Научная статья на тему 'Повышение эффективности процесса сводообрушения при работе затарочных устройств с винтовым питателем'

Повышение эффективности процесса сводообрушения при работе затарочных устройств с винтовым питателем Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
127
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник НГИЭИ
ВАК
Ключевые слова
ВИНТОВОЙ ПИТАТЕЛЬ / ВЫПУСК СЫПУЧИХ ГРУЗОВ / ЗАСТОЙНЫЕ ЗОНЫ СЫПУЧЕГО ГРУЗА / ЗАТАРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО / ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ / ПРУЖИННЫЙ ТРАНСПОРТЁР / РАСФАСОВЫВАНИЕ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ / РЫХЛИТЕЛЬ / СВОДООБРУШЕНИЕ / СТАТИЧЕСКИЕ СВОДЫ / СЫПУЧИЕ ГРУЗЫ / ТАРА / ISSUE GRANULAR CARGOS / SCREW FEEDER / PACKAGING DEVICE / STAGNANT ZONES OF GRANULAR CARGO / LIFTING AND TRANSPORT MACHINERY / THE SPIRAL CONVEYOR / RIPPER / PREPACKAGING OF GRANULAR CARGOS / GRANULAR CARGOS / STATIC VAULTING / CAVING OF VAULTS / CONTAINER

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Алексеев Антон Владимирович, Шищенко Елена Вячеславовна

Введение. Ежегодный объём перевозок грузов по всем видами транспорта в современной России составляет свыше 10 млрд т. Более половины от указанного объёма сыпучие грузы. Треть из них перевозится в расфасованном виде с применением различных видов тары. Расфасовывание сыпучих грузов в тару (затаривание) может осуществляться непосредственно на складе предприятия-изготовителя или на перегрузочном складе (элеваторе). Лидирующее место в технологическом оборудовании таких складов принадлежит подъёмно-транспортным машинам, важной разновидностью которых являются затарочные устройства технологические машины периодического действия, предназначенные для дозирования малых объёмов сыпучих грузов в различные виды тары. Широкое распространение ввиду простоты конструкции, низкой стоимости и универсальности имеют механические затарочные устройства с винтовым питателем. Однако работа указанного типа затарочных устройств имеет ряд недостатков. Основные из них: частые отказы в работе вследствие сводообразования в зоне над винтовым питателем, колебания производительности вследствие образования застойных зон в полости бункера, высокая энергоёмкость процесса, напрессовка сыпучего груза на витки винтового питателя. Материалы и методы. Авторами предлагается усовершенствованное затарочное устройство, применение которого позволит устранить приведённые недостатки. В предлагаемом затарочном устройстве винтовой питатель выполнен в виде пружинного транспортёра, а функции сводообрушителя выполняет лопастной рыхлитель. При работе затарочного устройства рыхлитель совершает одновременно два простых движения: вращательное движение (за счёт взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра) и поступательное движение вдоль пружинного транспортёра. В статье описаны теоретические исследования процесса передачи движения от витков пружинного транспортёра на лопасти рыхлителя. Результаты. По результатам теоретических исследований авторами получены аналитические выражения, устанавливающие зависимости между геометрическими и кинематическими параметрами рыхлителя и пружинного транспортёра. Эффективность предлагаемого технического решения, а также достоверность полученных авторами аналитических выражений подтверждается результатами экспериментальной проверки и производственных испытаний.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Алексеев Антон Владимирович, Шищенко Елена Вячеславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF PROCESS CAVING OF VAULTS DURING OPERATION OF THE PACKAGING DEVICE WITH SCREW FEEDER

Introduction. The annual volume of cargo transportation by all modes of transport in modern Russia is more than 10 billion tons. More than half of these volumes are granular cargos. A third of them carried in packaged form with the use of various types of containers. Filling of granular cargos in a container (filling of container) can be performed directly in the warehouse of the manufacturer or the transshipment warehouse (elevator). The leading place in the process equipment of such warehouses belongs the lifting and transport machineries, an important kind of which are packaging devices technological machines of periodic action, intended for dispensing of small volumes of granular cargoes in a different types of containers. Widespread, due to simple construction, low cost and versatility have mechanical packaging devices, equipped with a screw feeder. However, the work of this type packaging devices has a several disadvantages. The main ones are: frequent failures in the operation due to formation arches in a zone over the screw feeder, fluctuations of productivity due to formation of the dead zones in the cavity of the bunker, the high energy intensity of the process, adhesion of granular cargo to the screw feeder. Materials and Methods. The authors propose an improved packaging device, the use of which would eliminate the given shortcomings. Screw feeder in the proposed packaging device is constructed as a spring conveyor and the functions of caving of vaults are performs the bladed ripper. When the packaging device is operated, ripper performs a combination of two simple movements: a rotary motion (due to its interaction with the convolutions of the spiral conveyor) and the forward movement along of the spiral conveyor. The article carried out theoretical studies the process of the transfer motion from the convolutions of the spiral conveyor to the bladed ripper. Results. According to the results of theoretical research by the authors received analytical expressions, which establish the relationship between the geometric and cinematic parameters of the ripper and the spiral conveyor. Efficiency of the proposed technical solution, and also reliability of the analytical expressions, developed by the authors, is confirmed by results of experimental research and industrial check.

