автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров разделения семенных смесей на вибрирующей поверхности

НАЦЮНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ

Обгрунтування параметр!« роздигення насшневих сумшсй ira в1бруючш поверхш

05.20.01 - мехашзашя сшьськогосподарського виробництва

Автореферат дисертацп на здобутгя наукового ступеня доктора TexHÍHHiíx наук

РГ6 од 2 ** OUT ZOCO

Манминський lOpiñ Олекайович

УДК 631.362.36

Ки'1'в - 2000

Дисерташсю с рукопис

Робота викоиана в Харювському державному техшчному ушверсител альськоп господарства Мпйстерства аграрноТ нолггики УкраТни

Офщшш опоненти:

доктор техшчних наук, професор Костюченко Володимир Олександрович

Керченський морський технолопчний шстнтут Мшютерства осв1ти 1 наук( УкраУни, завщувач кафедрою загальнотехшчних дисциплш;

доктор техшчних наук, професор Рогатннський Роман Михайлович Терношльський державний техшчний ушвсрситет Мппстерства освгги 1 наук1 УкраТни, професор кафедри технологи меташв;

доктор техшчних наук Дубровш Вал ерш Олександрович, УкраТнська академЬ аграрних наук, завщувач сектором новоТ техшки В1дд1пення мехашзащТ т; електрифкаци.

Провщна установа - Юровоградський державний техшчний ушверсите' Мшютерства осв1ти • науки Украши, кафедра альськогосподарських машин.

Захист вщбудеться " ^ " О^П&Л&у^ 2000 р. о ^ _годин"1 на засшанн

спещал'юованоТ вченоГ ради Д 26.004.06 у Нацюмальному аграрному ушверситет1 з; адресою: 03041, м. Ки1в, вул ГероТв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд. 65.

3 дисерташею можна ознайомитися в б1блштещ Нацтнального аграрное ушверситету за адресою: 03041, КиТв-41, вул Герот оборони, 11, навчальний корпу* 10, читальний зал.

Автореферат роз'юланий У^МлС^, 2000 р.

Вчений секретар спешашзованоТ ради^-^/^^- " Войтюк Д.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Лктуальшстъ теми. Важливим етапом шслязбиралыю! обробки насшня с його пцення та сортування з метою одержання високояюсного материалу для авби. актика свщчить, що за допомогою ¡снуючих засоб1в не завжди можливо досягти ювшьних показшшв для зазначених процеЫв.

Одним з ефектнвних робочих оргашв сепараш! е в1бруюча поверхня, в яюй э1вняно з аналопчними техшчними засобами взаемод1я матер1"алу з робочим аном е значно активннна. Роздшення на цьому робочому орган! вшбуваегься за сунок piзницi в траектор1ях компонентов сум1пп, яку подають локально на 1ерфоровану робочу поверхню. Робочий орган, що грунтуеться на зазначеному «щит, мае дуже велику подшяючу спроможшсть, що в багатьох випадках дае жлиш'сть здшснювати доопрацювання сумшей, ям неможливо роздиити на зпрянорсшетнотркрних машинах та шших поширених засобах сепарацп.

Технолопчний процес роздшення сум ¡шей на в1бруючш поверхш залежить вщ 1ИК01 юлькосгп факторов, у зв'язку з чим ш'двищення ефективносп процесу за томогою обгрунтування парам етр1в робочого органу являе собою досить складну ;ачу. К розв'язання можливе при застосуванш комплексу теоретичних та ¡периментальних методов, розробщ яких присвячена дисертащя.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота юкувалася в рамках держбюджетно! та госпдогов^рно! тематики науково-отдних робгг кафедри сшьськогосподарських машин ХДТУСГ (рашше Х1МЕСГ), (инаючи з 1979 р. Тематика була складовою частиною зведених координащйних Ш1в нayкoвo-дocлiдниx робп- у галуз! сшьського господарства; головш оргашзацн ИЕСГ та УААН (раньше ГНвденне вдаитення ВАСГШЛ).

Мета та задач1 дослщжепня. Шдвтцення ефективноспт технолопчного >цесу роздшення насшневих сум ¡шей шляхом розробки комплексу теоретичних жспериментапьних метод1в оптишзацп параметр1в в!бруючо! робочо! поверхш.

Виходячи з зазначено! мети сформульоваш там задач! дослщжень.

1. Дослщити статистичш характеристики динам1ки руху насшня на в^бруючш ерхн1 при довшьних режимах та напрямах коливань робочого органу.

2. Виявити законом1рносп впливу основних керованих фактор1В в1брацшного у робочо! пoвepxнi та некерованих фактор!в техлолопчного процесу, зумовлених стивостями компонеттв сушнп.

3. Визначити область оптимальних параметр1в роздшення насшневих сум ¡шей ком математичного моделювання руху насшня на шорсткш в1бруючш поверхш.

4. Розробити критери й методи пошуку оптимальних параметр1в технолопчних цеЫв очищения та сортування насшневих сумнпей на основ1 компромюу м1ж ржанням максимально можливо! якосп роздшення 1 продуктивное™ робочого ану.

5. Експериментально дослщити вплив пoдaчi сумши, розмф1'в та форми очого органу на критери ефективносп технологичного процесу.

6. На основ1 результате дocлiджeнь розробити методики налагодження ¡ацшних сепаратор1в 1 визначити !хш параметри у виробничих умовах.

Наукова новизна одержаних результатов. Вперше розроблена математичн модель руху насшня у вигляд! твердого просторового ттла довшьно1 форми пр довшьних режимах та напрямах коливань робочого органу. За допомого! розроблежи' модел1 шляхом статистичного моделювання визначеш характеристик динамки просторового руху насшня в npoueci роздшення компонеттв cyMiiui н В1бруючш поверхш, а також законом1рност{ впливу основних фактор! технолопчного процесу, зокрема керованих параметров в1брашйного руху робоч< noßepxHi й некерованих фактор1в, зумовлених властавостями компонента початкових умов руху. Розроблений cnociö визначення критерш якосп очищенн cyMiuii В1д дом ¡шок за рахунок використання eciei' шформаци про крив1 розподш напряму траекторш компонент сушшей. Запропонований посереднш критер1 якосп сортування. Розроблений метод пошуку оптималышх параметр1в роздшени насшнсвих сум ¡шей на основ! компром1су мiж одержанням максимально можлив« якосп процесу i його продуктивш'стю та математичне забезпечення для виконанн цих poöiT на ЕОМ. Розроблеш методики налагодження в1брацшних cenapaTopiß виробничих умовах.

Практичне значения одержаних результат®. Визначеш облает оптимальни параметров, в яких мае мсце ефекгивне здшснення процесу роздоення в залежное вщ ди найсуттевшшх фaктopiв процесу роздшення насшневих сумйней. Розробли методики та номограми експериментального визначення оптимальних параметр) Bi6pauifiiioi насшнеочисно! машини при очшценш та сорту ваши насшня. Результат робота прийшт для використання при обгрунтуванш параметров зерноочисни машин на Житомирському АО "BiöpocenapaTop"; використовувалися да обгрунтування оптимальних параметр1в Biöpauimoix насшнсочисних машин пр очгаценш та сортуванш р1зномаштних насшневих сумйпей у науково-дослцщи шетитутах, на насшницьких дослщних станщях i в господарствах.

Особистий внесок здобувача. У матер1алах теоретичних дослщжень полягае постанови задач, розробщ математично!" модел^ алгоритм1в i програм обчислень, 1 виконанн4 та anaimi результата; у матер1алах експериментальних дослщжень -постановщ задач, розробщ основних положень методик дослщжень, обробщ -i анал1з1 результата.

Апробащя результапв дисертацй'. Основш матер1али робота доповщалися ь всесоюзнш конференцй у ХДТУСГ (1990р.), мЬкнародних конференщях в УНД11 та УкрЦВТ "Сшьгоспмашсистема" (1995р.), Шровоградському шетиту сшьськогосподарського машинобудування (1997р.), Нацюнальному аграрном ушверсител (1998р.), а також на щор1чних наукових конференц1ях у ХДТУС1 починаючиз 1980р.

Публ|кащ1. 3 теми дисертацй надрукована монограф1я, 29 статей, одержано авторських свщоцтв на винаходи.

Обсяг та структура робота. Дисертац1я складаеться з загальт характеристики робота, п'яти роздш1в, загальних висновюв, списку використан< 1итератури (240 найменувань). Основиий змют викладений на 292 е.; включае 1 таблиць i 61 шостращю. У додат^ обсягом 150 с. маяться: програма BELL обчислення характеристик руху елтеоща на робочш поверхш, що розмици довшьно вцшосно напряму прямолшшних, або eflirmwHHX коливань; компле!

грам для математичного забезпечення експернментальних дослигжень: PIRSI, , PIRS, REGP, FREGP, PEP, акти впровадження роб)т, викоианях за участю эра.

АНАЛ1ТИЧНИЙ ОГЛЯД 1СНУЮЧИХ ЗАСОБ1В ТА ТЕОР1Й РОЗД1ЛЕННЯ НАС1ННЕВИХ СУМ1ШЕЙ

Робочий орган для роздиення насшневих сумшей являе собою неперфоровану эуючу поверхню (Рис.1). Сумга подаеться на робочу поверхню локально. На унку 1 це точка К0, яка розшщена вщ нижнього обр1зу робочого органу на ;таш уж. Залежно вщ властивостей часток вони рухаються по вщмшних Ектор1ях i випадають у приймач1 розмнцеш по периферп робочого органу. )дишйна cyMiui вщокремлюсться вщ домшок перегородкою, яка знаходнться на нш вщсташ lnD. Нахил робочого органу можна задавати за допомогою двох

¡в - ОС i fi, де CI - кут М1Ж горизонтом i лииею перехрещення робочо! поверхш" з довжньо-вертикальною плотиною, в яюй розмщусться збуджуюча сила, що ,ае коливання робочому органу (поздовжшй кут нахилу ); (5 - кут м!ж изонтом та лппею перехрещення робочо! поверхш з поперечно-вертикальною ициною (поперечний кут нахилу). Робочому органу налагаться коливання з иптудою I'qQ 1 частотою <X>eQ гад кутом £ М!ж капрямом В1'брад1) та робочою ■ерхнею (кут спрямованост! коливань). До керованих параметр1'в процесу дшення належать також: О - подача cyMiini; L,B~ довжината ширина робочого ану; матер1ал поверхш.

До некерованих параметр1в (характеристик умов nepe6iry технолопчного идесу) вщносяться: засм^чешсть вихщно! cyMinii; розм1'ри та форма часток и тонеттв; природш особливосп, що визначають величини коефвдента взасмоди ток ¡з робочою поверхнею; початков1 умовн руху (координати, швидкосп та ;овий кут початку руху ттла).

При очищенш необхщно роздшити сумни на дю фракщ'Г - придатну та [ридатну. Придатною (кондищйною) вважасться сумни, яка MicraTb не бшьше ano'i процентное кшькосп домшгок. 1сную'п способи визначення критерию жсост) [щення мають недолши, що пов'язаш з недостатньою точшстго та значною дрнктстю його визначення. Тому одшею з задач дослщжень було 'Сконалення способу визначення цього критерто.

При сор7уванш треба роздшити сумйл, яка складаеться з насшня одного виду, мдшсть вибору критерию якосп тут пов'язана з тим, що прямими iT критер1ями е актеристики пов'язаш з агротехшчними показниками насшня - схож^стю, ■рпсю проростання та in. Пряме визначення цих характеристик дуже трудом!стке, iy бажано знайти aocepeднi критерй, яю б визначалися прост¿ше. Необхгдно ановити також зв'язок мгж такими критер1ями та агротехшчними показниками шня.

Рис. 1. Робочий орган у випвдц в1бруючо'1 поверх!»

Для обгрунтування парам erpie технолопчного процесу дощльно поеднатс методи теоретичного визначення обласп оптимальних параметр!в за допомогок математичного моделювання та експериментальш методи, за допомогою якго здшсшосться пошук уточнених значень параметр1в.

При математичному моделюванш треба розв'язати три задача визначит* характеристики масиву вщсипки сумшп при подач1 ц з живильника; описат! взаемодш часток з робочою поверхнею та при 3itKHeHHi часток. Найважлившою i по суп, такою, що визначае riepeôir технолопчного процесу, е задача взаемод1 часток ¿3 робочою поверхнею, тобто задача руху твердого тша як ¡зольонано!' частта по робочш поверхн!. Найбшьшого наближення до реального процесу можна досяго при розв'язанш задач! руху твердого тша як просторово! ф1гури на нахиленн робочш поверхн1, яка довшьно opieirroBana вщносно напряму коливань.

Теоретичш питания руху твердих тш у прикладанш до задач роздшенш сум!шей на в1брацшнш машин! розглядалися в ХДТУСГ nia кер1вництвом П.М Запей. Дослщження щодо uieï тематики виконувалися В.Я. ¡лыним, В.О Сметанкшим, Г.Е. Мазневим, ОЛ.Завгородшм, В.В. Бакумом, О.В. Богомолова« В.О. Гудимом, Л.Г.Жмаем, А.А. Шептуром, П.М. Юднцьким, С.Д. Бакеевим, I.B Чалим, О.В. Козаченком, А.П. Горшковим, Е.Е. Антоновим, ЮЛ. Красовицьким, 1.Д Харуком, А.Д. Михайловим, Аль Аф1ф Рафатом. Бшышсть виконаних робп торкалася дослщжень моделей материально! точки та плоско! ф1гури. Ал« найбшьший штерес становить розв'язання комплексно!" задач! руху просторово ф1гури з математичним описом ycix найсуттев1'ших явищ, що мають MÏcue при pyci.

3 метою досягнення вццювщноеп розрахункових та експериментальню характеристик коефщенти модел! повинш бути визначеш вщповшшм чином. Яь щентиф1куюч1 СЛ1Д приймати статистичш характеристики, тому що, як з'ясованс при виконанш моделювання та експериментальних дослщженнях, процес ма« суттево статистичну природу.

Розв'язання задач! руху ттла як просторово) ф!гурн сягае до ¡мен Л. Ейлера, Ж. 1фанжа i в П1зш'ш1 часн - до ¡мен таких вндатних вчених, як C.B. Ковааевська, А. Чаплипн, П.В. Воронець. Лггература, яка присвячена розв'язаннго nieï задачи ютатньо широка; методи розв'язання задач! висвплеш в численних монофаф!ях та аттях. Серед них сшд вшзначити монограф!! О Б. Лур'с, В.Д. Мак-Мшана, А.П. аркеева, ЮЛ. Неймарка та M.I. Фуфаева, Р. Халфмана. Для розв'язання задач! у ¡падку голономних в'язй використовують теореми змши кшькостт руху; у випадку голономних в'яз1в застосовують р^зномантп методи анаштичноУ мехашки. >змаптя метод!в пов'язане з прагненням одержати аналггичш розв'язки нкретних задач у найпростшгому виглядь

Залежност! для розв'язання задач! при наявносп неголономних в'яз1в е ладними. Це мае мкце нав1'ть для пор1вняно простих ф!гур (куля, ел!псо!д). ГЪ'д с розв'язання задач! про рух тшаз вщмшною формою ртняння руху слщ складати ову. Позбутися цих недолшв можна яыцо замшити неперевну поверхню Tina бором дискретних точок, розлшцених з певним кроком. При цьому рпшякня руху рощуються й залишаються незмшними при будь-якш форм! noBepxni. У pa3i зм!ни {юрми необхщно здшснити ильки новий геометричний опис поверхн! Tina.

В процес! руху Tino в!дриваеться Bia поверхт, вщбуваються польоти та удари

неУ. Найскладшим при цьому е процес удару. Фундаментальш результати зв'язання задач! удару одержан! в роботах В. Гольдсмгга, А.Е. та A.A. )бринських, Т. Лев1-Ч!в1та та У. Амальд!, Р.Ф. Нагаева, ЯГ. Пановка, В.Ю. мвшекса. Останшм розв'язана задача просторового удару Tina об робочу верхню, але способ, який був при цьому застосований, вимагае складного горитму обчислень. Щодо цього слщ зазначити, що проблема спрощення горитму е доситъ серйозна, оскиьки задача дуже об'емна i нав)ть при застосуванш гасних ЕОМ час обчислень достатньо великий.

На пщстав! вищезазначеного анализу сформульован! таю задач! теоретичних слцжень.

1. Розв'язати принципов! питания, необхщш для керування технолопчним оцесом роздшення нас!нневих сумнией за допомогою дослщження динам!ки руху л'ння на в!бруючш поверхн! як просторового тша з урахуванням адекватносп ;фщ!снпв математично1 модел!; ¡снування режтнв безвщривного руху, ynapÎB та nbOTie тша над робочою поверхнею, а також стохастичного характеру руху лння.

2. Виявити законом!рност1 впливу основних керованих фактор]"в в1'бращйного су робочо1 поверхш та некерованих фактор!в технолопчного процесу, зумовлених рмою насшня, його розм!рами, питомою вагою, а також характеристиками смоди його з робочою поверхнею.

3. Визначпта область оптимальних параметра роздшення наа'нневих сум!шей яхом математичного моделювання руху насшня на шорстк!й в]'бруюч1й поверхн!.

Головною задачею експериментальних дослщжень е визначення ефективних год!в пошуку уточнених значень оптимальних параметр!в з урахуванням »бливостей технолопчного процесу роздшення на в!бруючш поверх!!!.

При кшькч'сшй оцшщ характеристик процесу кшьюсть (фактор!в не повинна >евищувати п'яти, шакше noTpi6»a кшьмсть експеримеипв виходить дуже

великою. В нашому випадку можна роздижти сукупшсть факторт на дв1 групи, ai яких параметри внзначаються окремо.

Найважпившими е кероваш параметри машини reQ,(OeQ,S,<X,(3 та пода' О сумшл, тобто KuibKicTb параметр1в доршнюе шести. У зв'язку з цим один фактор щ необхшш виключити або мата методику, яка враховуе дио виключено! фактора. Останне можлшве щодо подачй осюльки вона посередньо враховусты швидыстю транспортування насшня. Тому була поставлена задача перевф!-ефективыосп' двох процедур пошуку оптимальних параметров машини, що р^зни чином враховують дпо виключених факторов.

Розм1'ри робочого органу L,B, 1хне сшввщношення, а також координата уэ шсця завантаження cyMiuri не пов'язаш з параметрами машини, тому 1х мош знайти окремо, попередньо визначивши Ha6ip оптимальних параметра машини. Пр цьому треба визначити зв'язок м1ж припустимими значениями подачу розм1рами т формою зони завантаження, при яких ще можливий ефективний переб технологичного процесу.

Окремо шд перел1чених задач можна розв'язувати задачу про визначеш характеристик зв'язку м1ж процентним виходом придатно!' cyMiiui W, и подачею С вихщною засм1чешспо ¿¡о, координатами перегородки 1Пр, та заданим значения

процентно! юлькосп засмочувача в очищенш сум ¡mi Результата роз'вязаш uiei задач] доцшьно передати у вигляд1 номограми налагодження машини.

3 урахуванням зазначеного сформульоваш таы задач1' ексиериментальни доавджень.

1. Розробити коректш Kpuxepii' та методики експериментального визиачеш оппшальних парам етр!в технолопчних npouecie очищения i сортування насшневи сум ¡шей на в1бруючш поверхн1.

2. Експериментально визначити зв'язок ефективност! технолопчного процесу засм!чешстю вих1дно1 cyMimi, подачею, розм1рами та формою робочого органу.

3. Запропонувати методики налагодження машин з робочим органом у вигля; в4бруючо! поверхш й дослщити результата ix робота у виробничих умовах.

ТЕОР1Я БЕЗВ1ДРИВНОГО РУХУ НАСШНЯ ПО В1БРУЮЧ1Й ПОВЕРХН1

Поверхня тша, що рухаеться по робочш поверхн1, передана у виглядо набор точок, ям знаходяться в мюцях перехрещення меридшив i паралелей поверхн розмщених з заданим кроком. Для цього поверхня повинна бути задана аб вщповщним р1внянням, або у випадку поверхн! довшьшм форми матрицею значен pafliyciB точок перехрещення поверхш прямими линями (з початком у цент] системи координат X'y'z', що пов'язана з тшом), проведеними з заданим кутови кроком дискретизацп. Перша та остання паралел1 вироджуються в полюси. Тшо пр pyci переходить з одша точки контакту на другу.

Р1вняння руху Tina, поверхня якого передана сукушпстю точок, на вгбруюч! робочш поверхш можна одержати з використанням теорем про змшу кшькосп pyx та юнетичного моменту. Вони мають такий вигляд:

m-^-x Rc + тсо (со ■ Rc)~ moP'Rc + dt

(2)

ie m - маса iina;

'eß - прискорення niopauitiHoro руху робочого органу; 7K3- прискорення ковзання тша вщносно робочо! поверхш; W-кутова швидюсть тша;

Rc - ра;иус-вектор центра мае вшгошо точки контакту;

О - радиус-вектор П точок прикладання зовшшшх сил Fj вщносно точки контакту;

Ч' - кшетичний момент вщносно головнях центральних осей шерци тша.

