Математическое моделирование растительных материалов при их соударении с поверхностью

Ознакомление с особенностями расчетной схемы соударения соломистой частицы. Рассмотрение и анализ формул преобразования моментов инерции каждого цилиндра при параллельном переносе. Определение и характеристика моментов инерции криволинейного цилиндра.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.05.2017
Размер файла 200,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Математическое моделирование растительных материалов при их соударении с поверхностью

Маяцкая И.А., Краснобаев И.А.

При исследовании процессов, связанных с ударными воздействиями на перерабатываемый объект, нужно знать траектории движения компонентов зернового вороха после удара. От анализа этих явлений зависят качественные результаты процессов обмолота и сепарации. Рассмотрим в нецентральный удар частиц вороха о неподвижную поверхность, используя методы классической теории удара [1] - [3].

Соломистые частицы представляют собой различные цилиндрические модели. Цилиндр (рис.1) можно описать линзообразной моделью при

(1)

или степенной веретенообразной симметричной моделью с поперечным сечением в виде окружности:

(2)

где и длина и ширина соломистой частицы. Координаты центра тяжести:,,. Радиус инерции модели . Момент инерции выбранной модели цилиндра можно принять:

; .

Кинематические характеристики равны с учетом того, что Р - точка соприкосновения с неподвижной поверхностью и тело не скользит по ней (; ; ):

, , ; (3)

, , ; (4)

где скорость центра масс зерновки; угловая скорость зерна, рассмотрим поступательное движение ; , ,, - импульсы ударных сил, действующие на тело в первую и вторую фазы удара; , , - проекции скорости центра масс и угловая скорость в конце первой фазы; , , - проекции скорости центра масс и угловая скорость в конце второй фазы; - момент инерции выбранной модели зерна относительно подвижной оси , проходящей через центр масс, ; - радиус инерции модели; - угол падения; ориентация модели определяется углом между направлением оси модели и касательной плоскостью к неподвижной поверхности модели. Отношение модулей нормальных составляющих импульсов ударной реакции гладкой поверхности за первую и вторую фазы определяются соотношением , где коэффициент восстановления при ударе соломистой частицы о поверхность.

Параметры , , , равны (рис.2). ; ; ; ; . Угол и зависит от угла ориентации модели ; угол падения соломистой частицы. В этом случае кинематические характеристики удара не зависят от параметра . Если ось цилиндра будет искривлена по непрерывной кривой, то этот параметр играет существенную роль и его нужно определять.

Решая систему уравнений (3) - (4) получаем формулы для определения скорости центра масс и угловой в момент окончания, удара угла отражения:

;

;

;;

, . (5)

Рассмотрим еще два случая: модели, состоящие из двух цилиндров, угол между их осями равен (рис. 3) и - ломаного цилиндра достаточно тонкий, который приближенно описывает криволинейный цилиндр (рис.4). А для n - ломаного цилиндра. Координаты центра тяжести C будут находиться в треугольнике

(6)

и для составляющих получаем

(7)

Затем определяем моменты инерции криволинейного цилиндра.

(8)

где расстояния определяется как расстояние между двумя точками и . соломистый соударение инерция

Расстояние определяется как расстояние между точкой соприкосновения с поверхностью и центром тяжести. Возьмем оси и в точке . Координаты центра тяжести ломанного цилиндра (рис. 3) равен

; ; .

Рис. 1. Модель соломистой частицы

Рис. 2. Расчетная схема соударения соломистой частицы

Рис. 3. Расчетная схема для материала, состоящего из двух частей (¦; ¦)

Рис. 4. Расчетная схема для материала, состоящего из трех частей

Воспользуемся формулами преобразования моментов инерции каждого цилиндра при параллельном переносе.

Соударение тела с поверхностью может происходить в точках, для которых расстояния от этих точек до центра тяжести будут равны .

Литература

1. Маяцкая И.А. Основные типы поверхностей моделей семян сельскохозяйственных культур, убираемых зернокомбайнами //Моделирование сельскохозяйственных растительных объектов: Материалы Всероссийского научно-технического семинара 22-24 сентября 1999 г. - Ростов - на - Дону, 2001. - с. 32-35.

2. Маяцкая И.А. К вопросу о соударении семян зерновых культур с поверхностью рабочих органов сельхозмашин. // Разработка технического оснащения производства продукции животноводства. Ст. науч. тр. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2003 г. - с. 199-204.

3. Маяцкая И.А. О построении моделей растительных объектов // Разработка технического оснащения производства продукции животноводства. Ст. науч. тр. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2003 г. - с. 207-213.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Определение положения центра тяжести, главных центральных осей инерции и величины главных моментов инерции. Вычисление осевых и центробежных моментов инерции относительно центральных осей. Построение круга инерции и нахождение направлений главных осей.

    контрольная работа [298,4 K], добавлен 07.11.2013

  • Изучение зависимости момента инерции от расстояния масс от оси вращения. Момент инерции сплошного цилиндра, полого цилиндра, материальной точки, шара, тонкого стержня, вращающегося тела. Проверка теоремы Штейнера. Абсолютные погрешности прямых измерений.

    лабораторная работа [143,8 K], добавлен 08.12.2014

  • Методы определения моментов инерции тел правильной геометрической формы. Принципиальная схема установки. Момент инерции оси. Основное уравнение динамики вращательного движения. Измерение полных колебаний с эталонным телом. Расчёт погрешностей измерений.

    лабораторная работа [65,1 K], добавлен 01.10.2015

  • Определение момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр его масс, экспериментальная проверка аддитивности момента инерции и теоремы Штейнера методом трифилярного подвеса. Момент инерции тела как мера инерции при вращательном движении.

    лабораторная работа [157,2 K], добавлен 23.01.2011

  • Методика определения момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс. Экспериментальная проверка аддитивности момента инерции и теоремы Штейнера. Зависимость момента инерции от массы тела и ее распределения относительно оси вращения.

    контрольная работа [160,2 K], добавлен 17.11.2010

  • Главные оси инерции. Вычисление момента инерции однородного стержня относительно оси, проходящей через центр масс. Вычисление момента инерции тонкого диска или цилиндра относительно геометрической оси. Теорема Штейнера и главные моменты инерции.

    лекция [718,0 K], добавлен 21.03.2014

  • Определение коэффициентов трения качения и скольжения с помощью наклонного маятника. Изучение вращательного движения твердого тела. Сравнение измеренных и вычисленных моментов инерции. Определение момента инерции и проверка теоремы Гюйгенса–Штейнера.

    лабораторная работа [456,5 K], добавлен 17.12.2010

  • Экспериментальное изучение динамики вращательного движения твердого тела и определение на этой основе его момента инерции. Расчет моментов инерции маятника и грузов на стержне маятника. Схема установки для определения момента инерции, ее параметры.

    лабораторная работа [203,7 K], добавлен 24.10.2013

  • Кинетическая энергия вращения твердого тела и момент инерции тела относительно нецентральной оси. Основной закон динамики вращения твердого тела. Вычисление моментов инерции некоторых тел правильной формы. Главные оси и главные моменты инерции.

    реферат [287,6 K], добавлен 18.07.2013

  • Предварительный выбор мощности асинхронного двигателя. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя. Построение механических характеристик электродвигателя. Расчет сопротивлений и переходных процессов двигателя постоянного тока.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.12.2011

  • Определение и физический смысл момента инерции. Моменты инерции простейших 1-D, 2-D и 3-D тел. Рассмотрение теоремы Гюйгенса-Штейнера о параллельных и перпендикулярных осях. Свойства главных центральных осей инерции и примеры использования симметрии тела.

    презентация [766,1 K], добавлен 30.07.2013

  • Проект цилиндра паровой конденсационной турбины турбогенератора, краткое описание конструкции. Тепловой расчет турбины: определение расхода пара; построение процесса расширения. Определение числа ступеней цилиндра; расчет на прочность рабочей лопатки.

    курсовая работа [161,6 K], добавлен 01.04.2012

  • Определение пускового момента, действующего на систему подъема. Определение величины моментов сопротивления на валу двигателя при подъеме и опускании номинального груза. Определение момента инерции строгального станка. Режим работы электропривода.

    контрольная работа [253,9 K], добавлен 09.04.2009

  • Этапы нахождения момента инерции электропривода. Технические данные машины. Построение графика зависимости момента сопротивления от скорости вращения. Оценка ошибок во время измерения, полученных в связи с неравномерностью значений момента инерции.

    лабораторная работа [3,6 M], добавлен 28.08.2015

  • Изучение последовательности построения рабочей зоны исследуемого мехатронного устройства. Решение прямой и обратной задачи кинематики манипулятора. Составление уравнений Лагранжа. Расчет обобщенных сил, моментов инерции и кинетической энергии звеньев.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.06.2012

  • Определение момента инерции тела относительно оси, проходящей через центр массы тела. Расчет инерции ненагруженной платформы. Проверка теоремы Штейнера. Экспериментальное определение момента энерции методом крутильных колебаний, оценка погрешностей.

    лабораторная работа [39,3 K], добавлен 01.10.2014

  • Предварительный выбор двигателя по мощности. Выбор редуктора и муфты. Приведение моментов инерции к валу двигателя. Определение допустимого момента двигателя. Выбор генератора и определение его мощности. Расчет механических характеристик двигателя.

    курсовая работа [81,3 K], добавлен 19.09.2012

  • Внецентренное растяжение (сжатие). Ядро сечения при сжатии. Определение наибольшего растягивающего и сжимающего напряжения в поперечном сечении короткого стержня, главные моменты инерции. Эюры изгибающих моментов и поперечных сил консольной балки.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.05.2013

  • Сила инерции как геометрическая сумма сил противодействия движущейся материальной частицы телам, сообщающим ей ускорение. Знакомство с основными принципами механики, анализ. Рассмотрение особенностей движений механической системы с идеальными связями.

    презентация [152,6 K], добавлен 09.11.2013

  • Свойства сил инерции. Законы сохранения, вращающиеся системы отсчета. Неинерциальные системы отсчета, движущиеся поступательно. Центробежная сила инерции. Земля как неинерциальная (вращающаяся) система отсчета. Спираль Экмана, течение Гольфстрим.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 10.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.