Studju tal-Kinematiċa ta’ Frakkarijiet tal-Ġebel Idruliċi

4.1 Karatteristiċi Kiniematiċi u Koeffiċjent Karatteristiku α

Dan is-sezzjoni bbażikament tistudja n-natura ġeometrika u l-karatteristiċi tal-moviment tal-pistun tal-brikker idrauliku tal-blat, sabiex il-moviment tal-pistun isir iktar razzjonali u jseħħ skont il-mudell ta’ moviment li nispeċifikaw, b’hekk tikseb ir-riżultati ta’ moviment aħjar.

Biex istudja l-kiniematika tal-pistun tal-brikker idrauliku tal-blat, jeżistu żewġ kondizzjonijiet li jridu jinżlu b’mod ċar:

(1) Il-veloċità tal-pistun meta jiffranka fit-tajjeb tal-ħaġra trid tkun ġurata li tirraba għall-veloċità massima speċifikata v _m . B’termini oħra, meta nistudjaw il-kiniematika, v _m hi kostanti; indipendentement mill-mudell ta’ moviment li jsegwi l-pistun, il-veloċità tiegħu meta jiffranka fit-tajjeb tal-ħaġra trid tkun il-veloċità massima speċifikata v _m . Biss b’dan il-mod il-brikker idrauliku tal-blat jista’ jilħaq l-enerġija ta’ impatt meħtieġa W _H .

(2) Il-ċiklu ta’ moviment tal-pistun T huwa wkoll kostanti, b’hekk jiżda l-frekwenza ta’ impatt f _H tal-brikker idrauliku tal-blat.

Il-Fig. 4-1 turi d-diagramma tal-veloċità ta’ ħaża linejarizzata. Il-punt M għandu l-koordinati ( v _m , 0); il-punt E għandu l-koordinati (0, T ); il-punt N għandu l-koordinati (− v _m , T ). Il-punti M u E jifformaw it-triangular △MOE fis-sistema tal-koordinati, li ż-żewġ ħitan tagħmel angolu rettu tagħmel rispettivament il-veloċità massima ta’ ħaża lejn il-punt ta’ impatt u l-ciklu ta’ ħaża v –t . Iżda kwalunkwe punt T . Iżda jitħaddu kwalunkwe punt P (v _mo , T ₂^′) fuq il-linja Jien , u b’konnessjoni bejn PO u PN, imbagħad PN tintersekta l- t -ass bil- K . Il-punt K fuq l-ass tal-ħin jiqssem il-ċiklu ta’ borma tal-mużżul T f’żewġ partijiet: T ₁u T ₂. Ċar T ₁ + T ₂ = T , li jifformaw żewġ triangoli △OPK u △ENK.

Huwa faċili li turi li l-erja ta’ dawn iż-żewġ triangoli hija ugwali, jiżda △OPK = △ENK, li jippermetti li v _mo T ₂/ 2 = v _m T ₁/ 2. Ħaġa ċara, fil- v –t diagramma, l-erja imdawra minn △OPK hija l-biżża tar-ritornu tal-pistun, u l-erja imdawra minn △ENK hija l-biżża tal-qawwa tal-pistun. Il-biżża tal-qawwa hija ugwali għall-biżża tar-ritornu — din hija fakta mogħtija. B’mod ieħor, il-kurva O –P –K trrappreżenta t-tibdil fis-soltu tal-pistun matul il-biżża tar-ritornu; il-kurva K –N –E trrappreżenta t-tibdil fis-soltu tal-pistun matul il-biżża tal-qawwa.

Kurva O –P –K –N –E trrappreżenta t-tibdil fis-soltu tal-pistun matul id-daur tal-moviment T . Il-pistun ibda l-biżża tar-ritornu mill-punt ta’ impatt O fejn ikkontatt mal-bidu tat-talba, u jibda jikseb ħaġa minn v = 0 sal-punt P — it-tibdil tal-valv (meta s-soltu tal-pistun jilħaq is-soltu massimu tal-biżża tar-ritornu v _mo ) — il-pistun ibda jinżel, u s-soltu tiegħu jinżel gradwalment sa v = 0, li jilħqu l-biża' ta’ fuq (it-tmiem tat-taħżiż tar-ritorn). Imbagħad il-pistun ibda t-taħżiż tal-qawwa; meta t-taħżiż iżda għall-veloċità v = v _m , jiffranka eżatt it-tajl tal-ħażżan, u l-veloċità tinqas immedjatament għal ħaġa ( v = 0), u l-pistun jirreżu l-bidu tat-taħżiż tiegħu, li jikkumpla ċiklu wieħed.

