Обґрунтування схем і параметрів устаткування ударного подрібнення зерна
Підвищення ефективності робочого процесу роторних і молоткових подрібнювальних машин та їх математичні моделі , а також обґрунтування схем і параметрів подрібнювальних машин на підставі розкриття впливу вібрації на показники технологічного процесу.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.02.2014 |
| Размер файла | 57,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Львівський державний аграрний університет
КОРУНЯК ПЕТРО СТЕПАНОВИЧ
УДК 631.362.5
ОБГРУНТУВАННЯ СХЕМ І ПАРАМЕТРІВ УСТАТКУВАННЯ УДАРНОГО ПОДРІБНЕННЯ ЗЕРНА
05.05.11 - Сільськогосподарські машини
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Львів - 2000
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Львівському державному аграрному університеті
Міністерства аграрної політики України.
Науковий керівник: заслужений діяч науки і техніки України,
доктор технічних наук, професор
Семкович Олександр Дмитрович
Львівський державний аграрний університет,
завідувач кафедри надійності і ремонту машин.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор
Гевко Богдан Матвійович - Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, завідувач кафедри технології машинобудування; кандидат технічних наук, доцент
Козіброда Ярослав Іванович - Тернопільський державний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, доцент кафедри загальнотехнічних дисциплін.
Провідна установа: Інститут механізації і електрифікації сільського господарства Української академії аграрних наук‚ відділ механізації заготівлі кормів і виробництва молока (смт. Глеваха, Київської області).
Захист відбудеться 29 серпня 2000року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 36.814.03 у Львівському державному аграрному університеті за адресою: 80381, м. Дубляни Жовківського району Львівської області, Львівський державний аграрний університет.
З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Львівського державного аграрного університету (80381, м. Дубляни Жовківського району Львівської області)
Автореферат розісланий 26 липня 2000року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Чухрай В.Є.
к.т.н.‚ доцент
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми: Технічний прогрес, зміна форм власності передбачають створення нових зразків сільськогосподарських машин з високими техніко-економічними показниками. Водночас, у зв'язку з економічною кризою, забезпечення невеликих сільськогосподарських підприємств і фермерських господарств ефективною технікою, наприклад для подрібнення зернових продуктів, стає проблематичним. Тому підвищення ефективності роботи і зниження енергомісткості подрібнювального технологічного обладнання шляхом модернізації є важливим завданням його виробників і експлуатаційників, оскільки навіть мінімальне поліпшення цих показників може призвести до відчутного економічного ефекту. На цьому шляху особливе значення має уточнення фізичного механізму руйнування фуражного зерна і формулювання на його підставі раціональних принципів робочого процесу з допоміжним залученням інших фізичних явищ.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження пов'язані з науково-дослідною роботою кафедр механіки та графіки і надійності та ремонту машин ЛДАУ і були спрямовані на часткове вирішення науково-технічної проблеми з впровадження нової техніки в рамках цільової комплексної програми “Національна програма розробки і виробництва технологічних комплексів машин і обладнання сільського господарства, харчової та переробної промисловості“, затвердженої Кабінетом Міністрів України 7.03. 1996 р.
Мета роботи. Підвищення ефективності робочого процесу роторних і молоткових подрібнювальних машин через обґрунтування їх схем і параметрів на підставі розкриття впливу вібрації на показники технологічного процесу .
Завдання дослідження. 1.На основі вивчення стану питання в теорії і практиці подрібнення матеріалів запропонувати нові схеми машин‚ в яких робочий процес подрібнення матеріалу відбувається у вібраційному полі.
2. Для відомих і нових схем подрібнювальних машин ударної дії вивести узагальнену математичну модель їх роботи з урахуванням математичних характеристик подрібнювального матеріалу.
3. Перевірити на адекватність узагальнену математичну модель та пакети прикладних програм для ЕОМ, що її реалізують.
4. Проаналізувати вплив конструктивних параметрів і властивостей матеріалу на ефективність подрібнення для нових схем дробарок.
5.Сформулювати практичні методичні рекомендації щодо вибору параметрів машин нових схем на стадії конструювання і дати економічну оцінку їх використання.
Об'єкт дослідження - роторні і молоткові дробарки‚ подрібнений продукт та технологічний процес подрібнення. Предмет дослідження - залежність показників ефективності процесу подрібнення фуражного зерна від схем і параметрів роторних та молоткових дробарок з вібраційними робочими органами. Методи дослідження - аналізу і синтезу‚ математичного моделювання‚ планового експерименту‚ математичної статистики.
Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано чотири нових схеми роторних і молоткових подрібнювальних машин, в яких робочий процес ударного подрібнення відбувається у вібраційному полі. Виведено узагальнену математичну модель роботи роторних та молоткових дробарок двох відомих та чотирьох нових схем. Дістала подальший розвиток та теоретичне обгрунтування математична модель продуктово-повітряного шару (ППШ) сипкого матеріалу. Методом чисельного експерименту з використанням алгоритму розв'язку диференційних рівнянь математичної моделі і пакету прикладних програм та натурного експерименту з'ясовано вплив параметрів машини і властивостей матеріалу на енергомісткість робочого процесу подрібнення та гранулометричний склад готового продукту.
Практичне значення одержаних результатів. В результаті теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано схеми подрібнювальних машин ударної дії, які працюють у вібраційному полі‚ і методику їх інженерного розрахунку. Використання результатів виконаних досліджень на практиці дасть змогу підвищити ефективність робочого процесу подрібнення.
Результати роботи були застосовані в дослідних зразках подрібнювальної машини, яка працює у вібраційному полі. Розроблено робочу документацію і методику інженерного розрахунку цих машин‚ які передані ВАТ “Бурштинська сільгосптехніка” і ВАТ “Львівагрореммашпостач“ для практичного користування.
Особистий внесок здобувача. Автором особисто: доповнено і теоретично обґрунтовано математичну модель роботи роторної дробарки для подрібнення сипкого матеріалу [5]; визначено кінетичну енергію інерційних елементів для математичного моделювання руху подрібнювальної машини на пружній основі під дією кінематичного збурення [1]; запропоновано конструктивну схему дробарки з пружним кріпленням бил‚ яка працює у вібраційному режимі [2]; виконано теоретичний аналіз цієї дробарки [3]. У роботах написаних у співавторстві особисто зроблено: обґрунтовано силові фізичні фактори‚ що діють на подрібнювач під час його роботи [6]; запропоновано методику розрахунку пружного робочого органу дробарки [7‚8]; виконано натурний експеримент та перевірено на адекватність математичну модель роботи досліджуваних подрібнювальних машин [4].
На захист виносяться: результати теоретичних досліджень роботи нових і відомих схем подрібнювальних машин; результати вибору та обгрунтування основних параметрів і результати експериментальних досліджень режимів роботи подрібнювальних машин чотирьох нових схем.
Апробація роботи. Основні положення і результати роботи були заслухані і схвалені на Українсько -Австрійському симпозіумі “Сільське господарство: наука і практика“ (м. Львів, 1996 р.); на 10-му Всесвітньому конгресі з теорії машин і механізмів -конгрес IFToMM (м. Оулу, Фінляндія, 1999 р.); на міжнародному науковому конгресі молодих вчених та студентів “Здоров'я села- здоров'я держави“ (м. Львів, 2000 р.); на звітній конференції викладачів і аспірантів Львівського ДАУ за наслідками науково-дослідної роботи 1996-2000 р.р.; на засіданнях міжкафедрального науково-методичному семінару факультету механізації ЛДАУ; на засіданні опорної кафедри теоретичної механіки при ДУ “Львівська політехніка”.
Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи опубліковано в 9 роботах‚ включаючи 1 патент України на винахід‚ загальним обсягом 2‚04 друк.арк.‚ в т.ч. автора 1‚4 друк. арк.
Структура та обсяг дисертації.
Дисертаційна робота складається із вступу‚ п'яти розділів‚ висновків‚ списку використаних джерел та додатків. Дисертація викладена на 136 сторінках машинописного тексту‚ містить 52 рисунки, 7 таблиць‚ список використаних джерел нараховує 115 найменувань на 11 сторінках і 7 додатків на 36 сторінках. Загальний обсяг роботи 187 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗміCт роботи
У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, викладено основні положення, що виносяться на захист.
В першому розділі наведена інформація про застосування подрібнювальних машин в промисловості та сільському господарстві. Звернена увага на те, що реформування агропромислового комплексу України ставить нові вимоги до сільськогосподарських машин.
Вивченню процесу подрібнення зернових продуктів присвячена значна кількість наукових робіт. Вагомий вклад у розвиток теорії подрібнення зернових продуктів внесли С.В. Мельников, І.І. Ревенко, В.І. Сироватка, С.Д. Хусід, В.Р. Альошкін, В.О. Єлісєєв, А.Р. Демідов та інші.
