ЭлБиб

44 / 52

МЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ͪКормопроизводствоͫ № 5, 2018
42
Используя условия статического равновесия, составим
сумму моментов всех действующих на клубень сил относи-
тельно точки О:
В момент начала перекатывания клубня через лезвие
ножа (точка О) сила трения достигает предельного значения
, а сила N стремится к нулю N 0.
Определим наибольший угол α в интервале от 0–900, при
котором не происходит перекатывания через нож. Чем бли-
же угол α к 90 0, тем в меньшей степени проявляется разру-
шение клубня смятием, которое более энергоёмко, чем ре-
зание, и сопровождается существенным выделением сока из
клубней. Кроме соотношений для и N полагаем, что сила
действия стенки во много раз больше силы тяжести, дей-
ствующей на клубень (P>>G), тогда уравнение (1) в предель-
ном равновесии примет вид:
Решение этого уравнения для заданного коэффици-
ента трения f и угла наклона стенки α позволяет получить
предельное минимальное значение угла φ, при котором
не будет происходить перекатывания клубня через нож.
Этим углом φ определяется и минимальная толщина частиц
корма.
Из графика (рис. 4) видно, что угол φ тем меньше, чем
выше коэффициент трения, и при возрастании f от 0 до 1 из-
меняется от 90 до 0°. Так, при коэффициенте трения корне-
плода о сталь, равном f = 0,25, угол φ составляет 62,5°.
Используя уравнение (2), и при коэффициенте трения
корнеплода о сталь f = 0,25 построено семейство кривых,
характеризующих изменение угла установки наклонной
стенки бункера в зависимости от размеров клубней (размер
клубня влияет на угол φ и толщину отрезаемых ломтиков).
Радиус клубней задавали в диапазоне от 10 до 50 мм.
Анализируя полученные зависимости (рис. 5), можно
сделать вывод, что увеличение угла между наклонной стен-
кой обратного конуса бункера и горизонтальным ножом
приводит к увеличению толщины ломтиков. Снижение раз-
меров измельчаемых клубней также способствует возрас-
танию угла α. Поскольку для сохранения сока в нарезанных
частицах корнеплодов необходимо стремиться к увеличе-
нию угла α, то, исходя из анализа графиков, логично предпо-
ложить, что толщина ломтиков должна быть максимальной
(то есть около 12 мм).
Используя полученные графики, задаваясь необходимой
толщиной нарезаемых ломтиков и зная средний диаметр
Рис. 4. График зависимости предельного угла φ
от коэффициента трения f
Рис. 5. Влияние радиуса клубня и толщины ломтиков
на предельную величину угла α
Рис. 3. Защемление клубня наклонной стенкой и ножом
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека