Файл: Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины.pdf

ника, имеющих различную длину резки и влажность, установ­ лено, что коэффициент сопротивления, соответствующий крити­ ческим скоростям, равен 0,35—0,50. Коэффициент сопротивле­ ния зависит от длины резки частиц. Большим длинам резки соответствуют малые значения k, верхний предел соответствует частицам с малой длиной резки. В остальных случаях берут средние значения коэффициента k.

Мощность пневмотранспортеров типа швырялок. Общий ба­ ланс мощности составляют с учетом основных факторов, влия­ ющих «а процесс транспортирования. Мощность, необходимая для перемещения материала, сообщается ротору вентилятора, работу которого рассмотрим более подробно.

Движение материала в роторе вентилятора следует рассмат­ ривать по отдельным элементам. Из множества факторов, ко­ торые оказывают существенное влияние на процесс транспор­ тирования внутри рабочего органа, рассмотрим основные: физи­ ко-механические и аэродинамические свойства продукта, место подачи его в рабочий орган, скорость подачи, конструктивные особенности ротора. Однако все они влияют на потребную мощ­ ность рабочего органа по-разному и в ряде случаев исключают действие друг друга.

Основные затраты мощности идут на сообщение материалу и воздуху кинетической энергии и на перемещение их внутри рабочего органа. Вход материала в рабочий орган также свя­ зан с потерей мощности. При подаче материала в ту часть ро­ тора, где его окружная скорость значительна, происходит удар.

не упругом ударе (большинство сельскохозяйственных матери­ алов обладает невысокой упругостью) происходит значительная потеря кинетической энергии на деформацию материала. Чтобы определить потери кинетической энергии ротора, рассмотрим удар для системы, состоящей из ротора и материала. Обычно при

равна произведению момента инерции на половину квадрата угловой скорости:

Т = — /со».

2

В нашем случае ротор вентилятора вращается с угловой скоростью со. При встрече с отдельными частицами материала угловая скорость ротора уменьшается. Для определения угло­ вой скорости ротора после встречи с частицами материала вос­ пользуемся теоремой об изменении главного момента количе­ ства движения системы материальных точек в приложении к

125

мгновенным силам. За начало координат возьмем центр вра­ щения ротора.

Частица после удара о лопасть приобретает окружную ско­ рость и движется вместе с нею. Применим к движению части­ цы теорему об изменении главного момента количества дви­ жения системы материальных точек в приложении к мгновен­ ным силам относительно оси вращения ротора. Так как частица

Зная угловую скорость ротора в начале и конце удара, мож­ но определить и потерю его кинетической энергии. Потеря ки­ нетической энергии для вращающегося тела в общем виде

Таким образом, по формуле (48) можно определить потерю кинетической энергии ротора при ударе о частицы. Из формулы (48) видно, что при прочих равных условиях потеря кинетиче-

126

скои энергии прямо пропорциональна моменту инерции части­ цы. Так как момент инерции 1% характеризуется массой части­ цы и ее расстоянием от центра вращения ротора, то потерю ки­ нетической энергии можно выразить в зависимости от секундной производительности ротора:

Зная элементарную потерю кинетической энергии ротора при ударе, можно определить мощность в л. с, которая теряется ротором при ударе:

Л>у =

75

где п' — число соударений материала с лопастями в секунду.

Мощность Ny, затраченная на удар, в зависимости от физи­ ко-механических свойств материала расходуется или на сооб­ щение кинетической энергии частице или на деформацию мате­ риала.

Таким образом, потери мощности при ударе следует опреде­

Потери, связанные с перемещением материала внутри кожу­ ха ротора, могут достигать значительной величины. Обычно в пневмотранспортерах-швырялках контур кожуха ротора имеет форму окружности, а не спирали. Кожух расположен концентрично с ротором. В данном случае материал, движущийся по

, торцовой стенке кожуха, испытывает действие центробежных •сил, которые и вызывают основные потери мощности ротора на трение.

Мощность Nt, л. с , затрачиваемая на преодоление сил тре-

.ния материала о торцовую стенку кожуха, Л/ т = 75 g

127

где f — коэффициент трения материала о кожух;

Угол ф во многом зависит от места входа материала в ро­ тор.

При работе ротора имеют место и другие потери мощности, определять которые не всегда возможно. Одни из них зависят только от конструктивных параметров рабочего органа, другие связаны с физико-механическими свойствами материала и ра­ бочими режимами машины.

Для того чтобы можно было выразить полную потребную мощность, которую следует подвести к валу ротора с учетом всевозможных потерь, необходимо иметь в виду две основные группы затрат мощности. К первой группе следует отнести за­ траты, связанные с перемещением чистого воздуха без мате­ риала. Вторая группа затрат учитывает потери мощности на

При определении мощности Mi в л. с. следует пользоваться расчетными формулами для вентиляторов, например:

торов для чистого воздуха).

Затраты мощности в л. с , связанные с перемещением мате­ риала, можно выразить удобной для практического использо­ вания формулой

N2 = * И ' Р ,

150£Т]И

где т)м — к. п. д. ротора при подаче материала.

128

Таким образом, общая мощность в л.с.

75т)в 75т)м

Для подсчета мощности, потребной для транспортирования материала в'ентилятором-швырялкой, по формуле (49) необхо­ димо правильно выбрать к. п. д. ротора.

Определение основных параметров пневмотранспортеров. В

зависимости от назначения пневмотранспортеров, вида и физи­ ко-механических свойств погружаемого материала определение основных параметров их рабочих органов производится различ­ ными методами. Если для расчета пневмотранспортеров зерна можно использовать известные методы и существующие зави­ симости с соответствующими поправками, то применить их для определения основных параметров транепортеров-швырялок не представляется возможным.

При расчете параметров пневмотранспортеров, кроме задан­ ных производительности, расстояния транспортирования и т. п., приходится учитывать дополнительные требования, связанные со спецификой сельскохозяйственного производства. В зависимо­

имеют большую производительность, чем пневмонтраспортеры с