Під час кормоприготування одним із провідних способів подрібнення зернових культур є удар, а основними подрібнювальними машинами - роторні та молоткові дробарки. Незважаючи на великі переваги цих машин перед іншими‚ вони хибують - високою енергомісткістю, нерівномірністю гранулометричного складу одержуваного продукту з підвищеним вмістом переподрібнених частинок.
В роботі викладено теоретичні основи процесу подрібнення і можливості використання різних теорій подрібнення для матеріалів із заданими властивостями і розмірами.
В стислій формі наведено методи оцінки ступеня подрібнення матеріалу, кінетику подрібнення зернових в дробарках ударної дії, розподіл енерговитрат окремих елементів робочого циклу машини.
Здійснено аналіз результатів дослідження роботи подрібнювальних машин ударної дії та методів їх проектних розрахунків. Розглядаючи роторні і молоткові дробарки як найбільш перспективні серед класу подрібнювальних машин ударної дії, аналізувались шляхи подолання їх недоліків, зокрема нові конструктивні вдосконалення елементів машин. З метою збільшення продуктивності, зменшення енергомісткості робочого процесу подрібнення неодноразово робилися спроби поєднати кілька фізичних явищ в одній машині‚ а саме: в деяких дробарках широко використовуються аеродинамічні властивості циркуляції продуктово- повітряного шару (ППШ), а в інших - пружні властивості робочих елементів. Крім того‚ процеси роздавлювання, перетирання, розколювання матеріалу в деяких конструкціях щокових та конусних дробарок об'єднані з вібрацією.
Проаналізовано основні параметри, що характеризують роботу дробарок ударної дії: продуктивність, споживана потужність, ступінь подрібнення, питомі витрати енергії на подрібнення.
Закінчується перший розділ висновками, на підставі яких сформульовано завдання досліджень.
В другому розділі запропоновано доповнити класифікацію відомих схем дробарок ударної дії (роторної і молоткової (рис.1а‚б)) схемами подрібнювальних машин, в яких ударне подрібнення відбувається у вібраційному полі (рис.1.в,г, д, е).
Рис. 1. Принципові схеми подрібнювальних машин ударної дії:
а, б - відомі схеми; в, г, д, е - нові схеми.
Для дослідження роботи кожної з вищезазначених схем використовувалась узагальнена розрахункова схема подрібнювальної машини з шарнірним підвісом молотків і жорстким та пружним кріпленням бил (рис.2).
Математична модель роботи подрібнювальної машини будувалася на підставі рівнянь Лагранжа ІІ роду (1) і припущеннях‚ загально прийнятих для дослідження механіки машин.
‚ (1)
де: Т - кінетична енергія інерційних елементів машини;
Qs - узагальнені сили;
qs - узагальнені координати та їх швидкості.
За узагальнені координати було взято:
x1, y1, ? - координати рухомої системи (рис.2);
?,? - відповідно кут повороту ротора машини з дебалансом і кут повороту ротора двигуна;
?1…?n, s1…sn - відповідно кути повороту молотків у шарнірному їх підвісі і переміщення пружно закріплених бил.
Рис. 2. Узагальнена розрахункова схема подрібнювальної машини ударної дії: а) - жорстке кріплення била; б)- пружне кріплення била; в)- шарнірний підвіс молотків.
Оскільки структура систем диференційних рівнянь і самих рівнянь є однаковою, то була запропонована узагальнена математична модель, з якої можна легко одержати математичні моделі кожної із шести схем.
|
‚ |
(2) |
де
‚
.
Коефіцієнти Аij лівих частин системи рівнянь (2) є функціями інерційних і геометричних параметрів машини. Коефіцієнти Bj правих частин цих рівнянь є функціями сил в пружних опорах і в пружному кріпленні бил та моментів привідного двигуна, моменту опору ППШ і моментів тертя в шарнірах молотків.
Момент опору ППШ є функцією від властивостей конкретного матеріалу, що подрібнюється, а також швидкості та густини його частинок‚ продуктивності, ступеня подрібнення, швидкості обертання ротора машини. Припускаємо‚ що швидкість руху частинок ППШ змінюється вздовж радіуса подрібнювального барабана машини за лінійним законом, а густина - за кубічним (рис. 3).
Момент опору в шарнірах молотків є функцією від сил інерції молотків.
Рис. 3. Розподіл швидкостей і густини матеріалу ППШ
Момент приводного двигуна змінюється відповідно до статичної механічної характеристики.
Система диференційних рівнянь (2) є нелінійною відносно невідомих функцій х1, у1, ?, ?, ?і, sі, ? та їх похідних, тому пошук її аналітичних розв'язків є складним. Для її чисельного інтегрування були розроблені шість пакетів прикладних програм, які реалізують математичну модель конкретної схеми подрібнювальної машини.
В третьому розділі роботи виконана триетапна перевірка на адекватність узагальненої математичної моделі роботи подрібнювальних машин шести принципових схем і пакетів прикладних програм:
- перевірка моделі і пакетів програм на основі розгляду очевидних прикладів роботи подрібнювальних машин;
порівняння наведених в літературі результатів аналізу роботи подрібнювальних машин з результатами, що отримані;
порівняння результатів чисельного та натурного експериментів.
Для реалізації першого етапу перевірки було сформульовано і вирішено чотири тестові задачі, розв'язки яких очевидні: задачі рівноваги, системи, підтримки встановленого руху чи зупинки за наявності сил тертя елементів машини тощо.
На другому етапі перевірки на адекватність математичної моделі розглядалася динаміка подрібнювальних машин. За відсутності в літературі даних про роботу дробарок ударної дії у вібраційному полі, порівняльний аналіз виконувався на підставі розв'язку трьох задач, які є відомими:
ротор двигуна-ротор машини;
ротор машини - молоток;
корпус машини з віброзбудником - пружні опори.
Перевірка узагальненої моделі для першої задачі дала повну збіжність результатів чисельного і аналітичного розв'язків. Для другої задачі виявлена розбіжність одержаних результатів, яка зумовлена тим, що замість відомої моделі подвійного математичного маятника при безмежно великій потужності приводу в роботі розглянуто подвійний фізичний маятник. З наближенням запропонованої моделі до відомих спостерігається більша збіжність чисельного та аналітичного розв'язків.
Під час розгляду третьої задачі отримані близькі результати, а розбіжність пояснюється тими ж припущеннями, що і в другій.
На третьому етапі перевірки математичної моделі метою натурного експерименту було отримання кількісних характеристик роботи машин нових схем під час подрібнення зерна. Для цього було розроблено експериментальне обладнання разом з комплексом вимірювальної апаратури (рис.4), яке уможливлює порівняння та аналіз роботи подрібнювальних машин в ударному і віброударному режимах. Результати, що отримані чисельним і натурним експериментами‚ показують збіжність параметрів процесів, які промодельовані з використанням пакету прикладних програм, з параметрами процесів, що зафіксовані у натурному експерименті.
Рис. 4. Експериментальна установка
експериментальне обладнання; 2- вимірювальний комплекс К-50; 3- тахометр стробоскопічний 2ТСт32-456; 4- мікроскоп.
Під час експерименту контролювались витрати потужності двигуна, амплітуди і частоти коливань корпуса (рис.5, 6). Планування і опрацювання результатів експериментів проводились за статистичним методом повнофакторного експерименту.
Порівняння результатів, які отримані чисельними і натурними експериментами‚ показують збіжність параметрів процесів. За результатами триетапної перевірки встановлено, що математична модель адекватно відтворює фізичну сутність процесів, які відбуваються під час роботи подрібнювальних машин з точністю‚ достатньою для інженерних розрахунків.
В четвертому розділі наведено результати аналізу роботи подрібнювальних машин шести принципових схем.
Спершу, досліджувалась робота роторних і молоткових дробарок відомих схем. Вивчались впливи параметрів муфти, передатного механізму, приводного двигуна, інерційного віброзбудника, швидкості відкривання шиберу бункера, продуктивності, ступеня подрібнення і вологості зерна (ячменю) на витрати потужності двигуна (рис.7,8).
За результатами досліджень встановлено‚ що для реальних значень маси і моментів інерції віброзбудника (дебалансу)‚ додаткові витрати потужності двигуна не більші‚ ніж 2 - 3 %, при відношенні моментів інерції ротора двигуна і машини = 0‚2. У першому наближенні їх можна визначити за формулою
‚ (3)
де mд - маса дебалансу‚ кг;
- відстань від осі обертання до центра мас дебалансу‚ м;
дв.ном. - номінальна кутова швидкість двигуна‚ с-1;
fпід. - коефіцієнт тертя кочення підшипника;
dпід. - середній діаметр підшипника‚ м.
