Создание на основе теории предельного равновесия методов расчета распределения напряжений от сыпучего груза на рабочем полотне движущихся лент с перегородками. Разработка способов подсчета оптимальных конструктивных параметров конвейерных установок.
Аннотация к работе
Специальность 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукДиссертация выполнена в кафедре транспортно-технологических машин ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет». Научный руководитель: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, доцент Репин Сергей Васильевич Защита состоится «25 » мая 2012 г. в ______ час. на заседании диссертационного совета Д 212.223.02 при ФГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" по адресу: 190103, Санкт-Петербург, ул. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.Перспективным направлением совершенствования конвейеров является создание крутонаклонных транспортирующих машин, у которых угол наклона потока материала превышает угол естественного откоса сыпучего груза за счет применения перегородок. Крутонаклонные конвейеры (КНК) обеспечивают высокую производительность транспортирования материалов при малых габаритах, что значительно сокращает производственные площади, улучшает экологичность производств, снижает энергопотребление. Поставленная цель достигается посредством решения следующих задач: - разработки на основе теории предельного равновесия методов расчета распределения напряжений от сыпучего груза на рабочем полотне движущихся лент с перегородками; Научная новизна заключается в: 1. разработке новых и совершенствовании существующих методов расчета: а) распределения давлений на полотне и перегородках движущихся крутонаклонных конвейеров. б) поля напряжений в среде транспортируемого сыпучего материал. Модифицирован метод линий уровня, в качестве ориентира предложено использовать напряжение в грузе на ленте (ранее использовалось напряжение в точках, лежащих вдоль вертикальной линии, проведенной из точки, где толщина слоя груза равна нулю);В первой главе показана область применения КНК, выполнен анализ их конструкций, транспортирующих органов, приведен анализ существующих методов расчета конвейеров с перегородками ленточно-цепных конвейеров и скребковых конвейеров и результаты экспериментальных исследований крутонаклонных конвейеров с перегородками. Главное направление - разработка положений методики расчета КНК с перегородками, включающих методы расчета: 1) распределения давлений на полотне и перегородках движущихся крутонаклонных конвейеров; Вторая глава посвящена разработке первых двух из указанных выше методов расчета, а именно распределения давлений на полотне и перегородках движущихся крутонаклонных конвейеров и поля напряжений в среде транспортируемого сыпучего материала. В диссертации разработаны основные теоретические положения метода и выполнен расчет по специально разработанной компьютерной программе. Изменяя объемную массу от 0,98т/м3 до 1,98т/м3, находим распределение давлений от сыпучего груза по перегородке и ленте (рис.2).Использование математического аппарата механики сплошной среды применительно к сыпучим грузам позволило добиться значительного сокращения разрыва между теоретическими и экспериментальными результатами, наблюдающегося при использовании теории сыпучих грузов, основанной на гипотезе сыпучего тела. При рассмотрении задач механики сыпучих грузов предлагается использование функции напряжений при решении уравнений предельного равновесия и движения методом последовательных приближений, т.е. задача сведена к нелинейному дифференциальному условию предельного равновесия, решение которого основано на последовательной линеаризации решений, получаемых методом разделения переменных или в рядах. Разработан вариационный метод решения нелинейных дифференциальных уравнений предельного равновесия сыпучих грузов для плоского случая. На частном примере показана сходимость решений уравнений предельного равновесия методом последовательных приближений и дано сравнение с результатами вариационного метода, причем установлено, что каждое последующее приближение дает поправку на порядок меньшую предыдущей и результат расчета постепенно приближается к результату, полученному вариационным методом.
План
2. Содержание работы, основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту