented. 2013 Article Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів / А.С. Кобець, М.М. Науменко, Н.О. Пономаренко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 101-105. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59417 631.333 uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
description Наведено обґрунтування конструкції робочого органу для розкидання сипучого матеріалу.
format Article
author Кобець, А.С.
Науменко, М.М.
Пономаренко, Н.О.
spellingShingle Кобець, А.С.
Науменко, М.М.
Пономаренко, Н.О.
Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
Геотехническая механика
author_facet Кобець, А.С.
Науменко, М.М.
Пономаренко, Н.О.
author_sort Кобець, А.С.
title Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
title_short Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
title_full Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
title_fullStr Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
title_full_unstemmed Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
title_sort робочий орган для розкидання сипучих матеріалів
publisher Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate 2013
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59417
citation_txt Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів / А.С. Кобець, М.М. Науменко, Н.О. Пономаренко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 101-105. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series Геотехническая механика
work_keys_str_mv AT kobecʹas robočijorgandlârozkidannâsipučihmateríalív
AT naumenkomm robočijorgandlârozkidannâsipučihmateríalív
AT ponomarenkono robočijorgandlârozkidannâsipučihmateríalív
first_indexed 2025-07-05T10:35:23Z
last_indexed 2025-07-05T10:35:23Z
_version_ 1836802872929419264
fulltext Геотехнічна механіка. 2013. 108 101 Кобец Анатолий Степанович, кандидат технических наук, профессор, ректор, Днепропетровский государственный аграрный университет (ДГАУ), Днепропетровск, Украина About the authors Dyrda Vitaly Illarionovich, Doctor of Technical Sciences (D. Sc.), Professor, Head of Department of Elas- tomeric Component Mechanics in Mining Machines, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, vita.igtm@mail.ru Zvyagilsky Yefim Leonidovich, Doctor of Technical Sciences (D. Sc.), Professor, Ukraine Bulat Yevgeniya Anatolievna, Candidate of Legal Sciences (Ph. D), Associate Professor, Dnepropetrovsk State University of Internal Affairs, Dnepropetrovsk, Ukraine Kobets Anatoly Stepanovich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Professor, Prex, Dnepropetrovsk State Agrarian University, Dnepropetrovsk, Ukraine УДК 631.333 А.С. Кобець, канд. техн. наук, професор, М.М. Науменко, канд. техн. наук, доцент, Н.О. Пономаренко, ст. викладач (ДДАУ) РОБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ РОЗКИДАННЯ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ Анотація. Наведено обґрунтування конструкції робочого органу для розкидання сипучого матеріа- лу. Ключові слова: відцентровий робочий орган, рівномірність розподілу по площі, криволінійна фор- ма осі лопатки A.S. Kobets, Ph. D. (Tech.), Professor, M.M. Naumenko, Ph. D. (Tech.), Associate Professor, N.O. Ponomarenko, Senior Teacher (DSAU) WORKING ORGAN FOR THROWING ABOUT FRIABLE MATERIALS Abstract. Substantiation of construction of working organ for throwing about the friable material is pre- sented. Keywords: centered working organ, uniformity of distribution over the area, the curved shape of the blade axis Постановка проблеми. Мінеральні добрива є одним з основних джерел підвищення родючості ґрунту і в більшості випадків вносяться суцільним способом. Ця операція виконується за допомогою різноманітних машинно-тракторних агре- гатів, робота яких оцінюється за рядом показників якості [1]. Серед показників яко- сті розкидачів добрив найголовніші – це повнота і норма внесення та рівномірність розподілу по площі. Останній показник особливо актуальний, коли вноситься пов- на доза, тому, що нерівномірне внесення може призвести до нерівномірного росту рослин, до накопичення в рослинній продукції шкідливих речовин особливо нітра- тів [2]. Все це призводить до зниження ефективності добрив, до зменшення вро- жайності і до зниження якості продукції рослинництва. Аналіз досліджень і публікацій. В Україні домінують напрямки землеробст- ва з використанням хімічних препаратів. Пов’язано це з багатьма факторами, але визначальним є те, що за розрахунками, через нестачу певних хімічних елементів у ґрунті, через хвороби рослин, наявність бур’янів і шкідників втрачається більше третини можливого урожаю. Для забезпечення належного рівня поживних речо- вин у ґрунті необхідно вносити мінеральні добрива. Витрати агрохімікатів у пере- рахунку діючої речовини на один гектар у світі зростають. Тобто існує проблема не © Кобець А.С., Науменко М.М., Пономаренко Н.О., 2013 ISSN 1607-4556 102 тільки інтенсифікації процесів захисту рослин і внесення мінеральних добрив, але і пошуку нових механіко-технологічних шляхів економії ТМ та збереження навко- лишнього середовища [3]. Мінеральні добрива вносять за прямоточною або перевалочною техноло- гіями в залежності від наявної техніки та відстані від поля до складу. Остання за- стосовується рідко, оскільки супроводжується великими втратами добрив при транспортуванні. Вносять їх в оптимальні агротехнічні терміни, виконуючи уста- новлені дози та рівномірно розташовуючи їх по поверхні поля. Діаметр гранул до- брив не повинен перевищувати 5 мм. Руйнування гранул до 1 мм – не більше 5 % [4-7]. Нерівномірність розташування при поверхневому внесенні добрив по всій площі поля не повинна перевищувати 25 % для кузовних машин та 15 % – для ту- кових сівалок. Якість роботи машин залежить від точності регулювання відцен- трового робочого органу та правильної установки ширини захвату агрегату. Нерів- номірність внесення добрив відцентровими робочими органами машин часто пе- ревищує паспортні значення в декілька разів та досягає 50-70 %, що нерідко при- зводить до недобору 1/4 врожаю сільськогосподарських культур. Досліди, які були проведені в господарствах [7] показали, що цей недолік можна виправити, якщо робочий захват агрегату не буде перевищувати оптимальних розмірів, які вказую- ться в технічній характеристиці розкидача. Підвищення дальності розсіювання сипучого матеріалу можна досягти за рахунок зміни форми осі лопатки, яка приймається криволінійною, в формі дуги кола, випуклої в напрямку протилежному напряму обертання і дотичної до радіуса диска в центрі. Мета досліджень. Дослідити та покращити вплив конструкцій роторних ро- бочих органів на якісні показники роботи розкидачів мінеральних добрив. Матеріал досліджень. Одним із способів збільшення ширини захвату від- центрового розкидача і підвищення рівномірності розташування на ній мінераль- них добрив є надання окремим порціям частинок початкових швидкостей вільного руху, які відрізняються величиною та напрямком [8]. Відцентрові розкидачі подають більшу кількість добрив на середню частину полоси розсіву і меншу – по краях, в зв’язку з чим для покращення рівномірності потрібно працювати з перекриттям суміжних проходів. Але цей спосіб одночасно зменшує робочу ширину захвату, що в деякій мірі понижує переваги відцентрового розкидача. Щоб покращити рівномірність, необхідно змінити характер розташу- вання добрив по ширині захвату. Найбільш просто це здійснити шляхом зміни прямолінійної осі лопатки, на криволінійну, в формі дуги кола, випуклої в напрям- ку, протилежному напряму обертання і дотичної до радіуса диска в центрі. З цією метою в ДДАУ було досліджено конструкцію відцентрового розкида- ча мінеральних добрив. Схема конструкції робочого органу (вид зверху та розріз А-А) наведена на рис. 1. Робочий орган складається з диска 1, що обертається, із закріпленими на ньому лопатками 2, 3, 4, 5, криволінійні осі яких є дотичними до радіусу диска в його центрі. Диск 1 обертається на вертикальному валі 6. Пристрій працює наступним чином. Сипучий матеріал, що подається на диск 1, захоплюється лопатками 4 і під дією відцентрових сил переміщується вздовж лопаток 4 і сходить з поверхні диску 1 та розсівається по поверхні поля. Геотехнічна механіка. 2013. 108 103 Швидкість вильоту добрив буде визначатися як [1]: r eV V V  , (1) де ,r eV V – відповідно відносна та переносна швидкість вильоту сипучої суміші, м/с. Причому Ve = ω·R, (2) де R – радіус диска; r0 – відстань від центра диска до внутрішнього торця лопатки. При криволінійній формі осі лопатки, що пропонується, дальність польоту частинок сипучого матеріалу значно змінюється в бік зростання. Відносну швидкість можна визначити з основного рівняння динаміки від- носного руху окремої туки, яка для випадку, що розглядається має вигляд 1 2 1 2 ,T T е KmWr P F F N N F F       (3) де m – маса туки; Wr – відносне прискорення; P = mg – вага туки; N1 – горизонтальна нормальна реакція лопатки; FT1 – сила тертя, що виникає при ковзанні туки по лопатці; N2 – вертикальна нормальна реакція диска; FT2 – сила тертя, що виникає при ковзанні туки по диску; Fе – переносна сила інерції; FK – Коріолісова сила інерції. Вектори сил, що діють на туку окрім вертикальних сил P і N2 наведенні на рис. 2. Проектуючи вектори рівняння (3) на дотичну до траєкторії можна отримати 1 2 cos 2 T T emWr F F F      . (4) Сили тертя FT1 і FT2 визначаються як FT1 = f1N1 і FT2 = f2N2, де f1 і f2 – коефіцієнт тертя ковзання. Скалярне рівняння для визначення нормальної реакції N1 має вигляд Рис. 1 – Робочий орган для розкидання сипучих матеріалів Рис. 2 – Схема сил, що діють на туку в горизон- тальній площині, та геометричні харак- теристики розкидача ISSN 1607-4556 104 1 sin 2 K eN F F    . (5) Коріолісова сила інерції визначається як Fk = m2ωVr, де  – кутова швидкість диска; Vr – відносна швидкість туки. Для переносної сили інерції можна отримати 22 sin 2 eF m   , де  – радіус кривизни осі лопатки. Враховуючи викладене, і маючи на увазі, що N2 = mg, приводимо рівняння (4) до вигляду: 2 2 1 1 22 2 sin 2sin cos 2 2 2 r rmW f m V f m f mg m            , або       2 2-2 -2 sin - sin1 1 22 rdV f V f f grdt . Виражаючи відносну швидкість Vr і поточне значення кута  через дугову ко- ординату s можна прийти до остаточного вигляду рівняння 2 2 2 1 1 22 -2 -2 sin - sin 2 d s ds s s f f f g dt dt          . (6) Чисельний розв’язок диференціального рівняння (6) дає можливість вста- новлювати кінематичні характеристики відносно руху, що дозволяє визначити при якому радіус кривизни  абсолютна швидкість вильоту туки буде максимальною. Як окремий випадок з рівняння (6) витікає диференціальне рівняння руху вздовж прямолінійної радіальної лопатки, яке для  →  має вигляд 2 2 2 1 1 22 -2 - - d s ds f f s f g s dt dt     . (7) При незначній силі тертя, для 1 2 0f f  , диференціальне рівняння (7) дає розв′язок  2 2 0rV R R , (8) де 0R – радіус вала розкидача. Тоді абсолютна швидкість вильоту складатиме 2 2 0 02 2V R RR R   . Для випадку коли R0 << 0, відносна швидкість може бути визначеною як V R . Теоретичне значення абсолютної швидкості вильоту матиме мінімальне значення min 2V R . Для лопатки з радіусом кривизни 2R  абсолютна швидкість за тих же умов складатиме max 2V R . Геотехнічна механіка. 2013. 108 105 З викладеного витікає очевидна перспективність застосування лопатки з криволінійною віссю обертання, так як швидкість вильоту гранул добрива може бути суттєво збільшена, при забезпеченні мінімального тертя гранул з робочими поверхнями диска. Висновки. Установка плоского диску з криволінійною формою повздовжньої осі лопатки дозволить збільшити ширину захвату розсіювання сипучих матеріалів та приведе до підвищення рівномірності їх розподілу по поверхні ґрунту за раху- нок накладання секторів і без втрат продуктивності. Ефективність запропонованого робочого органу підтверджується проведе- ними дослідами. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. – Т. 1. 2. Ковтун, Ю.В. Статистичні аспекти показників якості при механізованому внесенні добрив / Ю.В. Ковтун, Л.Г. Нетецький // Механізація та електрифікація сільського господарства: Наукові праці Полтавської державної аграрної академії. – Полтава: РВВ ПДАА, 2007. – Т. 6 (25). – С. 65-68. 3. Сівак, І.М. Обґрунтування параметрів регулювання розподільника мінеральних добрив в системі точного землеробства: Дис. ... канд. наук: 05.05.11. – 2008. 4. Лурье, А.Б. Расчет и конструирование сельско-хозяйственных машин / А.Б. Лурье, А.А. Громбчев- ский. – М.: Машиностроение, 1977. – 528 с. 5. Догановский, М.Г. Машины для внесения удобрений / М.Г. Догановский, Е.В. Козловский. – М.: Машиностроение, 1972. – 272 с. 6. Индустриальная технология применения минеральных удобрений / Сост. М.Н. Марченко. – М.: Рос- сельхозиздат, 1987. – 239 с. 7. Орманджи, К.С. Контроль качества полевых работ: Справочник / К.С. Орманджи. – М.: Росагро- промиздат, 1991. – 191 с. 8. Полонецкий, С.Д. Об улучшении качественных показателей центробежных разбрасывателей / С.Д. Полонецкий, Б.А. Кушилкин, В.Д. Переверзев // Записки Воронежского СХИ им. К.Д. Глинки. – 1968. – Т. 35. Про авторів Кобець Анатолій Степанович, кандидат технічних наук, професор, ректор, Дніпропетровський державний аграрний університет (ДДАУ), Дніпропетровськ, Україна Науменко Микола Миколайович, кандидат технічних наук, доцент, Дніпропетровський державний аграрний університет (ДДАУ), Дніпропетровськ, Україна Пономаренко Наталія Олексіївна, старший викладач, Дніпропетровський державний аграрний університет (ДДАУ), Дніпропетровськ, Україна About the authors Kobets Anatoly Stepanovich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Professor, Prex, Dnepropetrovsk State Agrarian University, Dnepropetrovsk, Ukraine Naumenko Nikolay Nikolaevich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Associate Professor, Dnepro- petrovsk State Agrarian University, Dnepropetrovsk, Ukraine Ponomarenko Nataliya Alekseevna, Senior Teacher, Dnepropetrovsk State Agrarian University, Dnepro- petrovsk, Ukraine 106 УДК 622.831: 624.131 (043.3) Д.Л. Васильев, канд. техн. наук, научн. сотр. (ИГТМ НАН Украины) СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЁТА ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ Аннотация. В основе метода расчёта положено дифференциальное уравнение предельного со- стояния с учётом внутреннего и контактного трения. В качестве закономерности распределения нор- мальных и касательных контактных напряжений использовано решение Л. Прандтля. Дано совершен- ствование метода расчёта предела прочности образца горных пород при одноосном сжатии с учётом постоянных интегрирования горизонтальных напряжений при х = 0. Достоверность расчётного предела прочности по сравнению с экспериментальными данными повысилась на 7-8 %. Ключевые слова: контактные напряжения, сжатие образцов, предел прочности, горная порода D.L. Vasilyev, Ph. D. (Tech.), Researcher (IGTM NAS of Ukraine) THE IMPROVED METHOD OF CALCULATION OF THE ULTIMATE STRENGTH OF ROCKS UNDER AXIAL COMPRESSION Abstract. The calculation method is based on differential equation of limit state with taking into account internal and external contact friction. Prandtl solution is applied as the law of distribution of normal and tan- gential contact stresses. The improvement method of calculating the ultimate strength of rock samples under uniaxial compression at constant integration of horizontal stresses at x = 0 is given. The accuracy of the calcu- lated ultimate strength compared with the experimental data increased by 7-8 %. Keywords: contact stresses, samples compression, ultimate strength, rock Одним из основных параметров, который входит в формулы расчёта на- пряжённо-деформированного состояния массивов горных пород и разрушения их исполнительными органами горных машин, является предел прочности. Этот пре- дел определяется экспериментально на специальных прессах. Но эти прессы требуют высококвалифицированного обслуживания и нахо- дятся в НИИ, вдали от горных предприятий, которым и как раз нужна оперативная информация о свойствах горных пород. Поэтому существует необходимость в раз- работке аналитического метода расчёта предела прочности при наличии показа- телей свойств горных пород (предела сопротивления сдвигу kn, коэффициентов внутреннего  и контактного f трения), определяемых более простыми способами, доступными для лабораторий предприятий. Известно, что при раздавливании образцов горных пород образуется пять форм разрушения: усечённо-клиновая, клиновая, диагональная, продольная, взрывоподобная. При раздавливании пород средней крепости образуется усечённо-клиновая, наиболее простая из известных. Усечено-клиновая форма разрушения образцов горных пород характеризуется отсутствием пересечения линий скольжения вертикальной линии симметрии (рис. 1). Касательные напряжения, направления которых совпадают с положитель- ными направлениями координатных осей считаем положительными при условии, что направление сжимающего нормального напряжения совпадает с положитель- ным направлением координатной оси (или если растягивающее напряжение на- правлено по отрицательному направлению координатной оси). © Васильев Д.Л., 2013

Схожі ресурси