Обоснование параметров щеточного рабочего органа машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность работы. Российская Федерация обладает значительными запасами торфа (37,2% от мировых). Их энергетический потенциал в пересчете на условное топливо превосходит суммарные запасы нефти, газа, древесины и уступает лишь углю. Торф эффективен в малой энергетике - в небольших населенных пунктах и муниципальных котельных. Использование торфа для получения энергии и тепла является важной составляющей топливно-энергетической политики, которая получила свое отражение в Федеральной программе «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года».

В России торф добывают предприятия двадцати регионов. Из существующих технологий добычи торфа наибольшее распространение получил фрезерный способ, в котором, одной из важных технологических операций, влияющей на качество готовой продукции, является операция ворошения. Её основная задача заключается в ускорении процесса сушки фрезерного торфа, посредством переворачивания слоя.

Почти во всех работах, касающихся рассматриваемых вопросов, отмечается, что существующие конструкции ворошилок с металлическими рабочими элементами не отвечают в полной мере поставленным технологическим требованиям, предъявляемым к операции ворошения.

Полевые испытания экспериментальных образцов щеточных ворошилок показали, что данные конструкции превосходят по многим параметрам существующее оборудование.

В настоящее время многие вопросы взаимодействия щеточного рабочего органа ворошилки с торфяной залежью и торфом остаются малоизученными. Такие факторы как неравномерность толщины расстила, гранулометрического состава, влаги и плотности отдельных частиц торфа не учитываются при определении оптимальных параметров щеточного рабочего органа ворошилки, что приводит к удлинению сроков сушки торфа до заданной уборочной влажности и ухудшению качества получаемой продукции. Нерешенность многих теоретических и практических вопросов взаимодействия щеточного рабочего органа с торфяной залежью и торфом является сдерживающим фактором серийного производства щеточных ворошилок.

Таким образом, обоснование параметров щеточного рабочего органа машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле, является актуальной научной проблемой.

Объектом исследования является щеточный рабочий орган машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле.

Предметом исследования выступают функциональные связи между параметрами щеточного рабочего органа, размерно-массовыми характеристиками фрезерного торфа и технологическими параметрами операции ворошения.

Идея работы заключается в учёте влияния, гранулометрического состава, влаги и плотности отдельных частиц фрезерного торфа, неравномерности толщины расстила на эффективность проведения операции ворошения.

Цель работы состоит в установлении пределов варьирования основных параметров щеточного рабочего органа машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле на основании аналитического анализа, математического моделирования и экспериментальных исследований.

Реализация цели исследования обусловила постановку и решение ряда задач, отражающих логическую структуру диссертационной работы:

- установление закономерностей сметания фрезерного торфа в расстиле при ворошении щеточным рабочим органом, в зависимости от его режимных, геометрических и физико-механических параметров, эксплуатационных свойств торфяной залежи и торфа, гранулометрического состава фрезерной крошки, технологических параметров операции;

- установление полной картины физических явлений в процессе взаимодействия щеточного рабочего органа ворошилки с торфяной залежью и фрезерным торфом;

- разработка механизма реализации принципа переворачивания расстила на 180є при сметании торфа щеткой;

- разработка методов минимизации нежелательного процесса, подфрезеровывания верхнего слоя залежи, при ворошении фрезерного торфа в расстиле щеточным рабочим органом;

- проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях с целью установления адекватности разработанных теоретических и математических моделей.

Научные положения, разработанные лично автором, выносимые на защиту:

1. Траектория отбрасывания фрезерной крошки зависит от параметров щеточного рабочего органа ворошилки и размерно-массовых характеристик торфа.

2. Эффективное сметание фрезерного торфа в расстиле, без пропусков, зависит от кратности механического воздействия сметающего элемента щетки на поверхность торфяного поля и величины загрузки поля торфом.

3. Угол скоса рабочей части ворса щетки определяет фактическую площадь контакта с торфяным основанием и величину контактных напряжений в верхнем слое торфяной залежи.

4. Рабочая часть ворса должна подрезаться под углом в0=25є…30є в плоскости сметания с целью минимизации подфрезеровывания залежи при реализации операции ворошения.

5. Принцип переворачивания расстила на 180є заключается в разделении сырых и сухих частиц фрезерного торфа при отбрасывании щеточным рабочим органом ворошилки и реализуется в диапазоне окружных скоростей щетки по концам ворса х0=5,5...6,5м/с.

Научная новизна исследований:

1. Разработаны математические и цифровые модели расчёта упругих характеристик щеточного рабочего органа, на основе применения метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе «ANSYS», к моделированию конструкции цилиндрической щетки и разработана методика численного моделирования процесса взаимодействия цилиндрической щетки с торфяным основанием.

2. На основании методов теории размерности и подобия определены функциональные связи между параметрами щеточного рабочего органа, размерно-массовыми характеристиками фрезерного торфа и технологическими параметрами операции ворошения.

3. Обоснован принцип переворачивания расстила на 180є путем выбора оптимальных пределов варьирования основных параметров щеточной ворошилки.

4. Разработан способ определения геометрических параметров щеточного рабочего органа ворошилки исключающий подфрезеровывание залежи в процессе реализации операции ворошения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- использованием методов теории размерности и подобия, метода конечных элементов реализованного в программном комплексе «ANSYS», теории упругости, механики сыпучих сред, методов статистической обработки данных, использованием современных компьютерных технологий и современного математического программного обеспечения;

- корректностью сделанных допущений при построении математических и конечно - элементных цифровых моделей;

- анализом существующих экспериментальных и теоретических данных, сравнением полученных результатов с соответствующими аналогами щеточных рабочих органов и результатами их промышленной эксплуатации и стендовых экспериментов;

- положительными результатами апробации исследования на торфодобывающих предприятиях Тверской области.

Научное значение работы состоит в том, что были установлены закономерности протекания процесса ворошения фрезерного торфа в расстиле щеткой для обоснования параметров щеточного рабочего органа ворошилки.

Практическое значение работы заключается в разработке основ расчета и методики определения основных параметров щеточного рабочего органа ворошилки.

Информационной базой исследования послужили публикации, касающиеся рассматриваемых проблем, научные отчеты, материалы лабораторных и полевых экспериментов.

Реализация результатов работы. Методика определения основных параметров щеточного рабочего органа принята к использованию торфопредприятием ОАО «Васильевский Мох». Результаты исследования используются в учебном процессе при подготовке студентов специальности 150403 «Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений» ГОУ ВПО «Тверской государственный технический университет».

Апробация работы. Основные научные и практические результаты диссертационной работы на различных этапах проведения исследования докладывались в рамках научных симпозиумов: «Неделя горняка - 2007, 2008» в Московском государственном горном университете; семинарах кафедры «Торфяные машины и оборудование» ГОУ ВПО «Тверской государственный технический университет» 2008-2010 г.

1. Теоретические основы интенсификации полевой сушки фрезерного торфа посредством операции ворошения

Теоретические и экспериментальные научные исследования, связанные с вопросами интенсификации сушки фрезерного торфа проводили: Антонов В.Я., Афанасьев А.Е., Бавтуто А.К., Белоцерковская О.А., Варенцов В.С., Гамаюнов Н.И., Копенкин В.Д., Костюк Н.С., Лазарев А.В., Малков Л.М., Панкратов Н.С., Пятков Ф.Ф., Соколов И.Д., Столбикова Г.Е., Чураев Н.В. и другие ученые.

Анализ данных, имеющихся в научной литературе, показал что, почти во всех работах отмечается несовершенство существующих конструкций ворошилок с рабочими элементами, выполненными по форме плужного отвала. Основные недостатки существующих ворошилок состоят в том, что они не переворачивают, а только перемешивают слой. При ворошении имеет место значительное приминание фрезерной крошки, потери сухой крошки достигают 30%, а также наблюдается подфрезеровывание залежи рабочими элементами ворошилок.

