Составители:
Рубрика:
40 41
что то же самое, строго перпендикулярно днищу виброконвейера.
Таким образом, мы однозначно установили вид силы сопротивле-
ния при фильтрации газа через слой и ее направление.
В общем случае на всех этапах движения, кроме сил инерции,
на слой будет также действовать сила аэродинамического сопро-
тивления воздуха, обусловленная лобовым сопротивлением возду-
ха движению
свободной поверхности слоя в этой среде. Эта сила,
вполне очевидно, будет пропорциональна абсолютной скорости
движения слоя в пространстве. Кроме перечисленных сил, на эта-
пе совместного движения на слой будет действовать сила внешне-
го трения в зоне взаимодействия днища виброоргана и слоя. Эта
сила, как известно, зависит от коэффициента трения двух соприка-
сающихся сред (слоя и днища) и силы нормальной реакции слоя на
днище. Кроме того, она всегда направлена перпендикулярно силе
нормальной реакции слоя на днище, т. е. сила трения будет дей-
ствовать только вдоль плоскости днища виброконвейера в направ-
лении, обратном движению слоя.
Для окончательного выбора вида модели необходимо по воз-
можности оценить величины всех сил и в случае их незначитель-
ности не учитывать эти силы при анализе процесса, что весьма
упростит решение задачи.
В качестве критерия оценки сил следует принимать основную
силу, определяющую динамику изучаемого процесса. Для рас-
сматриваемого случая такой силой является масса транспортиру-
емого слоя, так как, напомним, вибротранспортирование основа-
но на эффекте использования инерционных свойств грузов (перио-
дические микроброски груза). Если провести анализ оценки сил,
то увидим, что сила нормального давления, сила трения, а также
силы внутренних сопротивлений, возникающих в слое при его де-
формации, явно значимы, так как они соизмеримы с силами инер-
ции слоя материала. Для оценки силы сопротивления фильтрации
газа через слой (если ее сложно вычислить) можно воспользовать-
ся опытными данными. Например, известно, что слой цемента вы-
сотой больше 100 мм вибрационным способом не транспортиру-
ется, так как вакуум, образующийся под слоем, удерживает его на
поверхности днища виброоргана и не позволяет слою совершить
микробросок. По этой
же причине не транспортируется в режиме
с непрерывным подбрасыванием бетон.
Вибротранспортирование бетона осуществляется только под уклон
за счет того, что при вибрации он разжижается, и со снижением коэф-
фициента трения бетон скользит по виброжелобу вниз. Из приведен-
ных примеров можно заключить, что сила аэродинамического сопро-
тивления фильтрации газа в подслоевом пространстве
соизмерима
с силами инерции слоя, а в некоторых случаях даже превосходит их.
Заметим, что если днище виброконвейера выполнить газонепрони-
цаемым, то значительно снизится влияние силы аэродинамического
сопротивления фильтрации газа через слой и появится возможность
обеспечить виброперемещение сред с низкой газопроницаемостью
слоя. Поэтому данную силу следует также учитывать при моделиро-
вании процесса виброперемещения мелкодисперсных сыпучих сред.
Оценить силу лобового сопротивления набегающего потока
воздуха на свободную поверхность слоя можно по известным за-
висимостям из курса гидравлики. При движении прямоугольной
пластины в воздухе со скоростью 0,5–0,6 м/с, соответствующей
скорости в принятой нами области изменения параметра Г, лобо-
вым сопротивлением воздуха при движении в нем слоя (пластины)
можно пренебречь, так как максимальная его величина на три по-
рядка меньше массы слоя.
На этапе совместного движения слоя с днищем виброоргана
(см. рис. 5) (с момента падения до момента отрыва слоя от днища)
на слой действуют силы: тяжести mg, трения слоя о днище F
тр
, ре-
акции днища Ng и инерции I, величина и направление которой не-
прерывно изменяются в зависимости от ускорения колебаний дни-
ща виброоргана.
Силу реакции днища виброоргана Ng, проектируя ее на ось X
и Y, можно представить в виде двух результирующих: силы нормаль-
ной реакции днища N и сдвигающей силы, действующей в горизон-
тальном направлении. Силы N и F
сдв
стремятся деформировать слой
(массу т
1
относительно рамки т
0
) соответственно в вертикальном
и горизонтальном направлениях, чему препятствуют восстанавлива-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
