Pankiv, V. R.

Паньків, Віталій Романович

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  302 УДК 631.331.85 В.Р. Паньків  Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна  АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ КОМБІНОВАНОГО ГВИНТОВОГО ТРАНСПОРТЕРА-ПОДРІБНЮВАЧА  V.R.Pankiv  ANALYTICAL STUDY OF THE PERFORMANCE OF THE COMBINED SCREW CONVEYOR-SHREDDER  Основними критеріями, які характеризують технологічно-економічну ефективність застосування будь-яких транспортних машин або механізмів, які переміщують або доставляють в заданий пункт матеріали, є продуктивність роботи транспортних машин, споживчі енергозатрати процесу транспортування (переміщення) матеріалів, надійність і стабільність виконання технологічного процесу, ресурс роботи тощо. Комбінований гвинтовий транспортер-подрібнювач (комбінований ГТП, рисунок) має свої власні специфічні технологічно-конструктивні елементи та процеси, які суттєво відрізняють його від базових традиційних гвинтових механізмів. Присутність одночасних технологічних операцій подрібнення та транспортування матеріалу (коренеплодів), або наявність ножів-подрібнювачів 8, які встановлено в міжвитковому просторі шнекового конвеєра 2 по гвинтовій лінії 7 вносить суттєві корективи в існуючі методики та методи розрахунку гвинтових механізмів. Обгрунтування раціональних параметрів комбінованого ГТП проведемо на основі аналітичного дослідження його пропускної здатності, або його продуктивності роботи mQ . При цьому основні конструктивно-кінематичні параметри робочих органів комбінованого ГТП та їх взаємозв’язок регламентований критеріями значень основних показників технологічно-експлуатаційної стабільності роботи шнекового конвеєра. Продуктивність роботи mQ  регламентується продуктивністю роботи шнекового конвеєра 3, яку позначимо через kQ . При цьому критерієм технологічності робочого процесу одночасного подрібнення та транспортування коренеплодів шнековим конвеєром буде умова за якої пропускна здатність, або продуктивність роботи kQ  шнекового конвеєра повинна бути не меншою (більшою або рівною) за подачу коренеплодів kW  за певний проміжок часу t . На основі цього можна записати нерівність, яка характеризує технологічність одночасного подрібнення та транспортування коренеплодів шнековим конвеєром комбінованого ГТП, або його умову раціонального функціонування  dt/dWdt/dM kk ≥ , або kk WQ ≥ ,                                               (1) де dt/dM k  – маса вивантажених подрібнених коренеплодів через вивантажувальний канал комбінованого ГТП за час t , кг; dt/dWk  – загальна маса (подача) завантажених Рисунок. Схема комбінованого Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 17-18 листопада 2016.  303 коренеплодів через завантажувальний канал (бункер) комбінованого ГТП за час t , кг;          kQ  – продуктивність роботи шнекового конвеєра комбінованого ГТП, кг/с; kW  – секундна подача коренеплодів, які завантажуються через бункер ГТП, кг/с. Функціональний взаємозв’язок між розмірними параметрами завантажувального каналу або бункера 1 та конструктивно-кінематичними параметрами комбінованого ГТП, визначимо на основі теоретичного аналізу загальної маси (подачі) завантажених коренеплодів dt/dWk  через бункер, пропускної здатності бункера dt/dWb  (кг), необхідної розрахункової пропускної здатності dt/dQk  шнекового конвеєра за час t . У зв’язку з цим умову (1) запишемо у вигляді dt/dWdt/dWdt/dQ kbk ≥≥ .                                                     (2) Відомо, що пропускна здатність бункера bW  (кг/с) визначається за формулою mkouovbfgR,SSVW23ρλρ == ,                                                   (3) де kuv gR,V 23λ=  – швидкість витікання вантажу з отвору бункера, м/с; uλ  – коефіцієнт опору вантажу; kR  – зведений критичний радіус отвору, м; ρ  – об’ємна маса вантажу, кг/м3; oS  – площа отвору витікання вантажу вихідного каналу бункера, м2; g  – прискорення вільного падіння, м/с2; mf  – коефіцієнт внутрішнього тертя.  Після підстановки складових у (3) одержано ( )( )( ) ( )dtdsindhgd,addtsindhhd,gd,ad,dWzkzzzzkukzzzzzzkub1211212111121226125061250απρλαπρλ+′−==++′−=.                                 (4) де zd1  – зведений діаметр верхнього отвору вихідної горловини бункера, м; a′  – середній поперечний розмір коренеплодів, м. Продуктивність шнекового конвеєра kQ  (кг/с) визнається за загальною формулою продуктивності машин неперервної дії, або nnvk VFQ αψρµ= ,                                                             (5) де vF  – площа поперечного перерізу потоку вантажу, м2; nµ  – коефіцієнт подачі шнека;     αψ  – коефіцієнт кута нахилу шнекового конвеєра до горизонту; nV  – середня швидкість переміщення (транспортування) вантажу в напрямку вихідної частини шнекового конвеєра, м/с.  Підставивши значення складових у формулу (5) одержимо залежність для визначення необхідної розрахункової пропускної здатності dt/dQk  шнекового конвеєра за час t  ( )( )( )[ ]( )( )( ) ( )[ ]( )[ ]dtcosnTTnddD,cosbtgcosdDbannnTTnDdDzdDdtdkTT,dQnmmknnnnmknzkmkcmkkvikk−∆+−+−−+××−+−∆+−Ω+−××∆+= −γγαδγπδθπδϕψπρ α12502112412125012112221.            (6) 

Analytical study of the performance of the combined screw conveyor-shredder

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/18827/2/ConfATMT_2016vI_Pankiv_V_R-Analytical_study_of_the_302-303.pdf

Analytical study of the performance of the combined screw conveyor-shredder

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University