Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document :
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42690
Titre: | Модель потокового транспортування сипкого вантажу вертикальними гвинтовими конвеєрами |
Autre(s) titre(s): | Model of flow transportation of bulk cargo by vertical screw conveyors |
Auteur(s): | Рогатинський, Роман Михайлович Дмитрів, О. Дячун, Андрій Євгенович Цапик, Р. Rogatynskyi, R. Dmytriv, O. Diachun, A. Tsapyk, R. |
Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Ternopil Ivan Puluj National Technical University Ternopil, Ukraine |
Bibliographic description (Ukraine): | Модель потокового транспортування сипкого вантажу вертикальними гвинтовими конвеєрами / Р. Рогатинський, О. Дмитрів, А. Дячун, Р. Цапик // Вісник ТНТУ. — Т. : ТНТУ, 2023. — Том 111. — № 3. — С. 5–14. |
Bibliographic description (International): | Rogatynskyi R., Dmytriv O., Diachun A., Tsapyk R. (2023) Model potokovoho transportuvannia sypkoho vantazhu vertykalnymy hvyntovymy konveieramy [Model of flow transportation of bulk cargo by vertical screw conveyors]. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 111, no 3, pp. 5-14 [in Ukrainian]. |
Is part of: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 3 (111), 2023 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 3 (111), 2023 |
Journal/Collection: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Issue: | 3 |
Volume: | 111 |
Date de publication: | 5-sep-2023 |
Submitted date: | 6-jui-2023 |
Date of entry: | 26-oct-2023 |
Editeur: | ТНТУ TNTU |
Place of the edition/event: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2023.03.005 |
UDC: | 621.867.4 |
Mots-clés: | вертикальні гвинтові конвеєри сипкий вантаж суцільне середовище гвинтова система координат швидкості деформацій напруги кінематика потоку насипного вантажу vertical screw conveyors loose cargo continuous medium helical coordinate system strain rates stresses kinematics of the flow loose cargo |
Number of pages: | 10 |
Page range: | 5-14 |
Start page: | 5 |
End page: | 14 |
Résumé: | Розглянуто модель транспортування сипкого вантажу потоком вертикальним
швидкісним гвинтовим конвеєром. Розкрито особливості взаємного руху зв’язних та дрібнодисперсних
вантажів, зокрема в умовах пошарового їх руху, з використанням моделі суцільного середовища, в якій для
сухих сипучих нев’язких матеріалів взаємні переміщення частинок зумовлюється закономірностями
розподілу внутрішнього тертя згідно з законом Амонтона-Кулона. При цьому, для переміщення сипких
вантажів в умовах гвинтового високошвидкісного динамічного потоку, приймалось допущення, що
нормальні напруги на поверхнях виділеного об’єму визначаються тільки середньостатичним тиском. Для
аналізу напружено-деформованого стану сипкого вантажу в умовах гвинтового транспортування
використано спеціальну гвинтову систему координат, осі якої спрямовані, відповідно, по нормалі,
бінормалі та дотичній до гвинтової твірної спіралі шнека, що дозволило суттєво спростити розв’язок
задачі. Показано, що в умовах пошарового руху осьова швидкість довільної частинки потоку описується
інтегральним параметром, що є сумою нормальної та бінормальної координати гвинтової системи
координат. Виведено залежності для описування форми гвинтової поверхні з параболічною твірною, що
обмежує потік вантажу за умови неповного заповнення робочого простору, об’єму елементарного
сектора потоку та центру його ваги. Обґрунтовано використання моделі пошарового руху матеріалу,
встановлено розподіл лінійних та кутових швидкостей частинок у потоці та, відповідно, відцентрових
сил. Показано, що для вертикальних швидкісних конвеєрів потік у цілому та рух окремих його частинок
характеризуються закономірностями гвинтового транспортування, що робить можливим
використання моделі матеріальної частинки з приведеними параметрами за умови врахування розподілу
кутових швидкостей по шарах. Отримані закономірності швидкісного транспортування вантажів
вертикальними гвинтовими конвеєрами дозволяють проводити уточнений розрахунок їх режимів роботи. The article considers the model of transporting bulk cargo by flow by vertical high-speed screw conveyors. The peculiarities of mutual movement of cohesive and fine cargoes, in particular, in the conditions of their layer-by-layer movement, are revealed. To analyze the stress-strain state of bulk cargo in the conditions of screw conveying, a special helical coordinate system was used, which made it possible to significantly simplify the solution of the problem. The dependences for describing the shape of the helical surface that restricts the flow of cargo under the condition of incomplete filling of the working space, the volume of the elementary sector of the flow and its center of gravity are derived. The use of the model of layer-by-layer material motion is substantiated, and the distribution of linear and angular velocities of particles in the flow and, accordingly, centrifugal forces is determined. It is shown that for vertical high - speed conveyors, the motion of the flow as a whole and its individual particles retains the laws of helical transporting, which makes it possible to use the model of a material particle with the given parameters to calculate the design and operating modes of the conveyor. |
