Алешков Денис Сергеевич – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Техносферная и экологическая безопасность»
г. Омск
Denis S. Aleshkov – Cand. of Sci, Associate Professor, Technosphere and Environmental Safety Department
Omsk
Корчагин Павел Александрович – д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Подъемно-транспортные машины, механика и гидропривод»
г. Омск
Pavel A. Korchagin – Dr. of Sci., Professor, Lifting and Transport Machines, Mechanics and Hydraulic Drive Department
Omsk
Тетерина Ирина Алексеевна – канд. техн. наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела научно-исследовательского управления
г. Омск
Irina A. Teterina – Cand. of Sci, Senior Researcher of the Research Department
Omsk
Введение. Сложность и трудоемкость определения функциональных зависимостей между структурными элементами роторного снегоочистителя и разрабатываемым снежным массивом при проведении экспериментальных исследований на физической модели роторного снегоочистителя обуславливает необходимость разработки математических моделей, позволяющих максимально точно описывать процессы взаимодействия элементов роторного снегоочистителя со снежной массой.Методы и материалы. Математическая модель процесса транспортирования снежной массы в роторе, в которой снег представлен как сыпучая среда, включающая в себя совокупность отдельных частиц, разработана с применением метода дискретных элементов. При построении математической модели были решены задачи идентификации массовых и поверхностных сил, действующих в системе «ротор – снежная масса». Обоснованы принцип расположения группы частиц в межлопастном пространстве ротора снегоочистителя и выбора метода анализа математической модели.Результаты. Реализация на ЭВМ данной математической модели позволила получить численные значения сил нормальной реакции кожуха ротора в каждый момент времени, что позволяет разрабатывать новые и совершенствовать существующие конструктивные схемы, обоснованно осуществлять выбор конструктивных и технологических параметров ротора роторного снегоочистителя.Обсуждение и заключение. Предложенная математическая модель и уравнения движения, составленные на ее основе, позволяют однозначно определить значения всех действующих сил на снежную массу в процессе ее транспортирования в роторе роторного снегоочистителя. Рассматриваемая модель позволяет моделировать снежную массу в межлопастном пространстве более сложной конфигурации и совокупности частиц, имеющих нерегулярное распределение по размерам и взаимному положению.
Introduction. The complexity and laboriousness of determining the functional dependencies between the structural elements of a rotary snowplow and the developed snow mass when conducting experimental studies on a physical model of a rotary snowplow necessitates the development of mathematical models that make it possible to describe as accurately as possible the processes of interaction between the elements of a rotary snowplow and snow mass. The method of research. A mathematical model of the process of transporting snow mass in a rotor, in which snow is represented as a loose medium, including a set of individual particles, was developed using the method of discrete elements. When constructing a mathematical model, the problems of identifying mass and surface forces acting in the ‘rotor - snow mass’ system were solved. The principle of the location of a group of particles in the interblade space of the snowplow rotor and the choice of the method for analyzing the mathematical model are substantiated.Results. The implementation of this mathematical model on a computer made it possible to obtain the numerical values of the forces of the normal reaction of the rotor casing at each moment of time, which allows developing new and improving existing design schemes, reasonably choosing the design and technological parameters of the rotor of a snow blower.Discussion and conclusion. The proposed mathematical model and the equations of motion, compiled on its basis, make it possible to unambiguously determine the values of all forces acting on the snow mass during its transportation in the rotor of a rotary snowplow. The model under consideration makes it possible to simulate a snow mass in the interblade space of a more complex configuration and a set of particles that have an irregular distribution in size and relative position.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.