Дослідження руху матеріальної частинки по поверхні косого гелікоїда під дією сили власної ваги
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2022.06.076Анотація
Задача, яка описує рух частинки по гвинтовій поверхні, знайшла застосування при проектування спіральних сепараторів. Моделювання руху матеріальної частинки по гвинтових поверхнях і його дослідження сучасними методами чисельного інтегрування і візуалізації дає можливість одержати реальну картину руху за відсутності натурних моделей таких поверхонь. Це дає можливість вести пошук гвинтових поверхонь на предмет покращення їх експлуатаційних характеристик.
Метою дослідження було встановлення закономірності руху матеріальної частинки по косому гелікоїду в залежності від конструктивних параметрів поверхні.
Конструктивних параметрів у косого гелікоїда два – крок h і кут b нахилу прямолінійних твірних поверхні до горизонтальної площини. За допомогою цих параметрів є більше можливостей впливати на характер руху частинки по косому гелікоїду порівняно з гвинтовим коноїдом і розгортним гелікоїдом.
Було складено диференціальні рівняння руху матеріальної частинки по поверхні косого гелікоїда під дією сили власної ваги. Рівняння розв’язані чисельними методами. Зроблено візуалізацію одержаних результатів
Встановлено, що рух матеріальної частинки із відомим коефіцієнтом тертя по поверхні косого гелікоїда можна забезпечити на заданій відстані від його осі комбінаціями конструктивних параметрів поверхні. При цьому роздільна здатність поверхні при сепарації частинок із різними коефіцієнтами тертя практично не змінюється. Однак в перехідний період (до стабілізації руху) спостерігається значна різниця у траєкторіях руху частинок, яка зростає по мірі зменшення кута нахилу прямолінійних твірних поверхні. Це дає підстави розглядати сепарацію матеріалу на етапі перехідного періоду, що потребує подальших теоретичних і експериментальних досліджень.
Ключові слова: косий гелікоїд, матеріальна частинка, траєкторія руху
Посилання
Vasilenko, P. M. (1960). Teoriya dvizheniya chastitsy po sherokhovatym poverkhnostyam sel'skokhozyaystvennykh mashin [Theory of particles movement on rough surfaces of agricultural machines]. Kyiv: UASKHN, 283.
Zaika, P. M., Maznev, G. E. (1978). Separatsiya semyan po kompleksu fiziko-mekhanicheskikh svoystv [Separation of seeds according to the complex of physical and mechanical properties]. Moskow: Kolos, 287.
Zaika, P. M. (1992). Izbrann·yye zadachi zemledel'cheskoy mekhaniki [Selected tasks of agricultural mechanics]. Kyiv: Izd-vo USKHA, 507.
Sysoyev N. I. (1949). Teoreticheskiye osnovy i raschet sortirovki “Zmeyka” [Theoretical basis and calculation of the "Snake" sorting]. Sel'khozmashina, 8, 5 – 8.
Voitiuk D. H., Pylypaka S. F. (2002). Znakhodzhennia traiektorii rukhu materialnoi chastynky po hravitatsiinykh liniichatykh poverkhniakh iz horyzontalnymy tvirnymy [Finding the trajectory of the movement of a material particle along gravitational linear surfaces with horizontal generators]. Zbirnyk naukovykh prats NAU “Mekhanizatsiia silskohospodarskoho vyrobnytstva”, 12, Kyiv: NAU, 58-69.
Voitiuk D. H., Pylypaka S. F. (2003). Znakhodzhennia traiektorii rukhu materialnoi tochky po hravitatsiinii rozghortnii poverkhni na prykladi rozghortnoho helikoida [Finding the trajectory of the movement of a material point along a gravitational unfolding surface on the example of an unfolding helicoid]. Mekhanizatsiia i enerhetyka silskoho hospodarstva. IV mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia MOTROL-2003. Kyiv: NAU, 6, 113-126.
Pogorelov A. V. (1969). Differentsial'naya geometriya [Differential geometry]. Moskow: “Nauka, 176.
Voitiuk D. H., Pylypaka S. F. (2003). Osoblyvosti rukhu materialnoi chastynky po hravitatsiinykh liniichatykh poverkhniakh [Peculiarities of the movement of a material particle along gravitational linear surfaces]. Visnyk Kharkivskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva. Mekhanizatsiia silskoho hospodarstva. 21, 75-88.
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).
