Аналіз робочого процесу дискового розкидача мінеральних добрив

1. Мета роботи: засвоїти принцип роботи та особливості встановлення робочих органів машин для внесення добрив на прикладі одно- та дводискового розкидача мінеральних добрив.

2. Тривалість заняття – 4 академічні години.

3. Зміст роботи: дослідити залежність величини кута сходження Θ_сх від початкового радіуса r₀ за вихідними даними (табл. 4.1). Розрахувати режим роботи розкидача, що забезпечує максимальну ширину захвату В, вважаючи, що туки потрапляють на диск в точці А (рис. 4.2) і рухаються вздовж лопатки до місця сходження з диска.

4. Місце проведення заняття: лабораторія №38 розрахункового курсу дисципліни «Сільськогосподарські машини» кафедри сільськогосподарських машин.

Загальні відомості.

Дисковий робочий орган з вертикальною віссю обертання працює за рахунок надання кінетичної енергії частинкам добрив, що безперервним потоком подаються на один або два диски напрямними пристроями. Диск має радіальні, або нахилені під кутом до радіуса лопатки.

Після падіння на диск частинки добрив спочатку рухаються на його поверхні (траєкторія близька до логарифмічної спіралі) до того часу, доки не зустрінуться з лопаткою. Далі частинки переміщаються вздовж лопатки. При цьому на частинку масою m діють (рис. 4.1): сила тяжіння , відцентрова сила інерції , коріолісова сила інерції , сила тертя добрив по диску від ваги і сила тертя по лопатці , де знак «+» відповідає нахилу лопатки вперед, а знак «–» назад відносно напрямку обертання диска.

 

 

Рис. 4.1. Схема дії сил на частинку добрив при різних розміщеннях лопатки диска.

6. Вихідні дані:

Тип розкидача – одно- (дво-) дисковий;

D – діаметр диска, м;

ω – кутова швидкість, с^-1;

Н – висота розташування, м;

r₀₁, r₀₂, r₀₃ – початковий радіус, м;

l – віддаль між дисками, м;

ψ₀, – кут встановлення лопатки, град.;

f – коефіцієнт тертя добрив по матеріалу диска.

 

 

Таблиця 4.1

Варіанти вихідних даних

№	Тип розкидача	D, м	ω, с^-1	Н, м	r01, м	r02, м	r03, м	l, м	ψ0, град	f
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	Дво- дисковий	0,35		0,45	0,06	0,12	0,17	0,4		0,25
	0,40		0,60	0,06	0,12	0,18	0,5	-4	0,30
	0,45		0,70	0,06	0,14	0,22	0,6	-8	0,35
	0,50		0,50	0,06	0,15	0,24	0,7	-12	0,35
	0,55		0,55	0,06	0,16	0,23	0,6	+4	0,30
	0,60		0,60	0,06	0,15	0,25	0,5	+8	0,25
	0,65		0,65	0,06	0,16	0,30	0,7	+12	0,30
	0,70		0,70	0,06	0,17	0,29	0,7		0,25
	0,60		0,60	0,08	0,14	0,20	0,65	-4	0,30
	0,65		0,70	0,08	0,15	0,30	0,7	+6	0,25
	Одно- дисковий	0,8		0,80	0,08	0,18	0,30	–	-10	0,30
	0,5		1,00	0,10	0,14	0,18	–	+10	0,30
	0,7		0,70	0,12	0,23	0,30	–		0,25
	0,6		1,00	0,08	0,15	0,23	–		0,35
	0,75		0,60	0,07	0,14	0,21	–	+15	0,25
	Дво- дисковий	0,70		0,70	0,08	0,16	0,24	0,90	+12	0,25
	0,65		0,65	0,08	0,16	0,24	0,80	-12	0,35
	0,60		0,60	0,07	0,16	0,25	0,70	+8	0,30
	0,55		0,50	0,07	0,14	0,21	0,60	-8	0,30
	0,50		0,45	0,09	0,16	0,23	0,55	+6	0,25
	0,60		0,60	0,09	0,17	0,25	0,65	-6	0,25
	0,70		0,60	0,08	0,25	0,30	0,80		0,35
	0,60		0,70	0,09	0,15	0,24	0,70		0,30
	0,40		0,70	0,07	0,12	0,18	0,65		0,25
	Одно- дисковий	0,50		1,00	0,07	0,12	0,17	–		0,35
	0,60		0,90	0,08	0,16	0,24	–	+14	0,30
	0,70		0,45	0,09	0,17	0,25	–	-14	0,30
	0,80		0,50	0,10	0,20	0,30	–		0,35
	0,75		0,60	0,12	0,20	0,28	–	+6	0,25
	0,65		0,80	0,10	0,21	0,31	–	-6	0,35

*Примітка: подавання туків на диски може здійснюватись вздовж їх поперечної осі (МВУ-0,5) або повздовжньої. За результатами аналізу автору (конструктору) необхідно вибрати спосіб подачі на диск.

 

Послідовність виконання роботи.

1. Перевірка роботоздатності розкидача за умови, коли відцентрова сила більша сили тертя, що забезпечує рух добрив вздовж поверхні диска до зустрічі з лопаткою:

або , м. (4.1)

2. Для заданих трьох значень r₀ визначити кут сходження частинки з лопатки Θ_сх, рад.:

. (4.2)

Побудувати графік залежності на основі залежності (рис. 4.2).

3. Розрахувати відносну v_r (м/с) і абсолютну v_a (м/с) швидкість руху частинок вздовж лопатки для вибраних трьох значень r₀:

; (4.3)

. (4.4)

Абсолютна швидкість v_a є геометричною (векторною) сумою відносної v_r і колової v_к (м/с) швидкостей.

Колова швидкість точки сходження добрив з диска і спрямована перпендикулярно до радіуса диска.

 

Рис. 4.2. Графік залежності

 

4. На схемі дисків розкидача побудувати трикутники швидкостей і визначити найбільш раціональне значення початкового радіуса, при якому абсолютна швидкість сходження туків з диска має напрям найближчий до перпендикулярного стосовно напрямку руху.

5. Розрахувати дальність польоту L і ширину захвату B розкидача при r₀ за формулами:

; (4.5)

 

 

Рис. 4.3. Схема дводискового розкидача

 

, (4.6)

де Δb – зона перекриття між суміжними проходами, Δb = 1…1,5 м;

l –віддаль між центрами дисків, м.

Зміст звіту.

В зошиті або на аркушах паперу А4 оформляється індивідуальний звіт виконаної роботи за заданим варіантом. До звіту додаються графік залежностей кута сходження частинок з диска та схема дисків розкидача з трикутниками швидкостей частинки на краях з розрахунками і висновками

 

Лабораторна робота №4

Назва роботи

Мета роботи:

Зміст роботи:

Вихідні дані:

Послідовність виконання роботи.

Студент описує всі пункти послідовності в представленому порядку виконання лабораторної роботи з розрахунками та результатами.

Висновки.

Питання для самоконтролю.

1. Які сили діють на частинку що переміщається вздовж лопатки?

2. Як зміниться кут сходження Θ_сх від збільшення початкового радіуса r₀ падіння частинки на диск?

3. Чому добрива з диска сходять по дузі?

4.Як регулюється рівномірність внесення добрив по ширині захвату?

5. Від чого залежить ширина захвату розкидача добрив та як вона регулюється?

6. Від чого залежить дальність польоту частинки добрив та як вона регулюється?

7. Яку траєкторію описує частинка під час руху по поверхні диска?

 

Лабораторна робота №5