Теоретичне дослідження кінематичних параметрів відцентрового похилого робочого органу для розсіювання мінеральних добрив

Abstract

UA: Дослідити можливість підвищення дальності розсівання мінеральних добрив за шириною захвату машини завдяки теоретичному обґрунтуванню конструктивних й кінематичних параметрів відцентрового розсівального робочого органу, напрямленого під кутом до горизонту. Методи. Теоретичні дослідження проводили із застосуванням методів математичного моделювання, теоретичної механіки, вищої математики, зокрема векторної алгебри, а також методів числових статистичних розрахунків на ПК і побудови графічних залежностей. Результати. Для запропонованої нової конструкції відцентрового розсівального робочого органу, диск якого нахилений під кутом до горизонтальної площини, розроблено математичну модель процесу сходження частинки добрива з диска з урахуванням поступальної швидкості руху машини для розкидання мінеральних добрив. На підставі складеної еквівалентної схеми отримано аналітичні вирази для обчислення модуля вектора абсолютної швидкості сходження частинки мінерального добрива з диска робочого органу та кута між зазначеним вектором і горизонтальною площиною (кут сходження) у будь-який момент часу. Висновки. Величина вектора абсолютної швидкості a V сходження частинки мінерального добрива з диска похилого відцентрового розсівального робочого органу та величина кута ϕ між вектором a V і горизонтальною площиною — це основні параметри, що визначають дальність польоту частинки після її сходження з диска робочого органу, а отже, і ширину захвату машини для внесення мінеральних добрив. Зі збільшенням коефіцієнта тертя f частинок мінеральних добрив від 0,1 до 0,7 кут ϕ зростає від 2 до 33 град за поступальної швидкості агрегату 2 м⋅с – 1 і від 2 до 37 град — за поступальної швидкості 4 м⋅с – 1. При цьому деякі частинки добрива сходитимуть з диска під кутом, більшим за кут α нахилу самого диска до горизонтальної площини, раціональні значення якого перебувають у межах 20 – 30 град. Зміна кутової швидкості ω обертального руху диска відцентрового робочого органу майже не впливає на кут ϕ. Поступальна швидкість руху Vп , навпаки, чинить певний вплив на величину абсолютної швидкості a V і на кут ϕ між вектором a V та горизонтальною площиною. EN: Increasing the spread range of mineral fertilizers across the machine’s gripper width by theoretically substantiating the structural and kinematic parameters of the centrifugal spreading working body, inclined at an angle to the horizon. Methods. When conducting theoretical research, the methods of mathematical modeling, theoretical mechanics, higher mathematics, in particular vector algebra, as well as methods of numerical calculations on a PC and construction of graphical dependencies were applied. Results. For the proposed new design of the centrifugal spreading working body, the disc of which is inclined at some angle to the horizontal plane, a mathematical model of the process of the fertilizer particle coming off the disc has been developed, taking into account the translational speed of the machine for spreading mineral fertilizers. Analytical expressions for calculating the vector modulus of the absolute velocity of the ascent of a particle of mineral fertilizers from the disk of the working body and the angle between the specified vector and the horizontal plane (angle of ascent) at any moment of time were obtained on the basis of the composite equivalent scheme. Conclusions. The magnitude of the vector of the absolute rate of descent of a particle of mineral fertilizer from the disc of an inclined centrifugal spreading working body and the angle between the vector and the horizontal plane are the main parameters that determine the flight range of the particle after its descent from the disc of the working body, and, therefore, the width of the machine for applying mineral fertilizers fertilizers As the friction coefficient f of mineral fertilizer particles increases from 0.1 to 0.7, the angle ϕ increases from 2 to 33 deg. at a translational speed of the unit of 2.0 m⋅s – 1 and from 2 to 37 deg. at a translational speed of 4.0 m⋅s – 1. At the same time, some fertilizer particles will leave the disk at an angle greater than the angle α of the inclination of the disk itself to the horizontal plane, the rational values of which are within 20 – 30 deg. A change in the angular velocity of the rotational movement of the disk of the centrifugal working body has almost no effect on the change in the angle. The progressive speed of movement Vp, on the contrary, has some influence on the magnitude of the absolute speed and on the angle between the vector and the horizontal plane.