Процесс и сопротивление резанию корнеклубнеплодов ножевым аппаратом - Основы теории и расчет машин для измельчения корнеклубнеплодов
Как мы говорили, резание в корнерезках осуществляется резцом, имеющим форму клина. Теорию резания резцом сельскохозяйственных материалов (почва, корнеплоды и др.) разработал акад. Горячкин В. П., который назвал ее теорией клина.
В соответствии с этой теорией процесс резания протекает следующим образом. В первый момент при внедрении клина с углом б под действием силы Р происходит сминание материала на длине А. В следующий момент, когда сила достигнет некоторой критической величины, происходит скалывание материала на длине l > А.
Скол вначале несколько углубляется в материал, а затем поднимается вверх, но не доходит до поверхности стружки, которая получается сплошной. Усадки или удлинения стружки корнеклубнеплодов не наблюдается, поэтому L1 = l. корнеклубнеплод ножевой измельчение сок
На основании опытных данных В. П. Горячкин величину пути сминания корнеклубнеплодов предложил определять по формуле
,
Где H, б - обозначение на риcунке;
Ц - угол трения материала по граням клина,
А отношение длины сжатия к длине скалывания - по формуле:
Общее усилие резания В. П. Горячкин предложил определять, используя так называемую рациональную формулу:
Н,
Где Р0 - некоторое постоянное сопротивление;
- - K, E - коэффициенты пропорциональности; - B и H - ширина и толщина срезаемой стружки, м; - Х - скорость резания, м/с.
Рациональная формула имеет три слагаемых. Первое - это сопротивление резанию, зависящее от свойств продукта и параметров резца, второе - это усилие на деформацию стружки и третье - это усилие на сообщение стружке определенной скорости при ее отбрасывании. Все три слагаемых определяются из эксперимента.
Г. И. Новиков из опытов по резанию корнеклубнеплодов установил, что наибольшее значение имеет вторая составляющая, наименьшее - третья. Изменение угла резания Б = 17...300 не влияет на общее усилие резания.
Первое слагаемое он предлагает определять по эмпирической формуле:
Н,
Где В - коэффициент, зависящий от механической прочности материала (для картофеля В = 6,5, моркови В = 7,5, для свеклы В = 10,4);
ДS - длина активной части лезвия, см;
- - Д - толщина лезвия резца (0,003...0,01 см); - M - показатель степени для картофеля 0,55; моркови 0,5; свеклы 0,53.
Коэффициент K у второго слагаемого
,
Где УC - предельное напряжение скалывания, для картофеля 3,8104 Па, моркови - 5,1104 Па, свеклы - 9,3104 Па.
Коэффициент необходимо учитывать, если ширина стружки равна активной длине резца
B = ДS.
Коэффициент третьего слагаемого
E = 0,025
Для любых корнеклубнеплодов.
Для упрощения расчетов часто используют удельное давление резания на единицу длины резца Q. Тогда
Р = qДS,
Где Q - среднее значение давления принимают Q = (1,5...2,0)103 Н/м.
1. Определение мощности центробежной корнерезки
Мощность центробежной корнерезки складывается из мощности, необходимой непосредственно для процесса резания, мощности на подачу корнеклубнеплодов к ножам резки и мощности на преодоление трения корнеклубнеплодов о стенки камеры резания
.
Мощность на преодоление сопротивления резанию корнеклубнеплодов
Вт,
Где Q = 15...20 Н/см - среднее удельное усилие резания;
- - Др - диаметр камеры резания, м; - L - длина ножа, см; - Z - число ножей; - Щ - угловая скорость лопасти, с-1; - KН - коэффициент использования длины ножей (0,7...0,8); - KП - коэффициент, учитывающий пустоты между корнеклубнеплодами (0,6...0,8).
Мощность и перемещение корнеклубнеплодов к ножам резки затрачивается на преодоление сил трения по диску от действия силы веса частиц материала F при их движении вдоль лопасти, силы трения Т от действия кариолисовой силы К при движении частицы по лопасти.
Сила трения по диску
F = mgf.
Сила трения по лопасти от силы Кариолиса
.
Мощность на перемещение корнеклубнеплодов вдоль лопасти
,
Где Х0 - скорость перемещения материала вдоль лопасти
.
Где M - масса корнеклубнеплодов, находящихся в камере резания;
- B - толщина срезаемой стружки (толщина ломтиков).
