Обґрунтування конструкцій і параметрів робочих органів шнекових транспортерів зерна

Abstract

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності гвинтових конвеєрів для транспортування зернових матеріалів при зменшенні їх травмування шляхом рівномірного збільшення міжвиткового простору в напрямку руху зернового матеріалу та модернізації кожухів, змінюючи форму їх поперечного січення та надаючи їм можливість обертового руху, а також шляхом синтезу гвинтових конвеєрів на основі мінімізації енерговитрат транспортування зернових матеріалів. Досліджено силові параметри на основі рівнянь руху матеріальних частинок у гвинтових швидкохідних та тихохідних конвеєрах із шнеками з поступово зростаючими кроками витків. Представлено динамічну модель гвинтового конвеєра сипких матеріалів. Запропоновано нову конструкцію гвинтового транспортера з обертовим циліндричним кожухом. Визначено мінімальну частоту обертання кожуха для запуску конвеєра після його вимушеної зупинки. Спроектовано й виготовлено експериментальні установки на основі гвинтових конвеєрів. Представлено результати експериментальних досліджень продуктивності, потужності та питомих енерговитрат гвинтових конвеєрів. Розраховано очікуваний економічний ефект.

Dissertation work is devoted to the rise of efficiency of spiral conveyers for transporting of corn materials at reduction of their injuring due to the even increase of space between coils in direction of motion of corn material and modernization of coats, changing the form of their transversal cuttings and giving them the possibility of circulating motion, and also by the synthesis of spiral conveyers on the basis of minimization of energy consumption during transporting of corn materials. Power parameters on the basis of equations of motion of material particles at spiral high-speed and low-speed conveyers with augers with the gradually growing steps of coils are explored. The dynamic model of spiral conveyer for corn materials is presented. A new construction of spiral conveyer with a circulating cylinder coat is offered. Minimum frequency of rotation of coat for the start of conveyer after his forced stop is definite. Experimental equipment on the basis of spiral conveyers are designed and made. The results of experimental researches of productivity, power and specific energy consumption of spiral conveyers are presented. The expected economic effect is calculated.

Диссертационная работа посвящена повышению эффективности винтовых конвейеров для транспортировки зерновых материалов при уменьшении их травмирования за счет равномерного увеличения пространства между витками в направлении движения зернового материала и модернизации кожухов, изменяя форму их поперечного сечения и предоставляя им возможность оборотного движения, а также путем синтеза винтовых конвейеров на основе минимизации энергетических затрат транспортировки зерновых материалов. Исследованы энергосиловые параметры на основе уравнений движения материальных частиц винтовых быстроходных и тихоходных конвейеров со шнеками с постепенно увеличивающимися шагами витков. При этом преимущество шнеков с постепенно увеличивающимся шагом витков растет при увеличении коэффициента быстроходности, то есть во время использования шнеков с большим внешним диаметром и высокой частотой вращения. Мощность, которая используется шнеками с переменным шагом на 12-18% ниже, чем при использовании шнеков с постоянным минимальным шагом. Выведено необходимое условие эффективного использования шнеков с постепенно увеличивающимися шагом витков в направлении движения груза Представлено динамическую модель винтового конвейера зерновых материалов, а также результаты теоретических исследований момента инерции тихоходных и скоростных винтовых конвейеров. Определено влияние свойств транспортированного груза на динамические характеристики винтового конвейера. Установлена связь между конструктивными особенностями и моментами инерции винтовых конвейеров. Предложена новая конструкция винтового конвейера с оборотным цилиндрическим кожухом. Определена минимальная частота вращения кожуха для запуска конвейера после его вынужденной остановки. Спроектировано и изготовлено экспериментальные установки на основе винтовых конвейеров. Представлены результаты экспериментальных исследований производительности, мощности и удельных энергетических затрат винтовых конвейеров а также травмирования зерна. В результате проведенного синтеза на основе модифицированного морфологического анализа разработано 12 оригинальных конструктивных решений винтовых конвейеров, что сочетают функции транспортировки зерновых материалов с технологическими функциями их смешивания и на большинство из которых получены патенты Украины на полезные модели. Предложена инженерная методика расчета винтовых конвейеров со шнеками с постепенно увеличивающимися шагами витков. Рассчитан ожидаемый экономический эффект.