Текст научной работы на тему «Повышение эффективности процесса сводообрушения при работе затарочных устройств с винтовым питателем»

05.02.00 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

05.02.13 УДК 621.86.067

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА СВОДООБРУШЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ ЗАТАРОЧНЫХ УСТРОЙСТВ С ВИНТОВЫМ ПИТАТЕЛЕМ

© 2017

Алексеев Антон Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Наземные транспортно-технологические средства» Самарский государственный университет путей сообщения, г. Самара (Россия) Шищенко Елена Вячеславовна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Электрический транспорт» Самарский государственный университет путей сообщения, г. Самара (Россия)

Аннотация. Введение. Ежегодный объём перевозок грузов по всем видами транспорта в современной России составляет свыше 10 млрд т. Более половины от указанного объёма - сыпучие грузы. Треть из них перевозится в расфасованном виде с применением различных видов тары. Расфасовывание сыпучих грузов в тару (затаривание) может осуществляться непосредственно на складе предприятия-изготовителя или на перегрузочном складе (элеваторе). Лидирующее место в технологическом оборудовании таких складов принадлежит подъёмно-транспортным машинам, важной разновидностью которых являются затарочные устройства - технологические машины периодического действия, предназначенные для дозирования малых объёмов сыпучих грузов в различные виды тары. Широкое распространение ввиду простоты конструкции, низкой стоимости и универсальности имеют механические затарочные устройства с винтовым питателем. Однако работа указанного типа затарочных устройств имеет ряд недостатков. Основные из них: частые отказы в работе вследствие сводообразования в зоне над винтовым питателем, колебания производительности вследствие образования застойных зон в полости бункера, высокая энергоёмкость процесса, напрессовка сыпучего груза на витки винтового питателя.

Материалы и методы. Авторами предлагается усовершенствованное затарочное устройство, применение которого позволит устранить приведённые недостатки. В предлагаемом затарочном устройстве винтовой питатель выполнен в виде пружинного транспортёра, а функции сводообрушителя выполняет лопастной рыхлитель. При работе затарочного устройства рыхлитель совершает одновременно два простых движения: вращательное движение (за счёт взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра) и поступательное движение вдоль пружинного транспортёра. В статье описаны теоретические исследования процесса передачи движения от витков пружинного транспортёра на лопасти рыхлителя.

Результаты. По результатам теоретических исследований авторами получены аналитические выражения, устанавливающие зависимости между геометрическими и кинематическими параметрами рыхлителя и пружинного транспортёра. Эффективность предлагаемого технического решения, а также достоверность полученных авторами аналитических выражений подтверждается результатами экспериментальной проверки и производственных испытаний.

Ключевые слова: винтовой питатель, выпуск сыпучих грузов, застойные зоны сыпучего груза, затароч-ное устройство, подъёмно-транспортные машины, пружинный транспортёр, расфасовывание сыпучих грузов, рыхлитель, сводообрушение, статические своды, сыпучие грузы, тара.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF PROCESS CAVING OF VAULTS DURING OPERATION OF THE PACKAGING DEVICE WITH SCREW FEEDER

© 2017

Alekseev Anton Vladimirovich, the candidate of technical sciences, the associate professor of the chair «Transport and technology means» Samara State Railway Engineering University, Samara (Russia) Shishchenko Elena Vyacheslavovna, the candidate of pedagogical sciences, the associate professor of the chair «Electric transport» Samara State Railway Engineering University, Samara (Russia)

Annotation. Introduction. The annual volume of cargo transportation by all modes of transport in modern Russia is more than 10 billion tons. More than half of these volumes are granular cargos. A third of them carried in packaged form with the use of various types of containers. Filling of granular cargos in a container (filling of container) can be performed directly in the warehouse of the manufacturer or the transshipment warehouse (elevator). The leading place in the process equipment of such warehouses belongs the lifting and transport machineries, an important kind of which are packaging devices - technological machines of periodic action, intended for dispensing of small volumes of granular cargoes in a different types of containers. Widespread, due to simple construction, low cost and versatility have mechanical packaging devices, equipped with a screw feeder. However, the work of this type packaging devices has a several disadvantages. The main ones are: frequent failures in the operation due to formation arches in a zone over the screw feeder, fluctuations of productivity due to formation of the dead zones in the cavity of the bunker, the high energy intensity of the process, adhesion of granular cargo to the screw feeder.