На более качественном уровне происходит интенсификация сушки торфа, если операция ворошения фрезерного торфа в расстиле осуществляется активной щеткой с синтетическим ворсом. Ротационная цилиндрическая щетка с эластичным синтетическим ворсом удачно вписывается в рельеф поверхности торфяного поля, тщательно сметает и перемещает фрезерную крошку, а физическая сущность ворошения торфяного растила щеточным рабочим органом, заключается в разделении потока сырых и сухих частиц торфа при отбрасывании.

Вопросы взаимодействия щеточного рабочего органа с торфяной залежью и фрезерным торфом, в различных процессах торфодобычи, изложены в работах Валюнаса К.Ю., Ворзонина В.А., Михайлова А.В., Поцюнаса Ю.А., Правдина В.И. и других ученых.

Анализ обзора литературных источников по использованию щеточных рабочих органов в различных процессах торфодобычи показывает, что большинство авторов описывали механизм взаимодействия щетки с торфяной залежью и торфом с помощью аналитических методов и уравнений содержащих существенные допущения. При отбрасывании торфа щеткой рассматривается движение изолированной материальной частицы без учета влияния смежных слоев торфяной массы; частицы имеют плоскую форму и не могут перекатываться; частицы движутся изолированно друг от друга по непересекающимся траекториям; размерно-массовые характеристики торфа определяются только скоростью витания. Поэтому одной из главных особенностей настоящей работы является учёт влияния, гранулометрического состава, влаги и плотности отдельных частиц фрезерного торфа, неравномерности толщины расстила на эффективность проведения операции ворошения с помощью методов теории размерности и подобия, опирающихся на экспериментальные исследования для обоснования параметров щеточного рабочего органа ворошилки.

Рис. 1. Система варьируемых параметров щеточной ворошилки

Система варьируемых параметров щеточной ворошилки рис. 1, содержит: режимные параметры (хп - линейная скорость перемещения щетки (поступательная скорость движения машины), х0 - окружная скорость щетки, hв - радиальная деформация щетки по ворсу, К - кратность воздействия ворса на залежь). геометрические параметры (В - длина щетки, l - длина неущемленного ворса, Rщ - радиус щетки, z - число элементов в щетке, iд - число ворсинок в элементе, dв - диаметр ворсинки); физико-механические параметры (Е - модуль упругости ворса, f - коэффициент трения ворса о залежь, уиз - предел прочности ворса на изгиб при знакопеременной нагрузке).

2. Анализ процесса сметания в расстиле фрезерного торфа щеточным рабочим органом ворошилки

Обзор и анализ проектных решений и конструктивных схем щеточных рабочих органов применяемых в различных отраслях народного хозяйства и в том числе торфодобычи позволили сделать вывод, что для операции ворошения фрезерного торфа в расстиле наиболее рационально использовать активную цилиндрическую щетку с полипропиленовым ворсом, собранным в плоские метелки (сметающие элементы) и закрепленные на барабане рис. 2.

Рис. 2. Схема ворошения фрезерного торфа в расстиле щеточным рабочим органом: 1 - барабан; 2 - сметающий элемент; 3 - вал отбора мощности трактора

Использование ворса из полипропилена обусловлено его влагостойкостью и стабильной жесткостью сметающих элементов на протяжении всего срока эксплуатации ворошилки, в отличие от более распространенного ворса щеток из полиамидных волокон, влагосодержание которого уже в начальной стадии эксплуатации увеличивается в среднем на 2%, что снижает жесткость ворса на 40% и изменяет параметры щеточного рабочего органа. Активное ворошение (когда крутящий момент передается на щеточный рабочий орган от вала отбора мощности трактора) содержит больше возможностей влияния на процесс сметания торфа посредством изменения режимных параметров ворошилки в отличие от пассивного ворошения.

Известные аналитические методы рассматривают перемещение измельченных материалов как частный случай общей теории аэродинамики, изучающей течение газа и перемещение в нем твердых тел. Однако, вследствие сложности механизма взаимодействия частиц фрезерного торфа между собой при перемещении и других многочисленных факторов, закономерности процесса часто не поддаются теоретическому анализу и расчету. Это объясняется тем, что установленные зависимости не полностью отражают влияние на основные параметры процесса размерно-массовых и аэродинамических характеристик частиц измельченных материалов.

На основании методов теории размерности и подобия, опирающихся на результаты экспериментов с лабораторной моделью щеточной ворошилки получены функциональные зависимости, связывающие параметры щеточного рабочего органа размерно-массовые характеристики фрезерного торфа и технологические параметры операции ворошения.

Параметры траектории движения фрезерного торфа при отбрасывании щеткой, описаны системой уравнений:

, (1)

где х0 - окружная скорость щетки, м/с; - масса воды в торфе, кг, по отношению к массе абсолютно сухого вещества торфа. Ѕуд - удельная поверхность частицы, мІ/кг; Q - производительность щеточного рабочего органа, мі/с.

Получено уравнение траектории движения фрезерного торфа при отбрасывании щеткой с помощью метода нулевых размерностей.

. (2)

После преобразования степенных показателей уравнение (2) записано с помощью системы безразмерных параметров П1 и П2:

. (3)

. (4)

Таким образом, четыре аргумента функции приведены к двум аргументам, которые представляют собой безразмерные комбинации, составленные из .

После обработки результатов экспериментов на лабораторной модели щеточной ворошилки получено уравнение для определения дальности отбрасывания основной массы фрезерного торфа.

. (5)

Одним из основных требований предъявляемых к операции ворошение является обеспечение сметания фрезерного торфа в расстиле без пропусков.

На рис. 3 показана схема процесса сметания торфяной крошки двумя сметающими элементами, вращающимися в одной плоскости сметания.

Рис. 3. Схема процесса сметания торфяной крошки в расстиле щеточным рабочим органом ворошилки

Рассматривая щетки, состоящие из отдельных сметающих элементов (метелок) необходимо выполнение следующего условия: путь, проходимый сметающим элементом при контакте с торфяным основанием Ѕ1=АС рис. 3 должен быть больше расстояния, на которое переместится ворошилка за период времени между контактами соседних сметающих элементов с торфяным основанием. Для нахождения пути сметающего элемента S1 необходимо знать значение угла ц0 который определяет разгрузку сметающего элемента. С помощью скоростной фотосъемки процесса отбрасывания торфа щеткой установлено, что при радиальной деформации щетки по ворсу hв=0,015-0,025м, и окружной скорости по концам ворса х0=3-8м/с, ц0=0,9ц1.

Определен путь сметающего элемента:

. (6)

Кратность воздействия ворса щетки на залежь определяется отношением пути сметающего элемента и подачей на один сметающий элемент:

фрезерный щеточный залежь

К=S1/с.

Установлено что режимы работы ворошилки S1=с и S1<c малоэффективны, так как в процессе сметания наблюдаются пропуски фрезерного торфа. Для обеспечения сметания фрезерного торфа в расстиле без пропусков должен выполнятся режим работы ворошилки S1>с, причем кратность воздействия ворса на залежь должна быть К=2-4.

В третьей главе на основании метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе «ANSYS», разработана методика численного моделирования процесса взаимодействия сметающего элемента щетки с торфяным основанием. При взаимодействии ворса щеточного устройства с торфяным основанием необходимо оценить характер распределения контактных напряжений по подошве взаимодействующих тел. В программном комплексе «ANSYS», для решения контактной задачи, моделировался контакт жесткой и деформируемой поверхности, причем поверхность внедрения (ворса) всегда жесткая, а контактная поверхность (торфяного основания) всегда деформируемая.

Для моделирования ворса щеток использовались четырехузловые объемные конечные элементы тетраэдальной формы.

