Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЙ КРИТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ УДАРА, НАЧАЛО СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЗЕРНАХ

Гимадиев А.М.

Для исследования критической скоро­сти удара, начало структурных изменений в зернах, опыты проводились на экспери­ментальной установке (пневмосепараторе с поворотным барьеров) для исследования процесса ударного разрушения зерна, в ко­торой, за счет регулирования рабочего дав­ления воздуха, изменяли скорость движения зернового потока. Кинокамера устанавли­валась таким образом, чтобы производить съемку зерновок в полете до ударной пло­скости, удар и полет после отскока. Скорость киносъемки в опытах составляла 3500-5000 кадров в секунду; выбор значения этой ско­рости зависел от предполагаемой величины скорости удара зерна.

Для определения коэффициента восста­новления выбирали на киноленте те части­цы, которые после удара получали направ­ление скорости, близкое к нормальному по отношению к рабочей плоскости ударно­го элемента (угол отскока находился в пре­делах 90 ± 15°). Для данных частиц опреде­ляли скорость движения до удара и после отскока от плоскости с учетом только нор­мальной составляющей скорости отлета.

Исходным материалом являлись зерновые культуры: пшеница рядовая, влажностью 14,0%; ячмень рядовой, влажностью 11 %; овес рядовой, влажностью 11 %; кукуруза, влажность 9 %.

Снижение К при дальнейшем повыше­нии Ууд вызывается образованием внутрен­них и внешних трещин в зерне и их разру­шением, на что расходуется значительная часть энергии.

Для проверки снижения коэффициента восстановления (К) при повышений кри­тической скорости (V) зерен в момент удара, были проведены исследования проч­ных свойств пшеницы, ржи, ячменя, после их удара о стальную плоскость. При этом скорость удара изменялась от 3 до 22 м/с.

Исследования подтвердили снижение прочности зерна различных культур после их удара о плоскость со скорость выше кри­тической.

По результатам экспериментального ис­следования установлено, что коэффициент восстановления для пшеницы при возраста­нии скорости удара сначала увеличивается и при скорости 10 м/с достигает максималь­ного значения. дальнейшее повышение скорости удара зерновки о поверхность приводит к уменьшению коэффициента восстановления.

аналогичная зависимость наблюдается и для других видов зерна. Отличия лишь в том, что максимальное значение коэффи­циента имеет место при различной крити­ческой скорости Ууд зерен в момент удара. так, для кукурузы к = 0,57 при Ууд = 6 м/с, для ячменя к = 0,53 при Ууд = 12 м/с, для пшеницы К = 0,5 при Ууд = 10 м/с, для овса К = 0.43 при Ууд = 13 м/с, для ржи К = 0,47 при Ууд = 10 м/с.

Полученную закономерность изменения К от Ууд можно объяснить следующим обра­зом. В начале увеличение Ууд приводит к бо­лее явному проявлению упругих свойств зерна и большая часть кинетической энер­гии затрачивается на восстановление скоро­сти при отскоке, что обуславливает перво­начальное возрастание К. Снижение К при дальнейшем повышении Ууд вызывается деформациям зерна сопровождающееся образованием и развитием внутренних и внешних трещин в зерне и их разрушени­ем, на что расходуется значительная часть энергии.

Полученные данные по величине кри­тической скорости удара, при которой на­чинается структурное изменение в зерне, позволяют более правильно подобрать угол поворота барьеров в технологическом оборудовании. При этом надо учитывать, что многократный цикл ударных воздей­ствий на зерно различных культур обуслав­ливает структурные изменения при более низких скоростях удара зерна об твердую поверхность.

По результатам экспериментального ис­следования установлено, что снизить по­вреждения семян удалось путем поворота барьера на угол ф. Скорость элемента зер­нового материала перед ударом направлена под углом к 900 к общей касательной, про­веденный к ударяющимся телам в точке удара. Как следствие, нормальная составля­ющая скорости оказалось меньше скорости при прямом ударе. Соответственно, умень­шилась связанная с ударным импульсом динамическая нагрузка. Это позволило обе­спечить «мягкий» режим движения, в пер­вую очередь, необходимый для обработки таких легко травмируемых культур, зерно­бобовые и крупяные.

На основании экспериментальных ис­следований был спроектирован пневмосе-паратор с поворотными барьерами (Заявка № 2009120647), представляющий собой «Канал для сепарации зерна с поворотными барьерами, восходящим воздушным пото­ком». Конструктивными решениями пред­полагалось создание нового поколения ма­шин, реализующих направление наиболее полного учета агробиологических особен­ностей объектов машинного воздействия.


Библиографическая ссылка

Гимадиев А.М. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЙ КРИТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ УДАРА, НАЧАЛО СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЗЕРНАХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2010. – № 5. – С. 152-154;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=700 (дата обращения: 26.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074