Materials and Methods. The authors propose an improved packaging device, the use of which would eliminate the given shortcomings. Screw feeder in the proposed packaging device is constructed as a spring conveyor and the functions of caving of vaults are performs the bladed ripper. When the packaging device is operated, ripper performs a combination of two simple movements: a rotary motion (due to its interaction with the convolutions of the spiral conveyor) and the forward movement along of the spiral conveyor. The article carried out theoretical studies the process of the transfer motion from the convolutions of the spiral conveyor to the bladed ripper.

Results. According to the results of theoretical research by the authors received analytical expressions, which establish the relationship between the geometric and cinematic parameters of the ripper and the spiral conveyor. Efficiency of the proposed technical solution, and also reliability of the analytical expressions, developed by the authors, is confirmed by results of experimental research and industrial check.

Keywords: issue granular cargos, screw feeder, packaging device, stagnant zones of granular cargo, lifting and transport machinery, the spiral conveyor, ripper, prepackaging of granular cargos, granular cargos, static vaulting, caving of vaults, container.

Введение

Ежегодный объём перевозок грузов, осуществляемый всеми видами транспорта в современной России, составляет свыше 10 млрд т. Более половины от указанного объёма приходится на сыпучие грузы, треть из которых перевозится в расфасованном виде с применением различных видов тары [1, с. 91; 2, с. 14].

В таре отгружаются сыпучие грузы, использование которых в народном хозяйстве необходимо в небольших количествах. К таким грузам относятся различные крупы, комбикорма и их компоненты, сахар, минеральные удобрения, строительные материалы и смеси и т. п.

Анализ структуры логистических схем доставки сыпучих грузов показывает, что основным фактором, характеризующим эффективность их тарной отгрузки, является работа затарочных устройств - подъёмно-транспортных машин периодического действия, предназначенных для расфасовывания (затаривания) бестарно хранящегося сыпучего груза в малую по объёму тару [3, с. 85].

С конструктивной точки зрения указанный тип подъёмно-транспортных машин представляют собой бункерные устройства, предназначенные для дозирования малых объёмов сыпучих грузов. Затаривание сыпучих грузов может осуществляться непосредственно на складе предприятия-изготовителя или на перегрузочном складе (элеваторе) [4, с. 93; 5, с. 187; 6, с. 17; 7, с. 104].

Широкое распространение ввиду простоты конструкции, низкой стоимости и универсальности имеют механические затарочные устройства с винтовым питателем. Однако работа указанного типа затарочных устройств имеет ряд недостатков, снижающих эффективность их применения.

Основные из них: частые отказы в работе вследствие сводообразования в зоне над винтовым питателем (рис. 1, а), колебания производительности вследствие образования застойных зон, т. е. зон слежалости в полости бункера (рис. 1, б), высокая энергоёмкость процесса. К тому же при вращении винтового питателя сыпучий груз напрессовывается на его витки в зоне выпускного отверстия бункера [8, а 215; 9, с. 1169].

Для устранения названных недостатков используют специальные устройства - сводообруши-тели, которые осуществляют силовое воздействие на груз в полости бункера с целью интенсификации его выпуска. По способу силового воздействия на груз сводообрушители подразделяются на механические, вибрационные и пневматические. Однако их применение, как показывает практика, малоэффективно и сопряжено с повышенным энергопотреблением [8, с. 81; 10, с. 16; 11, с. 45].

Целью настоящих исследований является разработка усовершенствованного затарочного устройства с винтовым питателем, применение которого позволит устранить указанные недостатки.

Рисунок 1 - Основные причины нестабильной работы затарочных устройств с винтовым питателем: а - сводообразование; б - образование застойных зон

Материалы и методы

Авторами предлагается усовершенствованное затарочное устройство с винтовым питателем, выполненным в виде пружинного транспортёра. Упрощённая схема предлагаемого затарочного

устройства приведена на рисунке 2 [12, ^ 299; 13, с. 378; 14, с. 278; 15, с. 270, 16, с. 292].

Оригинальность предлагаемого технического решения, отличающая его от известных аналогов, заключается в характере силового воздействия сво-дообрушителя на сыпучий груз в зоне над винтовым питателем.

