Составители:
Рубрика:
36 37
вании слоя сыпучей среды, моделирование процесса вибропере-
мещения сыпучих грузов является непростой задачей. Причем, как
показывает практика создания и эксплуатации вибротранспорти-
рующих машин, из-за того что при их проектировании использова-
лись слишком упрощенные модели груза, многие существующие
машины работают далеко не в оптимальных режимах, что снижа-
ет их эксплуатационные возможности
и эффективность использо-
вания. Для повышения эффективности вибротранспортирующих
машин необходимо на стадии их проектирования учитывать все
особенности взаимодействия грузонесущего виброоргана со сло-
ем сыпучего груза для нахождения оптимальных режимов транс-
портирования. Рассмотрим этот процесс [5, 6].
В качестве транспортируемого материала будем рассматривать
сыпучие (несвязанные) мелкодисперсные среды типа природно-
го песка со средним эквивалентным шару размером частиц d
экв
=
= 0,3–0,5 мм (смесь фракций 0,14–5 мм) и объемной массой 1300–
1500 кг/м
3
. Высота транспортируемого слоя на виброконвейере,
как правило, не превышает 200 мм; в этом случае слой транспор-
тируется сплошным ядром без существенного отставания в скоро-
сти перемещения верхних слоев от нижних, т. е. эффект возможно-
го послойного транспортирования материала можно не учитывать.
Примем, что виброорган совершает простые гармонические на-
правленные колебания по закону η = Аsin ωt, где А – амплитуда;
ω – круговая частота колебаний.
Процесс вибротранспортирования будем рассматривать в режи-
ме установившегося движения с непрерывным подбрасыванием,
с периодом свободного движения (микрополет слоя над днищем
виброоргана), кратным периоду колебаний виброоргана (т. е. один
микрополет слоя над днищем происходит за один период колеба-
ний виброоргана). Такой режим транспортирования наиболее эф-
фективен [3, 5, 6]. В этом случае коэффициент динамичности ви-
брооргана удовлетворяет условию
,8,3/)sin(Г2,1
2
gA
где β – угол вибрации; g = 9,81 м/с
2
.
Примем также, что ширина желоба виброконвейера больше вы-
соты транспортируемого слоя. В этом случае, как показал опыт,
можно не учитывать сопротивление движению слоя, оказываемое
стенками желоба вследствие имеющегося трения. Считая днище
виброоргана достаточно жестким, а вибротранспортируемый слой
материала однородным и одинаковой высоты, принимаем, что
слой движется относительно днища виброоргана как
одно целое,
совершая плоскопараллельное движение.
Поскольку скорость движения слоя при вибротранспортиро-
вании не превышает скорости движения виброоргана, которая
составляет Aω = 0,5–0,6 м/с (исходя из условия 1,2 ≤ Г ≤ 3,8),
то возможным изменением плотности среды (воздуха), в которой
происходит виброперемещение, допустимо пренебречь [5, 6].
При принятых выше условиях и допущениях в рассматрива-
емой задаче существует минимум два характерных вида движе-
ния слоя: совместное (с днищем виброоргана) и свободное (ми-
крополет слоя над днищем виброоргана), причем на каждом эта-
пе на слой действуют силы, присущие только рассматриваемому
виду движения. Такие задачи сводятся к изучению движения су-
щественно нелинейных механических систем и в большинстве
случаев решаются методом поэтапного интегрирования. Для этого
необходимо принять модель, способную описывать механику ре-
ального процесса виброперемещения на каждом этапе движения,
и для каждого этапа составить дифференциальные уравнения дви-
жения такой модели, а также определить условия и моменты для
перевода решения от одного этапа движения к другому (т. е. вы-
брать начальные условия для решения уравнений, описывающих
каждый вид движения).
Составим феноменологическую механореологическую модель
транспортируемого слоя для каждого характерного вида движе-
ния (рис. 5, 6). Модель на этапе совместного движения составле-
на с учетом внутрислоевых процессов, происходящих в слое при
его динамическом нагружении виброорганом. При этом на основе
анализа проведенных исследований [3, 5] выявлено и принято, что
при нагружении слоя виброорганом в нем от действия сил инерции
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
