Про Ударну Взаємодію Падаючого Зерна Пшениці На Жорстку Бетонну Основу Силосу

Abstract

Одним зі способів зниження ушкодження зерна є ощадне завантаження його в силоси для зберігання. Зниження ударної взаємодії зерна з робочими органами машин і механізмів є одним із показників технічного рівня сучасного сільськогосподарського виробництва. Питання передачі енергії удару, визначення імпульсів сил, коефіцієнтів відновлення і відскоку при падінні зерна на бетонне дно силосів недостатньо вивчені. Метою статті є теоретичне дослідження косого удару зерна об бетонне дно силосу внаслідок його вільного падіння. При визначенні ударної сили потрібно врахувати, що падаюче на бетонне дно зерно уже має деяку швидкість. У роботі наведено схему взаємодії падаючого зерна озимої пшениці із нерухомою жорсткою поверхнею. Момент удару розділено на два етапи. Перший етап характеризується зміною форми і стану тіла, що ударяється. На другому етапі відбувається відновлення початкової форми зернівки за рахунок її в’язкої пружно-пластичної деформації. На кожному етапі розглянуто та проаналізовано час і швидкість руху зернівки. Відповідно до проведеного аналізу та скориставшись другим законом Ньютона в імпульсній формі знайдено сумарний векторний імпульс удару зернівки. На підставі цього наведено формулу для знаходження максимальної сили контактної взаємодії зернівки з бетонною основою силосу при косому ударі. Скориставшись геометричними характеристиками зерна озимої пшениці та тривалістю розповсюдження звукової хвилі в бетоні, визначено миттє-вий ударний час, що враховує умовний діаметр зернівки озимої пшениці. За допомогою гіпотези Рауса визначено ударні імпульси по відповідним координатним осям та коефіцієнт відновлення при косому ударі зернівки об бетонну основу. Зважаючи на знайдений сумарний ударний імпульс, отримано залежність для визначення ударної сили зернівки об бетонне дно силосу при її косому ударі. Встановлено, що величина ударної сили залежить від швидкості і висоти падіння зернини, а також від фізико-механічних властивостей бетонного дна силосу та геометричних розмірів самої зернини. На основі отриманого рівняння обчислено величину ударної сили при падінні зернини пшениці на дно силосу. Показано, що ударна сила є функцією від ударного коефіцієнта тертя ков-зання, при його збільшенні ударна сила також збільшується. Це відбувається внаслідок більш тривалої взаємодії зернини із бетонним дном силосу, яке спричиняється тертям ковзання.