До зовшшшх сил належать сила тяжшня, а також сила тертя, що прикладена в очш контакту. До момент, яи е правою частиною р!вняння (2), включений також юмент опору коченню тша. Врахування опору кочення в нашому випадку [еобхщне тому, що розлпри насшня Mani. При цьому мае Micue явище, яке молена [азвати зануренням тша всередину робочо! поверхш; точка прикладання реакцп N ■ цьому випадку знаходиться вище найнижчо! точки т1ла на величину Ah i зеунута щносно не! на величину плеча fK, що е коефвдентом опору кочення. Значения \h доцшьно вцшосити до середнього розм1ру насшня; ця величина вважасться оефвдентом занурення öf}. Явище занурення мае Micue як при контакт! насшня з ор!вняно м'якими матер1алами (наприклад тканинами), коли поверхня матер!алу еформуеться, так i при використанш робочо! поверхш, виготовлено! з абразивно! канини, коли поверхня насшня контактуе з твердими частками абразиву. Значения fK визначалося в nepepisi iina площиною, що проходить паралельно робочш

OBepxHi на висол Аh вщ найнижчо! точки поверхш тша. При такому cnocoöi «значения коефвдента опору кочення автоматично враховуеться форма тша. Воно риймалося у вигляд! елшсоТда, тому що bih е формою, кайтиповшою для насшня.

Tino при pyci з наявшетю ковзання в точш контакту мае п'ять ступешв свободи, Ki вщповщають таким узагальненим координатам: 9,у,(р - кути Ейлера (нутацм, рецесп та власного обертання); Хкз,укз - проекци координат ковзання в точш

+ тгвб + mrK3 =

i=l

dH'

2 dco

— + ö> xH'+Rc*m(fe6 + 'iK3)+mRc dt dt

■mRr

Rc ■ — \+Rcxmü) (со ■Rc)=

dt )

i=1

4

контакту. Для визначення залежностей узагальнених координат вщ ч; використовувалася система п'яти диференщальних. р|'внянь другого порядку. Пер два р1вняння - це проекцн р1вняння (1) на о« X та у, що розм1щеш в плоии робочо! поверхш й пов'язаш з нею. Проекщя на нормаль г до робочо! повер: використовувалася для визначення реакци. Ще три р1вняння - це проекцп р1вняи (2) на вю1 ху2 з початком у точш контакту. При поворот без ковзання тшо мае т ступеня свобода; кшьмсть диференщальних р1внянь - три. Вони одержуються ртняння (2) при гкз =0.

Проекцп кутово! швидкосп Ш, що входять до системи р)внянь (1), (: записуються за допомогою стввщношень Ейлера.

Проекцп рад1уса-вектора центра мае залежать вщ Т1С1 точки дискретизовано тша, на яку спираеться тшо в поточний момент. Номери шдекшв мерид1шнЕ

„ III ,

паралелеи вщраховуються вщ площин системи хуг , що повязана з тшом, я обертаеться, тому здшснюються вщповщш перетворення координат за допомогс напрямних косинуав 1\,12Л?,\Щ>т2->тЪ''ПЬп2>пЪ осе" х'у'г' вщносно оо хуг. Координата точки поверхш тша з номером меридиана ¡1 I паралел1 - р cиcтeмi координат х'у'г' е такими

х рр ~ ^ рр ^РР'

У = & 1Фтщ)> с 2'рр= &'ррпрр-

де Я'^р - рад1ус-векгор точки поверхш тша з номером мерид1'ана ¡1 1 пapaлeлi р;

1рр>трр>прр ~ напрямш косинуси радиуса-вектора до осей х',у',г', Я1 дор1внюють:

=ып[С*/ - ОаЙз1пКР - (А

В останшх формулах - кутов! кроки дискретизацй, що стосуютьс.

В1Дповщно мерщп'ашв 1 паралелеи.

Проекцн прискорення переносного руху на оа системи координат ху2 дор1внюють:

I ariv Fv/t

в ОХ ~ 'SOwfiO o

sin coeQt sin psin(¿- - a),

2 • . юу - гвд0)вб sin (0вб1

tg a eos P eos ¿> sin {e-a)- S^lfL Cos(¿: - a)

eos p

2 • c. sin£-

reoz = -гвоывб sm<oe6tcosó-

cos a

; S - кут найбшьшого нахилу площини робочо! поверхш до горизонту, що пначасться за такою формулою

0 cosacos В

eos S = -f= (6)

I 2 ■ 22 eos a-fsin a eos /?

Напрям jiíhíí найбшьшого нахилу площини робочо! поверхн! до oci X можна сначити за такою формулою

_ sin /?cos ff (l + tg2a 4- tg2p)

COS yHC=—1-r 9 -(?)

ytg a+ .tg /3

ГТроекцн право! частини р1вняння (I) на oci Х,у вщповщають проекшям сил ;ртя та тяжшня:

Xv

¡Хю+Укз

к - - (8)

FV = GV-Nf Укз

у >у 'V Г2~~ТТ' 4 х КЗ + Укз

; Хкз, укз - проекцп швидкосп ковзаиня на oci X, у;

- коефшент тертя при наявносп' ковзання Tina вщносно робочо! поверхш; rx,Gy - проекцп сили тяжшня, що дортнюють:

Gx = mgúnfi,

Gy = mg tga eos fi eos 3,

; m - маса Tina насшня;

g - прискорення вшьного падшня; N - реакщя, що визначаеться за такою формулою:

¿/¿у (¿(Зу ! _ \ 2

N = -т-1-ксх + т\р . _т(0 11с2 + тгвбг -с2,(щ

ш ш

Gz=-mgcosS. (11)

Оскшьки кшетичний момент прнймаеться в осях х'у'г', проекцп перших двох складових р1вняння (2), яю визначаються за формулами Ейлера, перетворюються у проекцп на 0С1 Х)>2 за допомогою вщповцщих напрямних косинус1в.

При складанш р1вняння (2) з метою спрощення момент зовншшх сил прнймаеться вщносно точки контакту, тому до право! частини ршняння входить тшьки момент вщ сили тяжшня. У зв'язку з цим проекцп вектор-моменту право! частини р1вняння (2) на ос! хух дор1Вшоють:

мх=ясу.о2 - ясму+мокх,

Му = ЯсгОх-1{схСг+МОКу, (12)

де М0КХ,М0Ку - проекцп вектора-моменту опору коченню, яю визначаються за такими формулами:

Мокх = -/кМсо5Рй}к >

(13)

Моку Мюк*

де 1Лак - кут м!ж дотичною до робочо! поверх»! складовою вектора кутово! швидкост1 пла та вЬсю X.

Пщ час неперервного контакту -пла з насшня з робочою поверхнею ковзання в точщ контакту можливе тшьки у випадку, коли величина сили, що намагасться зсун)ти тшо вщносно робочо! поверх!» Рзсв, перевищуватиме силу, яка утримуе тшо, тобто у випадку дотримання тако! умови:

Рзсв>К/сп> (14)

e fcn - коефщ!ент тертя спокою,

(15)

До силових умов, що визначають рух тша в стаni контакту з робочою оверхнею, слщ вишести виконання тако! умови:

При невиконанш ще! умови створгоеться можливють для вщриву тша В1Д обочо! поверхш. Але зазначена можпшсть не завжди може бути реализована через аявшсть геометричних 1 кшематичних умов, пов'язаних з обертанпям тша 1 д!его ¡брацшного руху робочого органу.

При рус! тша мають М1'сце його перевертання, при яких кут нутацп переходить иачення 0 = 0 та и — Я. При цьому вшбуваеться р!зке збшьшення швидкостей «¡ни куп в преиесп Ц/ та власного обертання ф. Це суттево збшьшуе час бчислень, тому що при чисельному розв'язанш диференшалышх р^внянь крок бчислень стае дуже малнм. Обчислення показують, що пром1'жок часу, на протяз1 кого мае мгсце ргзке збшьшення кутових швидкостей, е малым; через це можна коротити час обчислень за рахунок подолання зазначеного пром)жку часу за опомогою застосування залежностей теори кшцевих поворот! в.

Розглянута модель руху тша при безвщривному руст е узагальненою. щповщними спрощеннями можна одержати залежное™ для руху насшня у вигляд1 оделей плоского тша, яке рухаеться в площиш дIV в^брозбуджуючо! сили та модел1 атер1ально! точки. '

Для плоского тша, що рухаеться у плотин! ди в1'брозбуджуючо'1 сили, яка роходить через лппю найбшьшого н ах илу, робоча площина вироджуеться в пряму ¡Н1Ю, нахилену до горизонту на кут ОС. При цьому /?= 0; плоске т!ло рухаеться у лощин1 у2. При цьому замють системи р1внянь (1), (2) магимемо таку систему

N> о.

(1б)

!внянь:

т^вбу + тУкз ~~т &Rcz ~mORcz = Fy,

mrefa + m OllCy + m 6RCy = Fz, (17

- mRcz keoy + У КЗ )- m &Rc +

+ me(RcyRcy + RczRc2)=MX!

де Icx ~ момент шерцп плоского Tina вщносно oci, яка проходить перпендикулярнс плотин! тша через його центр мае.

Для матер1'ально1 точки Rc= 0. У зв'язку з цим л1ва частина системи ршняш (1) вщповщае тшьки двом осташпм складовим. Ршняния (2) в даному випадк) вщеутне.

Розроблена модель дае можливють дослщжувати рух для довшьно! формд тша. 3 урахуванням можливосп змши коефаденга f, fcn модель дозволж дослщжувати рух насшня у всьому дшпазош його властивостей i властивосте{ робочо1 поверхш'. При в1Дсутност1 да Eiopauri модель можна використати дл) дослщження руху насшня на поверхнях полотняних ripoK. При додаванш в прав) частину зовшшшх сил вщ дп електростатичного заряду, можна також доел щжу ват; рух насшня на вщповщних сепараторах.

ТЕОРШ РУХУ НАС1ННЯ ПРИ ВЩРИВАХI УДАРАХ ГЗ В1БРУЮЧОЮ РОБОЧОЮ ПОВЕРХНЕЮ

Визначення швидкосп тша шеля удару грунтуеться на застосуванш теорем прс 3MiHy юлькост! руху та моменту шлькосп руху. В загальному випадку лросторовогс удару вони мають такий вигляд:

т(йс-ис0) = Т, | Г-Г0=ДхГ, J

де Uc -вектори швидкосп центра мае тша до i шеля удару;

£q, L -вектори-моменти кшькосп руху;

R - paдiyc-вeктop ¡з початком у центр! мае i кшцем у точщ' контакту;

Т - вектор ударного шпульсу.

