2.4 Технологический расчет.
Обоснование угла защемления клубня.
При выходе ложечки
из слоя картофеля захваченный клубень
сбрасывается пальцем сбрасывателя в
загрузочное окно аппарата. В связи с
тем, что плоскость дна ложечки расположена
под некоторым углом
(рисунок 2.3),
в боковой стенке питательного ковша
для улучшения захвата клубней, возникает
опасность зацепления клубня .
Рассмотрим момент когда клубень оказался в ложечке.
Выбор угла наклона в плоскости дна ложечки к системе питательного ковша может быть сделан исходя из следующих соображений.
Пусть реакция
стенки питательного ковша и дна ложечки
на захваченный клубень будут соответствовать
и
.
Для упрощения будем считать, что углы
трения о дно ложечки и стенку одинаковы.
В этом случае силы трения, возникающие
между клубнем и опорными плоскостями
будут соответственно равны:
Рисунок 2.3 – Расположение клубня в ложечке при выходе из слоя.
,
(2.1)
.
(2.2)
Равнодействующая
сил
и
стремятся вытолкнуть клубень из створа
ложечки и стенки, а равнодействующая
сил трения
и
удерживают клубень в створе. Следовательно,
условием зацепления клубня будет :
.
(2.3)
Так как:
;
(2.4)
то проектируя эти
векторы на направление вектора
и перпендикуляр к нему получим:
,
(2.5)
;
(2.6)
откуда:
,
(2.7)
.
(2.8)
Аналогично для равнодействующей сил трения имеем:
;
(2.9)
и в направлениях
на направление
и перпендикулярное ему:
,
(2.10)
.
(2.11)
Подставляя выражения для и в неравенство (3.3) получим два условия, определяющие отсутствие залипания клубня:
,
(2.12)
.
(2.13)
Решая совместно неравенства (2.13) и учитывая ,что:
и ; (2.14)
получим:
;
(2.15)
откуда:
;
(2.16)
после преобразований получим:
;
(2.17)
или:
;
(2.18)
где - угол между стенкой и касательной к ложечке в точке ее контакта с
клубнем, град;
- угол трения клубня
по стали.
Так как среднее
значение угла трения клубней по стали
составляет
,
то
.
Для проектирования ложечки аппарата
принимаем
,
так как наличие сбрасывания клубней в
зоне загрузочного окна полностью
обеспечивает работу аппарата при
дальнейшем угле защемления.