3.4.Определение сил сопротивления

Задается: масса поршня; масса порции материала; коэффициент сопротивления между желобом и направляющей; коэффициент сопротивления между материалом и желобом; форма графика сил сопротивления.

На рабочем ходу сила сопротивления действует только в направляющих желоба (материала не двигается относительно желоба). На холостом ходу имеются три участка с разными по величине силами сопротивления, а на рабочем – два участка. На первом участке холостого хода, который составляет 0,25 от величины хода ведомого звена, сила сопротивления действует и в направляющей желоба, и между желобом и материалом (желоб двигается, а материал удерживается на месте ножом отсекателя). Здесь сила сопротивления равномерно изменяется от максимального в начале участка до минимальной в его конце. На втором участке холостого хода, который составляет 0,65 от величины хода ведомого звена, материал уже покинул желоб и сила сопротивления действует только в направляющих желоба. На третьем участке холостого хода, который составляет 0,1 от величины хода ведомого звена, открывается верхний бункер и материал продолжает равномерно насыпаться на желоб. На первом участке рабочего хода, который составляет 0,1 от величины хода ведомого звена, материал продолжает равномерно насыпаться на желоб, пока не закроется крышка верхнего бункера. Далее желоб двигается вместе с порцией материала. При сгребании материала с желоба в начале холостого хода и при насыпании материала на желоб, в конце холостого и в начале рабочего хода сила сопротивления изменяется по линейному закону.

Соответственно этому силы сопротивления находятся следующим образом.

На рабочем ходу (второй участок):

, (3.11)

В начале первого участка холостого хода (максимальная сила сопротивления):

, (3.12)

На втором участке холостого хода (минимальная сила сопротивления):

, (3.13)

Вычислим силы сопротивления:

Выбираем масштабный коэффициент сил сопротивления:

, (3.14)

Вычислим длины отрезков, изображающих силы сопротивления:

, (3.15)

Вычисленные силы сопротивления изобразим на графике. На втором участке рабочего хода и на втором участке холостого хода сила сопротивления постоянна – изображаем горизонтальными прямыми. В нулевом положении на желобе находится половина порции материала (третий участок холостого хода и первый участок рабочего хода одинаковы – по 0,1 от величины хода ведомого звена, материал сыпется на желоб равномерно), поэтому здесь величина силы сопротивления – На первом и третьем участке холостого хода и на первом участке рабочего хода график изображаем наклонными прямыми – соединяем отложенные значения в начале и конце соответствующего участка.