В предлагаемом затарочном устройстве для эффективного разрыхления (сводообрушения) сыпучего груза в полости выпускной воронки 1, а также для зачистки витков пружинного транспортера 2 от напрессовки сыпучего груза применяется рыхлитель 3. Рыхлитель 3 представляет собой плоский диск, на цилиндрической поверхности которого с определённым шагом располагаются лопасти. При работе затарочного устройства рыхлитель 3 периодически включается в работу, проходя при этом путь от одной вертикальной стенки выпускной воронки 1 до противоположной стенки и одновременно вращаясь вокруг оси 4. Затем отключается.

Рисунок 2 - Конструктивно-технологическая схема предлагаемого затарочного устройства: 1 - выпускная воронка; 2 - пружинный транспортёр; 3 - рыхлитель; 4 - ось вращения рыхлителя

Вращательное движение рыхлителя 3 обеспечивается за счёт введения его лопастей во взаимодействие с витками пружинного транспортёра 2, совершающего вращение.

Поступательное движение рыхлителя 3 обеспечивается за счёт использования передачи винт-гайка.

Для передачи вращательного движения от пружинного транспортёра на рыхлитель необходимо, чтобы каждая из его лопастей попеременно входила во взаимодействие с витками пружинного транспортёра (рис. 3).

Рисунок 3 - Схема взаимодействия рыхлителя с пружинным транспортёром: а - расчётная схема определения геометрических параметров взаимодействия; б - расчётная схема определения угловой скорости рыхлителя

Основными геометрическими характеристиками указанного взаимодействия являются радиус рыхлителя Я, шаг пружинного транспортёра 5", количество г лопастей рыхлителя, а также величина заглубления И^ каждой лопасти в межвитковое

пространство пружинного транспортёра (рис. 3).

Авторами были проведены теоретические исследования возможности передачи движения от витков пружинного транспортёра на лопасти рыхлителя. Основные результаты исследований приводятся ниже.

Для обеспечения возможности совместной работы пружинного транспортёра и рыхлителя, их геометрические параметры должны быть связаны аналитической зависимостью (рис. 3, а) [17, с. 130; 18, с. 10]:

а

(1)

а = кБ = 2Я Бт-

2

где а - расстояние между соседними лопастями рыхлителя; 5 - шаг пружинного транспортёра; к -

шаг взаимодействия, к = ^^ ; Я - радиус рыхлите-

_ 360

ля; а - угол между соседними лопастями, а =-,

г - количество лопастей рыхлителя, г > 2.

Задавая параметры Я, 5 и г, можно определить требуемые значения величин а и к. При дробных значениях к передача движения от пружинного транспортёра на лопастной рыхлитель происходит

прерывисто, что, однако, не нарушает процесс взаимодействия.

Рассмотрим кинематику передачи движения от пружинного транспортёра на рыхлитель.

Основной кинематической характеристикой во взаимодействии «рыхлитель-пружинный транспортёр» является угловая скорость рыхлителя.

Величина угловой скорости рыхлителя не является постоянной и носит периодический, колеблющийся в определенных границах, характер.

Максимальная угловая скорость рыхлителя обеспечивается в момент вертикального положения очередной его лопасти, находящейся в межвитко-вом пространстве пружинного транспортёра. Минимальная угловая скорость - в момент входа и выхода каждой лопасти из взаимодействия с витками пружинного транспортёра (рис. 3, б).

Выведем формулы, характеризующие закон изменения значений угловой скорости рыхлителя при взаимодействии его лопастей с витками пружинного транспортёра.

Скорость продольного перемещения витков пружинного транспортёра при его вращении:

пш Б

, (2)

У... =

60

где пШ - частота вращения пружинного транспортёра.

Рассмотрим произвольное (текущее) положение лопастей рыхлителя (рис. 3, б).

Вращательная скорость лопастей рыхлителя в точке контакта с витками пружинного транспортёра:

^ВЛр = ^ ОСЗР! , (3)

где Р1 - текущий угол между векторами скоростей

уЛ у~

' Вр и ' отн .

Угловая скорость рыхлителя при текущем его положении:

ЮР = ^ = = уотн • с^

тек ОМ Яртек Яртек , ( )

г» тек ~

где Яр - текущий радиус рыхлителя, представляющий собой расстояние от его оси вращения до точки контакта лопасти с очередным витком пружинного транспортёра:

R - h Л

^тек _ "тек

p cosPj

(5)

где hЛ - текущая глубина вхождения лопасти в

межвитковое пространство пружинного транспортёра, отсчитываемая от его среднего диаметра:

а Ш

(6)

hi = h

opt

np 2

где к Л - принятая по конструктивным соображениям величина заглубления лопасти; ёШ - диаметр

прутка пружинного транспортера.

Учитывая формулы (4, 5), получим конечное выражение для определения угловой скорости рыхлителя при текущем его положении:

®L =

^тн COs2 P1

тек

(7)

я - к

Как видно из рисунка 3, б, каждая лопасть рыхлителя после начала взаимодействия с витками пружинного транспортёра должна повернуть рыхлитель на угол а, прежде чем она выйдет из названного взаимодействия.

Определим максимальную угловую скорость рыхлителя:

ЪггЯ 1

Ютах =

R - h

Л тек

ПШS _

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

60 ' R - hл, - <

opt 2

(8)

Минимальную угловую скорость рыхлителя определим, принимая во внимание, что в момент входа и выхода его лопастей из взаимодействия с витками пружинного транспортёра справедливо равенство Ятек = Я. Применительно к формуле (7), имеем:

R - h Л

ЮР = V 'R h^

max отн 2

d Ш

R - hЛ -

Пш S R hopt 2 60 R2

.(9)

При выполнении практических расчётов целесообразно использовать средние значения угловой скорости рыхлителя и передаточного отношения во взаимодействии рыхлитель-пружинный транспортёр, которые определим по следующим формулам:

- средняя угловая скорость рыхлителя:

Юср = Кт

1

d Ш

R -h\ - dnp

+ ■

,Л d Ш

пр

opt 2

R2

opt

2

; (10)

- среднее передаточное отношение во взаимодействии «рыхлитель - пружинный транспортёр»:

ППг,,

(11)

U^ =

ф

30ю

ср

Определим, как влияет скорость поступательного движения рыхлителя на его угловую скорость

ю рек, а также на процесс взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра [19, а 155].

Назовем скорость поступательного движения рыхлителя в полости выпускной воронки переносной и обозначим V пер , а скорость V отн относительной (рис. 4).

Рассмотрим различные сочетания величин

V пер и V отн .

Пусть V < Voтн и направление их векторов

совпадает (рис. 4, а).

Абсолютные скорости точек А и С рыхлителя равны соответственно:

VA = V пер + V отн , (12)

Vc = Vпер . (13)

Строим мгновенный центр скоростей P для лопасти рыхлителя по двум известным скоростям

VA и VС [19, а 134].

Угловая скорость рыхлителя в этом случае

равна:

Ю

V + V

отн пер

АР

(14)

Из подобия треугольников AACE и AAPF имеют место соотношения:

V V + V

^ = пер-отн = Ю = const (15)

R™ АР тек . ()

Следовательно, переносная скорость рыхлителя V пер не оказывает влияния на его угловую скорость ю рек и на процесс взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра.

Если V > V0TH , а направление их векторов различно (рис. 4, б), тогда

V A = V отн — V

пер

(16)

Ус = Упер . (17)

Строим мгновенный центр скоростей Р для лопасти рыхлителя по двум известным скоростям

VА и Ус .

Из подобия треугольников ААСУ и ААРЕ

имеют место соотношения:

V„

V V — V

у А отн Е

V

пер _ пер _ „р _ = „тек

= -^ = = „ = const. (18)

АС АР АР СР тек

Следовательно, переносная скорость рыхлителя V пер не оказывает влияния на его угловую

скорость ю^ек и на процесс взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортера.

Пусть Vпер = Vотн (рис. 4, в), тогда VА = VС , а положение мгновенного центра скоростей находится в бесконечности.

Угловую скорость рыхлителя определим из предела:

+к.

(19)

= lim

AP^x

пер

АР

= 0

Следовательно, вращение рыхлителя прекращается, а его лопасти не взаимодействуют с витками пружинного транспортёра.

г) д) с)

Рисунок 4 - Расчётная схема определения влияния переносной скорости рыхлителя на его угловую скорость и на процесс взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра: а) Vпер < Уотн и направление их совпадает; б) Упер < Уотн и направление их противоположно;

в) У пер = V отн, г) Упер = Уотн и направление их противоположно; д) Упер > Уотн и направление их совпадает;

е) Упер > Уотн и направление их противоположно

В случае, если V = V0TH , но векторы этих

скоростей имеют противоположное направление, тогда мгновенный центр скоростей переместится в точку А (рис. 4, г). Определим из соотношения:

V V V V рек = ^ = -Л^ = Vf = const. (20)

АC Я Я

Следовательно, переносная скорость рыхлителя V не оказывает влияния на его угловую ско-

рость ю^ек и на процесс взаимодействия лопастей рыхлителя с витками пружинного транспортёра.

Рассмотрим случай, когда Упер > Voтн , а их

векторы имеют одинаковое направление (рис. 4, д).

Витки пружинного транспортёра отстают от очередной лопасти рыхлителя, находящейся в меж-витковом пространстве (ю рек = 0) до тех пор, пока

лопасть рыхлителя не упрётся во встречный виток пружинного транспортёра.

Мгновенный центр скоростей в этот момент будет находиться в точке Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Имеют место соотношения:

V V

^р _ пер _ V отн

тек СР АР ■

(21)

Следовательно, угловая скорость рыхлителя ю рек возрастает с увеличением его переносной скорости V пер , а направление его вращения меняется на противоположное.

В случае, когда Упер > Vотн и их векторы имеют разное направление (рис. 4, е), тогда

VА = Vотн , (22)

VС = Vпер . (23)

Строим мгновенный центр скоростей Р по известным скоростям Vа и Vс .

Формула для определения угловой скорости рыхлителя принимает вид:

V V

р _ ' отн _ пер

Ютек = АР " СР . (24)

Следовательно, угловая скорость рыхлителя

ю рек возрастает с увеличением Vпер .

Анализ формул (12-24) и рисунка 4 показывает, что для исключения влияния переносной скорости рыхлителя на его угловую скорость ю рек, а

также на процесс взаимодействия его лопастей с витками пружинного транспортёра, необходимо выполнение условия:

V пер < V отн . (25)

Таким образом, для обеспечения нормальной, с точки зрения кинематики, совместной работы рыхлителя и пружинного транспортёра необходимо и достаточно выполнение выражения (1) и соблюдение неравенства (25).

Заключение

Экспериментальная проверка, а также производственные испытания предлагаемого затарочного устройства подтверждают результаты теоретических исследований. Затарочное устройство обладает высокой эффективностью и работоспособностью. Оригинальная конструкция рыхлителя позволяет полностью исключить формирование застойных зон и статических сводов над транспортирующим органом (пружинным транспортёром), обеспечив при этом гидравлическую форму истечения сыпучего груза из бункера [20, с. 14; 21, с. 237].

Внедрение предлагаемого технического решения на склады предприятий-участников логисти-чеких схем доставки сыпучих грузов позволит существенным образом повысить производительность труда и снизить себестоимость выполнения погру-зочно-разгрузочных работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев А. В. Классификация и анализ технологических схем доставки насыпных грузов. Вып. 3. // Сб. научн. трудов СамИИТ. Самара : СамИИТ, 2001. С. 91-93.

2. Совершенствование затарочных устройств с винтовым питателем в логистических схемах перевозки сыпучих грузов: Монография. Самара : НОУ ВПО «Международный институт рынка», 2007. 108 с.

3. Алексеев А. В. Анализ структуры современных складов сыпучих грузов // Наука и техника транспорта, 2013. № 3. С. 84-87.

4. Алексеев А. В. Классификация и анализ устройств для затаривания клапанных мешков насыпными грузами // Сб. научн. трудов СамИИТ. Вып. 3. Самара : СамИИТ, 2001. С. 93-95.

5. Алексеев А. В. Классификация и принцип работы механических устройств для заполнения клапанных мешков насыпными грузами // Сб. научн. трудов СГСХА «Актуальные агроинженерные проблемы АПК». Самара : СГСХА, 2002. С. 187-189.

6. Алексеев А. В. Затарочные устройства сыпучих грузов: конструкция, принцип работы и перспективы совершенствования : Монография. Самара : НОУ ВПО «Международный институт рынка», 2011. 128 с.

7. Зенков Р. Л., Гриневич Г. П., Исаев В. С. Бункерные устройства, М., Машиностроение, 1977. 223 с.

8. Дудкин Е. П., Побежимов Н. Ф., Алексеев А. В. Исследование причин нестабильной работы

устройств для заполнения сыпучих грузов в тару // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск, 2005. С.215-221.

9. Jenike A. W., Elsey P. I. Flow properties of bulk solids. «Proceedings A.S.T.M.», Vol. 60, 1960. p.1168-1181.

10. Алексеев А. В., Брыль Г. И. Анализ рабочего процесса затарочных устройств с винтовым питателем // Материалы международной научно-практической конференции «Технические науки в мире: от теории к практике». Ростов-на-Дону : ИЦРОН, 2014. С. 16-19.

11. Алексеев А. В., Виноходов И. Н. Анализ факторов, влияющих на неравномерность выпуска сыпучего груза при работе затарочных устройств // Материалы XII-й международной научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии». Липецк : Издательский центр «Гра-вис», 2013. С. 45-49.

12. Дудкин Е. П., Алексеев А. В. Обоснование конструктивно-технологической схемы зата-рочного устройства с винтовым питателем и ворошителем избирательного включения // Сборник научных трудов II международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования». Самара : СГСХА, 2005. С. 299-302.

13. Алексеев А. В. К вопросу повышения эффективности работы затарочных устройств клапанных мешков // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». Пенза : ПГУ, 2002, С. 378-381.

14. Дудкин Е. П., Алексеев А. В. Обоснование рационального способа включения сводообрушителя в затарочном устройстве с винтовым питателем // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Пенза : ПГУ, 2005. С. 278-280.

15. Дудкин Е. П., Алексеев А. В. Повышение эффективности и надежности работы устройств для загрузки сыпучих грузов в тару // Сборник материалов Международной научно-технической конференции «Ресурсосбережения - XXI век». Орел : ОрелГАУ, 2005. С. 270-273.

16. Алексеев А. В. Повышение производительности и снижение энергоёмкости процесса заполнения клапанных мешков вяжущими строительными материалами // Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика : Материалы 59-й региональной научно-техн. конф. СамГАСА. Самара. 2002. С. 292-294.

17. Алексеев А. В., Глобенко Е. В., Жарков М. С. и др. Теория механизмов и машин. Конспект лекций. Самара, СамГАПС, 2006. 242 с.

18. Артемьев В. Г. Теория пружинных транспортёров сельскохозяйственного назначения. Ульянов ск : УГСА, 1997. 126с.

19. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. Учебник для втузов. Издание десятое, перераб. и доп. М. : Высш. шк., 1986. 416 с.

20. Алексеев А. В. Совершенствование затарочных устройств в транспортно-технологических схемах перевозки сыпучих грузов : автореферат дис. канд. техн. наук: 05.20.01 / Санкт-Петербургский гос. ун-т путей сообщения. Санкт-Петербург, 2003. 16 с.

21. Дудкин Е. П., Алексеев А. В. Повышение эффективности процесса загрузки мягких контейнеров сыпучими продуктами // Материалы шестой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока». Владивосток : Морской гос. ун-т, 2005. С. 237.

REFERENCES

1. Alekseev A. V. Klassifikatsiya i analiz tekhnologicheskikh skhem dostavki nasypnykh gruzov (Classification and analysis of technological schemes for the delivery of granular cargos), Vyp. 3, Sb. nauchn. trudov SamIIT. Samara: SamllT. 2001. pp. 91-93.

2. Sovershenstvovaniye zatarochnykh ustroystv s vintovym pitatelem v logisticheskikh skhemakh perevozki sypuchikh gruzov (Improving of the packaging device with a screw feeder in the logistic schemes of transportation of granular cargos), Monografiya. Samara : NOU VPO «Mezhdunarodnyy institut rynka». 2007.108 p.

3. Alekseev A. V. Analiz struktury sovremen-nykh skladov sypuchikh gruzov (Analysis of structure of modern warehouses of granular cargos), Nauka i tekhnika transporta. 2013. № 3. pp. 84-87.

4. Alekseev A. V. Klassifikatsiya i analiz ustroystv dlya zatarivaniya klapannykh meshkov na-sypnymi gruzami (Classification and analysis devices for packing of granular cargos in the valve bags), Sb. nauchn. trudov SamIIT. Vyp. 3. Samara : SamIIT. 2001. pp.93-95.

5. Alekseev A. V. Klassifikatsiya i printsip raboty mekhanicheskikh ustroystv dlya zapolneniya klapannykh meshkov nasypnymi gruzami (Classification and principle of operation of mechanical devices for packing of granular cargos in the valve bags), Sb. nauchn. trudov SGSKhA «Aktualnyye agroinzhenernyye problemy APK». Samara : SGSKhA. 2002. pp. 187189.

6. Alekseev A. V. Zatarochnyye ustroystva sypuchikh gruzov: konstruktsiya. printsip raboty i per-spektivy sovershenstvovaniya (Packaging devices of granular cargoes: construction, principle of operation and

prospects of improvement), Monografiya. Samara : NOU VPO «Mezhdunarodnyy institut rynka». 2011. 128 p.

7. Zenkov R. L.. Grinevich G. P.. Isayev V. S. Bunkernyye ustroystva (Bunker devices). M., Mashi-nostroyeniye. 1977. 223 p.

8. Dudkin E. P., Pobezhimov N. F., Alekseev A. V. Issledovaniye prichin nestabilnoy raboty ustroystv dlya zapolneniya sypuchikh gruzov v taru (Investigation of the reasons of unstable operation of the devices for packing of granular cargoes into the container), Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. Spetsialnyy vypusk. 2005. pp. 215-221.

9. Jenike A. W., Elsey P. I. Flow properties of bulk solids. «Proceedings A.S.T.M.». vol. 60. 1960. p.1168-1181.

10. Alekseev A. V., Bryl G. I. Analiz rabochego protsessa zatarochnykh ustroystv s vintovym pitatelem (Analysis of workflow of the packaging device with screw feeder), Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Tekhnicheskiye nauki v mire: ot teorii kpraktike». Rostov-na-Donu : ITsRON. 2014.pp.16-19.

11. Alekseev A. V., Vinokhodov I. N. Analiz faktorov, vliyayushchikh na neravnomernost vypuska sypuchego gruza pri rabote zatarochnykh ustroystv (Analysis of the factors influencing the uniformity of release of the granular cargo when working the packaging devices), Materialy XII-y mezhdunarodnoy nauch-noy konferentsii «Aktu-alnyye voprosy sovremennoy tekhniki i tekhnologii». Lipetsk : Izdatelskiy tsentr «Gravis». 2013. pp. 45-49.

12. Dudkin E. P., Alekseev A. V. Obosnovaniye konstruktivno-tekhnologicheskoy skhemy zatarochnogo ustroystva s vintovym pitatelem i voroshitelem izbi-ratelnogo vklyucheniya (Substantiation of constructive-technological scheme of the packaging device with the screw feeder and the vault down-faller of periodical operation), Sbornik nauchnykh trudov II mezhdunarod-noy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Aktualnyye problemy selskokhozyaystvennoy nauki i obrazovani-ya». Samara : SGSKhA. 2005. pp. 299-302.

13. Alekseev A. V. K voprosu povysheniya effektivnosti raboty zatarochnykh ustroystv klapannykh meshkov (To the question of increase of efficiency work of the packaging devices for a valve bags), Trudy mezhdunarodnogo simpoziuma «Nadezhnost i kachestvo». Penza : PGU. 2002. pp. 378-381.

14. Dudkin E. P., Alekseev A. V. Obosnovaniye ratsionalnogo sposoba vklyucheniya svodoobrushitelya v zata-rochnom ustroystve s vintovym pitatelem (Substantiation of rational method of actuate of the vault

down-faller in the packaging device with a screw feeder), Trudy Mezhdunarodnogo simpoziuma «Nadezhnost i kachestvo». Penza : PGU. 2005. pp. 278-280.

15. Dudkin E. P., Alekseev A. V. Povysheniye effektivnosti i nadezhnosti raboty ustroystv dlya zagruzki sypuchikh gruzov v taru (Increase of efficiency and reliability of operation of the devices for packing of granular cargoes in container), Sbornik materialov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Resursosbe-rezheniya - XXI vek». Orel : OrelGAU. 2005.pp.270-273.

16. Alekseev A. V. Povysheniye pro-izvoditelnosti i snizheniye energoyemkosti protsessa zap o lneniya klapan-nykh meshkov vyazhushchimi stroitelnymi materialami (Increase of productivity and decrease of power consumption of process of packing of viscous construction materials into the valve bags), Aktualnyye problemy v stroitelstve i arkhitekture. Ob-razovaniye. Nauka. Praktika, Materialy 59-y regional-noy nauchno-tekhn. konf. SamGASA. Samara. 2002. pp. 292-294.

17. Alekseev A. V., Globenko E. V., Zharkov M. S. i dr. Teoriya mekhanizmov i mashin (Theory of mechanisms and machines). Konspekt lektsiy. Samara. SamGAPS. 2006. 242 p.

18. Artemyev V. G. Teoriya pruzhinnykh trans-porterov selskokhozyaystvennogo naznacheniya (Theory of the spiral conveyors for agricultural purposes). Ulianovsk : UGSA. 1997. 126 p .

19. Targ S. M. Kratkiy kurs teoreticheskoy mek-haniki (Short course of theoretical mechanics). Ucheb-nik dlya vtuzov. Izdaniye desyatoye. pererab. i dop. M. : Vyssh. shk. 1986. 416 p.

20. Alekseev A. V. Sovershenstvovaniye zatarochnykh ustroystv v transportno-tekhnologicheskikh skhemakh perevozki sypuchikh gru-zov (Improvement the packaging devices in the transport-technological schemes of granular cargoes delivery), avtoreferat dis. kand. tekhn. nauk: 05.20.01 / Sankt-Peterburgskiy gos. un-t putey soob-shcheniya. -Sankt-Peterburg. 2003. 16 p.

21. Dudkin E. P., Alekseev A. V. Povysheniye effektivnosti protsessa zagruzki myagkikh konteynerov sypuchimi produktami (Improving of efficiency the process load the granular products into the flexible containers), Materialy shestoy mezhdunarodnoy nauch-no-prakticheskoy konferentsii «Problemy transporta Dalnego Vostoka». Vladivostok : Morskoy gos. un-t. 2005. pp. 237.

Дата поступления статьи в редакцию 14.10.2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.