Анализ направления снижения удельных энергозатрат на транспортирование сыпучего материала вертикальным винтовым конвейером
Анализ физических свойств грузов, транспортируемых вертикальным винтовым конвейером. Математическое описание процесса перемещения сыпучего материала. Направление снижения энергозатрат на транспортирование путем снижения сопротивления перемещению материла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 166,5 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/
Южно-Российский государственный политехнический университет имени М.И. Платова
Шахтинский институт (филиал)
Анализ направления снижения удельных энергозатрат на транспортирование сыпучего материала вертикальным винтовым конвейером
кандидат технических наук Павлов Е.И.
Аннотация
В статье рассмотрено - краткий анализ физических свойств грузов, транспортируемых вертикальным винтовым конвейером. Дано математическое описание процесса перемещения сыпучего материала. Представлено направление снижения удельных энергозатрат на транспортирование путем снижения сопротивления перемещению материла, по средствам рифления внутренней поверхности корпуса.
Ключевые слова: винтовой конвейер, вертикальное транспортирование.
Abstract
In the article - a brief analysis of the physical properties of the cargo transported by a vertical screw conveyor. The mathematical description of the process of moving the bulk material. Presented by the direction of reducing the specific energy consumption for transportation by reducing the resistance to movement of material, by means of grooving the inner surface of the housing.
Keywords: a screw conveyor, the vertical transport.
В настоящее время, в сложившейся конъектуре рынка производства строительных материалов, ввиду постоянной конкуренции, является необходимым снижение себестоимости конечного продукта. В ряде случаев, на высокотехнологичных предприятиях, это реализуется по средствам, снижения энергозатрат. Во многих процессах производствах, за частую, является необходимым множество различных технологических перемещений сырья, что и составляют более 50% затрат энергии, при производстве. В своей основе, применяется комбинированный способ перемещения (инерционный (под действием силы тяжести), и механизированный (по средствам транспортирующих устройств). Чтобы повысить удельный вес первого, используются, компактные в своем применении, машины непрерывного вертикального транспортирования - вертикальные винтовые конвейеры (далее ВВК). Что позволяет поднять материал на высоту, а далее - самотёком, от одной технологической операции, к следующей (например, при производстве цемента, а так же присадок и добавок, в сухие цементные смеси).
На данном этапе одним из возможных способов повышения производительности и снижения удельных энергозатрат ВВК, является снижения потерь на трение о внутреннюю поверхность корпуса, путем рифления последней. Что реализует увеличение поступательной составляющей, силы, продвигающей поток материала вдоль оси конвейера, по средствам перемещения материала вдоль направляющих (рифлей).
Повышение коэффициента трения между транспортируемым материалом и внутренней поверхностью корпуса ВВК, за счет рифления последней, в виде продольных полос, направленных по образующим цилиндра, не даст положительного результата, так как сыпучий материал, попавший в межреберное пространство, будет двигаться вниз под действием собственного веса, что снизит эффективность функционирования конвейера в целом.
Из детального анализа движения материала в ВВК, видно, что он перемещается по винтовой линии, и направлении его мгновенных скоростей.
В работе [1] рассмотрено краткое математическое описания движения сыпучего сухого материала с рифлёной внутренней поверхностью - в раскладке сил, определяющих направление его перемещения, что дает возможность, в свою очередь, рассчитать необходимые и достаточные геометрические параметры конструктивных элементов ВВК, полезных при проектировании данного вида оборудования.
Приведенные закономерности нашли применение в исследовании зависимости направления движения материала в ВВК от свойств материала (механических и физических), геометрических параметров рабочих органов конвейера: радиус винта, угол закручивания винтовой поверхности угол, установки рифлей ц, скорость вращения, форма и размеры поперченного сечения рифлей. транспортируемый вертикальный груз сыпучий
Исходя из технологических возможностей современных машиностроительных производств, представляется возможным рассмотрения нижеприведенного, направления развития идеи, рифления внутренней поверхности корпуса, путем изменения формы поперечного сечения рифлей. В качестве наиболее распространённой, и простой в изготовлении, в первую очередь была рассмотрена форма круга, точнее производных от нее - то есть полукруга и параболы.
На рис. 1 представлена часть корпуса, имеющего полукруглый профиль рифления. Рассматривая это как частный случай, движения материала, в пространстве данной формы, под действием системы сил, основного потока, и сил внутреннего сопротивления. В соответствии с этим, основные формулы определяющие характер перемещения материала примут следующий вид: коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера:
(1)
(2)
где n - количество рифлей в пределах одного витка шнека; г - объемный вес материала, Н/м3; t - шаг винта шнека, м; a - ширина рифлей, м; b - глубина рифлей, м; ц- угол закручивания рифлей, относительно вертикальной осевой конвейера, град.
Условие движения материала:
(3)
где P - давления материала на цилиндрическую поверхность корпуса и боковые поверхности направляющих, Н.
Рис 1. Корпус с полукруглыми рифлями.
Рис 2. Корпус с параболическим профилем рифлей.
На рис. 2 приведен следующий вариант исполнения корпуса с полукруглыми рифлями, но имеющий уже параболический профиль. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера будут иметь следующий вид:
(4)
(5)
Условие движения материала:
(6)
Применение полученной теории, на данный момент проходит апробацию на экспериментальных моделях ВВК, чтобы на основе полученных данных построить систему эмпирические поправок, и дать методические указания на проектирование отдельных узлов, и конструкции в целом, при производстве ВВК.
Литература
1. Павлов.Е.И. К вопросу о выборе рациональных параметров рифления внутренней поверхности корпуса вертикальных винтовых конвейеров. Материали за 8-а международна научна практична конференция, «Бъдещето въпроси от света на науката», - 2012. Том 39. Технологии. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД . С. 17-23
2. Павлов.Е.И., Апачанов А.С. Теоретическое исследование свойств сыпучего материала, транспортируемого в вертикальном винтовом конвейере с рифленой внутренней поверхностью корпуса. Современные технологии в машиностроении: сборник статей XVI Международной конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2012. С. 77-80.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Составление организационно-технологической схемы настилания тканей для раскроя мужского костюма. Выбор оборудования и оснастки настилочных столов. Оптимизация процесса изготовления швейного изделия путем снижения затрат времени на выполнение настилания.
курсовая работа [200,8 K], добавлен 11.12.2011Анализ технологического процесса изготовления детали "втулка". Принципы компоновки гибкого производственного модуля. Описание функциональных подсистем транспортирования заготовок, деталей и инструментов. Алгоритм перемещения материального потока на склад.
курсовая работа [364,6 K], добавлен 22.11.2010Устройство ленточного конвейера наклонно-горизонтального типа для транспортировки сыпучего материала. Производительность конвейера, кинематический расчет, выбор электродвигателя и редуктора. Расчет вала приводного барабана на прочность и усталость.
курсовая работа [5,7 M], добавлен 04.10.2014Анализ развития производства химических волокон. Основные направления совершенствования способов получения вискозных волокон. Современные технологии получения гидратцеллюлозных волокон. Описание технологического процесса. Экологическая экспертиза проекта.
дипломная работа [313,0 K], добавлен 16.08.2009История завода ЗАО "Железобетон". Организация технологического процесса. График пропарки изделий на портландцемент. Требования к качеству поверхностей и внешнему виду колонн многоэтажных зданий. Погрузка, транспортирование, разгрузка и хранение колонн.
отчет по практике [843,9 K], добавлен 17.05.2015Применение транспортирующих устройств непрерывного действия для перемещения сыпучих и штучных грузов между рабочими местами при выполнении различных технологических операций. Схемы трасс пластинчатых конвейеров и конструкция несущего элемента настила.
контрольная работа [82,0 K], добавлен 19.12.2010Вычисление главных напряжений. Углы наклона нормалей. Определение напряжений на наклонных площадках. Закон парности касательных напряжений. Параметры прочностных свойств материала, упругих свойств материала. Модуль упругости при растяжении (сжатии).
контрольная работа [417,0 K], добавлен 25.11.2015Развитие рынка полиэтилентерефталата. Характеристика и технологические свойства ПЭТ. Транспортирование, подготовка и подача сырья. Расчет нормы расхода количества материала и навесок, загружаемых в форму. Выбор основного и вспомогательного оборудования.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 01.04.2011Органолептическая оценка свойств материала. Определение геометрических свойств, поверхностной плотности и характеристик структуры полушерстяной ткани. Определение усадки, драпируемости и жесткости ткани. Составление карты технического уровня качества.
курсовая работа [542,2 K], добавлен 05.03.2012Критерии выбора материала исследования. Выбор моделей из предложенного материала. Основные характеристики свойств исследуемой ткани. Конструкторско-технологические, гигиенические и эстетические требования. Чистка и хранение швейных изделий и материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 22.06.2009Анализ реконструкции установки разделения воздуха на базе КОАО "Азот", г. Кемерово. Способы снижения удельных капитальных затрат на строительство и монтаж оборудования, автоматизацию машин. Сущность обеспечения непрерывной подачи сырья потребителям.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 02.12.2013Расчет потерь бензина от «большого дыхания» при закачке в резервуары. Подземное и подводное хранение топлива. Характеристика средств снижения потерь нефти и нефтепродуктов: резервуары с понтонами, повышенного давления, использование дисков-отражателей.
дипломная работа [742,6 K], добавлен 23.02.2009Накопительные и питательные устройства для робототехнических комплексов, их характеристика и принцип работы. Промежуточное транспортирование деталей внутри роботизированного технологического комплекса, применяемое при этом оборудование. Виды конвейеров.
реферат [1,6 M], добавлен 22.05.2010Механические характеристики заданного материала, циклограмма напряжений, определение коэффициента снижения предела выносливости детали. Определение запаса прочности детали по циклической (усталостной) и статической прочности графическим методом.
курсовая работа [674,9 K], добавлен 15.05.2019Анализ данных и расчёт расхода влаги, удаляемой из высушиваемого материала. Определение параметров отработанного воздуха. Расчет высоты псевдоожиженного слоя, штуцеров и гидравлического сопротивления сушилки. Описание технологического процесса фосфорита.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.01.2013Основные свойства материала, методы получения монокристалла. Расшифровка марки материала, описание его свойств и методов получения. Вывод распределения примеси. Выбор технологических режимов и размеров установки. Алгоритм расчета легирования кристалла.
курсовая работа [917,6 K], добавлен 30.01.2014Изучение закономерностей изменения электрических свойств двухкомпонентных сплавов в зависимости от их состава. Внешний вид и схема установки. Величина, оценивающая рост сопротивления материала (проводника) при изменении температуры на один градус.
лабораторная работа [576,3 K], добавлен 11.04.2015Компоновка сборочной линии (СЛ) с вертикально замкнутым и горизонтально замкнутым конвейером спутников. Разработка имитационной модели системы с учетом внештатных ситуаций. Разработка циклограммы работы СЛ и ее описание с помощью логических уравнений.
курсовая работа [60,7 K], добавлен 14.01.2015Выбор материала для изготовления деталей измерительных приборов с постоянством размеров при температурах -100…+100 °С. Описание ферромагнетиков, инварных сплавов. Химический состав и свойства материала 36Н. Особенности магнитно-твёрдых материалов.
реферат [496,4 K], добавлен 30.10.2013Приспособления, применяемые при сборке машин. Виды тисков: стуловые; параллельные. Струбцины с винтовым зажимом. Приспособление пневматического действия для надевания колец на поршень двигателя или компрессора, контрольное - для проверки расстояний.
учебное пособие [5,3 M], добавлен 10.06.2009
