Теоретическое исследование движения материальных частиц в центробежных аппаратах из криволинейными лопатками и переменным углом их подъема
При проектировании центробежных рассеивающих аппаратов минеральных удобрений достаточно важно найти параметры и режимы работы этих машин, которые бы давали лучший эффект при рассеянии удобрений. Важную роль в этом играют лопатки, которые обеспечивают нужную траекторию и скорость частицы в относительном движении. На сегодняшний момент достаточно изучена в теоретическом плане работа рассеивающих аппаратов с прямолинейными лопатками. Исследование влияния формы криволинейной лопатки на кинематические параметры движения частицы может быть полезным при проектировании соответствующих рабочих органов. Такие лопатки (как прямолинейные, так и криволинейные) крепятся ортогонально к диску и обеспечивают движение частицы по нему в горизонтальной плоскости. В момент схода частицы с диска вектор ее абсолютной скорости параллелен плоскости диска. Однако рассеяние частиц происходит эффективнее, когда они при сходе с рабочего органа летят вверх под определенным углом к плоскости диска. Такое рассеяние обеспечивают центробежные конусные рассеивающие органы, в которых прямолинейные лопатки закреплены под определенным углом к плоскости диска. С теоретической точки зрения представляется интересным исследование движения частицы по криволинейной лопатке, когда угол подъема частицы возрастает от нуля до заданной величины в момент восхождения с лопатки. Исходя из этого, в статье выведено обобщенные дифференциальные уравнения движения частицы в центробежных аппаратах вдоль криволинейной лопатки с изменяемым углом подъема. Также сделан сравнительный анализ кинематических параметров движения для прямолинейных и криволинейных лопаток, из которого следует, что замена прямолинейных лопаток на криволинейные позволяет достичь одинакового эффекта (абсолютной скорости частицы в момент восхождения с лопатки). При неограниченной длине лопатки в виде дуги окружности частица совершает колебательное движение по ней вверх-вниз с затуханием до полной остановки при наличии трения и продолжаются бесконечно при отсутствии трения.