Додатково для молоткових дробарок досліджено тертя в шарнірному підвісі молотків, частоту і амплітуду коливань відносного кута відхилення молотків. Результати досліджень показали‚ що за умови колової однорідності ППШ кут відносного відхилення молотка залежить від коефіцієнта тертя в шарнірному підвісі і може бути визначений за формулою
‚ (4)
де fм - коефіцієнт тертя ковзання;
dм - діаметр осі підвісу‚ м;
lp - віддаль від осі обертання ротора до осі підвісу молотка‚м.
Екстремальні значення показані на рис.9.
Частота коливання молотка визначається з виразу
. (5)
роторний подрібнювальний машина технологічний
де - кутова швидкість ротора машини‚ с-1;
lp - відстань від осі обертання ротора машини до осі підвісу молотка‚ м;
lм - відстань від осі підвісу молотка до його центра мас‚ м.
mм ‚ Ім - відповідно маса‚ кг і момент інерції молотка‚ кгм2;
На основі аналізу результатів роботи роторної подрібнювальної машини з пружним кріпленням бил (рис.10) були виведені наближені‚ з достатньою для практичних розрахунків точністю‚ формули за допомогою яких визначаються жорсткість пружного елемента см і частота коливання била k
‚ (6)
. (7)
де n1с =0‚50‚7 коефіцієнт пропорційності;
Е - модуль пружності матеріалу пружини‚ Па;
І - момент інерції січення пружного елементу‚ м4;
l - відстань від осі обертання ротора до точки кріплення била‚ м.
Розглядаючи роботу подрібнювальних машин у вібраційному полі досліджували рух корпуса дробарки, а також рух молотків і пружно закріплених бил. Дослідження показали‚ що вібрація корпуса машини негативно не впливає на її роботу‚ а лише сприяє руйнуванню ППШ, оскільки збільшує відносні швидкості молотків і пружно закріплених бил.
Амплітуди вимушених коливань корпуса Ах/у в напрямку координатних осей х/у (рис.11) у першому наближені з достатньою для практичних розрахунків точністю можна оцінити з рівняння:
(8)
де М - сумарна маса всіх елементів корпуса;
- номінальна кутова швидкість обертання ротора машини;
сх/у - жорсткість пружних опор в напрямку координатних осей х/у.
Відносні переміщення молотка і бил визначаються за формулами
‚ (9)
(10)
де сх‚ су -жорсткості опори у відповідних осях координат.
Як бачимо з рис.12‚ із зростанням жорсткості опор значення А‚ Аs зменшуються.
Рис.12. Залежності відносних переміщень а)- молотка б)- била від пружно-інерційних характеристик машини.
На підставі порівняльного аналізу енергомісткості робочого процесу шести схем дробарок встановлено, що найбільш ефективною є молоткова дробарка‚ яка працює у вібраційному полі (рис.13).
Як узагальнена математична модель‚ так і її складові не описують процес вилучення готового продукту з ППШ та його гранулометричний склад. За допомогою натурних експериментів на дослідному обладнанні простежено вплив вібрації корпуса дробарки на якість продукту (рис.14,15).
Дослідження показали‚ що вібрація корпусу машини позитивно впливає як на фракційний склад готового продукту‚ так і на продуктивність дробарки.
В п'ятому розділі наведені порівняльні показники економічної ефективності від впровадження у виробництво дослідної дробарки з серійною дробаркою ДКУ-1.0. Встановлено, що дробаркою продуктивністю Q=200 кг/год‚ робочий процес подрібнення якої відбувається у вібраційному полі, вигідно користуватися на підприємствах агропромислового комплексу, у фермерських і особистих господарствах в розрахунку на ферму 100 - 200 корів. Сподіваний річний економічний ефект від впровадження становитиме 2000-1500 грн.
Сконструйовані нових схеми подрібнювальних машин ударної дії, методику їх інженерного розрахунку впроваджено у виробництво на базі ВАТ "Львівагрореммашпостач" і ВАТ "Бурштинська сільгосптехніка".
ВИСНОВКИ
Аналіз стану питання в теорії і практиці подрібнення матеріалів машинами ударної дії виявив потребу їх модернізації. Для підвищення ефективності роботи подрібнювальних машин пропонується чотири нові схеми дробарок‚ які працюють у вібраційному полі.
Розглядаючи властивості ППШ сипкого матеріалу для роторних і молоткових дробарок, коректно припустити‚що швидкість частинок у функції від радіусу робочої камери змінюється за лінійною залежністю, а густина - за кубічною.
Для двох відомих і чотирьох нових схем роторних і молоткових дробарок побудована узагальнена математична модель, яка враховує роботу машини разом з матеріалом, що подрібнюється. Ця модель є системою семи нелінійних звичайних неоднорідних диференціальних рівнянь другого порядку і методом її побудови можна скористатися у дослідженнях роботи машини подібної кінематичної структури.
Загальні знання процесів, що відбуваються в механічних системах (другі похідні в цих системах‚ як правило‚ змінюються незначно за малі проміжки часу - крок інтегрування) уможливили побудову алгоритму чисельного розв'язку рівнянь узагальненої математичної моделі.
Триетапна перевірка на адекватність математичної моделі і пакетів прикладних програм з достатньою мірою вірогідності та точності (до 95%) доводить, що узагальнена математична модель коректно моделює роботу подрібнювальних машин шести схем, а пакети прикладних програм достатньо повно відтворюють її під час розгляду відповідної схеми.
Метод чисельного і натурного експериментів з'ясовує ступінь впливу параметрів машини та властивостей матеріалу на енергомісткість робочого процесу подрібнення зерна та гранулометричний склад готового продукту.
Наближені співвідношення, що визначають реакції опор ротора та жорсткість пружного підвісу, частоти власних коливань корпуса‚ молотків і бил, амплітуд їх вимушених коливань залежно від кутової швидкості ротора, додаткові витрати потужності двигуна за наявності віброзбудника‚ мають достатню для інженерних розрахунків точність, тому ними доречно користуватися під час виконання конструкторсько - проектних робіт.
Вібраційне поле збільшує відносну швидкість робочих елементів машини до 5 %, а порівняльний аналіз схем машин показав, що найбільш ефективною є молоткова дробарка на пружній основі (втрати потужності проти роторної дробарки на жорсткій основі скорочуються до 10%).
Вібрація корпуса машини поліпшує фракційний склад готового продукту, за рахунок зменшення переподрібнення до 10%‚а також забезпечує зростання продуктивності машини до 3%.
Сподіваний річний економічний ефект від впровадження дослідної дробарки становить 2000-1500 грн.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ
Коруняк П.С. Визначення кінетичної енергії вібраційної подрібнювальної машини молоткового типу. //Вісник Львівського державного аграрного університету: Агроінженерні дослідження (№ 1). - Львів: Львів. держагроуніверситет, 1997. - № 1. - С.187-191.
Коруняк П.С. Віброударна подрібнювальна машина молоткового типу. //Автоматизація виробничих процесів в машинобудуванні і приладобудуванні. Український. міжвід. темат. наук.-техніч. зб. Вип. 33.-Львів: ДУ “Львівська політехніка”, 1998. - С 176-177.
Коруняк П. Аналіз роботи віброударної подрібнювальної машини з пружним підвісом молотків. //Вісн. ДУ “Львівська політехніка”. - Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль в машинобудуванні. - Львів: 1998. -№321.-С 42-44.
Коруняк П., Боровець В., Лозовий І. Апробація методики аналізу роботи подрібнювальних машин ударного типу //Вісн. ДУ “Львівська політехніка”. - Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль в машинобудуванні. - Львів: 1998. - №321.-С 45-48.
Коруняк П.С. Математична модель роботи роторної дробарки для подрібнення сипучого матеріалу. //Сільськогосподарські машини‚ Зб. наук. ст.‚ вип.5.- Луцьк: Ред.- вид. відділ ЛДТУ‚ 1999. - С. 367-374 .
Семерак Ф., Коруняк П., Лозовий І., Боровець В. Математична модель роботи віброударної подрібнювальної машини молоткового типу. //Вісник Львівського державного аграрного університету: Агроінженерні дослідження. - Львів: Львів. держагроуніверситет, 1998. - № 2. - С.99-102.
Семкович О., Коруняк П., Ніщенко І. Розрахунок конструктивно-технологічних параметрів дробарки ударної дії. // Вісник Львівського державного аграрного університету: Агроінженерні дослідження. - Львів: Львів. держагроуніверситет, 1997. - № 1. - С.184-187.
Ніщенко І., Коруняк П. Дослідження руху пружного робочого органу дробарки ударної дії. // Вісник Львівського державного аграрного університету: Агроінженерні дослідження. - Львів: Львів. держагроуніверситет, 1998. - № 2. - С.91-95.
Пат. 22533А Україна, В 02 С 13/00. Дробарка ударної дії. /СемковичО.Д., Коруняк П.С., Ніщенко І.О., Райвич Г.М. (Україна) - № 97020459; Заявл. 04.02.97; Опуб. 17.03.98.
Анотація
Коруняк П. С. Обгрунтування схем і параметрів устаткування ударного подрібнення зерна. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня - кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 - Сільськогосподарські машини. Львівський державний аграрний університет‚ м. Дубляни Львівської обл.‚ 2000 р.
В багатьох галузях промисловості‚ в сільському господарстві однією із важливих і поширених технологічних операцій є подрібнення матеріалу (зерна) ударним методом.
Спільним недоліком подрібнювальних машин ударної дії є висока енергомісткість та нерівномірність гранулометричного складу готового продукту. Для збільшення ефективності роботи роторних і молоткових дробарок пропонується чотири їх нові схеми‚ в яких ударне подрібнення відбувається у вібраційному полі. Для відомих і нових схем подрібнювальних машин розроблено узагальнену математичну модель роботи і шість пакетів прикладних програм, які дають змогу досліджувати роботу дробарки відповідної схеми. Методом чисельного експерименту досліджено роботу зазначених дробарок‚ виконано порівняльний аналіз їх роботи за критерієм мінімальної енергомісткості. Доведена доцільність поєднання явищ удару і вібрації та обгрунтована перспективність нових конструктивних схем роторних і молоткових дробарок.
Ключові слова: подрібнювальний матеріал, подрібнювальна машина ударної дії, роторна молоткова дробарка, вібраційне поле.
Аннотация
Коруняк П. С. Обоснование схем и параметров оборудования ударного измельчения зерна. - Рукопись.
Диссертации на соискание ученой степени - кандидата технических наук по специальности 05.05.11 - Сельскохозяйственные машины. Львовский государственный аграрный университет, г. Дубляны Львовской обл., 2000 г.
Технический прогресс и изменение форм собственности предусматривают создание новых образцов сельскохозяйственных машин с высокими технико-экономическими показателями.
Повышение эффективности роботы и снижение энергоемкости существующего технологического оборудования путем модернизации является одной из важных задач его производителей и эксплуатационников, поскольку минимальное улучшение их может привести к ощутимому экономическому эффекту. При этом особое значение имеет уточнение физического механизма разрушения и формулирование на его основе рациональных принципов рабочего процесса с дополнительным использованием других физических явлений.
Перспективность и важность научно-исследовательских и конструкторских работ в этом направлении объясняется до конца не изученной теорией ударного измельчения, что приводит к появлению разнообразных конструкций, которые характеризуются низким энергетическим коэффициентом полезного действия.
С целью увеличения эффективности роботы измельчающих машин целесообразно объединить в работе одной машине несколько физических явлений. Проведенный анализ результатов исследования роботы роторных и молотковых дробилок показал, что одним из способов повышения показателей их работы является использование вибрации‚ которая способствует разрушению продуктово-воздушного слоя‚ изменению скорости рабочих элементов‚ а также улучшению условий отвода готового продукта из камеры измельчения.
В работе предложено дополнить классификацию известных схем дробилок ударного действия (роторной и молотковой), схемами измельчающих машин, в которых рабочий процесс происходит в вибрационном поле.
Для исследования работы каждой из рассматриваемых схем дробилок использовалась обобщенная расчетная схема измельчающей машины с шарнирным подвесом молотков и жестким или упругим креплением бил. Математическая модель ее работы строилась на основании уравнений Лагранжа ІІ рода.
Проверка модели и пакетов прикладных программ для ее реализации на адекватность проводилась в три этапа, которая с достаточной мерой достоверности и точности показала, что математическая модель корректно описывает работу измельчающих машин рассматриваемых схем.
Методом численного и натурного экспериментов определена степень влияния параметров машины и свойств измельчающего материала на энергоемкость рабочего процесса и гранулометрический состав готового продукта.
В работе приведены приближенные соотношения позволяющие определить реакции опор ротора и жесткость упругого подвеса, частоту колебаний корпуса, молотков или бил и амплитуду их вынужденных колебаний в зависимости от угловой скорости ротора, дополнительные затраты мощности двигателя при наличии вибровозбудителя. Предложенные зависимости имеют достаточную для инженерных расчетов точность и их целесообразно использовать в проектно- конструкторских работах.
Проведенные исследования показали‚ что вибрационное поле увеличивает относительную скорость рабочих элементов машины и снижает энергетические затраты на измельчение‚ а также улучшает фракционный состав готового продукта, за счет уменьшения переизмельчения.
Ключевые слова: измельчающий материал, измельчающая машина ударного действия, роторная и молотковая дробилка, вибрационное поле.
Summary
Korunyak P. S. Substantiation of schemes and parameters impact grinding of grain. - Manuscript.
Thesis for a scientific degree - candidate of engineering science in the speciality 05.05.11. - Agricultural machines. The Lviov State Agrarian University, Dublyany by the Lviv region, 2000.
In many industries, in agriculture one of the widespread technological operations is grinding of material (grain) by impact.
Common fault of impact grinding machines is their high power consumption and nonuniformity of granulometric composition of finished product. To raise the efficiency performance of rotary and hammer crushers four new schemes four new schemes, in which one the shock refinement happens in a vibrational field. For the known and new schemes of grinding machines generalized mathematical model of their operation has been worked out, as well as six application packages packages enabling us to study the operation of a crusher of appropriate scheme. The method of numerical experiment has been applied for studying the operation of above - mentioned crushers, comparative analysis of their operation by criterion of minimum power consumption has been performed. The conclusions on the expediency of combining the phenomena of impact and vibration have been drawn, the prospects of new design concepts of rotary and hammer crushers have been substantiated.
Key words: grinding material, impact grinding machine, rotary and hammer crushers, vibration field.
Відповідальний за випуск автореферату д.т.н.‚ проф.
Семерак М.М.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Аналіз технологічного процесу складання заготовки і устаткування, яке використовується в діючому цеху. Аналіз якості взуття. Обґрунтування вибору моделі відповідно до напряму моди. Обґрунтування способу формування заготовки на колодці і методу кріплення.
контрольная работа [51,8 K], добавлен 25.03.2014Розрахунки ефективної потужності двигуна внутрішнього згоряння та його параметрів. Визначення витрат палива, повітря та газів, що відпрацювали. Основні показники системи наддування. Параметрів робочого процесу, побудова його індикаторної діаграми.
курсовая работа [700,8 K], добавлен 19.09.2014Короткий опис технологічного процесу ректифікації, його головні етапи. Обґрунтування методів вимірювання і вимірювальних комплектів для контролю основних параметрів технологічного процесу ректифікації. Опис схеми автоматичного контролю та сигналізації.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 06.04.2015Обґрунтування параметрів вібраційного впливу для ефективної десорбції газу з мікросорбційного простору вугільного пласта, розробка молекулярної моделі його структури. Власні частоти коливань сорбованого метану в мікропорах газонасиченого вугілля.
автореферат [44,0 K], добавлен 11.04.2009Основні типи сортових машин безперервного лиття заготовок. Технічна характеристика устаткування МБЛЗ. Вибір розрахункової моделі процесу затвердіння безперервнолитого злитка. Застосування установки локального обтиску в кінці зони вторинного охолодження.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 11.01.2016Огляд існуючих конструкцій машин і обладнання для подрібнення і лому матеріалів та обґрунтування необхідності проведення модернізації. Розрахунок навантажень в основних елементах щокової дробарки. Розрахунок редуктора сумісної дії ексцентрикових валів.
дипломная работа [236,8 K], добавлен 13.09.2009Розробка схеми технологічного процесу виробництва формальдегіду окисненням газоподібних парафінів. Характеристика, розрахунок та розміщення устаткування. Контроль основних параметрів процесу. Небезпечні і шкідливі фактори на виробництві, засоби захисту.
дипломная работа [545,7 K], добавлен 23.09.2014Характеристика ВАТ "Відродженння", опис технологічного процесу маршруту руху зерна, попадання його в зерносушарку ДСП-32, сушка і охолоджування і подальший шлях на безтарне зберігання. Тип технологічного устаткування, використовуваний в маршруті.
дипломная работа [259,6 K], добавлен 20.11.2010Мета впровадження автоматичних систем управління у виробництво. Елементи робочого процесу в парокотельній установці. Вибір структури моделі об'єкта регулювання та розрахунок її параметрів. Розрахунок параметрів настроювання автоматичних регуляторів.
курсовая работа [986,6 K], добавлен 06.10.2014Обґрунтування вибору типу та параметрів тракторного двигуна потужністю 85 кВт на базі дизеля СМД-17. Розрахунки робочого процесу, динаміки, міцності деталей кривошипно-шатунного механізму. Актуальність проблеми застосування агрегатів очищення мастила.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.07.2011
