Вопрос №34. Способы повышения дальности отбрасывания снега.

Дальность отбрасывания снега ротором является важным показате­лем работы снегоочистителя, в ряде случаев существенно влияющим на технологичность применения машины и ее эксплуатационную производи­тельность, учитывающую число параллельных проходов машины. В оп­тимальном варианте снег должен сразу отбрасываться за пределы очища­емой дороги или взлетно-посадочной полосы аэродрома без промежуточ­ных перевалок. Для малых снегоочистителей с дальностью отбрасыва­ния l < 8 м и малой начальной скоростью выброса снега v < 8—10 м/с возможно использование формулы для расчета дальности отбрасывания (м) без учета аэродинамического сопротивления:

где v - начальная скорость выброса снега, м/с; θ - начальный угол вы­броса снега относительно горизонта; g - ускорение свободного падения; Н₀— высота точки схода центра масс призмы снега с лопасти ротора относительно поверхности падения снега, м.

Для дорожных роторных снегоочистителей с дальностью отбрасыва­ния снега l ≤ 25—30 м и q = 45° используют упрощенную эмпирическую зависимость, учитывающую аэродинамическое сопротивление:

где ρ_сн - плотность снега, кг/м³; К_н - коэффициент наполнения ротора снегом.

Наиболее универсальной является формула, полученная на основе анализа внешней баллистики дисперсного тела, отброшенного под уг­лом θ к горизонту при действии аэродинамического сопротивления:

где R_ф - среднестатистический радиус фрагмента снега, для наиболее вероятных условий работы снегоочистителя при ρ_сн = 250-450 кг/м³ R_ф= 0,015-0,035 м (большим значениям ρ_снсоответствуют меньшие зна­чения радиуса R_ф); с - аэродинамический коэффициент, для шарообраз­ной в среднем формы фрагментов снега с = 0,23; ρ_в — плотность возду­ха, ρ_в = 1,2 кг/м³; К_v - скоростной коэффициент,

.

Следует отметить, что скорость v выброса снега из метательного ап­парата снегоочистителя не всегда тождественна окружной скорости ро­тора v_р и может отличаться от нее на 5—10 % и более, в зависимости от геометрических параметров метательного аппарата, физико-механичес­ких характеристик снега, а также вектора начальной скорости входа снега в метательный аппарат. Снижение скорости выброса v по сравнению со скоростью v_р особенно заметно у снегоочистителей совмещенного дей­ствия и в этом случае может составлять 50 %, вследствие резкого пово­рота отбрасываемого потока снега в направляющем аппарате (рис. 1).

Рис. 27. Зависимость дальности от­брасывания снега от окружной скоро­сти ротора: 1,2— теоретические, без учета аэродинами­ческого сопротивления (кривая 1) и с уче­том его (кривая 2) (ρ_сн = 300 кг/м', R_ф = 0,03 м); 3, 4, 5, 6 — экспериментальные соответ­ственно для фрезерно-роторного, шнекоро-торного, роторно-торцового и фрезерного совмещенного действий

На дальность отбрасывания снега существенно влияет ветер. Отбра­сывать снег следует преимущественно по направлению ветра, отбрасы­вать снег против ветра можно только при его скорости не более 5 м/с, иначе использование роторных снегоочистителей неэффективно. Дальность отбрасывания (м) с учетом скорости ветра определя­ется эмпирической зависимостью

l_e=l(1 ± 0,1 v_в),

где v_в - скорость ветра, м/с.

Увеличение дальности отбрасывания при использовании попутного поддува воздуха в метательном аппарате для снижения аэродинамичес­кого сопротивления на начальном участке траектории полета снега так­же можно определить по эмпирической зависимости

где v_под - скорость воздушного потока при попутном поддуве, v_под ≈ 100 м/с.