ВЕСТНИК РЯЗАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. П. А. КОСТЫЧЕВА

Проблема и цель. Цель работы проведение численных исследований вибрационных колебаний ленты транспортера при перемещении картофеля с комьями плодородного слоя. Задачами исследования являются: разработка математического алгоритма движения ленты транспортера, создание программного обеспечения для проведения компьютерных экспериментов и анализ полученных данных.

Методология. Базируется на методах численного моделирования вибрационных процессов движения ленты транспортера при перемещении картофеля. В качестве объекта исследования был выбран транспортер и его работа при перемещении груза с изменяющейся массой. При численном решении дифференциального уравнения затухающих колебаний второго порядка был применен явный метод Рунге-Кутта четвертого порядка. Графическая обработка результатов моделирования осуществлялась с помощью программы MathCad.

Результаты. В результате численного исследования было установлено, что на участке между валиками транспортера лента под воздействием переносимого неравномерно распределенного веса совершает колебания только с тремя полуволнами. Одна положительная полуволна и две отрицательные. Максимальная частота колебаний ленты при грузе 90-120 кг/м2, массе пруткового полотна 20 кг/м2 и расстоянии между валиками 1,242,1 м не может превышать 10 Гц.

Заключение Результаты исследования позволили расширить представления о работе транспортера при переносе клубней картофеля, определить возможные формы транспортировочной ленты при переносе груза с изменяющейся массой и определить диапазон частот, в котором возможны резонансные явления.

Проблема и цель. Целью настоящего исследования было изучение посредством численного моделирования с последующим математическим анализом работы водовода овоидального профиля, а именно перемещения основания водовода при расположении его в однородном грунте большим радиусом вверх или вниз для повышения эффективности работы.

Методология. Исследование сложного процесса осуществлено в два этапа. На первом этапе был осуществлен эксперимент посредством численного моделирования с использованием современного сертифицированного программного продукта (Midas gTx NX), позволившего замоделировать процесс и получить перемещения в основании водовода и точки экстремумов при перемещении, в результате чего получена база данных в виде матрицы. На втором этапе полученный массив экспериментальных данных по перемещениям, зависящий от выделенных значимых факторов, был подвергнут цифровому анализу.

Результаты. В результате исследования, направленного на повышение эффективности водопроводящих сооружений, был осуществлен анализ полученных математических моделей по исследуемому процессу, который позволил констатировать, что перемещение основания водовода овоидального поперечного сечения Sвод (м) с большим радиусом внизу изменяется от 0,047 и до 0,053 м, тогда как перемещение основания водовода овоидального поперечного сечения Sвод м с большим радиусом вверху изменяется от 0,049 и до 0,056 м.

Заключение. Результаты исследования позволили расширить спектр основных оцениваемых показателей. Было установлено, что при постоянной высоте грунта над водоводом в 0,5; 0,85 и 1,2 м связь между перемещением основания водовода Sвод и усилием на грунт от оси автомобиля линейная, и во всем диапазоне изменения усилий на грунт от оси автомобиля от 5 и до 40 т величина перемещения основания возрастает от 0,0462 м и до 0,0536 м при расположении овоида большого радиуса вниз и от 0,0484 м и до 0,0566 м при расположении овоида большим радиусом вверх.

Проблема и цель. Разработка доступных энергоэффективных систем, обеспечивающих качественную контролируемую сушку сельскохозяйственной продукции для улучшения качества ее послеуборочной обработки, является актуальной задачей. Целью данного исследования выбран анализ возможности определения оптимальной конструкции индукционного нагревателя для воздуха на основе его виртуального моделирования.

Методология. Для моделирования тепломассопереноса в потоке воздуха, обтекающего индукционно нагреваемые электропроводящие ферромагнитные детали конструкции, применялся программный комплекс COMSOL Multiphysics, позволяющий решать системы дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов. Для анализа использовалась цилиндрически симметричная модель в виде проточной трубы, внутри которой размещены две синфазно включенные плоские индукционные катушки и дополнительные ферромагнитные нагреватели.

Результаты. Проведен анализ влияния ферромагнитных элементов конструкции на распределение магнитного поля в рабочей области устройства. Исследовано распределение температуры в рабочей области индукционного нагревателя для объемных расходов воздуха от 75 л/мин до 1200 л/мин и подводимой к индуктору мощности от 0,5 кВт до 2 кВт. Показано, что оптимальный режим тепломассопереноса с максимальной эффективностью нагрева воздуха для данной модели соответствует диапазону расхода воздуха от 300 л/мин до 400 л/мин.

Заключение. Результаты исследования позволили сделать вывод о целесообразности использования численного моделирования виртуальных установок для индукционного нагрева воздуха при поиске оптимальных конструкций и режимов разрабатываемых устройств.