РУХ ЧАСТИНКИ ПО ЗОВНІШНІЙ ШОРСТКІЙ ПОВЕРХНІ КОНУСА, ЯКИЙ ОБЕРТАЄТЬСЯ НАВКОЛО ВЕРТИКАЛЬНОЇ ОСІ

Автор(и)

  • Сергій Пилипака Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-1496-4615
  • Тетяна Воліна Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8610-2208
  • Віталій Бабка Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-4971-4285
  • Ірина Грищенко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-1000-9805

DOI:

https://doi.org/10.32347/0131-579X.2021.101.181-194

Ключові слова:

Частинка, Траєкторія, диференціальне рівняння, конус, швидкість

Анотація

У машинах, що працюють з технологічним матеріалом у вигляді окремих частинок, відбувається взаємодія цих частинок з шорсткими поверхнями робочих органів. Робочі органи можуть бути нерухомими або здійснювати різні рухи. Визначення кінематичних характеристик руху частинки має свої особливості. Ці характеристики залежать від форми, конструктивних параметрів робочих органів, характеру взаємодії з технологічним матеріалом, властивостями самого матеріалу тощо. Важливо знати закономірності цієї взаємодії, оскільки це сприяє поліпшенню конструкцій виконуючих органів машин. У роботі розглянуто відносний рух частинки по зовнішній шорсткій поверхні конуса, що обертається навколо вертикальної осі із заданою кутовою швидкістю. Отримана формула для знаходження граничного значення кутової швидкості, яка залежить від кута нахилу твірних, коефіцієнта тертя і відстані від вершини конуса до частинки. Вона дійсна і для плоского диска, тобто для випадку, коли кут нахилу твірних дорівнює нулю. Складено диференціальні рівняння руху частинок в проекціях на осі нерухомої системи координат, які розв’язано чисельними методами. Враховано початкову швидкість частинки в момент попадання на поверхню конуса після падіння з певної висоти. Побудовано відносні траєкторії ковзання частинки по поверхні конуса, а також абсолютні траєкторії її переміщення по відношенню до нерухомої системи координат. Представлено візуалізацію кінематичних характеристик. Для початку ковзання частинки важливе значення має кут нахилу прямолінійних твірних конуса. Якщо він більше кута тертя, то частинка почне ковзати по поверхні конуса незалежно від величини кутової швидкості його обертання. При куті нахилу, що менше за кут тертя, ковзання частинки можливе при достатній величині кутової швидкості обертання. Розглянутий у статті матеріал має місце у висівних апаратах, в яких насіння потрапляють на конус, що обертається.

Біографії авторів

Сергій Пилипака , Національний університет біоресурсів і природокористування України

Д. т. н., професор

Тетяна Воліна , Національний університет біоресурсів і природокористування України

К. т. н., доцент

Віталій Бабка , Національний університет біоресурсів і природокористування України

К. т. н., доцент

Ірина Грищенко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

К. т. н., доцент

Посилання

Література

Pylypaka, S., Klendii, M., Klendii, O. Particle motion on the surface of a concave soil-tilling disk. Acta Polytechnica, 2018. Vol. 58(3). Р. 201 – 208. DOI: https://doi.org/10.14311/AP.2018.58.0201.

Golub, G., Ikalchyk, M., Pilipaka, S., Teslyuk, V., Khmelevskiy, V., Shvets, R. Theoretical substantiation of the scraper installation parameters for removing manure. INMATEH – Agricultural Engineering, 2018. Vol. 55(2). P. 161 – 170.

Адамчук, В.В. Дослідження загального випадку розгону мінеральних добрив відцентровим розсіювальним органом. Вісник аграрної науки, 2003. № 12. С. 51 – 57.

Kobets, A.S., Ponomarenko, N.O., Kharytonov, M.M. Сonstruction of centrifugal working device for mineral fertilizers spreading. INMATEH –Agricultural Engineering, 2017. Vol. 51(1). P. 5 – 14.

Гевко, Б.М., Лотоцький, Р.І., Пришляк, В.М. Математичне моделювання руху зерна по рухомим поверхням висівних апаратів. Сільськогосподарські машини, 2013. Вип. 26. С. 27 – 35.

Исаев, Ю.М., Семашкин, Н.М., Назарова, Н.Н. Обоснование процесса перемещения семян спирально- винтовым рабочим органом. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2011. № 1. С. 97 – 99.

Pylypaka, S., Klendii, M., Zaharova, T. Movement of the Particle on the External Surface of the Cylinder, Which Makes the Translational Oscillations in Horizontal Planes. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2019. Part F2. Р. 336 – 345.

Pylypaka, S., Klendii, M., Kremets, T., Klendii, O. Particle motion over the surface of a cylinder, which performs translational oscillations in a vertical plane. Engineering Journal, 2018. Vol. 22(3). P. 83 – 92.

Yakovenko, A.V. Shadowing of particle motion by surface roughness. Journal of electron spectroscopy and related phenomena, 1995. Vol. 74(3). P. 237 – 240.

Batluk, V., Basov, M., Klymets, V. Mathematical model for motion of weighted parts in curled flow. Econtechmod. An International Quarterly Journal, 2013. Vol. 2(3). P. 17 – 24.

Liaposchenko, O., Pavlenko, I., Nastenko, O. The model of crossed movement and gas-liquid flow interaction with captured liquid film in the inertial-filtering separation channels. Separation and Purification Technology, 2017. Vol. 173. P. 240 – 243.

Клендий, Н., Пилипака, С. Движение частицы по внутренней шероховатой поверхности ротационного конуса с вертикальной осью. MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture, 2015. Vol. 17(3). Р. 73 – 83.

References

Pylypaka S., Klendii M., Klendii O. Particle motion on the surface of a concave soil-tilling disk. Acta Polytechnica, 2018. Vol. 58(3). Р. 201 – 208. {in English}.

Golub G., Ikalchyk M., Pilipaka S., Teslyuk V., Khmelevskiy V., Shvets R. Theoretical substantiation of the scraper installation parameters for removing manure. INMATEH – Agricultural Engineering, 2018. Vol. 55(2). P. 161 – 170. {in English}.

Adamchuk V.V. Doslidzhennia zahalnoho vypadku rozghonu mineralnykh dobryv vidtsentrovym rozsiiuvalnym orhanom. Visnyk ahrarnoi nauky, 2003. № 12. S. 51 – 57. {in Ukrainian}.

Kobets A.S., Ponomarenko N.O., Kharytonov M.M. Сonstruction of centrifugal working device for mineral fertilizers spreading. INMATEH –Agricultural Engineering, 2017. Vol. 51(1). P. 5 – 14. {in English}.

Hevko B.M., Lototskyi R.I., Pryshliak V.M. Matematychne modeliuvannia rukhu zerna po rukhomym poverkhniam vysivnykh aparativ. Silskohospodarski mashyny, 2013. Vyp. 26. S. 27 – 35. {in Ukrainian}.

Isaev YU.M., Semashkin, N.M., Nazarova, N.N. Obosnovanie processa peremeshcheniya semyan spiral'no- vintovym rabochim organom. Vestnik Ul'yanovskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii, 2011. № 1. S. 97 – 99. {in Russian}.

Pylypaka S., Klendii M., Zaharova T. Movement of the Particle on the External Surface of the Cylinder, Which Makes the Translational Oscillations in Horizontal Planes. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2019. Part F2. Р. 336 – 345. {in English}.

Pylypaka S., Klendii M., Kremets T., Klendii O. Particle motion over the surface of a cylinder, which performs translational oscillations in a vertical plane. Engineering Journal, 2018. Vol. 22(3). P. 83 – 92. {in English}.

Yakovenko A.V. Shadowing of particle motion by surface roughness. Journal of electron spectroscopy and related phenomena, 1995. Vol. 74(3). P. 237 – 240. {in English}.

Batluk V., Basov M., Klymets V. Mathematical model for motion of weighted parts in curled flow. Econtechmod. An International Quarterly Journal, 2013. Vol. 2(3). P. 17 – 24. {in English}.

Liaposchenko O., Pavlenko I., Nastenko O. The model of crossed movement and gas-liquid flow interaction with captured liquid film in the inertial-filtering separation channels. Separation and Purification Technology, 2017. Vol. 173. P. 240 – 243. {in English}.

Klendij N., Pilipaka S. Dvizhenie chasticy po vnutrennej sherohovatoj poverhnosti rotacionnogo konusa s vertikal'noj os'yu. MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture, 2015. Vol. 17(3). P. 73 – 83. {in Russian}.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-20

Номер

Розділ

Статті