Розробка математичної моделі вібраційного безвідривного руху легкого насіння з урахуванням аеродинамічних сил і моментів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.232508Ключові слова:
вібромашина система диференціальних рівнянь, аеродинамічний фактор, аеродинамічний екран, вібраційних рух, легке насінняАнотація
Сучасна практика застосування вібраційних машин при роботі з дрібним насінням малої ваги зіштовхується з таким небажаним явищем, як вплив на кінематику вібраційного руху частинок фракцій насіннєвої суміші аеродинамічних сил та моментів.
За результатами наукових досліджень, присвячених розв’язанню цієї проблеми, використовуються лише математичні моделі вібраційного руху, де аеродинамічний фактор враховується як відніс насіння повітряним потоком. Це характерно тільки для для режимів очищення з відскоком насіння від вібруючої поверхні. В них аеродинамічні сили та моменти присутні тільки у вигляді сили аеродинамічного опору. Не враховано дію бокових аеродинамічних сил і їх моментів. Їх врахування дозволяє поширити діапазон дії аеродинамічного фактору на режими віброочищення (вібросепарування) без відскоку (з ковзанням та перекочуванням), які мають більш великий інтерес з точки зору підвищення ефективності обробки саме мілконасіннєвих культур.
Запропоновано математичну модель вібраційного руху насіння з урахуванням дії повного набору аеродинамічних сил (сили аеродинамічного опору та бокових аеродинамічних сил) і моментів. Це дає можливість моделювати безвідривні режими вібраційного руху насіння. Наведено систему алгебраічних рівнянь, які лінійні відносно кінематичних параметрів руху насіння, що отримано при переведенні дференційних рівнянь руху у кінцево-різницеву форму. Показано можливість чисельного розв’язання рівнянь руху методом Ейлеру. Наведено результати з оцінки адекватності моделі для процесів вібраційної сепарації насіння тютюну та рижію. Як показали результати розрахунків та експериментів, розроблена модель забезпечує, у порівнянні з моделлю, де аеродинамічний фактор не враховано, підвищення ступеня адекватності результатів моделювання на 30 %
Посилання
- Zaika, P. M., Il'in, V. Ya. (1978). Opredelenie statsionarnoy sostavlyayuschey skorosti vozdushnogo potoka mezhdu rabochimi poverhnostyami mnogodekovogo vibroseparatora. V kn.: Primenenie noveyshih matematicheskih metodov i vychislitel'noy tekhniki v reshenii inzhenernyh zadach. Sb. n. tr. MIISP, ХV (10), 54–58.
- El-Gamal, R. A., Radwan, S. M. A., ElAmir, M. S., El-Masry, G. M. A. (2011). Aerodynamic Properties of Some Oilseeds Crops Under Different Moisture Conditions. Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering, 2 (5), 495–507. doi: https://doi.org/10.21608/jssae.2011.55480
- Lukynenko, V., Nikiforov, A., Galych, I. (2015). The method of calculating the aerodynamic characteristics of three-dimensional figures of irregular shape. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva imeni Petra Vasylenka, 156, 459–464
- Chavoshgoli, Es., Abdollahpour, Sh., Abdi, R., Babaie, A. (2014). Aerodynamic and some physical properties of sunflower seeds as affected by moisture conten. Agric Eng Int: CIGR Journal, 16 (2), 136–142. Available at: https://www.researchgate.net/publication/322315422_Aerodynamic_and_some_physical_properties_of_sunflower_seeds_as_affected_by_moisture_content
- Gadotti, G. I., Baudet, L., Villela, F. A. (2012). Several regulations in gravity table in quality of tobacco seeds. Engenharia Agrícola, 32 (2), 361–368. doi: https://doi.org/10.1590/s0100-69162012000200016
- Golovanevskiy, V. A., Arsentyev, V. A., Blekhman, I. I., Vasilkov, V. B., Azbel, Y. I., Yakimova, K. S. (2011). Vibration-induced phenomena in bulk granular materials. International Journal of Mineral Processing, 100 (3-4), 79–85. doi: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2011.05.001
- Bourges, G., Medina, M. (2013). Air-seeds flow analysis in a distributor head of an “air drill” seeder. Acta Horticulturae, 1008, 259–264. doi: https://doi.org/10.17660/actahortic.2013.1008.34
- Aliiev, E., Gavrilchenko, A., Tesliuk, H., Tolstenko, A., Koshul’ko, V. (2019). Improvement of the sunflower seed separation process efficiency on the vibrating surface. Acta Periodica Technologica, 50, 12–22. doi: https://doi.org/10.2298/apt1950012a
- Mehta, R. D. (1979). The aerodynamic design of blower tunnels with wide-angle diffusers. Progress in Aerospace Sciences, 18, 59–120. doi: https://doi.org/10.1016/0376-0421(77)90003-3
- Luk'janenko, V. M., Nikiforov, A. A. (2017). Statement of the problem calculation of the velocity field of the air environment between two equidistant planes committed by simultaneous harmonic. Engineering of nature management, 2 (8), 33–37.
- Antoshchenkov, R., Nikiforov, А., Galych, I., Tolstolutskyi, V., Antoshchenkova, V., Diundik, S. (2020). Solution of the system of gas-dynamic equations for the processes of interaction of vibrators with the air. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (104)), 67–73. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198501
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Антон Алексеевич Никифоров, Алина Петровна Никифорова, Роман Викторович Антощенков, Виталина Владимировна Антощенкова, Сергей Михайлович Дюндик, Владимир Георгиевич Мазанов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
