Математическая модель функционирования измельчающе-транспортной машины для производства топливной щепы на лесосеке с энергообеспечением от газогенераторного двигателя Стирлинга

Е.М. Онучин, П.Н. Анисимов
2017 №220 (2017)  
С целью повышения эффективности использования низкокачественной древесины топливного назначения предложено устройство измельчающетранспортной машины для производства сухой топливной щепы. Разработана математическая модель функционирования данной машины при производстве топливной щепы на лесосеке. Предложенное устройство имеет автономное энергообеспечение от газогенераторного двигателя Стирлинга на древесном топливе. Измельчающе-транспортная машина состоит из базовой машины с двигателем внешнего
more » ... сгорания и газогенератором, рубительного модуля с манипулятором и прицепа с накопительным контейнером-сушилкой щепы. Устройство выполняет функции подачи древесины, её измельчения в щепу, сушки щепы, перемещения по лесосеке и выгрузки произведенной щепы. Математическая модель измельчающе-транспортной машины построена с использованием принципа декомпозиции и состоит из расчётных блоков, связанных между собой. Основные расчётные блоки отражают связанные с работой машины динамические процессы и связанные с сушкой производимой щепы теплотехнические процессы. Вспомогательные расчетные блоки модели обобщенно описывают работу двигателя Стирлинга, газификатора щепы, рубительной установки и манипулятора, и взаимодействие со структурными элементами лесосеки. Математическая модель динамики машины разработана на базе уравнений Лагранжа второго рода. Расчетный блок, моделирующий работу двигателя внешнего сгорания, представляет собой систему дифференциальных уравнений адиабатического анализа термодинамического цикла Стирлинга. Для моделирования процессов сушки щепы в накопительном контейнере машины использованы данные экспериментальных исследований в виде регрессионных уравнений. Разработанная математическая модель функционирования измельчающе-транспортной машины позволяет производить вычислительные эксперименты, определять основные параметры и показатели эффективности её работы.
doi:10.21266/2079-4304.2017.221.258-270 fatcat:majxf22g3vf5thj5u7adujuk7q