В модели сметающего элемента щетки рассматривался полипропиленовый ворс с модулем упругости Е=3·106 кПа, и коэффициентом Пуассона м=0,35.

Модуль деформации торфяного основания принимался Е=1·103 кПа, коэффициент Пуассона м=0,4 , что соответствует верхнему деятельному слою торфяной залежи, сцепление торфа с1=0,02МПа, угол внутреннего трения ц=22є. Также было принято допущение о наличии линейной связи между напряжениями и деформациями в торфяной залежи при ее нагружении до так называемого критического давления Ркр=80кПа, после чего возникновение пластических деформаций нарушает эту пропорциональную связь.

В процессе моделирования контактного взаимодействия сметающего элемента щетки с торфяным основанием рассматривался изгиб прутка ворса в квазивертикальном положении когда касательная к прутку в начале координат (осевой центр щетки) точки О, совпадает с точкой крепления ворса в сметающем элементе щетки А1…А9 рис. 4.

Рис. 4. Схема моделирования контактного взаимодействия

Результаты моделирования позволили установить что максимальная вертикальная реакция залежи Pz0 на щетку соответствует положению ворса когда касательная к прутку в начале координат точки О, совпадает с точкой крепления ворса в сметающем элементе щетки и угол б1 между касательной к прутку и вертикальной осью z равен нулю что согласуется с экспериментальными допущениями Михайлова А.В.

Анализ процесса взаимодействия щеточного рабочего органа с торфяным основанием показал, что использование ворса с подрезкой рабочей части под углом в0 в плоскости сметания способствует уменьшению контактных напряжений в верхнем слое торфяного основания рис. 5 и минимизации нежелательного процесса, подфрезеровывания верхнего слоя залежи.

Рис. 5. Изменение контактных напряжений (касательных) в верхнем слое торфяного основания при б1=0є: а) ворс без подрезки рабочей части; б) ворс с подрезкой рабочей части под углом в0=30є в плоскости сметания

Максимальное контактное напряжение рис. 5 для ворса без подрезки рабочей части на поверхности торфяного основания составляет уф=88,9кПа, для ворса с подрезкой рабочей части под углом в0=30є в плоскости сметания, следует отметить снижение контактных напряжений уф=32,5кПа.

Угол скоса рабочей части ворса щетки определяет фактическую площадь контакта с торфяным основанием при реализации операции ворошения и в ходе моделирования контактного взаимодействия ворса с торфяным основанием, средствами программного комплекса «ANSYS», установлено, что рабочая часть ворса должна подрезаться под углом в0=25є…30є в плоскости сметания, что увеличивает фактическую площадь контакта и уменьшает контактные напряжения в верхнем слое залежи, а увеличение угла подрезки рабочей части ворса более в0>30є необоснованно, так как при ухудшении процесса сметания контактные напряжения снижаются незначительно.

Разработана методика численного моделирования по определению вертикальной реакции Pz0 на щетку, обусловленную упругими характеристиками щеточного рабочего органа, при взаимодействии с торфяным основанием и получено условие взаимодействия ворса с торфяной залежью без подфрезеровывания для ворса с в0=25є…30є.

, (7)

где f - коэффициент трения полипропиленового ворса по торфяной залежи (для верховой залежи с R=15% и щ=81,5%; f=0,64-0,75), Fк - фактическая площадь контакта ворса с торфяной залежью, фф - прочность на сдвиг поверхностного слоя торфяной залежи по Амаряну Л.С.

В четвертой главе проведены экспериментальные исследования на лабораторной модели щеточной ворошилки рис. 6 разработанной автором на кафедре «Торфяные машины и оборудование» ГОУ ВПО «Тверской государственный технический университет». Опыты проводились на верховом торфе (пушицево-сфагновый торф) средней степени разложения, характерном для месторождений Тверской области. Фракционный состав был подобен торфяной крошке получаемой при фрезеровании залежи штифтовыми фрезерующими устройствами типа МТФ-13 со степенью механической переработки торфа л1=16. Гранулометрический состав торфяной крошки определялся рассевом пробы на почвенных ситах с круглыми отверстиями диаметром 16мм, 14мм, 8мм, 7мм, 1мм, 0,25мм.

