ЭлБиб

46 / 52

МЕХАНИЗАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ͪКормопроизводствоͫ № 5, 2018
44
В этом случае решение уравнения (9) позволило получить
зависимости, изображённые на рис. 7. Изменение коорди-
наты х клубня вдоль горизонтального ножа происходит по
экспоненте, причём чем выше окружная скорость горизон-
тального ножа, тем быстрее изменяется координата (рис. 8).
Следовательно, с увеличением окружной скорости ножа
линейная скорость скольжения клубня по ножу возраста-
ет, и корнеплод быстрее достигает стенки камеры измель-
чения.
Возрастание скорости скольжения клубня ведёт к росту
силы резания, что подтверждается результатами расчётов,
представленных в виде графиков (рис. 9 и 10).
Анализ зависимостей (рис. 10) показывает, что режущая
сила Ny некоторое время имеет отрицательное значение.
Этот временной промежуток соответствует отрыву клуб-
ня от ножа под действием центробежной силы, и резание
в эти моменты невозможно, пока клубень вновь не попадёт
под воздействие ножа. Из рисунка видно, что увеличение
частоты вращения ножа способствует возрастанию режу-
щей силы. Поэтому при выборе окружной скорости режу-
щего диска необходимо исходить из вида измельчаемых
корнеклубнеплодов, а именно, из их физико-механических
свойств.
Из графиков (рис. 10) видно, что сила резания на всех ча-
стотах вращения равна 0 в одной и той же координате и при
принятых исходных данных составляет x = 0,124 м. Это связа-
но с углом установки ножа α (рис. 1) к радиусу диска. В зоне,
где сила Nу = 0, целесообразно нож установить по радиусу
или даже с уклоном в противоположную сторону.
По результатам проведенных расчётов построен теоре-
тический профиль кромки горизонтального ножа (рис. 11)
в зависимости от его окружной скорости.
При измельчении клубней диаметром dкл = 60 мм для
гарантированного защемления клубня между горизонталь-
ным ножом и стенкой загрузочного бункера было принято
установить вылет ножа в пределах 18–20 мм, а зазор между
кромкой стенки бункера и режущим диском S — 28 мм.
О реальном изменении силы резания косвенно можно
судить по потребляемой электродвигателем энергии. Для
определения режущей силы были проведены испытания
разработанного измельчителя корнеклубнеплодов при из-
мельчении клубней картофеля диаметром 43–45 мм. Частота
вращения режущего диска составляла 1150 мин-1, 1128 мин-1,
880 мин-1 и 711 мин-1 (рис. 11).
Рис. 8. Решение уравнения (14) при массе клубня m = 0,06 кг,
радиусе клубня r = 0,05 м и расстоянии R = 0,130 м
Рис. 9. Изменение режущей силы в зависимости от времени
при массе клубня m = 0,06 кг, радиусе клубня r = 0,05 м
и расстоянии R = 0,130 м
Рис. 10. Влияние координаты х и окружной скорости ножа
на силу резания при массе клубня m = 0,06 кг,
радиусе клубня r = 0,05 м и расстоянии R = 0,130 м
Рис. 11. Теоретически рассчитанный профиль кромки ножа:
1 —ω = 120 с-1; 2 —ω = 100 с-1; 3 —ω = 80 с-1; 4 —ω = 60 с-1
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека