Аналіз відомих конструкцій гвинтових конвейєрів та зон переведення матеріалу. Проведення комплексу експериментальних досліджень для визначення експлуатаційних показників розроблених робочих органів та компоновок перевантажувального патрубка конвейєра.
Аннотация к работе
У відомих конструкціях патрубків, в яких частково вирішені вищезгадані проблеми, суттєво ускладнюється процес перевантаження сипкого матеріалу, а при певних режимах роботи зростає ймовірність виникнення заторів, що призводить до втрати працездатності гвинтового конвейєра. Тому, актуальним є завдання розробки нових конструкцій перевантажувальних патрубків з відповідними робочими органами та обґрунтування їх раціональних конструктивних, кінематичних і технологічних параметрів, які забезпечують підвищення експлуатаційних показників конвейєрів при зменшенні матеріаломісткості та спрощенні конструкції. Для досягнення мети в роботі поставлені наступні задачі: провести аналіз відомих конструкцій гвинтових конвейєрів та зон переведення матеріалу і на їх основі розробити перевантажувальний патрубок зниженої матеріаломісткості та спрощеної конструкції; вивести аналітичні залежності для вибору раціональних конструктивних та кінематичних параметрів робочих органів перевантажувального патрубка гвинтового конвейєра; На основі виведених аналітичних залежностей вперше визначено раціональні конструктивні та кінематичні параметри перевантажувального патрубка гвинтового конвейєра виходячи з умов технологічності.У першому розділі здійснено аналіз відомих способів транспортування сипких матеріалів в закритих кожухах, проведено огляд конструкцій робочих органів перевантажувальних патрубків гвинтових конвейєрів, а також проаналізовано результати відомих теоретичних і експериментальних досліджень. В результаті аналізу наукової та патентної літератури проведено теоретичне узагальнення та поставлено нову науково-прикладну задачу, яка полягає у підвищенні експлуатаційних показників процесу транспортування сипких матеріалів шляхом розробки нової конструкції перевантажувального патрубка гвинтового конвейєра та робочих органів з обґрунтуванням їх раціональних конструктивних, кінематичних та технологічних параметрів. Додатне значення величини показує, що повздовжній напрямок польоту частинки матеріалу відбувається за напрямком транспортування матеріалу, тому, доцільним є взаємне осьове зміщення подаючого та приймального шнеків на величину наближену до половини кроку шнека. З метою надійного транспортування сипкого матеріалу, який потрапляє з лівонавитого на приймальний шнек, останній слід виготовляти таким чином, щоб підчас його обертання матеріал захоплювався всередину робочого органу нижньої поверхні патрубка, тобто необхідно, щоб цей шнек був правонавитим. З метою спрощення отриманих залежностей із врахуванням умов транспортування рівняння руху (10) записано у вигляді: (12) де - кут напрямку відносної швидкості руху матеріалу у рівчаку, - кут піднімання лопатки у місці розташування частинки (змінний); та - відповідно коефіцієнти тертя матеріалу по поверхні лопатки та рівчака.Аналіз результатів досліджень перевантажувальних патрубків гвинтових конвейєрів показав, що існуючі конструкції не в повній мірі задовольняють вимогам, які висуваються до їх функціональних та експлуатаційних показників, а саме характеризуються підвищеними енерговитратами на виконання технологічного процесу, складністю та високою матеріаломісткістю конструкції патрубків при їх значних габаритних розмірах, а також підвищеним пошкодженням сипких матеріалів. У дисертації наведено теоретичне узагальнення та вирішення нової науково-прикладної задачі, яка полягає у покращенні експлуатаційних показників переведення сипкого матеріалу між технологічними магістралями шляхом розробки нової конструкції перевантажувального патрубка гвинтового конвейєра та обґрунтування його конструктивних параметрів. Виведено аналітичні залежності для визначення конструктивних параметрів лопатевого робочого органу і на основі їх аналізу встановлено, що в межах кута розгортки ? від 0? до 20?, a також від 50? до 90? ширина ребра b і радіус внутрішньої крайки розгортки ?1 змінюється несуттєво. Вперше розроблена математична модель руху сипкого матеріалу по робочих плоских лопатках дозволила встановити, що матеріал на початку руху набуває достатньо великої швидкості в осьовому напрямку і наступний контакт з робочою поверхнею відбувається через декілька обертів, під час якого матеріал спочатку швидко обертається у рівчаку (= 14 рад/с), а далі - рух стабілізується з відносно невеликою швидкістю обертання (= 6 рад/с) з частотою обертання робочого органу = 52 рад/с. На основі проведеного комплексу теоретичних і експериментальних досліджень, а також аналізу технологічних схем можливих варіантів переміщення сипкого матеріалу у перевантажувальному патрубку, розроблено його конструкцію, комплекти подаючих робочих органів, а також виготовлено експериментальну установку і запропоновано методику проведення експериментальних досліджень.