Uploaded by igowee

научная статья исследование дисковых дозаторов

advertisement
УДК 631.171
студенты;
научный руководитель
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРИВОДА ДИСКОВОГО ДОЗАТОРА
Аннотация. Работа посвящена вопросу совершенствования
механизации в кормлении животных сухими и рассыпными
концентрированными кормами. В процессе выполнения поставленной задачи
был проведен анализ существующих дозаторов комбикормов и предложен
дисковый дозатор с описание его рабочего процесса, а так же отмечены его
преимущества над существующими дозаторами.
Ключевые слова: дозирование, комбикорм, дисковый дозатор.
Введение. В кормоприготовительных линиях и кормораздатчиках
широкое применение нашли дозирующие устройства, обеспечивающие
отмеривание или взвешивание определенного количества корма. [2]. В
кормоприготовительных линиях широко распространены дисковые
дозирующие устройства, отличающиеся простотой и надежностью
конструкции. Они хорошо дозируют сыпучие кормовые смеси, могут
работать в дискретном режиме работы в горизонтальном положении [3].
Анализ. Используемые в условиях кормоцехов и на фермах хозяйств
различные дозирующие устройства имеют целый ряд существенных
недостатков: повышенная металло - и энергоемкость, сложность привода.
Особое затруднение вызывает дозирование малосыпучих кормовых
материалов.
Результат. Для устранения указанных недостатков предлагается
использовать дисковый дозатор (рис1.) комбикормов, позволяющий
увеличить точность дозирования без снижения подачи дозатора.
Рис.1- Конструктивно-технологическая схема экспериментального дозатора:
1 – дозируемый материал; 2 – бункер; 3 – дозирующий диск с ячейками;
4 – выгрузное окно; 5 – направляющий кожух; 6 - привод
В конструкции дозатора (рис.1.) материал 1 заполняет диск с ячейками
3 в виде усеченного сектора. Диск 3 вращается в горизонтальной плоскости
вокруг неподвижной оси. При работе дозатора заполнение ячейки
происходит через выпускное отверстие бункера 2 с переменной площадью.
Определим некоторые конструктивные размеры.
Зададимся некоторым радиусом R и количеством ячеек m (рис.2.).
Рис. 2. - Сечение диска при количестве ячеек m=6
Определим r, исходя из того, чтобы этот размер касался окружности,
вписанный в сектор ограниченный углом φ и радиусом R:
r  R  2  rВП ;
(1)
r  Rk .
r
(2)
Угол φ определим из заданного количества ячеек N и угла φ΄ стенок
диска, ограничивающих ячейки:
360
𝜑=
𝑚
= 𝜑΄ .
(3)
Определение объема (вместимости) ячейки диска дозатора
Определяем площадь сечения одной ячейки (S1ЯЧ) по формуле:
S1ЯЯ
π  (R 2  r 2 )  
.

360
(4)
Объем одной ячейки V1ЯЧ будет равен:
V1 ЯЧ  S 1 ЯЧ
где
R2  ( 1  k 2 )
r  h,
h
k
(5)

h– высота ячейки диска.
Гидравлический радиус для отверстий произвольной формы равен:
2S
,
Р
RГ 
где
(6)
S – площадь основания сечения S =S1ЯЧ;
Р – периметр основания сечения.
Подача дозатора Q зависит от частоты вращения n, а также от массы
корма в одной ячейке m1ЯЧ и количества ячеек m:
𝑄=
𝜔∙𝑚∙𝑚1ЯЧ
2∙𝜋
=
𝑛∙𝑚∙ 𝑚1ЯЧ
(7)
60
Определим мощность, необходимую для дозирования материала. Она
складывается из следующих составляющих:
N
где
K зап  ω Д  M XX  M 1  M 2 
ηПР
,
Кзап– коэффициент запаса;
MXX – момент, затрачиваемый на холостой ход дозатора (рис.3.);
M1 – момент, затрачиваемый на трение материала о дно дозатора;
M2 – момент, затрачиваемый на сдвиг (срез) материала;
ωД – угловая скорость вращения диска;
ηПР – К.П.Д. привода.
(8)
.
Определим параметры зубчатого зацепления привода дозирующего
диска
Комбикорм будет перемещаться дозирующим диском с 6 ячейками,
который приводится в движение с помощью шестерни, установленной на
валу электродвигателя. За один оборот малой шестерни диск должен
провернуться на 1 сектор, поэтому передаточное отношение равно числу
секторов.
Передаточное отношение зубчатой передачи:
𝑖=
𝑧2
𝑧1
=𝑚
(9)
Делительный диаметр:
d1 = z1 · m
(10)
d2 = z2 · m
(11)
Диаметр основной окружности:
dв1 = d1· cos α
dв2 = d2 · cos α
(12)
(13)
Толщина зуба по дуге делительной окружности:
S1 =0,5· р+2· x1 · m· tg α
(14)
S2 =0,5· р+2· x2 · m· tgα
(15)
Угол зацепления
(16)
для invαw по справочнику Анурьева (Т2, таблица 16, стр. 421 ) [1].
Начальное межосевое расстояние:
(17)
Начальный диаметр:
(18)
(19)
Коэффициент уравнительного смещения:
(20)
Делительное межосевое расстояние:
a = 0.5 · m · (z1 + z2)
(21)
Диаметр окружности вершин зубьев:
da1 = d1 + 2 · (ha* + x1 - Δy) · m
(22)
da2 = d2 + 2 · (ha* + x2 - Δy) · m
(23)
где ha*=1
Диаметр окружности впадин зубьев:
df1 =d1 –2 · (ha* +C* –x1) · m
(24)
df2 =d2 –2 · (ha* +C* –x2) · m
(25)
C*=0,25
Вывод. Произведены расчёты дискового дозатора рассчитаны: площадь
сечения одной ячейки,гидравлический радиус ячейки,расчет мощности на
привод дозатора,размер зубчатого зацепления с параметрами.
Литература
1. В.И.Анурьев Справочник конструктора машиностроителя. Том 2.
Машиностроение, 2006. – 901 с.
2. Морозков Н.А., Третьяков С.В., Волошин В.А. Система
полноценного кормления черно-пестрого скота на комплексах по
производству молока, обеспечивающая повышение молочной
продуктивности и улучшение качества молока. – Пермь, 2015. – 74 с.
3. Сизова Ю. В. Кормление коров по кормовым классам // Вестник
НГИЭИ. 2012. №6. С.61-67.
Download