Спрощення наведено! системи рншянь можливе теля приведения маси в точк; контакту. При цьому система матиме такий вигляд

т

{ик-ик0)=НТ.

(20)

де ико,ик - шиидкост1 точки контакту;

Н - тензор приведения, компоиенти якого залежать вщ рад1уЫв шерцп щносно головних центральних осей та напрямних косинуав цих осей вшносно истеми координат, що пов'язана з робочою поверхнего.

Застосування термшу "приведения" вщображае ф1'зичний злпст виконаноГ перацп. По суп виконане приведения мае ттла у точку контакту. Ця операщя орисна не тшьки у зв'язку 31 скороченням юлькосп невщомих - вона дозволяе ! нкористовувати для приведено! маси основш ппотези удару, яи мають мшце для атер!ально1 точки.

В осях системи координат ху2, що не обертаються 1 мають центр у точщ энтакту, тензор приведения мае в игл яд тако!, симетрично! до д1агонал1 матриц!:

(и пхх кху Кг

н= и пух Нуу Ьу2 (21)

¿гх 1Х2у Кг,

Складов! тензора приведения дор1внюють:

Ахс =

Нуу + +(^г)ХХ

Ьуг = )хх ~(ьх1х)уг + (4x4у )2Х + (4г4х).гу•

(22)

Кх = )уу ~ \§у4у)гх + (4у42 ^ + (4Х4У )

уг

Безрозм1рш коеф1шенти в залежностях (22) визначаються за такими эрмулами

Ые\

(23)

де ¡ндекси к, С, /, ] приймають будь-яке з позначень XV-, що зазначен! I формулах (22);

¡{^, Яе - проект! вектора К ;

Ру - алгебра!чш доповнення тензора шерци для вщповщних елеменпв; Р - визначник тензора ¡нерцн.

Тензор ¡нерци скпадений 13 квадрат1в рашуЫв шерци для осей, що зазначеш ; !хшх 1ндексах. Вони записуються у вигляд! тако! матриц!:

2 2 ~Рхг

2 2

Руу ~Руг

Ргг

ч ~~ /

Складов! тензора шерци мають такий загальний вигляд: 3

Ру =ТРгсоза,гсоэа]Г,

(24

(25

г=1

де Г - номер ос! системи координат ху г I, ] - приймають значения осей Х,у,2. Складов! та коефвденти дор^внюють:

р1с=р2х^+р2у4+р2г'11

2 2 2,2 2,2 2 Руу = + Рут2 + р2тъ ,

2 2 2 2 2 2 2 = 1 +Руп2+Р^п3'

Р% = р1<1\Щ + Ру ¿2т2 + '

Рхг = + Р2уЬп1 + Р^З -

Р^ = + Р2'т2п2 +Р2>п3п3>

(26

л

о 2 2 4 Pxx = PyyPzz ~ Pyz>

Pyy ~ PxxPzz ~ Pxz'

P - n2 n2 -n4 lzz ~ PxxPyy Pxy'

Pxy = plypl + pxzpjz, (27)

P 2 2 2 2

— PxxPyz + PxzPxy

PXZ ~ PyyPxz PxyPyz' P = PxxPyyPzz - 2 PxyPyz Pxz - PyyPxz - PxxPyz - PzzPxy;

fyy = 1 + —{RxPzz + RlPXX -2RzRxPzx\

hzz = 1 + 1 (r^ + Д^ - 2RxRyP^),

hxy = — (- RxRyPzz - RzPxy + RzRxPyz + ^^z^zx).

V' = RyRzPxx -RxPyz + RxRyPzx + RzRxPxy\

hzx = j(~ RzRxPyy - Rypzx + RyRzPxy + RxRyPyz\ 2 2 2

де pу, py,pz\ - квадрата pauiiyciB inepuri вщносно головних осей;

/ • „ itt.

- напрямш косинуси осей xyz вщносно осей xyz.

(28)

Ршняння (20) в проекциях на ос/ системи координат Х}'2 мае такии вигляд: т{*к ~ *Ао) = ИххТх + КуТу + ЬхгТг, ™{Ук ~ У ко ) ~ ИхуТх + ЬууТу + НугТ2, (29)

Фк -¿ко)= НхгТх + ку-Ту + кг2Тг•

Тут ТхТуТ2 - проекцп ударного шпульсу на ос! системи координат Ху2;

•^■ксп У ко' ^ ко' *к ~ проект'! швидкост! тша в точщ' контакту до I

теля удару.

При розв'язанн! задач! удару, на вщмшу В1д вщомого способу, використовувалися сшввщношення ,\пж вихщними та кшцевими характеристиками пропесу удару, що дозволило сутгево спростити розрахунков! залежност! й скоротити час обчислекь.

У нашому випадку ильюсть невщомих у систем! р^внянь дор1внюе шести: ¿кТу,Тх. Для визначення невщомих необхщно додати ще три

сшввщношення. Вони е р1зними залежно вщ прийнято! гшотези про характер удару. Наведемо залежное^ для гшотези в'язкого тертя.

Перше сшввщношення пов'язуе нормалып складов! швидкост! точки приведения до 20\ теля удару 2-

¿ = -ег0, (30)

де е - коефвдент вщновлення нормально! складово! швидкост! точки контакту шеля удару.

Другим е сшввщношення м1ж дотичними складовими швидкост! в точщ контакту

де У/со, У^ - дотичн! складов! швидкосп в точщ контакту до! шеля удару;

Л - коеф!д!'ент митгевого тертя.

Трете пов'язуе проекцп ударного !мпульсу

ту=тххё1и, (32;

де ¡Л - кут м1ж напрямом дотично! складово! швидкост! п!сля удару та вюсю X.

П!сля використання цих сшввщношень матимемо три р!вняння для визначепн; невщомих Т~,ТХт¡-1\

m( 1 - Ajéleos// - mxko = hxxTx + hxyTx tg fj + hxzT.,

m( 1 - ¿)¡í¿0|sin // - myko = hxyTx + hyyTx tg ¡л + /г^Г,, (33)

- тЧ0 0 + е) = h„Tx + hyzTx tg+ hzzTz.

nicjin визначення проекций ударних ¡мпульс^в знаходнмо проекцн швидкосп ;ентра мае tina за такими формулами:

• -Z* ■

хс — + хсо, т

Т 1 v

Ус^-^+УсО' (34)

m

Т

2С ~~ 2СО'

m

е ~*~СО У со'2со ' Хс' Ус'2 с ~ проезд» швидкосп центра мае тша до i шел я удару.

Шсля знаходження ударних ¡мпульс1в можна знайти KyTOBi швидкосп тша ¡сля удару скориставшись другим з р1внянь (19). У проекщях на oci системи x'y'z атимемо таку систему р1внянь

1х,(й)х.-сохЪ) = RyTz. -Rz'Ty',

ly{coy - со у<0) = Rz'Txr - RX'TZ>, (35)

Iz.(t'oz.-a2.0) = Rx.Ty. -Ry~Tx'.

Проект"! кутово'1 швидкосп передаються через кути Ейлера за дономогою дповщних сшввщношень, для проекшй ударних ÍMiiy.TbcÍB та рад1уса-вектора ийснюготься перетворення координат. П!сля цього одержимо таку систему трьох

внянь, з яко! знаходимо куш в i швидкосп змши куп в Ейлера О, Ц/, ф теля удару:

Щ \9 + anV + а\Ъф = Ь[, а21& + а22Р + а2зФ = Ь2'

ашч/ + азъФ = -

al 1 ~ IX COS<P'

a\2~ !x' sinOsin<p, al3 = 0,

a2i = —Iу sing), Ü22 = Iy' sin в cos <p, a23 = °>

a31 =0, ayi - lz> cos в, «33 = Iz'>

b[ = Ry'Tz' - Rz'Ty + Ix>(sin9sin(p + 0q cos(p), h = Rz'Tx' ~ Rx'Tz' + 1y'(sin 8 cos cp- в0 sin cp),

h = Rx'Ty' - Ry'Tx' + Jz'(Фо + щ cose)-

Задача визначення швидкосп Tina при просторовому уда pi е узагальненою. спрощенням можна знайти вщповшш характеристики при yflapi плоского тша матергально? точки.

Для плоского тша Rx= 0, обертання тша здшснюеться тшьки у напряли кул

нутацн в, на вщмшу вщ просторового удару, коли тшо теля удару може мат довшьний напрямок вектора кутово'1 швидкосп. При удар1 плоского тша воно мо» обертатися тшьки у двох напрямах - що збпгаеться^бо не збпаегься з напрямо обертання тша до удару. Для визначення проекщй ударного ím пульсу та кутов!

ИВИДК0СТ1 теля удару на внпадок удару плоского тша можна записати так1 алежностк

h2 — h h nyz nyynzz

mhyz [hyy (e + l)zko - hyzXyko J ^ykom

ly=- / 2 ----}-• (Зб)

hyy[hy2-hyyhzzj nyy

■ RVTZ~RZTV . h'

Для Marepianbuoi точки R =0. Пюл я вщповщних спрощень одержимо вщом1

лементарш залежност1 для удару материально! точки. При цьому Ц ~ ¡Л0, тобто

тпрям ШБИДКОСТ1 руху материально! точки теля удару не змшюсться, що ¡¡дрпнястъся вщ удару просторового тша.

Задача розв'язана з урахуванням занурення тша, про яке згадувалося paniuie гри визначенж опору кочення. При розв'язанш задач! удару, врахування цього (вища еквшалентне удару тша з шющиною, яка нахилена до площини робочо! юверхн) та е логичною до елшеоша поверхн! тша в точщ', розмшешй вщносно шшижчо! точки на Bucori, що вщповщае зануренню Ah.

Pyx тша при втрал контакту з робочою поверхнею можна передати як рух юлюса, який розмпцуеться в центрi мае тша й обертання навколо полюса. Ц1 нвняиня таи:

dW - Т3, П

-+ сохН= 0, (37)

dt

тгп + тгвб = G , (38)

де Гп -прискорення центра мае вщносно точки контакту з робочою поверхнею, ' який сталася втрата контакту;

G - сила тяжжня тша.

Р1вняння (37) здшснюс опис руху для випадку Ейлера-Пуансо. Обчислення юказуюгь, що вектор кутово! швидкоеп тша в польот! через малий його час фактично не змшюетъея, Тому можна характеристики обертання lijia в польоп 1изначати не за допомогою р1вняння (37), а за допомогою кшцевого повороту тша,

яке обертаеться з кутовою швидюстю, величина й напрям я ко! вщповщають тим, як| мали м1сце на початку польоту. Це дозволяе суттево скоротити час обчислень. Подальше скорочення часу обчислень реал1зоване за рахунок вщмовн вщ покроково! процедури при розв'язанш р1вняння (38) за межами висоти, що перевищуе максимальний розм1р тша.

При розв'язанш задач1 юнуе досить багато лопчних умов, пов'язаних з наявшстю В1брац1йного руху робочо'1 поверхш, обертанням тша, можливостямн ковзання та втрати контакту тша з поверхнею. Ц1 особливост1 були враховаш при розробш' алгоритму обчислень.

Розроблена теор!я руху насшня як просторового тша, з урахуванням ВС1Х можливих режим1в руху, дозволяе виконувати дослщження руху компонента насшнево! сум1ш1 на в1бруючш поверхш у всьому диапазон! власгивостей насшня \ робочо'1 поверхш з метою пщвищення ефективносп робота в!брашйних сепаратор1в.

ЕФЕКТИВШСТЬ РОЗД1ЛЕННЯ НАС1ННеВ01 СУМ11Ш Д1СЮ В1БРУЮЧ01 РОБОЧО! ПОВЕРХШ

Ефективш'сть такого роздшення дослщжувалася теоретично з вихористаниям розроблено'1 математичнс1 модель При цьому коефщ1снти модел1 руху тша /сп, е, Я, вибиралися так, щоб був забезпечений мшмум залишково! суми квадрата вщхилень розрахункових та експериментальних значень середньо'1 швидкосп руху тша при дотриманш припустимого в/дхилення розрахункових значень середнього кута напряму траектора в заданих межах вщ вщповиишх експериментальних значень.

Характеристики руху обчислювалися способом статистичного моделювання, коли знаходилися усереднеш характеристики для заданого масиву реалпацШ, що В1др13нялися випадковими початковими умовами руху, основними з яких е кутове положения тша та фазовий кут положения робочого органу. При обчисленнях виявлено, що частка безвщривного руху для режим ¡в В1брацшн01 машини, як: становлять практичний штерес, е дуже малою, тому основне значения мають характеристики удар1в 1 польопв тша над робочою поверхнею, ям наведен! в таблищ. Цг даш вщповщають вихщним характеристикам насшня сочевищ та гпдмарекника, що мають вщмшш значения коефвдента форми (Кф= 0,5 1 Кф= 0,8) та

коефвдента занурення тша всередину робочо! поверхш (£/¡=0,0051 <5/,=0,001).

Як бачимо з наведених даних середнш час м1ж ударами для тш обох вид1в е близьким до перюду вимушених коливань робочого органу. Розаяння значень час> м1ж ударами велике. Це означае, що перюдичним режим руху насшня на робочш поверхш в1'брацшно'1 машини, можна вважати тшьки в статистичному розумшш. Кшьисть удар!в за час перебування тша на робочш поверхш досить велика -близько 100. Зазначене свщчить про суттеву випадковкть процесу.

Оскшьки обчислення виконаш для вихщних даних 1 розмф]В робочого органу, як! вщповщають оптимальному переб1'гу процесу роздшення дослщжувано! насшнево! сум!ш1, можна зробити висновок про те, що саме така кшьюсть удар ¡в г: зазначеними характеристиками кожного польоту е необхщною для ефективного

аблиця. Числсш характеристики польопв настня нал робочою поверхнею ¡брацшно! нааннеочисно! машинн: X - середт значения; V - коефщгагги вар^ацн. утова швидюсть, Ш: модуль СОр Ср ; кут М1ж напрямом дотично! складово! ¿7 та

¡ссю Ср', кут м!ж напрямом вектора Ш ! робочою поверхнею, /¿2(ор ср-

¡льюсть обертань тита: загальна N; протягом одного обертання N р.

отична складова швидкост! центра мае VрТ ср \ кут м^ж напрямом дотично!

<ладово! та вюсю X, М1ур,ср- Фаз°внй кут удару ц^ ср ; юшьюсть удар1в Nи,

дстань м!ж точками удар!в 1р Ср; висота польоп'в /г^ ^; час м!ж ударами Тр Ср.

Сочевиця Пщмаренник

X V X V

(Ор ср, рад/с 71,0 0,6 167,0 0,4

И\ар,ср>град 159,0 0,7 80,0 0,8

М2ар,ср' ПРаД -5,8 3,2 -3,4 0,9

Nоб 47 од 62 0,4

Коб.р 0,4 1,0 0,8 0,8

156,0 0,6 306,0 0,5

Щур1Ср, град 200,0 0,5 262,0 0,2

гУф>град 175,0 0,7 207,0 0,7

"и 115 0,1 74 0,4

1р,ср > ММ 4,4 0,8 7,0 0,8

Ьр,ср> мм 1,9 0,9 1,9 0,8

Тр,ср ' с 0,0297 0,6 0,0314 0,6

¡йснення процесу роздшення сушин, оскшьки при цьому створюються умови для явления вщмшностей у характеристиках т!л, що розд!ляються. 3 урахуванням ведених у таблиц! вщетаней мгж ударами в кожному польот! вщетань, яку юходить тшо на робоч!й поверхн! становить 400 - 700 мм. Це визначае вщетань, обхщну для роздшення компонент сум!1Ш, а в!дпов!дно и розм!ри робочого

органу.

Сшд зазначити, що швидккть коливань робочого органу для наведених \ таблиц! даних становить близько 250 мм/с, прнскорень - близько 5g, шо визначас необхщш значения амшнтуди й частота коливань робочо! площини.

При дослщженш фактор1в, яга вплнвають на процес роздшення, виявлено, щс розм^ри та щшыпсть матер] алу насжня практично не позначаються не характеристиках траскторш компоненте сум1ил, тому и роздшення на пщстав р1зниц1 в цих характеристиках неможливе. Коефщ1енти /,/сп, яю визначають характеристики руху при контакт! тша з робочого поверхнею, також практично не впливають на процес роздшення, оскшьки для режмпв руху, що становлятъ штерес для продуктивного роздшення сум ¡шей, частка шляху, який проходить тшо пр; зазначеному руа, дуже незначна (не перевищуе 5%).

Наибольший вплив на характеристики руху мають форма, коеф!щент зануренш тша та коефщ!ент вщновлення нормально! складово! швидкост! тша при удар! е. При наближенн! форми тша до плоско! {Кф<0,25) розояння характеристик рух>

насгшьки збшьшуеться, що здшснюва™ роздшення сушшей, яы мають таю характеристики форми, неможливо. Через збшьшення випадковост! характеристик руху законом¡рш наслщки змiни коефадента вщновлення мають мюце тшьки при наближенш форми тша до кулясто! (починаючи з Кф=0,8).

Вплив коефццента форми та коефвдента занурення тша найбшьше виявляеться в облает! оптимальних параметр[в машини. Про область оптимальних значень амшптуди 1 частоти коливань вже згадувалося; оптимальш значения кута спрямованост! коливань за даними обчислень знаходяться в близько 30°, щс збцаеться з даними, одержаними багатьма дослщниками при анализ! результат для руху матер1ально1 точки та плоских ттл. Таким чином, найбшьший штерес становить анал1з впливу купв нахилу робочо! поверх»! до горизонту С£ та /?. Дат обчислень показують, що при сшввщношенш О. / /3 близько 0,4, спостер^аеться найбшьша р1зииця м1>к кутами напряьпв траекторш руху у випадку змши коефвдента форми тш, тобто подшяюча здатспсть машини е найбшьшою.

Особливост! змши характеристик руху тш, ям мають вщмшш значения , при змий коефщента форми показан! на рисунку 2; вони вщповщають оптималышм параметрам роздшення сумш! насшня сочевиц! В1'д шдмаренника. Дан! наведених графж!в свичать, що роздшення сум1ш! можливе за умови р!знищ косфщклгпн форми не менше 0,3; при цьому р!зниця М!Ж середшми значениями купв напрямку траектор!й повинна перевищувати суму середн!х квадратичних вщхилень кут1В напряму трасктор!Й приблизно в п!втора раза. Даш графшв вказують також на неможливють роздшення компоненте сум пи 1 на пщстав! р!знищ тшьки в форм! тш у дтпазош Кф вщ 0,25 до 0,75; для цього треба мати ще р1'зницю в значениях <5/,. Для тш, форма яких наближаеться до сферично!, можлив!сть роздшення юнуе тшьки при збшьшенш (5/г, тобто для портняно шорстких поверхонь; при цьому доцшып

;ачення куп в нахнлу робочого органу збшьшуються.

град 80 60 40 20 О

V

град 80 60 40 20 0 .

Г, град

0 -20 -40 -60 -80

град 40 20 0

-20 -40

V.

200 150 100 50 О

мм^; 200 150 100 50 0

0,25 0,50 0,75 кф

2х_

VI ф

0,25 0,5 0 0,75 кф ис 2. Характеристики руху при змии коефщктчв форми при (2 =-4,43"; р =2,45° ри коефииеитах занурення тша всередину робочо! поверхш, характерних для руху зспшя ш'дмареника (а) та сочевищ (б):

'5,(Ту- серсднс значения 1 середне квадратичне вщхилення кута напряму заекторп руху; УСр - середня швидгасть руху

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬШ ДОСЛ1ДЖЕННЯ РОЗД1ЛЕННЯ НАСШНЕВИХ СУМПИЕЙ НА ВШРУЮЧ1Й ПОВЕРХН1

Полтшення критерш якост! очищения можливе за рахунок використання ва'е! ¡формаци про крив! розподшу ¿мов!рностей кут1в напряму траекторий руху омпонен-лв сумшн та розробки математичного забезпечення визначення критерио з икористанням ЕОМ. Таким критерием е знаменник наступного ршняння:

^пр

о

ггр

(39)

о

де /¿(0, /д{1) ~ функци розподшу координат точок сходження з робочо! оверхт часток дом ¡шок та насшня основно! культури;

^пр~

/„„- координата розмпцення подшяючо! перегородки;

^О'Сзд" засм1чешсть вихщноУ та кондицшно! сумппей.

Для визначення цього критерпо був розроблений комплект програм, зг допомогою якого можна знайти координату подшяючоУ перегородки при задан и; засмшеност! кондицишо! сумпш, або навпакн визначити засмшешсть кондицжно! сум! ил при призначенш координати подшяючо! перегородки. При иьом\ використовувалася апроксимашя кривих розподшу кутт напряму траекторий кривими Шрсона.

