Рассмотрение этой задачи связано с условиями встречи частицы хлопка-волокна с рабочими очистители, что дает представление о движении ее в зоне очистки.
Частица массой m движется со скоростью V0 и ударяется о плоскую поверхность (рис. 1).
Если пренебрегать трением, уравнение равновесия летучки записываем согласно принципа Даламбера в виде
(1)
где С — коэффициент жесткости частицы;
Рис. 1. Модель удара волокнистой частицы хлопка-волокна о рабочий орган очистителя.
х — деформация волокнистого покрова волокнистой частицы;
t — время.
Введем новую постоянную, представляющую собой частоту собственных колебаний частицы:
[c-1] (2)
Уравнение равновесия примет вид
(3)
Решение (3) запишется
х = А sin + B cos или
х = С sin() (4)
где А и В, С и – константы, зависящие от начальных условий при t = 0; x = 0 и = V0
Из уравнения (3) находим значения констант,
т. е. А = С = В = 0
Тогда (4) примет вид
(5)
Значение силы удара частицы о плоскую поверхность определяется по формуле
(6)
Подставляя значения и объединяя (2), (5) и (6) запишем следующим образом
(7)
Максимальное значение силы удара с учетом скорости , массы m и коэффициента жесткости с частицы будет равно
(8)
Время соударения частицы хлопка — волокна с плоской поверхностью или как мы условились вначале, с рабочим органами очистителя мелкого определяется по формуле
(9)
Рассматривая вопрос взаимодействия частицы хлопка — волокна о плоской поверхностью, находим параметры взаимодействия клочка с рабочим органом очистителя (рис. 2) под некоторым углом (угол падения) к нормали поверхности.
Как видно из рисунка соотношения между скоростями и можно записать следующим образом
(10)
Подставляя в формулу (1) и (8) и (7) где определены величины силы удара частицы о плоскую поверхность, находим максимальное значение силы удара для клочка, движущегося под углом
(11)
Максимальная деформация частицы, зависящая от скорости частоты собственных колебаний , массы m и коэффициент жесткости С, будет равно
(12)
Время же удара в случае косого удара остается тем же, что найдено из (9).
Здесь обязательно надо учесть, что величина значений.
Рис. 2. Модель косого удара частицы хлопка-волокна о рабочий орган очистителя
, целиком и полностью зависит от величин — — скорости частицы, — угла встречи клочка с рабочим органом машины, m — массы и коэффициента жесткости / — коэффициент податливости/. Время же удара от и не зависит.
Литература:
1. Бурнашев Р. З., Лугачев А. Е. «Экспериментальное исследование ударного взаимодействия летучек хлопка — сырца с колосниками очистителя».
2. Авезов М. Ф., Бурнашев Р. З. «Анализ работы наклонного очистителя в условиях комбината».
3. Бурнашев Р. З. «Теоретические основы технологии очистки хлопка-сырца». Дисс. Док. Тех. Наук. Кострома. 1983 г.