Комп’ютерне проектування змішувачів рідин

Abstract

UA: Ефективність сільськогосподарського виробництва безпосередньо корелює з якісним станом ґрунтів, зокрема їхньою родючістю. Останнім часом зафіксовано тенденцію до деградації орного шару через виснаження запасів гумусу. Для запобігання втраті продуктивності земель та відновлення структури ґрунту критично важливим є застосування органічних добрив, зокрема компосту – багатокомпонентної суміші, що утворюється в процесі біологічного розкладання. Процес збагачення ґрунтів поживними розчинами реалізується за допомогою спеціалізованих агрегатів, оснащених механізмами для попереднього перемішування активних речовин. У даному дослідженні проведено аналітичний огляд конструктивних рішень сучасних механічних змішувачів та ідентифіковано їхні функціональні недоліки. Використовуючи розрахункову схему для встановлення координат точок згущення дискретно представлених кривих (ДПК), розроблено математичний алгоритм згущення на базі методу серединних перпендикулярів. Запропонована процедура включає такі етапи: обчислення величин кутів суміжності; визначення лінійних параметрів ланок базової супроводжуючої ламаної лінії (СЛЛ); розрахунок вертикального відхилення (перевищення) точок згущення щодо відповідних хорд; обчислення просторових координат точок згущення. /// EN: The yield efficiency is directly influenced by numerous conditions, with soil fertility being a primary determinant. At present, a decline in humus levels within the topsoil is being observed. This trajectory threatens to render the soil unproductive; therefore, the integration of organic fertilizers is essential for securing high crop yields and maintaining the integrity of cultivated areas. These organic nutrients are introduced as a complex blend of decomposed materials, commonly referred to as compost. Liquid mineral fertilisers have a number of advantages: high efficiency of application in any climatic zones, including arid ones; high uniformity of nutrient application is ensured; losses are reduced; does not contain harmful impurities and fully complies with increased environmental requirements; when applied, it ensures immediate delivery of nutrients to the seeds; reduction of transportation, unloading, storage and application costs by 25–30% compared to granulated complex fertilisers; full mechanisation of the process. The enrichment of productive soils with nutrient-rich solutions is performed using specialized machinery equipped with mechanical components for homogenizing these fluids prior to field distribution. This study evaluates current mechanical mixer configurations and highlights specific structural limitations within existing designs. Utilizing a computational framework for identifying the coordinates of Discrete Point Curve (DPC) densification points, a refinement algorithm based on the method of perpendicular bisectors (median perpendiculars) is introduced. For these types of mixer architectures, the most effective engineering approach involves generating an internal curvilinear geometry. This is achieved by densifying a discretely defined set of profile points using the perpendicular bisector methodology. The proposed procedure consists of the following steps: calculation of the adjacency (contiguity) angles; determination of the segment lengths for the primary Accompanying Broken Line (SLL); calculation of the vertical offsets (elevations) of the new densification points relative to their respective chords; establishment of the precise spatial coordinates for the densification points. The subsequent phase of this research will focus on creating specialized software tools to automate the design of these mixer working surfaces within CAD environments such as AutoCAD and SolidWorks.