Про ударну взаємодію падаючої зернівки кукурудзи на бетонне дно силосу

Анотація

В статті наведена методика визначення ударної взаємодії зернівки кукурудзи при її падінні на масивну бетонну основу. Відомо, що на початковій стадії завантаження висотних силосних споруд сипким зерновим матеріалом падаючі зернівки ударяючись об бетонне дно силосів можуть травмуватися або повністю руйнуватися. При цьому ушкоджене зерно, котре буде знаходитись в нижній частині силосу починає інтенсивно дихати, що в свою чергу приводить до самозігрівання насипу з подальшою можливістю утворення монолітів. Це в свою чергу ускладнює процес вивантаження. Для визначення потенціальної енергії при імпульсній взаємодії окремих зернівок кукурудзи було використане рівняння енергетичного балансу. За допомогою якого теоретично встановлено, що потенціальна енергія зернівки кукурудзи залежить від її маси і швидкості падіння. На основі проведених експериментальних досліджень виявлено, що при падінні із значних висот зернівок кукурудзи одного і того ж сорту з однаковими фізико-механічними властивостями потенціальна енергія збільшується по лінійній залежності, тобто вона збільшується із збільшенням висоти падіння. Дослідженнями виявлено, що при ударі зернівки об нерухому основу виникають ударні хвилі, які інтенсивно розповсюджуються по всьому тілі зернівки. Швидкість розповсюдження хвиль при ударній взаємодії зернівки кукурудзи із нерухомою основою залежить від маси зернівки і висоти падіння. Так при скиданні зернівок кукурудзи з висоти 30 метрів швидкість розповсюдження ударних хвиль становить 110 м/с, при цьому загальна тривалість удару не перевищує 0,00016 секунд. На основі проведених досліджень по падінню зернівок кукурудзи з різних висот на нерухому основу була отримана залежність висоти відскоку зернівки від висоти падіння. Це дало можливість визначити коефіцієнт відновлення для зерна кукурудзи. Він становить кв = 0,455. Отримані дослідні дані про ударну взаємодію зернівок кукурудзи об масивне бетонне дно вказують на те, що для обережного без травмування завантаження силосів зерном необхідно в їх середині встановлювати спеціальні гальмівні завантажувальні пристрої.