Максимальная скорость получится при максимальной толщине стружки. Ее и следует подставлять в формулу.
Массу корнеклубнеплодов M, находящихся одновременно в камере резания, можно определить по производительности Q и продолжительности пребывания корнеклубнеплодов в камере T
.
Производительность резки, как правило, заданная величина. Продолжительность пребывания корнеклубнеплодов в камере определяется
,
Где Rp - длина пути движения корнеклубнеплодов до ножей.
Рр определяется в зависимости от места попадания материала в камеру и ее диаметра.
,
Где Х - расстояние от центра вращения до точки падения корнеклубнеплодов на диск.
Подставляя значения составляющих в формулу мощности на передвижение, получим при F = f1
, Вт
Мощность на трение о стенки кожуха резки
,
Где Мтр - момент трения
Нм,
Где K1 - коэффициент, учитывающий уменьшение силы трения за счет срезания ломтиков (K1= 0,3...0,4);
- I - центробежная сила
,
Тогда
.
Если требуется резание корнеклубнеплодов на ломтики строго заданной формы, необходимо, чтобы клубень в процессе резания не поворачивался. Это необходимо, например, при сушке корнеклубнеплодов. От усилия резания клубень стремится повернуться вокруг своей оси. Этому препятствуют силы трения клубня о лопасть. При прямолинейной лопасти они не велики. Чтобы их увеличить, лопасть делают криволинейной и силы сопротивления проворачиванию клубней увеличиваются, благодаря заклинивающему эффекту. Сопротивление проворачиванию от вышележащих клубней в обоих случаях остается примерно одинаковым.
Похожие статьи
-
Для измельчения корнеклубнеплодов применяют корнерезки, пастоизготовители и корнетерки. По устройству режущего аппарата корнерезки разделяют на дисковые,...
-
Для обеспечения работы комбайна необходимо выполнение условия: N Дв ? N Т , (6.1) Где N Дв - мощность двигателя, КВт ; N Т - мощность, необходимая...
-
Основы теории и расчет сепараторов - Механизация первичной обработки молока
Основы теории и расчет сепараторов разработали советские ученые Г. А. Кук, Г. И. Бремер, Н. Я. Лукьянов и др. Физическая сущность процесса сепарирования...
-
Производительность горизонтального шнекового смесителя определяется, как и обычного шнека, с той лишь разницей, что заполнение смесителя должно быть...
-
Структурная рабочая диаграмма процесса сепарирования молока представлена на рисунке 2. Приняты следующие исходные данные: Ферма крупного рогатого скота с...
-
В данном курсовом проекте для выполнения основных работ на лесосеке применяются укрупненные комплексные бригады (УКБ) и функциональные бригады (звенья)....
-
Тягово-приводной агрегат, как правило, состоит из трактора и сельхозмашины. В этом случае расчет сводится к определению суммарных затрат мощности...
-
Силовым электрооборудованием зерноочистительно-сушильного комплекса является электродвигатели, которые используются в приводах технологического...
-
Расчет параметров катушечно-желобчатых дозирующих аппаратов Исходные данные: Норма высева Q = 220 кг/га; Диаметр приводного колеса 0,3 м; Плотность семян...
-
В составе здания основного назначения есть следующие помещения : А) помещение для телят Б) молочная В) моечная Г) помещение для хранения текущего запаса...
-
Установление исходных данных для расчета Марка трактора - Т-150К; Технологическая операция - посев по ресурсосберегающей технологии; Марка СХМ - посевной...
-
Определяем диаметр вала из условия прочности на кручение по следующей формуле D = (T2/(0,2-[фкр]))1/3,(3.34) ГдеT2 - крутящий момент на промежуточном...
-
Исходные данные: Крутящий момент на шестерне Т = 47,3-103 Н-мм; Частота вращения шестерни n = 166,28 мин-1; Передаточное число передачи 0,55; Срок службы...
-
Расчет пастеризаторов - Механизация первичной обработки молока
Механизация первичный обработка молоко Основы теории пастеризации молока разработал советский ученый Г. А. Кук. Теория основывается на том, что гибельно...
-
Коэффициент использования тягового усилия является основным энергетическим признаком рациональности скомплектованного агрегата и определяется отношением:...
-
Составляем таблицу отклонений и потерь в линиях напряжением 10-0.38 кВ. системы электроснабжения, если норма отклонений напряжения у потребителей Vнор= ....
-
Энергетический расчет - Механизация процесса доения с разработкой линии сепарации
Энергетический расчет проводим при условии, что все оборудование работает при оптимальной загрузке в указанное расчетное время. Рассчитаем общую...
-
В настоящее время продолжается спор между поставщиками и производителями оборудования для крупного рогатого скота об эффективности и рациональности...
-
В помещениях оборудуют выгульные дворы с твердым покрытием, куда телята выходят через оборудованные в стенках лазы( нормы площади 2,0 м2 Для телят до 3-х...
-
Площадь рассчитывается по хозяйственным отделениям отдельно по каждой породе по формуле: Р = N*a*S / n*S1 (2.1) Где Р - площадь, необходимая для...
-
Как следует из приведенного выше описания работы предлагаемого переносного манипулятора линейной доильной установки, доильный аппарат снабжен датчиками...
-
В течение дня животным обеспечивается прогулка на выгульных площадках продолжительностью не менее двух часов. Кормление и поение скота организуют в...
-
Опрыскивание - метод химической защиты растений, заключающийся в нанесении на обрабатываемую поверхность (почвы или растений) пестицидов в виде...
-
IPO - Международный эквивалент Schutzhund - SchH (шутцхунд) с цифрой в качестве суффикса (1, 2, 3), который означает рабочую степень различной сложности....
-
ИК создают на землях лесного фонда, не покрытых лесом (вырубки, гари, прогалины и другие) и на отдельных категориях нелесных земель (участки, вышедшие...
-
Расчет технико-экономических показателей - Механизация процесса доения с разработкой линии сепарации
Основными технико-экономическими показателями, характеризующими эффективность комплексной механизации животноводства являются затраты живого труда на...
-
Установлено, что с удалением от источника запаха количество получаемой запаховой информации уменьшается пропорционально квадрату расстояния. Но не...
-
А) Алгоритм кинематических расчетов для гоновых способов движения(МТЗ-82 КРН 4,2) 1. Для разбивки участка на загонки определил оптимальную ширину загона...
-
До начала работы лущильных агрегатов поле необходимо очистить от остатков соломы, на участках больших размеров допускается лущение стерни при наличии...
-
1. Определяем рабочее тяговое усилие на выбранных передачах РNКр. р=РNКр. н-GТр*i Где РNКр. р- рабочее тяговое усилие на передачах РNКр. н- номинальная...
-
Машинно-тракторный агрегат комплектуется с учетом следующих факторов: 1. Наиболее полной используемой мощности трактора. 2. Максимальной...
-
Исходные данные, агротребования на выполнение технологического процесса Агрегат Т-150-К+ЛДГ-15 диапазон рабочих скоростей 8...12 км/ч. Выбираем...
-
В основной части курсового проекта установлены основные параметры трелевочных машин: масса (Мт, т), мощность двигателя (N, квт), скорость движения с...
-
При проверке качества работы измеряют главные показатели и устанавливают степень их соответствия заданным агронормативам и допускам на них. Часть...
-
Зона хранения навоза. Площадь хранилища определяется по формуле: Где: - суточный выход кала от 1 гол., кг - суточный выход мочи от 1 гол., кг - норма...
-
Допустимая подача хлебной массы в молотильный аппарат при номинальной пропускной способности комбайна и эталонной соломистости определяют по формуле:...
-
Расчет искусственного освещения - Проектирование малой фермы в ТОО "Красная звезда"
При расчете искусственного освещения используется метод светового потока [3]: , лм (2.40) Где - световой поток принятой лампы накаливания, лм; - площадь...
-
Расход воздуха доильной машиной - Механизация доения коров
Расход воздуха доильными аппаратами зависит от глубины вакуума, частоты пульсаций, типа аппарата, вместимости камер и трубок, в которых действует...
-
Гидрологические расчеты Основной целью гидрологических расчетов проводящей осушительной сети является определение модулей поверхностного и дренажного...
-
Расчет искусственного освещения - Хранение сортового картофеля
1. Выбираем источник света ЛБ - 40, световой поток лампы - 2340 лм, мощностью Р = 40 Вт. 2. Нормируемая освещенность, Еmin = 100 лк. 3. Коэффициент...
Процесс и сопротивление резанию корнеклубнеплодов ножевым аппаратом - Основы теории и расчет машин для измельчения корнеклубнеплодов