国家蔬菜生产示范基地科技专项经费和湖南省长沙市科委资助
项目
①高英 武,副教授 ,长沙市芙 蓉区 湖南农业 大学工 程技术 学
院 , 410128
2. 1 运动分析
影响蔬菜振动清洗运动的主要工作参数有: 曲
柄的角速度k、滑块的振幅 L。为使问题简化 ,我们把
蔬菜装在菜篮里看作一个整体 ,其
运动方程 s = L ( 1 - co skt)
速度方程 v = Lksinkt
加速度方程 a = Lk
2 coskt
可见 ,当 kt=
2n + 1
2 c (n = 0、 1、 2、 3… ) 时 , vmax = Lk;
当 kt= nc(n = 0、 1、 2、 3… ) 时 , a
max = Lk2 2. 2 受力分析
蔬菜上的粘着物所受的横向力有粘着力 S、惯
性力 G、水的阻力 F。须使惯性力 G 与水的阻力 F 之
矢量和较大值大于粘着物的粘着力 S 时 ,粘着物才
能从蔬菜上被洗脱。试验表明 ,当物体在液体中运动
速度不大时 ,液体的阻力与物体运动速度成正比 ,即
F = _ v,_ 为与液体性质及物体形状有关的系数。为
求 F 与 G 之和的较大值
令 r= F + G = _ v+ ma = _ Lksinkt+ mL k
2 coskt
dr
dt = _ Lk
2 coskt- m Lk
3 sinkt= 0
tgkt=
_
m k
r
max = _ Lk
_
m
2k
2 + _
2 + mL k
2 mk
m
2k
2 + _
2 =
_
2 Lk+ m
2 Lk
3 m
2k
2 + _
2 k、 L 取得越大 , r
max 就越大 ,粘着在蔬菜上的污
物越容易洗脱。 振动清洗过程中蔬菜的受力是十分复杂的 ,有
相互间的摩擦、碰撞、水的阻力、切向力、惯性力等。 而运动的阻力和惯性力与流体运动状态、蔬菜的运
动状态、蔬菜的表面形状、体积、密度等诸多因素有
型 ,分析菜篮处于平衡位置时的绕流阻力
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Q
文丘里管 7、压力计 8等组成供水部分 ,振动
器 10、喷淋罩 11、分配水管 12、喷嘴 13、振动床 14
1.无级变速器 2.往复振动发生器 3.可调式曲柄滑块
4.振动床 5.轴承 6.清洗池 7.装菜篮
图 1 蔬菜清洗机振动清洗部分结构图
Fig. 1 Structure o f v ibratio n cleaning section of w asher
ig. 2 Structure o f spr aying sec tio n o f washer
Fig. 3 The diag ram o f the ro unded-fluid
resistance ca lcula tio n
当然 ,由于物体作变速运动 ,实际流场为一非恒
定流场。为了简便 ,借用恒定流动的理想流体的动量
积分方程式 ,此为二维均匀流动 , 流速度 v1均布 ,物
体后形成尾流旋涡区 ,使受扰动而流速减小的范围
向后扩展 , 在离开物体相当远的前后取控制面
1 - 1、 2- 2,通过控制面 2- 2的流速分布测定 ,取
图示控制体 ,由动量积分方程式 ( 1) ∫vdx dv -∫s pcos( x , n ) ds -∫sdun ux ds= 0
∫vdydv -∫sp co s(y , n) ds -∫sdu
n u
y ds = 0
( 1)
式中 d —— 流体密度; x、 y—— 单位体积质量力
在 X、 Y轴的投影; n—— 控制面上元面积 ds的外法 线 方 向; dun ds—— 质 量 流 量; dun ds. ux ,dun ds. uy—— 相应坐标的动量流量 ; p ds—— 控制面上的
压力; p dsco s( x , n) , p dsco s( y, n )—— 压力在相 应
坐标方向的分量。 对控制体内的流体计算质量平衡。 流入 1 - 1的质量为
d∫A v1 dA = dv1 A
式中 A—— 菜篮横断面积。 流出 2 - 2的质量为
d∫
A v
2 dA
两者不等 ,说明有质量从前后两侧面 (与纸面平行 )
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