Определение характера движения зерна по вибрирующей поверхности

Abstract

Применение вибрационного транспорта в сельскохозяйственном производстве играет довольно значительную роль. Вибрационные конвейеры имеют ряд преимуществ перед традиционными транспортирующими машинами, применяемыми на сельскохозяйственных предприятиях для транспортировки преимущественно сыпучих и зернистых грузов, таких как шнековые и ленточные транспортеры. К преимуществам можно отнести довольно низкий коэффициент износа непосредственно самого транспортирующего органа – желоба вибрационно-транспортирующей машины, кроме этого в некоторых конструкциях вибрационных транспортирующих машин количество пар трения сведено к минимуму. При проектировании конструкций вибрационно-транспортирующих машин возникает вопрос об определении характера движения частицы транспортируемого груза. Так, выявление преимущественной составляющей движения позволит спрогнозировать интенсивность износа транспортирующей поверхности и возможность расширения области технологического применения вибрационных транспортирующих машин. При проведении исследований для определения характера движения зернового материала, форма которого приближается к сфероиду и эллипсоиду, был применен метод математического моделирования. Составлена и решена система дифференциальных уравнений второго порядка, в которых учитывается влияние вибрации транспортирующей поверхности на движение тела эллиптической формы. Для решения системы применен классический метод Рунге-Кутты четвертого порядка. Разработанная на языке программирования Python программа позволила определить характер движения тела сферической и эллиптической формы по вибрирующей поверхности. В результате было установлено, что движение тела сферической формы по вибрирующей поверхности возможно за счет качения, а движение тела эллиптической формы осуществляется за счет его скольжения по поверхности, что следует из затухающих вращательных движений. Предложенный метод по определению характера движения тела по вибрирующей поверхности является довольно универсальным и может быть применен при расчетах для тел, обладающих большими, по сравнению с семенами зерновых, размерами.