Перевод названия: MODELLING OF THE FORM OF THE CAM ENSURING OPTIMUM FUNCTIONING OF THE SOWING DEVICE OF VIBRATION TYPE
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2017
Ключевые слова: гранулированная среда, сплайн-интерполяция, численное моделирова-ние, granulated environment, spline in-terpolation, numerical modeling
Аннотация: При высыпании гранул появляются эф-фекты, вызванные дискретностью среды, ее неоднородностью, нелинейным характером взаимодействия гранул, их переупаковкой, возникновением зон разрыхления и уплотне-ния. Ранее были получены результаты приме-нения имитационного моделирования для ис-следования поведения гранулированной среды в вибрируюПоказать полностьющих сосудах. Подход оказался до-статочно эффективным и позволил в даль-нейшем решить ряд прикладных задач по со-вершенствованию конструкции универсально-го высевающего устройства, основанного на вибрации лотка с семенами. Основным кри-терием эффективности решения сформули-рованных задач является равномерность вы- сева семян через отверстия дна. Оптимиза-ция процесса велась в двух направлениях. Оп-тимизировались геометрические параметры конструкции - ширина лотка, высота запол-нения семенами, расположение высевающих отверстий в дне и т.д. Проводилась оптими-зация механических параметров - амплитуды и частоты колебаний лотка. Единственное, что оставалось неизменным, было то, что лоток совершал гармонические колебания. В работе сделана попытка оптимизировать работу вибрационного высевающего аппарата в зависимости от формы поверхности кулач-ка, т.е. от режима горизонтальных колебаний лотка. Модель движения гранулированной сре-ды в качестве сил взаимодействия предпола-гает упругие силы контактного взаимодей-ствия между соседними частицами, силы тре-ния между соседними гранулами, стенками и дном и вязкие силы, введенные по аналогии с жидкими средами. Эти вязкие силы достаточ-но реальны и характеризуют влажность рас-сматриваемого объема. В модели вязкие силы необходимо вводить для корректного числен-ного решения задачи. Так как задача Коши, возникающая в данном случае, является до-статочно жесткой - собственные числа опе-ратора перехода чисто мнимые. В этом слу-чае даже энергетически согласованная схема Рунге-Кутта второго порядка, используемая в работе, недостаточно обеспечивает числен-ное решение искусственной, вычислительной вязкостью. Поэтому введение физической, релеевской вязкости хорошо стабилизирует численное решение. Разумный компромисс находится только при множественном вычис-лительном эксперименте. At the rash of granules there are effects caused by discretization of the environment, its heteroge-neity, nonlinear nature of interaction of granules, their repacking, the emergence of zones of loosen-ing and consolidation. Earlier results of application of imitating modeling for research of behavior of the granulated environment in vibrating vessels were received. The Approach was rather effective and allowed to solve further a number of applied prob-lems of improvement of the design of universal sowing device based on vibration of the tray with seeds. The main criterion of the efficiency of the solution of formulated tasks is uniformity of seeding of seeds through bottom openings. The optimiza-tion of the process was conducted in two directions. Geometrical parameters of the design, i.e. the tray width, the height of filling with seeds, the arrange-ment of the sowing openings in day, etc. were op-timized. The optimization of mechanical parame-ters, i.e. amplitudes and frequencies of fluctuations of the tray was performed. The only thing remaining invariable was the tray making harmonic oscilla-tions. In the study the attempt to optimize the oper-ation of vibration sowing device depending on the cam surface form, i.e. from the mode of horizontal fluctuations of the tray was made. The model of the movement of the granulated environment as forces of interaction assumes elastic forces of contact in-teraction between neighboring particles, friction forces between the neighboring granules, walls and the bottom and the viscous forces entered by anal-ogy with liquid environments. These viscous forces are rather real and characterize the humidity of considered volume. Viscous forces need to be en-tered into the models for the correct numerical solu-tion of the task. As Cauchy's task arising in this case is rather rigid, i.e. own numbers of the opera-tor of transition are purely imaginary. In this case the even energetically coordinated Runge-Kutt's scheme of the second order used in the study pro-vides the numerical decision with artificial, compu-ting viscosity insufficiently. Therefore the introduc-tion of physical, Rayleigh viscosity stabilizes the numerical decision well. Reasonable compromise is reached only at multiple computing experiment.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 97-102
ISSN журнала: 18194036
Место издания: Красноярск
Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет"