Определение частоты образования сводов в зерновом бункере с боковым выпускным отверстием с помощью стробоскопического эффекта
Определение эмпирических значений частот образования сводов для семян кукурузы, подсолнечника и пшеницы кондиционной влажности, в зависимости от угла наклона днища бункера с боковым выпускным отверстием. Расчет параметров сводоразрушающих устройств.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 685,4 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение частоты образования сводов в зерновом бункере с боковым выпускным отверстием с помощью стробоскопического эффекта
В сельском хозяйстве широко используются бункеры для сыпучих материалов. Они применяются в операциях связанных с транспортировкой, сушкой, сепарацией, хранением и др.
Как известно ранее, при истечении зернового материала из бункеров возникает образование сводчатых структур, препятствующих нормальному истечению[1]. В результате образования динамических сводов истечение носит пульсирующий характер. При образовании статических сводов происходит частичное или полное прекращение истечения[2]. Для борьбы со сводообразованием применяются сводоразрушители - устройства, работающие с определенными параметрами и разрушающие своды.
При расчете сводоразрушающего устройства учитываются: характеристики бункера (длина, ширина, высота бункера, размеры выпускного отверстия, угол наклона днища и др.), физико-механические свойства сыпучего материала (размер частицы, шероховатость поверхности, коэффициенты адгезии и аутогезии, способность к когезии, влажность и др.). Для каждой пары «бункер-сыпучий материал» вводятся и свои персональные параметры: массовый расход, угол укладки зерен, частота образования сводов, и др.
Целью работы: предложение и проверка экспериментального способа определения частоты образования сводов при истечении зернового материала из бункеров с боковым выпускным отверстием с помощью стробоскопа.
Как известно, стробоскопический эффект - явление возникновения зрительной иллюзии неподвижности движущегося предмета с определенной периодичностью. Таким образом, при освещении движущихся или вращающихся предметов пульсирующим светом, при равенстве или кратности частот пульсации движения и частоты освещения света происходящее движение будет казаться неподвижным.
Гипотеза: использование стробоскопа позволяет определить частоты образования динамических сводов.
Как известно ранее, истечение зернового материала из бункера носит пульсирующий характер [3]. В данном случае, под пульсирующим движением необходимо считать движение сыпучего материала в потоке. Предполагается, что при образовании свода наблюдается неподвижная картина пропуска зернового материала в потоке при вспышке лампы. А частота вспышек лампы соответствует частоте образования сводов.
Экспериментальная часть: для проверки гипотезы была построена экспериментальная установка Рисунок 1, состоящая из: металлического бункера с боковым выпускным отверстием (высота - 1 м, ширина - 0,25 м, длина - 0,25 м, с возможностью изменения угла наклона днища от 10 до 80 градусов к горизонту, материал сталь 3 мм), лотка для приёма выходящего сыпучего материала и стробоскопа фирмы PHYWE, позволяющего изменять частоту мерцаний лампы в диапазоне от 0 до 100Гц с дискретность 0.1Гц.
Рисунок 1. Экспериментальная установка
кукуруза сводоразрушающий зерновой бункер
Для эксперимента использовался зерновой материал с характеристиками, приведенными в таблице.
Физико-механические свойства зернового материала
Влажность зерновых материалов определялось по ГОСТ 9353-90. Влажность воздуха при проведении эксперимента была 50%, максимальный объем засыпки зерновых материалов 0.04 м3.
Методика эксперимента: в зерновой бункер засыпался сыпучий материал, далее выключался внешний свет, включался стробоскоп, открывалась заслонка. Проводилось наблюдение за процессом истечения. Во время истечения изменялась частота пульсаций лампы стробоскопа в диапазоне от 0 до 100Гц, до тех пор, пока картина «черных дыр» при истечении не станет статично устойчивой, пример приведен на Рисунке 2.
Рисунок 2. Истечение кукурузы из бункера (выпускное отверстие 30 мм, угол наклона днища 60 град.), освещенное стробоскопом с частотой мерцания лампы кратной 11,5 Гц
При наблюдении за процессом истечения в стробоскопическом свете удалось заметить, что при частотах равных частотам, указанным на графике, Рисунок 3, можно заметить появление иллюзии статичных «черных дыр», которые при естественном освещении заметить не возможно. Появление пропусков в потоке является доказательством образования и разрушения динамических сводов.
Рисунок 3. График зависимости, экспериментально полученной частоты образования сводов l при различных углах наклона днища a (к горизонту) при размере выпускного отверстия 30 мм
Следует полагать, что частота пульсаций лампы, при которой видна устойчивая картина «черных дыр» совпадает с частотой образования динамических сводов (т.к. в этот момент свод образован и дальнейшего потока зернового материала после него не следует).
В работе впервые предложен метод определения частоты образования сводов оптическим способом, посредством стробоскопического эффекта. Данный способ может быть полезен при первичной оценке истечения из бункеров с целью их оптимизации и для определения параметров сводоразрушающих устройств. К достоинствам данного метода можно отнести то, что нет необходимости вмешиваться в технологический процесс, вносить изменения в бункер, устанавливать датчики т.д. Результаты могут быть оценены бесконтактным способом, без каких либо сложных измерительных средств.
Литература
1. Баранова А.Б. Исследование влияния сводообразования на истечения сыпучих материалов из бункера. // В кн.: Вопросы механики деформируемых тел.: Сб. науч. тр. Рисунок ХМ. - Ростов-на-Дону, 1972. - С 79-85.
2. Богомягких В.А. Теория эквивалентного динамического свода в механике дискретных сыпучих тел. Монография. - Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. - 63 с.
3. Савенков Д.Н., Скорость истечения зерновых материалов из бункера с боковым выпускным отверстием / В.С. Кунаков, Д.Н. Испанов // Вестник КГСА. - №2. - 2014
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация вибрационных загрузочных устройств. Элементы теории виброперемещений изделий. Расчет режима работы, конструктивных размеров чаши и выбор угла наклона лотка вибрационных загрузочных устройств. Расчет параметров электромагнитного вибратора.
методичка [1,3 M], добавлен 22.01.2015Разработка вибрационного загрузочного устройства для накопления и подачи крепежа на позицию автоматической сборки с ориентацией резьбовой частью вниз. Определение основных параметров вибрационных загрузочных устройств: скорость движения, емкость бункера.
курсовая работа [223,3 K], добавлен 19.01.2011Определение передаточного числа привода, основных параметров валов. Расчет зубчатой передачи. Предварительный выбор угла наклона зубьев. Проектировочный расчет на контактную выносливость. Эскизная компоновка редуктора. Расчет валов на прочность.
курсовая работа [641,7 K], добавлен 27.01.2015Исследование условий и режимов работы конвейера. Выбор вида тягового органа, направляющих и поддерживающих устройств конвейера. Определение угла наклона конвейера и длины горизонтальной проекции трассы. Тяговый расчет методом обхода трассы по контуру.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.02.2014Расчетная схема усилий, действующих на щековую дробилку. Определение угла захвата. Определение хода подвижной щеки, частоты вращения приводного вала. Производительность щековой дробилки. Мощность привода машины. Расчет распорных плит, шатуна, станины.
курсовая работа [571,2 K], добавлен 24.02.2013Расчет допустимого значения диагностического параметра. Определение периодичности профилактики. Расчет надежности (безотказности) заданного механизма, агрегата, системы. Расчет эмпирических характеристик распределения и его теоретических параметров.
курсовая работа [264,0 K], добавлен 11.11.2013Схема установки, описание ее отдельных узлов. Расчет мощности на привод конвейера при различных углах его наклона с использованием упрощенной и точной формулы расчета. Построение графика зависимости мощности на привод конвейера от производительности.
лабораторная работа [636,3 K], добавлен 22.03.2015Предназначение и конструкция механизма наклона антенны. Предварительный выбор типа электродвигателя, определение его требуемой мощности. Кинематический расчет и вычисление геометрических параметров редуктора. Подбор подшипников входного вала редуктора.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 27.05.2013Определение шероховатости поверхности по результатам обработки профилограммы. Определение погрешности, возникающей от наклона нутромера. Расчет годности конуса по результатам измерения угла на синусной линейке. Этапы оценки годности зубчатого колеса.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 15.03.2014Обзор основных конструкций щековых дробилок. Определение геометрических параметров дробилки: параметры камеры дробления, угла захвата, хода сжатия. Определение частоты вращения эксцентрикового вала, производительности, работы дробления и мощности привода.
курсовая работа [833,6 K], добавлен 14.11.2017Механизм образования пыли в воздухе производственных помещений, ее свойства, химический состав и растворимость, степень взрывоопасности и дисперсность. Определение коэффициента полезного действия очистных устройств, мероприятия по борьбе с пылью.
контрольная работа [659,0 K], добавлен 23.11.2010Определение мощности и вращающих моментов на валах звеньев, межосевого расстояния из условия контактной прочности. Выбор материала колес. Расчет зубчатой, шевронной передачи, диаметра ступицы, толщины обода и диска кованых колес, угла наклона зубьев.
практическая работа [73,1 K], добавлен 11.12.2012Расчет зубчатой передачи на сопротивление контактной и изгибной усталости. Уточнение коэффициента нагрузки. Определение фактической окружной скорости, диаметров отверстий в ступицах шестерни и колеса, угла наклона зуба, допускаемых напряжений изгиба.
контрольная работа [174,9 K], добавлен 22.04.2015Определение допустимого угла наклона. Выбор скорости движения ленты. Тяговый расчёт конвейера. Основные силовые и кинематические параметры конвейера и подбор оборудования. Опорные металлоконструкции. Расчет стоимости модулей для ленточного конвейера.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.01.2014Определение коэффициента полезного действия редуктора. Вычисление числа оборотов на ведомом валу, уточнение величины модуля зацепления, угла наклона, межосевого расстояния. Геометрические параметры зубчатых колес, расчет сил действующих в зацеплении.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.01.2022Особенности кинематического расчета привода, определение мощности и частоты вращения, выбор материалов червячных передач и их расчет. Определение сил и размеров ступеней вала, выбор подшипников, шпонок и муфты. Сущность применения смазочных устройств.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.03.2012Системы измерительных механизмов, применяющихся на самолетах и вертолетах. Методы автоматического уравновешивания компенсаторов. Принцип измерения различных параметров электрического тока низкой частоты. Принцип работы стробоскопического осциллографа.
контрольная работа [50,8 K], добавлен 09.03.2013Расчет веса частей бруса. Определение угла наклона сечения, для которого нормальное и касательное напряжения равны по абсолютной величине. Построение эпюров сечения, вычисление его диаметра. Определить передаточное отношение от входного колеса до водила.
контрольная работа [901,9 K], добавлен 25.02.2011Расчет главных параметров блока и барабана. Определение основных геометрических параметров и выбор гидродвигателя. Проектирование гидравлического затвора бункера мелочи кокса. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.03.2018Расчет рационального режима резания при обтачивании валика на станке. Выбор геометрических параметров режущей части резца, инструментального материала. Выбор углов в плане, угла наклона главной режущей кромки. Расчетное число оборотов шпинделя станка.
контрольная работа [697,4 K], добавлен 20.02.2011