Основш моменти, що мають мгсце пщ час пошуку оптимальних параметр1в при очшценш та сортуванш сум ¡шей на в!брацшшй машин!, наведемо на приклад] очищения насшня капусти вщ насшня його засм^чувача - миилю. У вщповщносп ¡з задачами дослщження були перевфеш два методи. У першому визначалися оптимальш параметри при виконанш п'ятифакгорного експерименту з найбшьш впливовими факторами: подача (), амплитуда Гвд та частота коливань. , кут спрямованосп коливань Е, поздовжнш ОС та поперечний ¡3 кути нахилу робочо'1 площини. При виконанш експеримент зпдно з першим методом останнш фактор було виключено; його значения приймалося ф^ксованим на ровш середшх значень, характерних для процесу роздшення зазначено! сумшп. Для другоУ процедури експерименти здшснювалися при змии СС,/3,£. Подача приймалася на

мппмальному р1вш, тому що вона е перешкодою для досягнення високих показншав процесу роздшення. К д!я враховувалася оцшкою швидкосп транспортування насшня основноГ культури. При пошуку оптимальних параметр ¡в знаходився екстремум критерпо процентного виходу кондицшно! сумшп Ш при накладанш обмежень на критерш швидкосп транспортування УСр.

Р1зш процедури визначення оптимальних параметров можна пор1вняти за результатами контрольних експериментш. У процеа ох здшснення при р!зних наборах оптимальних параметров нобудоваш експериментальш залежноеп процентного виходу насшня вщ подач! (Рис.3).

Як бачимо, при параметрах, що вщповщають одержанню максимально можливого значения процентного виходу (крива 2), його висою значения утримуються у пор!вняно невеликому д1апазош змши значень подач¡; шсля цього настае р1зке попршення якосп роздшення. При пошуку оптимальних параметрш з уведенням обмеження на швидюсть транспортування (крива 3) значения процентного виходу при мшомальному ртш подач! нижче, шж у попередньому випадку, але утримуються майже незмонними у значно бшьшому д!апазон! значень подач!, тобто вщповщають вимогам шдвтцення продукгивност! машини.

При призначенн! доц!льного значения подач! можна ор!ентуватися на таке п значения, при якому починаеться р!зке попршення значения процентного виходу. Але такий спос!б е неточним. Точншшм е такий, що грунтуеться на визначенн! зв'язку м!ж подачею, процентним виходом, засм!чен!стю вихщноУ сум!ип та координатою розм!щення перегородки, яка вщокремлюе придатну сум!ш вщ непридатноУ. Для останнього параметра можна використовувати або кутову упп>

5о лппйну координату ¡Пр (рнс 1).

Застосування такого способу особливо дощ'льне у випадках, коли ставляться псок! вимоги до якост! очищено! сумпш, що потр1бно при вщокремленн! вихщно! умшп вщ насшня карантинних бур'яшв.

%

86 76 66 56 46

/2

"V- -V '3

N V V

\\

ч

0 2 4 6 8 кг/г

;:с 3. Пор!вняльна оценка метод!в визначення оптимальних параметр!в при шщенш:

- при включенш подач! до числа факторов; 2 - при фжсуванш подач! на ¡шмальному рюш та вщсутност! обмежень швидкосп транспортування; 3 - з 1користанням обмежень швидкосп транспортування

Покажемо застосування зазначеного способу на приклад! вщокремлення клння конопель вщ насшня гречушки в'юнково!. В цьому випадку очищене юшня конопель повинне мктити не бшьше п'яти насшин гречушки в'юнково! на 1 ■ очищено! сум ¡пл. П!сля визначення оптимапьних параметр ¡в а, /),£,гвд,а>^ за гтодикою, наведеною вшце, здшснювався двофакторний експеримент, у якому як зктори приймалиея подача О та засм!чен!сть вихщно! сумпш. 3 метою держания сумшей, що мають р!зну вих!дну засм1"чеш'сть, вони формувалися тучно. Критер!ями при викоканш експеримент були процентний вих!д очищено! ■М1Ш1 IV та вщповщна до його значения координата перегородки . Значения

' та до задан!. Перше визначае потргбний яюсний показник очищено! сумпш, >уге е вих!дною засм!четстю сумпш, яка п¡длягае очищению. При заданш IV та Э значения () та 1пр визначаються однозначно п!сля розв'язання системи р!внянь,

о м!стять регресшш залежност! м!ж зазначеними характеристиками. I! граф!чне >зз'язання передано у вигляд! номограми, показано! на рисунку 4.

При оцшщ якост! сортування необхщно визначати схож!сть нас!ння, яке амщуеться в р!зних приймачах в!брац!йно! машини. У межовому випадку, тобто 1и вщсутност! сортуючо! спроможносп, нас!ння буде знаходитися в одному (иймачь Тому посередн!м показником якост! сортування може бути оцшка, >в'язана з розснованням напряму траекторий руху , яю визначаються, наприклад, том напряму точки сходу насшня з робочо! поверхн!. Як характеристика

350

210 250 300/ 210 250 300 3.50

80

-ч-

60

Апр СМ

0 200

4о,пгг/кг

Рис.4. Номограма для визначення координата подшяючо! перегородки пр] очшцент насшня конопель вщ насшня гречушки в'юнково! для одержання насшн першого класу (кожна з кривих вщповщае певному значению подач1, кг/год)

зазначеного розаяння приймалося середне квадратичне вщхилення (с.к.в.) кут траектори напрямку руху. 1мов!ршсть розмнцення насшня в кожному прийма1 можна визначати за допомогою р1зних характеристик. Найближчою до схожосп характеристика маси 1000 насшин. У бтьшосп випадыв схожтсть насшн шдвищусгься ¡з збшьшенням маси 1000 насшин, тобто найбшьш житгездатним найвагомине насшня. Можна використати дещо простит характеристики - масу аб^ кшьмсть насшин у кожному з приймач1в. Екепериментами по сортуванню насшн капуста з'ясовано, що застосування будь-яко! з перел1чених характеристик пр] пошуку оптимальних параметр! в в1брацшно1 машини приводить до однакових шп значень, тому як посереднш критерн! при оцшщ якостт сортування, можн використовувати найпростшу характеристику - с.к.в. кута напряму траскторп рух> що грунтуеться на визначенш маси насшня у кожному з принмач!в машини -Сg.

Пошук оптимальних параметр1в, при яких мае мюце максимальне значения <7 £

дае результата, аналопчш пошуку оптимальних параметров для очищения, тобто тут при зменшенш швидкосп транспортування яюсть сортування полтшуеться. Дл вибору доцшьних значень подач! та обмежуючих значень швидкост транспортування можна побудувати вщповщну номограму (Рис. 5), яка дозволя пов'язати прямий показник якосп сортування - схожесть насшня з посереди!] критер1ем CГg, а також визначнти процентну кшьюсть насшня кожного сорту.

Дам експериментальних дослщжень по визначенню процентного виход очищеного насшня при змнп довжини й ширини робочого органу, подач], а тако; координати розмвдення живилышка свщчать про доцшьшсть виконання робочог органу у вигляд1 квадрата 1 розмщення живильника посередиш поздовжньог обр1зу робочого органу. Найбшьше на яюсть очищения впливае ширина робочог органу. Залежшсть ширини робочого органу, яка потр!бна для одержання заданог значения процентного виходу, мае нелшшний характер; при цьому показни степсня тдвищусться 31 збшьшенням подач! та зростанням вимог до якост! сум!ш

а буде одержана шсля очищения.

&

0,4 0,2 0,0

т[-

V кЗ: к л

о 60 гдрад б

о 60 г,град а

19,5 28,4 33,4

В,%-| 93 88 8073 -72

20 25 °8,град в

Рис 5. Характеристики процесу сортування: - розподш маси насшня; б - розподш маси 1000 насшин; в - залежноет! М1Ж сою 1000 насшин, його схожютю та критерием (7^ ;19,5; 28,4; 33;4 - значения

итерно СГ^ для р^зних набор1в парам етрш машини; 1С, 2С, ЗС - номери сорт!в

Вплив подач1 сумнш на яисть очищения пов'язаний змшою характеристик эщ1 зони розосередження в м!сщ подач1 матер ¡ал у на робочу поверхню. Для зчення геометричних характеристик зони розосередження були виконаш ¡перименти, результата яких наведено на рисунку 6.

Розроблеш теоретичш та експериментальш методи шдвищення ефективност! дшлопчного процесу роздшення насшневих сум ¡шей застосовувалися при рунтувашн параметр ¡в насшнеочисних машин ¡з робочим органом у вигляд1 руючо"1 площини при очищенш та сортуванш насшня конопель, капусти, цибул!, ркви, тютюну, кропу, редису, редьки, крес-салату, ршаку в науково-дослщних титутах УААН: коноплярства, овоч(вництва та баштанництва, капустяних 1ьтур, 1нституту тютюну Молдавп, на насшницьких доел¡дних станщях та в подарствах. Результати, одержат при вщповщних випробуваннях, а також I робот! В1бращ'йних машин на очищенш та сортуванш шших культур, св1дчать ) те, що машина з робочим органом у вигляд1 вюругочоУ поверхш е ефективним обом для роздшення р!зномаштних насшневих сумшей. Шсля обробки :ондицшних вих1дних сумшей значения процентного виходу очищеного насшня ходяться в д1апазош 56-99%. Кшьюсть насшня першого класу в середньому новить 66%, урожайность шсля здвби вщеортованим насшням зростае в

середньому на 18%. Найвиии показники вщповщно! ckohomi4hoi ефективноси досягаються при обробш др1бнонасшневих сум!шей.

а/Ь w,%

50 град 2,4 80

40 30 1,8 60

30 50 1Л 40

20 70 0,6 20

10 90 0

/

W 1: ■S

a/b -1

/

/

Q,Kr/r

s2 sn - Yep, град Тпр., град_ град

0,020- -40- -30- 15

0,013- -60- -40- 10-

0,007- -80- -50' 5 -

0 ■ -90- -60

'Гпр СТ-у /■ -г-

Yep

/ z Sn

О 2 4 6 Q^r/r Рис.6. Характеристики зони розосередження в мкзд подачi сумши та Tpaeicropii руху насшня при змий подачi:

а-сшввщношення а/Ь мш швосями елшса зони розосередження, довжини I т; напрямку ^ траекторн центра зони, процентного виходу W; б-сшввщношення мЬ площами зони розосередження та робочо1 noBepxHi Sz/Sn, середнього напрям; траектор'н руху насшня Jcp та й°го середнього квадратичного вщхилення (Ту, кут; Y розмнцення подшяючо!" перегородки

ВИСНОВКИ

1. Усталений режим руху насшня, що моделюеться плоским або просторов!!? тшом, на вщмшу вщ модсл! матер1альноУ точки, не е суворо перюдичним. Кожна реашзащй процесу - це випадкова функщею, яка залежить вщ початкових умов зокрема вщ фазового куга коливань робочого органу та початкового кутовоп положения тша; шш! початков] умови можна прийняти нульовими.

2. В областта ефективних режадпв коливань робочого органу рух нас!нн: складаеться з безв1дривного i вщривного. Безвщривний рух насшня на в^бруюч ii noBepxui поеднуе егапи повороту i повороту з ковзанням, ям послщовш змйпоються, та специфично режими, яы пов'язаш з обертанням насшня. Ц1 режим! (невдалого польоту та умовного повороту з ковзанням) знаходяться в Д1апазона;

lacy, що межують ¡з початком польоту. Частка безвщривного руху для режим1-в юбочого органу, яю становлять практичний ¡нтерес, не перевищуе 5-10%, але при юделюванш його врахування обов'язкове, оскшьки в npoueci руху е велика :(льк1сть переходи» до короткочаених пром1жкш безвщривного руху, що визначають ючатков» умови наступних польолв.

Для здйснення процесу польоту необхщне спшьне виконання трьох умов: илово!, геометрично! та кшематично!. Середня кшьмсть польот!в при перебуванн! [аЫння на робочш поверхш - близько 100, середня вщстань м1ж польотами - 5 мм, исота - 2 мм. Середнш час м!ж ударами - близький до перюду вимушених шивань, але мае значне розаяння (коефшент Bapiaui! - 0,6).

3. Форма пша е основним фактором, що визначае можлив1сть роздшення омпонен-пв cyMiuii. Минмальна р1зниця у коефвдснтах форми в облает! птимальних режим ¡в становить близько 0,3. При наближенш форми т!ла до плоско! гаефвдент форми менше 0,25) рух стае хаотичним, внаслщок чого роздшення омпонент]'в для форм, що знаходяться в цьому /наназош, неможливе.

3 коефнцЪгпв взаемоди тша з робочою поверхнею практичний вплив на роцес роздшення сумши мають коеф!шент занурення тига всередину робочо! оверхн!, який залежить В1д и виду та виду поверхш насшня, i коефйцент ¡дновлення нормально! складово! швидкосгп насшня при удар!, що залежить вщ ружнодемпфуючих властивостей матер1алу насшня та робочо! поверхш. Вплив оефщ^ента занурення зростае при збшыиенш його абсолютних значенъ, тобто для 'яких i шорсткнх поверхонь. Законом!рний вплив на характеристики руху насшня ри 3Mini коефщ!ента вгдновлення мае мкце титьки при наближенш форми тита до ферично!.

Розм1ри та питома вага Marepiany наЫння не впливають на характеристики уху, тому роздшення на основ! цих ознак неможливе.

4. Обласп параметр!в робочого органу, при яких мае Micne ефектавне цйснення технологичного процесу роздшення нас!нневих сум!шей на в!бруюч!й эверхш, е такими:

сшввщношення м!ж значениями поперечного i поздовжнього купв нахилу збочого органу до горизонту знаходиться близько 0,4; при цьому кут м!ж эздовжшм оброом робочого органу та лниею його найбшьшого нахилу становить

значения швидкосп коливань робочого органу та його ширина е в!дповщпо 250 м/с! 400-700 мм;

для гладких робочих поверхонь значения поздовжнього кута нахилу робочого згану до горизонту становлять 5-7°; для шорстких поверхонь 1Г13° На такт'й >верхш мае Micne ефективне роздшення компонента з формою, наближеною до [¡ерично!.

5. Результате розд!лення р!зноман!тних насшневих сум!шей свщчать про те, що щшьна послщовшсть експериментального пошуку оптимапьних параметр1В як шщення, так i сортування, складаеться з двох еташв. На першому подача ксуеться на мшмальному piBHi, а керованими е параметри коливань та кут!в килу робочого органу. Наступний етап - це двокритер!альна оптим!зац!я, коли >магаються максимуму якоет! роздшення при заданш обмежень на швидк!сть

транспортування, яка визначае продуктившсть робочого органу. Суттсвс полшшення точносп визначення параметр1в i зменшення трудомшткосп мо» досягти при застосуванш розробленого математичного забезпечення опрацюва! результат та оптимпацп на ЕОМ.

6. Розроблеш критерп якосп технолопчного процесу, що дае можливн шдвищити T04HicTb i скоротити трудомкткють його оцшкн. Для процесу очищен - це процентний вихщ очищено! сумшп, який грунтуеться на використання вс шформаци про крив! розподшу напряму траекторш компонент сумшп, )] процесу сортування це посередши критерш - середне квадратичне вщхилення к) напрямку траекторп руху, що базуеться на визначенш маси насшня в приймачах.

7. Процес роздшення е ефективним при вщношенш плони зони розосереджен в мющ подач! сумнш до гшощ1 робочо! поверхш, яке не перевищуе 2%. При цьо для заданого значения критерию роздшення необхщна ширина робочого органу п збшьшенш подач! сумлш зростае нелшшно; показник степеня близько 1,3.

8. Для налагодження машин ¡з робочим органом у внгляд1 Bi6pyio40i поверх в умовах експлуатацн розроблеш номограми. Для процесу очищения номогра дозволяе визначити координату розм1щення подшяючо! перегородки, я вщокремлюе очищену сумш вщ вщходш, а також подачу по заданих значенн вихщно! засм1ченост1 i noTpiÖHoro процентного виходу очищено! сумши. Номогра для процесу сортування пов'язуе посереднш критерш якосп сортування безпосередшм - схож!стю вщсортованого насшня та подачею вихщно! сумнш робочу поверхню.

При налагодженш машин параметри частота i амплпуди можливо об'една за рахунок використання узагальненого параметра - швидкосп коливань.

9. Шелл обробки р1'зноман1тних некондицшних сулншей на в1бросепараторах застосуванням розроблених метод!в, одержаш значения процентного вихо очищеного насшня, знаходяться в д1апазош 5-99%. Кшьысть насшня першого кла в середньому становить 66%, урожайшеть шеля с!вби обробленим насшн; пщвищуеться в середньому на 18%. Найвшщ показники вщповщно! економ1ЧЬ ефекгивносп досягаються при обробщ др!бонасшневих сумшей.

OCHOBHI ПУЕЛЖАЦП ЗА MATEPIАЛАМИ ДИСЕРТАЦН

1. Манчинський Ю.О. Обгрунтування параметр1в робочого органу Biöpawmi машини для роздшення наешневих сумлпей. -X.: Око, 1997. - 124 с. (100%).

2. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Исследование возможное отделения семян конопли от семян сорняков на основании разницы в предельш углах подъема // Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1980,- С. 32-35. (Постановка зада> 0CH0BHi положения методики виконання експерименпв, опрацювання та анш результапв).

3. Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Исследование возможности улучшен; посевных качеств семян конопли при сортировании на безрешетной вибрационш семеочистительной машине // Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1981. - С. 24-2 (Постановка задач!, основш положения методики виконання експеримент] опрацювання та анал1з результапв).

4. Заика П М., Манчинский Ю.А., Богомолов A.B., Горшков А.П. Оптимизация араметров вибрационной семеочистительной машины с неперфорированными оверхностями Н Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1981- С. 8 - 13 (Постановка задачу CHOBni положения методики виконання експерименпв, опрацювання та ан&гнз гзультата),

5. Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Исследование движения круга со мещенным центром масс по вибрирующей плоскости И Применение новейших атематических методов и вычислительной техники в решении задач ибросепарации сыпучих материалов: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1981. - С. 21 - 25. ¡остановка задач!, розробка математично! модел!, алгоритму i програми обчислень, : виконання та анашз результате).

6. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Определение оптимальных араметров движения треугольных и квадратных частиц на вибрирующей плоскости

Применение новейших математических методов и вычислительной техники в гшении задач вибросепарации сыпучих материалов: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., ?81. - С. 13 - 17. (Постановка задач!, розробка математично! модел!, алгоритму та рограми обчислень, ix виконання та аналв результата).

7. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Бакеев С.Д. Теоретическое исследование вижения семян по фрикционной неперфорированной плоскости вибросепаратора с тетом их формы // Совершенствование рабочих органов сельскохозяйственных ашин: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1983. - С. 3 - 9. (Постановка задач!, розробка атематично! модел1, аналтз результатов).

8. Заика П.М., Мшгчинский Ю.А., Богомолов A.B. Теоретическое и сспериментальное исследование процесса разделения конопли и сорняков на горирующей плоскости // Сб. науч. тр. ВНИИЛК. - Глухов, 1983. - С. 8 - 14. Тостановка зaдaчi, основш положения методики виконання експеримента, трацювання та анал1з результате).

9. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Богомолов A.B., Горшков А.П. Очистка :мян конопли на вибрирующих поверхностях // Сб. науч. тр. ВНИИЛК - Глухов, )83. - С. 51 - 54 (Постановка задач!, основш положения методики виконання ссперимента, опрацювання та анамз результата)..

10. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Исследование движения кивала на вибрирующей поверхности в безотрывном режиме // Теория механизмов машин. X., 1983. - С. 43 - 48. (Постановка задач!, розробка математично! модел!, !горитму i программ обчислень, !х виконання та анашз результата).

11. Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Экспериментальное исследование □деления семян конопли и сорняков при расположении силы вибрации в юскости наибольшего ската // Совершенствование рабочих органов льскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1983. - С. 86 - 90. Остановка задач!, основш положения методики виконання експеримента, фацювання та анашз результата).

12. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Бакеев С.Д., Богомолов A.B., Ильин В.Я. ¡¡следование вибрационного плоскопараллельного движения частиц различной эр мы по неперфорированным рабочим органах! сепараторов // Совершенствование юлеуборочной обработки и хранения зерна в колхозах и совхозах: Сб. науч. тр.

ВИМ, Т.100. - М., 1984. - С. 30 - 36. (Постановка задачу розробка математично модело, а нал 13 результат! в).

13. Манчинский Ю.А., Бакум В В. Определение коэффициента трения npi движении плоских частиц на вибрирующей плоскости // Повышение эффекти вноси сельскохозяйственных машин и орудий для растениеводства: Сб. науч. тр. МИИСП

- М., 1984. - С. 90 - 94. (Постановка задач!, основш положения методики виконанш експериментов, опрацювання та анашз результатов).

14. Манчинский Ю.А., Богомолов A.B. Определение оптимальных параметроо процесса очистки семян конопли на вибрационной семеочистительной машине / Повышение эффективности сельскохозяйственных машин и орудий дл) растениеводства: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1984. - С. 85 - 90. (Постановка задач! основн1 положения методики виконання експерименттв, опрацювання та анаш: результатов).

15. Заика П.М., Манчинский Ю.А., Юдицкий П.М., Гудым В.А. Двухударны! периодический режим движения частицы прямоугольной формы по наклонно! вибрирующей плоскости // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. - К., 1985. -Вып. 64. — С. 83 - 91. (Постановка задачу анализ результат).

