Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Systems Methods Technologies. P.V. Byrdin et al. Theoretical and experimental studies … 2017 № 4 (36) p. 134-138 136 ду конусообразным диском 9 и неподвижной крыш - кой 7 , под действием центробежных и гравитацион - ных сил продвигается по конусу вращающегося диска 9 и подвергается воздействию металлических высту - пов 8 и 10 , что приводит к полному разрушению скорлупы . После этого под действием центробежной силы орех и очищенная скорлупа попадают на на - правляющую 14 и высыпаются из корпуса 1 через вы - пускной патрубок 15 . Положительный результат действия предлагаемого устройства заключается в повышении качества очистки орехов за счет нарушения целостности их скорлупы [17–18]. Методика исследований . Составим схему сил , действующих на орех при взаимодействии с механиз - мом разрушения ( рис . 3) [19–20]. Рис . 3. Схема сил , действующих на скорлупу ореха при взаи - модействии с механизмом разрушения : Р — сила раскалыва - ния ; N — сила со стороны скорлупы ; F — сила трения ; Рн — сила разрушения связей скорлупы ; — угол заострения клина Согласно схеме , представленной на рис .3, составим уравнение действия сил по оси Х : ∑ ܨ ௫ ൌ 0; ܲ ௠௔௫ െ 2 · ܨ cosሺ0,5 ߙ ሻ െ 2ܰ · sinሺ0,5 ߙ ሻ ൌ 0 (1) Разрушение связей скорлупы по плоскости раска - лывания происходит под действием сил ܲ н , направлен - ных перпендикулярно этой плоскости . Составим урав - нение действия сил по оси Y: ෍ ܨ ௬ ൌ 0; ܲ н െ ܰ · cosሺ0,5 α ሻ ൅ · ܨ sinሺ0,5 α ሻ ൌ 0 (2) Решая совместно эти два уравнения и принимая ܨ ൌ μ ܰ ( где μ — коэффициент трения щек ножа о скорлупу ), получаем : ܲ ௠௔௫ ൌ 2ܲ н · ሾµ ൅ tgሺ0,5αሻሿ ሾ1 െ µ · tgሺ0,5αሻሿ . (3) Величину ܲ н определяют по формуле ܲ н ൌ ݇ · ܾ · ݄, следовательно : ܲ ௠௔௫ ൌ 2 · ݇ · ܾ · ݄ · ሾµ ൅ tgሺ0,5αሻሿ ሾ1 െ µ · tgሺ0,5αሻሿ . (4) где k — удельное сопротивление раскалыванию , Н / м 2 ; b и h — соответственно длина и толщина раскалывае - мой части скорлупы кедрового ореха , м . С целью определения необходимого максимального усилия для раскалывания были проведены с помощью микрометра «211221» лабораторные исследования по определению толщины скорлупы кедрового ореха . Принципиальная схема лабораторных исследований представлена на рис .4. Рис . 4. Принципиальная схема экспериментальных исследо - ваний : 1 — микрометр ; 2 — скорлупа кедрового ореха В процессе эксперимента в микрометр 1 поочередно помещалась часть скорлупы кедрового ореха , после чего проводились замеры ее толщины . Значения с мик - рометра фиксировались , затемэксперимент повторялся . В конце эксперимента ручным подсчетом значений толщины скорлупы была выявлена генеральная сово - купность ( рис . 5), которая в дальнейшем была исследо - вана на определение характера распределения . Рис . 5. Статистический ряд значений толщины скорлупы кедрового ореха На основании полученных данных был построен график плотности распределения значений толщины скорлупы ( рис .6).