Рис. 6. Лабораторная модель щеточной ворошилки

Для определения траектории отбрасывания фрезерного торфа использовалась скоростная фотосъемка на фоне масштабной сетки установленной по всей длине отбрасывания. Для оценки характера распределения торфа на поверхности залежи, после отбрасывания щеткой фрезерной крошки, использовалось мерное устройство, состоящее из корпуса и последовательно расположенных по длине корпуса ячеек.

Экспериментальные исследования позволили установить влияние окружной скорости щетки х0 на процесс сметания торфа в расстиле. Согласно принятым допущениям о выделении в расстиле верхней влагосодержанием W=0,2кг/кг и нижней зоны влагосодержанием W=2,5кг/кг, исследована возможность переворачивания расстила в зависимости от окружной скорости щетки по концам ворса.

Послойное влагосодержание расстила после отбрасывания торфа щеткой определялось методом отбора проб с помощью рамки. После отбора проб торфа на влажность определялся коэффициент переворачивания расстила бс рис. 7. по формуле:

, (8)

где и - влажность верхней и нижней четвертей слоя после ворошения, % ; и - влажность перед ворошением, %.

Рис. 7. Зависимость коэффициента переворачивания расстила бс от окружной скорости щетки х0

Анализ аэродинамических характеристик цилиндрической щетки при реализации операции ворошения позволил сделать вывод, что перегиб на кривой рис. 7 связан с влиянием воздушного потока на параметры отбрасывания при окружных скоростях щетки более 6м/с. Инструментальные замеры аэродинамических характеристик щеточного рабочего органа проводились на лабораторной установке при помощи метода нитей. Замеры скоростей потока воздуха осуществлялись при помощи анемометра крыльчатого, трубки Пито-Прандтля. Исследован характер распределения линий тока и линий равных скоростей чистого воздуха при вращении щетки в контакте с торфяным основанием. Установлено что на расстоянии до 0,6м от оси вращения скорость потока воздуха превышает окружную скорость щетки. Сухие частицы торфа влагосодержанием W=0,2кг/кг наиболее подвержены влиянию воздушного потока, который изменяет их траекторию движения после отбрасывания. Таким образом, наибольшее значение коэффициента переворачивания расстила бс достигается в диапазоне окружных скоростей щетки х0=5,5...6,5м/с, с наименьшим воздействием воздушного потока на траекторию движения частиц торфа и реализацией принципа переворачивания расстила на 180є заключающегося в разделении сырых и сухих частиц фрезерного торфа при отбрасывании щеточным рабочим органом ворошилки.

Мощность, расходуемая на привод щетки определялась как Nщ=Мкр·n. Для определения энергетических показателей в процессе реализации операции ворошения и преодоления щеткой сил сопротивления воздуха, сметания торфа, деформации ворса и трение его о залежь, на приводном валу лабораторной модели щеточной ворошилки инструментально измерялся крутящий момент Мкр. На основании методов теории размерности и подобия и обработки результатов лабораторных экспериментов получена зависимость по определению крутящего момента на приводном валу щеточной ворошилки в процессе реализации операции ворошения.

, (9)

где qм - загрузка сметающего элемента торфом, кг/мІ; n - частота вращения щетки в секунду, 1/с; Н - жесткость сметающего элемента, н·мІ; В - длина щетки, м; В1 - приведенная длина щетки, В1=0,3м.

График раздельных затрат мощности на деформацию и трение ворса, сметание торфа, преодоление щеткой сил сопротивления воздуха представлен на рис. 8. Расчеты производились при n=2…9с, hв=0,025м, В=0,3м, qм=14кг/мІ, Н=0,24 н·мІ, l=0,2м, Rщ=0,3м, dв=0,002м.