Trid tintużz il-fatt li meta l-veloċità massima u l-ċiklu tal-pistun tal-brokkar tal-blat idrauliku huma biss fissati, il-veloċità massima tat-taħżiż tar-ritorn v _mo trid tkun fuq il- M –E linja assistenti, jiżda fil-punt P . Nista’ nimmajnare li hemm infinitament ħafna punti P fuq il-linja M –E , li ifisser infinitament ħafna veloċitajiet massimi tat-taħżiż tar-ritorn v _mo , jiżda infinitament ħafna kurbi ta’ ċiklu tal-moviment tal-pistun — il-pistun għandu infinitament ħafna mudelli ta’ moviment li jista’ jikkarrija. Naturalment irridu nagħżlu l-mudell ottimali ta’ moviment. Din hija l-problema tad-disinn tal-ottimizzazzjoni li se tintużza f’kapitoli li jmiss.

Esame iżda ħażin tal-mudell ta’ ħruġ tas-silindru jista’ jiġi ffatt bil-analisi ta’ Fig. 4-1. Biex jagħmel dan, minn △MOE ∞ △PFE niksbu:

v _m / v _mo = T \/ ( T ₁ + T ₂^″) (4.1)

Minn △PFK ∞ △ENK:

v _m / v _mo = T ₁ / T ₂^″                                                                   (4.2)

Għall-biżżejjed:

T \/ ( T ₁ + T ₂^″) = T ₁ / T ₂^″                                                           (4.3)

Wara rriżżarraġġar:

T ₁ / T = v _mo \/ ( v _m + v _mo ) (4.4)

Mis-Segwa. (4.1) jista’ jiddaħħal b’mod ċar: mogħtija l-biċċa ċiklu ta’ ħruġ tas-silindru u l-veloċità massima T , il-mudelli differenti ta’ ħruġ jkollhom kurbi differenti ta’ varjazzjoni tal-veloċità; il-karatteristika li tiddistingwiha hija espressa b’valuri differenti tal-veloċità massima tar-ritorn v _m u l-ħin tat-taħdita tal-qawwa v _mo . Għalhekk, dawn it-tnejn il-parametri jżidu l-proprjetà li jkollhom biex jiddeskrivu l-karatteristiċi tal-ħruġ ta’ breaker idrauliku speċifiku tal-blat. T ₁. Għalkemm hekk, dawn it-tnejn parametri jġibbuh il-proprjetà li jkarakterizzaw il-moviment speċifiku ta’ breaker idrauliku tal-blat.

Imma l-obiettiv tagħmel ma jistax jitqannew biss għall-brikker idrauliku speċifiku wieħed; irridu nimxu iktar ‘il bogħod u nsibu indiċi karatteristiku iktar astratt li japplika għal brikker idrauliku kollu tal-ġebel. Dan l-indiċi karatteristiku astratt japplika għal brikker idrauliku kollu tal-ġebel (mekkaniżmi ta’ impatt idrauliku) u jwassal il-karatteristiċi tal-moviment tagħmel u l-prestazzjoni operattiva.

Fil-Formula (4.1), ejja ngħmlu:

α = T ₁ / T                                                                                    

Allura l-ħin tal-pulsa tal-potenza huwa:

T ₁ = αT                                                                                (4.5)

Bis-sostituzzjoni fil-Formula (4.4):

α = v _mo \/ ( v _m + v _mo ) (4.6)

Bikkombinazzjoni ta’ Fig. 4-1 u l-Formuli (4.5) u (4.6), huwa faċli li nara li α huwa rapport u varjabbli — mingħajr unitajiet. Għal brikker idrauliku tal-ġebel b’rekwiżiti ta’ prestazzjoni fissi, T huwa kostanti, iddeterminat mis-sħana f _H . Allura α biss itibda b’bidla ta’ T ₁, mentri T ₁tibda b’pożizzjoni ta’ punt P . Iktar ħażin il-punt P huwa għall-punt M , iktar kbir T ₁huwa u iktar kbir α huwa għall-punt P huwa għall-punt E , iktar żgħir T ₁huwa u iktar żgħir α huwa. L-istess konkluzjoni tista’ tintlaqa’ mis-Suġġetta (4.3). F’equazzjoni v _mo huwa varjabbli waqt li v _m huwa kostanti ddeterminat mis-seħħa tal-impatto. Għall-biżżeft α jitbaddel b'suq il- v _mo , mentri v _mo jitbaddel b’pożizzjoni tan-nuqta P . Iktar ħażin il-punt P huwa għall-punt M , iktar kbir v _mo huwa u iktar kbir α hija, u b’mod invers.

Għall-biżżeft, il-fahm li jmiss ġie mneħħi: minħabba li l- v _m u T huma fissi, il-magnituda ta’ v _mo tista’ speċifikament tirrappreżenta l-karatteristiċi tal-moviment tal-pistun, filwaqt li α bħala varjabbli irrappreżenta abstrattament il-karatteristiċi tal-moviment tat-tutti l-pistuni tal-frakkar tal-blat iżda b’ħajt idroliku. Għal din ir-raġuni, niddifinu α bħala l-koeffiċjent tal-karatteristiċi kinematiku tal-frakkar tal-blat iżda b’ħajt idroliku. Għal ċerti reqwiziti ta’ ottimizzazzjoni fuq frakkar tal-blat iżda b’ħajt idroliku, α għandu jkollu valur ottimali korrispondenti α _u .