4.5.3. Соломоотделители

Показателем кинематического режима работы соломотряса может служить величина k, характеризующая отношение ускорения ω²r клавиш к ускорению свободного падения g:

, (4.112)

где ω – угловая скорость коленчатого вала, рад/с; r – радиус колена вала, м.

Фазу отрыва ωt₁ соломы от поверхности клавиш можно опредделить из основного уравнения

, (4.113)

т.е. , (4.114)

где α – угол наклона клавиши к горизонту, град.

Фазу соударения ωt₃ соломы с клавишей можно определить из основного уравения

. (4.115)

Под корнем знак «-» ставится в том случае, когда слой соломы, подброшенный группой клавиш, падает на ту же группу клавиш; знак «+» ставится в том случае, когда слой соломы, подброшенный одной группой клавиш, падает на другую группу клавиш.

Пример 111. Определить угловую скорость вращения коленчатого вала двухвального клавишного соломоторяса, имеющего радиус кривошипа r = 0,05 м и показатель кинематического режима k = 2,2.

Решение: Показатель кинематического режима работы соломотряса определяется по выражению (4.112)

.

Отсюда с^-1.

Ответ: ω = 20,8 рад/с.

Пример 112. Определить фазу отрыва ωt₁ соломы от поверхности клавишного двухвального соломотряса, если угол наклона рабочей поверхности к горизонту α = 20, радиус кривошипа коленчатого вала r = 0,05 м и он вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с.

Решение: Фазу отрыва ωt₁ можно определить из выражения (4.114) и (4.112):

.

; .

Ответ: ωt₁ = 27,5.

Пример 113. Определить показатель режима работы k горизонтального клавишного соломотряса для случая, когда солома, подброшенная одной группой клавиш, падает сразу на обе группы. Радиус кривошипа коленчатого вала r = 0,05 м, а ωt₃ = π .

Решение: Фаза соударения ωt₃ солоиы с клавишей определяется из выражения (4.115). При ωt₃ = π выражение (4.115) перепишется:

(1)

Учитывая (4.113), значение ctgωt₁ после некоторых преобразований можно представить:

(2)

Аналогично для :

; (3)

Подставив выражения (2) и (3) в уравнение (1), будем иметь:

(4)

Выражение (4) можно представить:

(5)

Поскольку то последнее перепишется

(6)

Полученное (6) представляет собой транцендентное уравнение, которое можно решить, например, методом последовательных приближений. Для горизонтального соломотряса α= 0, тогда:

(7)

или

(8)

Корнем уравнения (8) будет k = 1,15.

Следовательно, с учетом исходных данных задачи будем иметь:

рад/с.

Ответ: k = 1,15; ω = 15,02 рад/c.

Пример 114. Определить показатель режима работы k горизонтального клавишного соломотряса для случая, когда солома, подброшенная одной группой клавиш, падает при ωt₃ = π – ωt₁.

Решение: Поскольку при ωt₃ = π солома, подброшенная одной группой клавиш, падает сразу на обе группы клавиш, то при ωt₃ < π (для условий задачи ωt₃ = π – ωt₁) солома упадет на те же клавиши, которые ее подбросили. Поэтому в основном уравнении (4.115) в подкорневом выражении необходимо взять знак «-». Следовательно, будем иметь:

; (1)

Поскольку sin(π – ωt₁) = sinωt₁, то (1) перепишется

. (2)

Так как , то выражение (2) можно представить в виде

или

(3)

Корнем уравнения (3) будет k = cosα.

Определим фазу отрыва:

.

Отсюда .

Фаза встречи .

Поскольку фаза отрыва и соударения совпадает, то это означает, что солома от поверхности клавиши не отрывается, т.е. k = 1.

Ответ: k = 1.

Пример 115. Определить показатель режима рботы k горизонтального клавишного соломотряса для случая, когда ωt₃ = π + ωt₁.

Решение: Основное уравнение (4.115) при ωt₃ = π + ωt₁ запишется

. (1)

Поскольку sin(π + ωt₁) = sinωt₁, то уравнение (1) примет вид:

.

или . (2)

Отсюда

или k = 1,86 cosα.

Для горизонтального соломотряса α = 0, то k = 1,86.

Ответ: k = 1,86.

Упражнения

5.50. Определить угловую скорость вращения ω коленчатого вала двухвального клавишного соломотряса, имеющего радиус кривошипа r и показатель кинематического режима k.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
r, мм	49	50	51	52	53	49	50	51	52	53
k	1,15	1,20	1,29	1,86	1,90	1,99	2,2	2,4	2,75	2,97

5.51. Определить фазу отрыва ωt₁ соломы от поверхности двухвального соломотряса, если угол наклона рабочей поверхности к горизонту α, радиус кривошипа коленчатого вала r и он вращается с угловой скоростью ω.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
α, град	10	15	18	20	22	10	15	18	20	22
r, мм	49	50	51	52	53	53	52	51	50	49
ω, с-1	19	20	21	22	23	19	20	21	22	23

5.52. Определить фазу отрыва ωt₁ соломы от поверхности двухвального соломотряса, имеющего угол наклона к горизонту α, если показатель кинематического режима k.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
r, мм	10	15	18	20	22	23	12	16	19	21
k	1,15	1,20	1,29	1,86	1,90	1,99	2,2	2,4	2,75	2,97

5.53. Определить показаетль кинематического режима двухвального соломотряса, если радиус кривошипа коленчатого вала r и он вращается с угловой скоростью ω.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
r, мм	45	47	49	50	52	51	48	46	44	43
ω, рад/с	19	20	21	22	23	24	20	19	18	19

5.54. Рабочая поверхность двухвального клавишного соломотряса наклонена под углом α к горизонту. Коленчатый вал имеет радиус кривошипа r и вращается с угловой скоростью ω. Принимая длительность отдельных соударений ничтожно малой, определить момент t₁ отрыва соломы от поверхности клавиши соломотряса.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
α, град	10	15	18	20	21	22	12	13	16	17
r, мм	40	45	42	44	46	47	48	49	50	51
ω, рад/с	19	20	21	19	20	21	19	20	21	22

5.55. Будет ли двухвальный клавишный соломотряс перемещать соломистый ворох в копнитель, если его рабочая поверхность наклона под углом α к горизонтали, а коленчатый вал имеет радиус кривошипа r и вращается с угловой скоростью ω.

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
α, град	10	16	17	18	19	20	21	22	23	24
r, мм	45	45	45	45	45	50	50	50	50	50
ω, рад/с	19	20	21	22	23	19	20	21	22	23

5.56. Определить показатель режима работы k горизонтального клавишного соломотряса для случая, когда солома, подброшенная одной группой клавиш, падает сразу на обе группы. Радиус кривошипа коленчатого вала r = 0,04 м, а ωt₃ = π .

5.57. Доказать, что . Доказательство сопроводить расчетной схемой.

5.58. Доказать, что . Доказательство сопроводить расчетной схемой.

5.59. Доказать, что . Доказательство сопроводить расчетной схемой.

5.60. Определить срднюю скорость перемещения соломы по соломотрясу, если поазатель режима работы k = 1,0, радиус кривошипа коленчатого вала r = 0,05 м, а угол наклона клавиш α = 0.