Рис. 8. График затрат мощности: 1 - в процессе ворошения; 2 - без сметания торфа; 3 - вращение щетки в воздухе

На рис. 8. кривая 1 построена на основании зависимости (12) кривые 2 и 3 построены на основании эксперимента. Анализируя затраты энергии на операцию ворошения рис. 8. можно сделать вывод что большая часть мощности (около 85% от общей) расходуется на сметание торфа, деформацию и трение ворса.

Заключение

Проведённый в исследовании теоретический и экспериментальный анализ позволил решить важные для торфяной промышленности страны и актуальные современным условиям торфяного машиностроения задачи, заключающиеся в обосновании параметров щеточного рабочего органа машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле.

В результате проведенных исследований сделаны следующие основные выводы и предложения:

1. Разработана методика численного моделирования процесса взаимодействия щеточного рабочего органа ворошилки с торфяным основанием, на основе применения метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе «ANSYS» для определения контактных напряжений в верхнем слое торфяной залежи.

2. Получены уравнения по определению траектории отбрасывания фрезерного торфа от воздействия сметающих элементов активной щетки при различных режимных параметрах щеточного рабочего органа и размерно-массовых характеристиках фрезерной крошки.

3. Определено что для обеспечения сметания фрезерного торфа в расстиле без пропусков зона контакта сметающего элемента с залежью должна быть больше подачи на один сметающий элемент S1>с, а кратность воздействия ворса на залежь устанавливается в диапазоне К=2-4.

4. Установлено, что рабочая часть ворса должна подрезаться под углом в0=25є…30є в плоскости сметания это увеличивает фактическую площадь контакта Fк ворса с торфяной залежью, уменьшает контактное давление и контактные напряжения в верхнем слое торфяного основания, при этом параметры сметания фрезерной крошки не ухудшаются, а подфрезеровывание как нежелательный процесс минимизируется.

5. Выявлено, что наибольшее значение коэффициент переворачивания расстила бс достигает в диапазоне окружных скоростей щетки х0=5,5...6,5м/с, при наименьшем воздействии воздушного потока на траекторию движения частиц торфа.

6. На основании результатов экспериментальных исследований количественно доказан принцип разделения сырых и сухих частиц фрезерного торфа при отбрасывании щеткой.

7. Выявлены связи между энергетическими показателями операции ворошения и установлено что большая часть мощности (около 85% от общей) расходуется на сметание торфа, деформацию и трение ворса о залежь.

Литература

1. Яконовская Т.Б., Яконовский П.А. Роль и эффективность интеграционных объединений в торфяной сфере // Экономист, 2007. №10, с. 93-96.

2. Яконовский П.А. Исследование режимов работы роторно-лопастного щеточного метателя для разбрасывания торфа и нефтепоглощающего сорбента // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2008. № 2, с. 328-332.

3. Куликова Т.Б., Яконовский П.А. Методологический подход к разработке системы технико-экономического обоснования конструкторских решений // Вестник Тверского государственного технического университета: Научный журнал.Тверь: ТГТУ, 2007. Вып. 10. с. 308-312.

4. Яконовский П.А. Оценка возможности применения щеточного метателя в качестве рабочего органа машины для разбрасывания торфа на газоны // Вестник Тверского государственного технического университета: Научный журнал. Тверь: ТГТУ, 2007. Вып. 10. с. 143-147.

5. Шпынев В.М., Яконовский П.А. Исследование аэродинамических характеристик щеточного рабочего органа машины для ворошения фрезерного торфа в расстиле // Вестник Тверского государственного технического университета: Научный журнал. Тверь: ТГТУ, 2009. Вып 15. с. 48-50.

6. Патент РФ на изобретение № 2352962. Зонд для электрического каротажа / Шпынев В.М., Яконовский П.А., Яконовская Т.Б.

Размещено на Allbest.ru