45 / 52
МЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
www.kormoproizvodstvo.ruͪКормопроизводствоͫ № 5, 2018
43
измельчаемых клубней, можно определить угол α между го-
ризонтальным ножом и наклонной стенкой обратного кону-
са загрузочного бункера.
Для проверки теоретических расчётов проведены опы-
ты по определению угла наклона стенки загрузочного бун-
кера. Радиус клубня картофеля изменялся от 30 до 40 мм,
толщина ломтиков
h
= 10 мм. Результаты сравнительных экс-
периментов представлены в виде графиков на рис. 6.
В целом полученная теоретическая зависимость описы-
вает процесс защемления клубня и может быть использо-
вана при проведении технических расчётов, а полученная
величина угла α гарантированно обеспечит защемление
клубня и предотвратит его перекатывание через горизон-
тальный нож.
На силу резания в измельчителе влияют такие параме-
тры, как окружная скорость режущего диска, угол резания
ножей, положение клубня относительно оси вращения ре-
жущего диска, размеры и масса клубня.
Определим силу резания клубня горизонтальным но-
жом. Для этого рассмотрим схему действия сил на клубень
(рис. 7).
На рис. 6 X, Y, Z — подвижные оси координат; ось X начи-
нается от кратчайшего расстояния до оси вращения Z
1
в пло-
скости диска; Z
1
—ось вращения диска, направленная вверх;
— ускорение свободного падения;
m
—масса клубня;
J
zc
—
момент инерции клубня относительно вертикальной оси;
Δ
— коэффициент сопротивления качению по лезвию.
Запишем теорему об изменении кинетической энергии
механической системы в относительном движении по лез-
вию ножа до начала процесса отделения части клубня.
В дифференциальной форме теорема примет вид:
Уравнение (3) является линейным дифференциальным
уравнением с постоянными коэффициентами. Обозначим:
Подставим выражения (4), (5) и (6) в (3). Получим:
Общее решение неоднородного дифференциального
уравнения (7) после математических преобразований при-
мет вид:
где
с
1
,
с
2
—определяются с помощью начальных условий
:
Найденные значения констант
с
1
и
с
2
подставляем в урав-
нение (8). Тогда получим:
Используя полученные аналитические зависимости,
рассмотрим процесс измельчения клубней картофеля в из-
мельчителе. Исходными условиями являются: масса клубня
m
= 0,06 кг, радиус клубня
r
= 0,025 м, расстояние от оси вра-
щения режущего диска до оси клубня
R
= 0,130 м. Окружную
скорость
ω
режущего диска будем изменять в интервале от
60 до 120 с
-1
. Диаметр режущего диска составляет 350 мм.
Рис. 6. Сравнительные графики опытных и теоретических
исследований предельной величины угла
α
Рис. 7. Схема сил, действующих на клубень
в подвижной системе отсчёта
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека