Theoretical study of the motion of material particles in centrifugal devices with curved blades and variable angle of their rise
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
У відцентрових розсіювальних апаратів лопатки забезпечують необхідну траєкторію і швидкість частинки у відносному русі. Достатньо вивчена робота розсіювальних апаратів із прямолінійними лопатками. З теоретичної точки зору видається цікавим дослідження руху частинки по криволінійній лопатці, коли кут підйому частинки зростає від нуля до заданої величини в момент сходження із лопатки.
Мета дослідження – виконати порівняльний аналіз руху частинки по прямолінійній і криволінійній лопатках, які забезпечують заданий кут підйому частинки в момент її сходження із лопатки.
При обертанні диска із криволінійною лопаткою частинка здійснює складний рух: переносний за рахунок обертання диска і відносний вздовж лопатки. Для складання диференціальних рівнянь руху необхідно знайти вектор абсолютного прискорення, який включає три складові: прискорення у переносному русі, прискорення у відносному русі і прискорення Коріоліса. Цей вектор зручно шукати в проекціях на орти супровідного тригранника кривої переносного руху, якою для обертального руху диска буде коло.
Виведено узагальнені диференціальні рівняння руху частинки у відцентрових апаратах вздовж криволінійної лопатки із змінним кутом підйому. Виконано порівняльний аналіз кінематичних параметрів руху для прямолінійних і криволінійних лопаток.
Порівняльний аналіз руху частинки по прямолінійній і криволінійній лопатках відцентрового розсіювального апарату показав, що частинка по криволінійній лопатці у вигляді дуги кола зазначеної довжини розганяється швидше, ніж по прямолінійній. Таким чином, заміна прямолінійних лопаток на криволінійні дозволяє досягти однакового ефекту при зменшенні кутової швидкості обертання диска від 25 рад/с до 23 рад/с, тобто зменшення становить 8 %.
При необмеженій довжині лопатки у вигляді дуги кола частинка здійснює коливальний рух по ній вгору-вниз із затуханням аж до повної зупинки за наявності тертя.
Ключові слова: криволінійні і прямолінійні лопатки, диференціальні рівняння, кут підйому
Посилання
1. Vasylenko, P. M. (1960). Teoriya dvizheniya chastitsy po sherokhovatym poverkhnostyam sel′skokhozyaystvennykh mashin [Theory of movement of particles on rough surfaces of agricultural machines]. Kyiv: UASKHN, 283.
2. Zaika, P. M. (1992). Izbrannyye zadachi zemledel′cheskoy mekhaniki [Selected tasks of agricultural mechanics]. Kyiv: Publishing House of the Ukrainian Academy of Sciences, 507.
3. Adamchuk, V. V. (2003). Teoretychne doslidzhennia rozghonu mineralnykh dobryv rozsiiuvalnym orhanom [Theoretical study of the dispersion of mineral fertilizers by a spreading body]. Mechanization and energy of agriculture. IV international scientific and technical conference "Motrol 2003", 6, 19-31.
4. Adamchuk, V. V. (2003). Teoretychne doslidzhennia rozghonu mineralnykh dobryv konusnym rozsiiuvalnym orhanom [Theoretical study of the dispersion of mineral fertilizers by a conical spreading body] Bulletin of the Kharkiv State Technical University of Agriculture, 21, 290-296.
5. Adamchuk, V. V. (2003). Doslidzhennia zahalnoho vypadku rozghonu mineralnykh dobryv vidtsentrovym rozsiiuvalnym orhanom [Investigation of the general case of dispersion of mineral fertilizers by a centrifugal dispersing body]. Bulletin of Agrarian Science, 12, 51-57.
6. Linnyk, M. K., Voytyuk, D. G., Pylypaka, S. F. (2005). Tryhrannyk i formuly Frene v zadachakh kinematyky i dynamiky materialnoi chastynky u skladnomu rusi [Trihedron and Frenet formulas in problems of kinematics and dynamics of a material particle in complex motion]. Scientific Bulletin of the National Agrarian University, 80 (1), 271-287.
7. Pylypaka, S. F. (1998). Kinematychna interpretatsiia rukhu suprovidnykh tryhrannykiv Frene i Darbu cherez vnutrishni parametry kryvykh [Kinematic interpretation of the motion of accompanying Frenet and Darboux trihedra through the internal parameters of the curves]. Scientific Bulletin of the National Agrarian University, 4, 143-146.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
