Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of the National Academy of Agrarian Sciences
доктор технических наук, профессор, академик АСХН РК
PhD, Associate Professor
доктор, доцент кафедры инженерных технологий и транспорта
PhD, Associate Professor
доктор, доцент, заведующий кафедрой «Энергетика и электротехника»
Master’s Degree in Economics, Senior Lecturer
магистр экономических наук, старший преподаватель
Background. The main units of an agricultural machines for subsoil fertilizer application are the hopper and metering unit, which provides uniform fertilizer supply to all sowing working bodies. As a result of the main research, a hopper and metering device with a vibratory plate operating in forced oscillation mode was proposed, and in this paper installation types of vibratory plate on a chamber have been theatrically investigated. The main goal of the study is to define more effective type of installation. The vibratory plate was modeled as a flexible rod with two fixed ends and one degree of freedom, then the vibration amplitudes and frequencies for 4 types of mounting were investigated. According to theoretical studies, a rational model for fixing the vibrating plate is a fixed rod with two ends fixed pivotally.
Purpose. The aim of the present study is to perform the justification of the vibration plate installation type of the hopper of the fertilizer applying machine.
Materials and methods. Figure 1 presents the scheme and experimental example of the proposed hopper. To simulate the fastening scheme of the AB plate ends, 4 ways of fixing are proposed in Figure 3. As a result, we calculate the frequency for each circuit, compare them with real frequencies and select one of the four ways of fixing. During the research, it has been calculated the frequency for each circuit, compare them with real frequencies and select one of the four ways of fixing. To solve the problem described above, in the first approximation, the oscillation of the AB plate is modeled as the oscillation of an elastic system with one degree of freedom presented in Figure 4. The unknown parameters are determined by boundary conditions.
Results. The effective installation type of the vibratory plate has determined by modeling it as a flexible plate with two ends fixed with one degree of freedom. Vibration amplitudes and frequencies for the 4 ways of fixing the plate as vibrations of an elastic system were determined. By modeling a fixed vibrating plate with two ends that is a one-dimensional continuous system, amplitude problems and frequency equations of specific and involuntary vibrations of the plate were obtained. According to results it concluded that the rational model of a vibrating plate is a fixed plate with two ends hinged. The specific frequency of the plate was approximately the same as the results of the calculation of the body model identified earlier.
Conclusion. The studied data is required for further analysis using computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM).
According to the general search, it should be noted that the seeding device with the proposed compensating chamber provides 4.37–6.63% seeding unevenness and 5–5.8% seeding instability.
Обоснование. Основными узлами сельскохозяйственных машин для подпочвенного внесения удобрений являются бункер и дозатор, которые обеспечивают равномерную подачу удобрений ко всем рабочим органам сеялки. В результате основных исследований был предложен бункер-дозатор с виброплитой, работающей в режиме вынужденных колебаний, а в данной работе театрально исследованы типы установки виброплиты на камеру. Основной целью исследования является определение более эффективного типа установки. Виброплита моделировалась как гибкий стержень с двумя фиксированными концами и одной степенью свободы, затем были исследованы амплитуды и частоты колебаний для 4 типов установки. Согласно теоретическим исследованиям, рациональной моделью крепления виброплиты является неподвижный стержень с двумя концами, закрепленными шарнирно.
Цель. Целью настоящего исследования является обоснование типа установки виброплиты в бункере машины для внесения удобрений.
Материалы и методы. На рисунке 1 представлена схема и экспериментальный пример предлагаемого бункера. Для моделирования схемы крепления торцов пластин AB на рисунке 3 предложены 4 способа крепления. В результате мы рассчитываем частоту для каждой цепи, сравниваем ее с реальной частотой и выбираем один из четырех способов крепления. В ходе исследования были рассчитаны частоты для каждого контура, сравнены с реальными частотами и выбран один из четырех способов крепления. Для решения описанной выше задачи в первом приближении колебания пластины AB моделируются как колебания упругой системы с одной степенью свободы, представленной на рисунке 4. Неизвестные параметры определяются граничными условиями.
Результаты. Эффективный тип установки виброплиты был определен путем моделирования ее как гибкой пластины, два конца которой закреплены с одной степенью свободы. Определены амплитуды и частоты колебаний для 4-х способов крепления плиты как колебаний упругой системы. При моделировании неподвижной вибрирующей пластины с двумя концами, представляющей собой одномерную непрерывную систему, получены амплитудные задачи и частотные уравнения собственных и вынужденных колебаний пластины. По результатам сделан вывод, что рациональной моделью вибрирующей пластины является неподвижная пластина с двумя шарнирно закрепленными концами. Удельная частота пластины примерно совпала с результатами расчета модели тела, определенной ранее.
Заключение. Исследованные данные необходимы для дальнейшего анализа с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) и метода дискретных элементов (DEM).
По результатам общего поиска следует отметить, что высевающий аппарат с предложенной компенсационной камерой обеспечивает неравномерность высева 4,37-6,63% и нестабильность высева 5-5,8%.