16. Заика П.М., Манчинский Ю.А. Движение семян на рабочей плоскосп вибрационной семеочистительной машины при наличии ударов и полетов /, Вопросы механизации сельского хозяйства: Сб. науч. тр., ХГТУСХ. - X., 1996. С. -32 - 36. (Постановка задач), розробка математично!' модел1, алгоритму i програмо обчислень, i'x виконання та анализ результатов).

17. Манчинский Ю.А., Жмай Л.Г. Исследование влияния линейных размероо неперфорированного рабочего органа вибрационной семеочистительной машины н; качество очистки семян капусты II Совершенствование технологических процессов и рабочих органов сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1986

- С. 35 -40. (Постановка задач!, основш положения методики виконанш експериментов, опрацювання та аналоз результа-пв).

18. Манчинский Ю.А., Бакум В.В. Исследование влияния началышх условш на характеристики движения семян на вибрирующей плоскости при произвольно\ направлении вибрации // Совершенствование технологических процессов и рабочи? органов сельскохозяйственных машин: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1986. - С. 23 -28. (Постановка задач!, розробка математично! модело, алгоритму та программ обчислень, о'х виконання та аналгз результата).

19. Манчинский Ю.А., Жмай JI.F. Выбор критерия качества сортировани; семян овощных культур на вибрирующей неперфорированной плоскости / Повышение эффективности и качества вибрационных семеочистительных машин Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1985. - С. 74 - 79. (Постановка задачо, основн положения методики виконання експериментов, опрацювання та аншпз результатов).

20. Манчинский Ю.А., Бакум В.В. Исследование движения плоских частиц пс вибрирующей плоскости // Послеуборочная обработка семян на вибрационны? семеочистительных машинах: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1987. - С. 86 - 93 (Постановка задачу розробка математично! модело, алгоритму i програми обчислень ох виконання та аналоз результатов).

21. Козаченко А.В, Манчинский Ю.А., Черкасов С.В., Томашевич С.С

ределение оптимальных параметров процесса сортирования табака на эрационной семеочистительной машине // Совершенствование рабочих органов 1ьскохозянственных машин: Сб. науч. тр. МИИСП. - М., 1988. - С. 63 - 68. остановка задач!, основж положения методики виконання експеримотв, рацювання та анаш результатов).

22. Манчинский Ю.А., Жмай Л.Г. Статистические характеристики формы »1ян овощных культур // Обоснование параметров машин для подготовки ленного материала и посева: Сб. науч. тр. УСХА. - К., 1990. - С. 32 - 40. остановка задач)', основш положения методики виконання експеримештв, рацювання та anani3 результате).

23. Манчинский Ю.А. Особенности движения семян на рабочей плоскости эрационной семеочистительной машины И Технология производства и ; ¡струирования с. х. машин: Сб. науч. тр. Харьк. гос. аграр. ун-та. - X., 1996. - С. -90.(100%).

24. Манчинський Ю.О. Визначення коефщента модел1 руху насшня на робочш зщши в1брац)йно1 машини // Проблеми конструювання, виробництва та :плуатацй сшьськосподарсько! техшки: 36. наук. пр.. - Ю'ровоград, KICM, 1997. -75 - 76. (100%).

25. Манчинський Ю.О. Ощнка якосп роздшення насшневих сум ¡шей Гехашзащя та електрш{лкащя сшьс. гос-ва: - Вип. 86. - К.,1997. - С. 56 - 60. 10%).

26. Манчинський Ю.О. Визначення характеристик руху насшня на робочш эщгон Biopanifinol насшнеочисноТ машини // Наук. BicH. НАУ, N 3. - К., 1998. )%).

27. Манчинський Ю.О. Вплив керуючих параметр1в на критерп ефективносп рац1йно! нас1ннеочисноГ машини // Наук. вюн. Нац. аграр. ун-ту. - К., 1998,- Вип. •С. 126-131.(100%).

28. Манчинський Ю.О. Налагодження Bi6pam'ffflo! машини в експлуатаци при цценш та сортуванн! нас1нневих сумипей. И Наук. BicH. Нац. аграр. ун-ту. - К.,

Вип. 9. - С. 131-135. (100%).

29. A.C. 956062. Вибрационный сепаратор / Заика П.М., Манчинский Ю.А., гомолов A.B., Завгородний А.И. - Опубл. в Б.И., 1982, N 33. (10%).

30. A.C. 1050762. Вибрационный грохот / Авт. изобр. Заика П.М., Мшгчинский А., Богомолов A.B., Завгородний А.И., Горшков А.П. - Опубл. в Б.И., 1983, N 40. |%).

31. A.C. 1077663. Фрикционный вибросепаратор / Авт. изобр. Заика П.М., цршнский Ю.А., Богомолов A.B., Завгородний А.И., Горшков А.П. - Опубл. в I., 1984, N9. (10%).

32. A.C. 1395202. Вибросепаратор для очистки семян от примесей / Авт. изобр. пса П.М., Манчинский Ю.А., Волков В.В., Бакум В.В., Трофимченко Ю.И., китин С.П., Морозов И.В. - Опубл. в Б.И., 1988, N 18. (10%).

33. A.C. 1514424. Вибрационная машина для очистки и сортирования зерна / г. изобр. Богомолов A.B., Заика П.М., Манчинский Ю.А., Козаченко A.B., кайлов А.Д. - Опубл. в Б.И., 1989, N 38. (10%).

34. Манчинський Ю.О. Дослщження процесу роздшення насшневих сум1'шей та

обгрунтування технолопчних параметрш Bi6pantfinoi насшнеочисноУ машини , Випробування, прогнозування та адапташя до виробничих умов вп-чизняно! т зарубежно! техн1ки i технологи! для рослинництва й тваринництва: Тез. доп. м1жна{: науково-практ. конф. - Дослщницьке, Кшвсько! обл., 1995. - С. 220-221.

35. Занса П.М., Манчинський Ю.О. Адаптащя насшнеочисних машин д виробничих умов при очищенш та сорту ванн i насшня. // Випробуванш прогнозування та адаптация до виробничих умов в1Тчизияно! та зарубгжно) техш'ки технологш для рослинництва й тваринництва: Тез. доп. м^жнар. науково-пракз конф. - Дослщницьке, Кшвсько! обл., 1995. - С. 66 - 67.

Манчинський Ю.О. Обгрунтування параметр1в роздшення насшневих сумше, на шбруючш поверхн!. Дисертацш на здобутгя вченого ступеня доктора техшчни: наук за спещальшстю 05.20.01 - мехашзашя сшьськогосподарського виробництвг Нацюнальний аграрний ушверситет, Кшв, 2000.

Захищаеться дисертац1я, яка м!стить математичну модель руху насшня ; вигляд! просторового тша на робочш поверхш, що коливаеться; результат! теоретичного дослщження моделг, метода обгрунтування оптимальних параметр! роздшення насшневих сум ¡шей на в!бругочш поверхш. Застосування розроблени: метод)в дае можлибють забезпечити шдвищення piBHiB Kpirrepiie технолопчноп процесу та скоротити трудомютшсть дослщницьких робгг щодо пошук; оптимальних параметргв машини.

Ключов! слова: математична модель, рух, просторове тшо, в1бращя, сепаращя насшня, сум!Ш, неперфорована робоча поверхня.

Манчинский Ю.А. Обоснование параметров разделения семенных смесей н; вибрирующей поверхности. Диссертация на соискание ученой степени доктор; технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйстенноп производства, Национальный аграрный университет, г.Киев, 2000.

Защищается диссертация, содержащая математическую модель движени. семени в виде пространственного тела на колеблющейся рабочей поверхности результаты теоретического исследования модели; методы экспериментальной обоснования оптимальных параметров разделения семенных смесей н; вибрирующей поверхности. Применение разработанных методов дает возможносп обеспечить повышение уровней критериев технологического процесса и сократит трудоемкость исследовательских работ по поиску оптимальных параметра машины.

Модель имеет следующие основные отличительные признаки: дискретизации поверхности тела, что делает уравнения движения не зависящими от его формы j позволяет при соответствующем описании дискретизированной поверхности решат задачи описания движения тела произвольной формы; процесс пространственной соударения описан с применением конечных характеристик, что позволяет избежат; использования дифференциальных соотношений и упростить решение задач! соударения; упрощение вычисления характеристик полета за счет отказа от решени:

ггемы дифференциальных уравнений вращения тела и использования вместо >го соотношений конечного поворота, а также отказа от пошаговой процедуры числений за пределами высоты полета, превышающей максимальный размер <ени.

Разработанная математическая модель движения семени в виде зстранственного тела, с применением способа статистического моделирования, шолила установить основные факторы и степень их влияния на процесс деления, а также области оптимальных параметров рабочего органа гменительно к следующим характеристикам разделяемой смеси: коэффициентам имодействия семян с рабочей поверхностью, форме семян, их размерам, угности и начальным условиям движения. Установлены закономерности связей ванных характеристик со следующими параметрами рабочего органа: частотой и гслитудой колебаний рабочего органа, его размерами, углами наклона его к »изонту и направлением колебаний, характеристиками рабочей поверхности.

Разработаны методические основы выполнения экспериментальных :ледований технологического процесса разделения семенных смесей на Зрирующей поверхности, содержащие целесообразные критерии и методики гска оптимальных параметров при очистке и сортировании семян, комплекс зграмм для математического обеспечения проведения этих работ, а также иограммы для настройки машин в условиях эксплуатации.

Ключевые слова: математическая модель, движение, пространственное тело, 5рация, сепарация, семена, смесь, неперфорированная рабочая поверхность.

Manchinsky j.A. The investigating of the paramétrés of process division of seed cture on vibration surface. The dissertation for a scietific degree of doctor of technical mses, specaiity 05.20.01. - mechanization of agricultural production, National agrarian versity, Kiyv, 2000.

The dissertation , that contain mathematical model of seed motion as a spatial body vibrating working surface, the results of the theoretical research of the model, the thods of the optimal paramétrés of the experimental foundation in the vibration seed-ming machine are defended. The use of the investigated methods gives the opportunity increase the criteria levels of the technological process and to save the reseach time 'oted to search of the optimal paramétrés of the machine.

Key words: mathematical model, motion, spatial body, vibration, separation, seeds, cture, unperforated working surface.

Надруковано у навчально-методичному центр! по заочнш форм! навчання 3 закладах освгги 3-4 р1вшв акредитаци аграрного профшю. Формат паперу 60x84 1/16 Обл.-вид. ар. 2

Тираж 100 Ризограф ТЯ 1510 N 80654645

Адреса: 61002, Харив-2, вул. Артема, 44.