Дослідження руху матеріальної частинки вздовж прямолінійних і криволінійних лопаток на горизонтальному диску, який обертається навколо вертикальної осі
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2022.04.107Анотація
Дослідження руху матеріальних частинок по горизонтальному диску із ортогонально прикріпленими лопатками при його обертанні навколо вертикальної осі є теоретичною основою при проектуванні розсіювальних органів мінеральних добрив.
Рух частинки вздовж прямолінійних лопаток горизонтального диска, що обертається навколо вертикальної осі, досить повно досліджено. Із криволінійних лопаток розглянуто лопатку, в якої профіль має форму логарифмічної спіралі. Але також важливо за заданими вихідними умовами знаходити профіль лопатки, який задовольнив би ці умови.
Метою статті є знаходження профіля криволінійної лопатки, який відповідав би заданим вимогам руху частинки вздовж цієї лопатки при обертанні горизонтального диска навколо вертикальної осі.
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.
Отримано узагальнені диференціальні рівняння руху частинок уздовж прямолінійної та криволінійної лопаток. Проведено порівняльний аналіз кінематичних параметрів руху для різних форм лопатей.
Встановлено, що при однаковій кутовій швидкості обертання диска і однакових початкових умовах форма криволінійної лопатки суттєво впливає на величину абсолютної швидкості частинки в момент її сходу із диска. При формі лопатки, за якої відсутній тиск частинки на неї, абсолютна швидкість частинки мінімальна. По мірі зростання тиску, який є постійним по всій довжині лопатки, її профіль поступово змінюється, наближаючись до радіального напряму, а абсолютна швидкість частинки зростає. Однак максимальна абсолютна швидкість, яку можна одержати за рахунок криволінійного профілю лопатки за умови постійного тиску на неї співрозмірна із швидкістю частинки для прямолінійних лопаток. За умови однакового тиску частинки на лопатку при різних кутових швидкостях обертання диска профілі лопаток будуть різними, проте абсолютні швидкості частинки в момент сходу її з диска будуть однаковими.
Ключові слова: криволінійні та прямолінійні лопатки, сила тиску, диференціальні рівняння
Посилання
Vasilenko, P. M. (1960). Teoriya dvizheniya chastitsy po sherokhovatym poverkhnostyam sel’skokhozyaystvennykh mashin [Theory of particle motion on rough surfaces of agricultural machines]. Kyiv: UASKhN, 283.
Zaika, P. M. (1992). Izbrann•yye zadachi zemledel'cheskoy mekhaniki [Selected tasks of agricultural mechanics]. Kyiv: Izd-vo USKHA, 507.
Adamchuk, V. V. (2003). Teoretychne doslidzhennia rozghonu mineralnykh dobryv rozsiiuvalnym orhanom [Theoretical study of dispersal of mineral fertilizers by a scattering body]. Mekhanizatsiia ta enerhetyka silskoho hospodarstva, 6, 19-31.
Linnyk, M. K., Voitiuk, D. H., Pylypaka, S. F. (2005). Tryhrannyk i formuly Frene u zavdanniakh kinematyky ta dynamiky materialnoi chastynky u skladnomu rusi [The trihedron and Frenet's formulas in problems of kinematics and dynamics of a material particle in complex motion]. Naukovyi visnyk Natsionalnoho ahrarnoho universytetu, 80 (1), 271-287.
Завантаження
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).