URI/URL: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42690 |
ISSN: | 2522-4433 |
Copyright owner: | © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2023 |
URL for reference material: | https://doi.org/10.1007/978-3-319-45750-5_5 https://doi.org/10.1007/BF02818917 https://doi.org/10.1504/PCFD.2010.035366 https://doi.org/10.1016/S0032-5910(99)00039-X https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.11.031 |
References (Ukraine): | 1. John V. (2016). The Oseen equations. Finite element methods for incompressible flow problems. Vol. 51, p. 243–300). Cham: Springer Series in Computational Mathematics. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45750-5_5 2. Williams J. R., O'Connor R. (December 1999). Discrete element simulation and the contactproblem. Archives of Computational Methods in Engineering. 6 (4): 279–304. CiteSeerX https://doi.org/10.1007/BF02818917 3. Hu G., Chen J., Jian B., Wan H., Liu L. 2010. Modeling and simulation of transportation system of screw conveyors by the discrete element method. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010, Article number5536244. P. 927–930. 4. Justin W Fernandez, Paul W. Cleary, William Mcbride, Effekt of screw desing on hopper draw dawn by a horizontal screw feeder. Seventh International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO, Melbourne, Australia. 2009. 9–11. Decem. Р. 1–6. 5. Philip J. Owen, Paul W. Cleary. Screw conveyor performance: comparison of discrete element modelling with laboratory experiments. Progress in Computational Fluid Dynamics. An International Journal (PCFD). Vol. 10. No. 5. 2010. Р. 327–333. https://doi.org/10.1504/PCFD.2010.035366 6. Гевко Б. М., Данильченко М. Г. Механізми з гвинтовими пристроями. Львів: Світ, 1993. 208 с. 7. Григорьев А. М. Винтовые конвейеры. М.: Машиностроение, 1972. 184 с. 8. Lyashuk O. L., Rogatynska O. R., Serilko D. L. Modelling of the vertical screw conveyer loading.INMATEH: Agricultural engineering. Bucharest, Romania. 2015. Vol. 45. No. 1, P. 87–94. 9. Roberts A. W. (1999). The influence of granular vortex motion on the volumetric performance of enclosed screw conveyors. Powder Technol. 104. 1999. P. 56–67. https://doi.org/10.1016/S0032-5910(99)00039-X 10. Liu N., Liang C., Liu D., Ma J., Lu D., Li B., Luo D. (2023). The axial force model optimization and dynamic characteristics of shear-friction force in screw. Chemical Engineering Research and Design. Volume 189. January 2023. P. 272–281. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.11.031 11. Гевко Б. М., Рогатынский Р. М. Винтовые подающие механизмы сельскохозяйственных машин. Львов: Выща школа, 1989. 176 с. 12.Ловейкін В. С., Рогатинська О. Р. Вибір раціональних параметрів та режимів роботи вертикальних гвинтових конвеєрів. Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. 2005. Вип. 23. С. 181–195. 13. Рогатинський Р., Дмитрів О., Дмитрів Д., Грубенюк М. Дослідження потоку вантажу в гвинтових конвеєрах: матеріали ХХІ наук. конф. ТНТУ ім. І. Пулюя, м. Тернопіль, 16–17 трав. 2019 р. Тернопіль, 2019. С. 32–33. |
References (International): | 1. John V. (2016). The Oseen equations. Finite element methods for incompressible flow problems. Vol. 51, p. 243–300). Cham: Springer Series in Computational Mathematics. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45750-5_5 2. Williams J. R., O'Connor R. (December 1999). Discrete element simulation and the contactproblem. Archives of Computational Methods in Engineering. 6 (4): 279–304. CiteSeerXhttps://doi.org/10.1007/BF02818917 3. Hu G., Chen J., Jian B., Wan H., Liu L. 2010. Modeling and simulation of transportation system of screw conveyors by the discrete element method. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010, Article number5536244. P. 927–930. 4. Justin W Fernandez, Paul W. Cleary, William Mcbride, Effekt of screw desing on hopper draw dawn by a horizontal screw feeder. Seventh International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO, Melbourne, Australia. 2009. 9–11. Decem. Р. 1–6. 5. Philip J. Owen, Paul W. Cleary. Screw conveyor performance: comparison of discrete element modelling with laboratory experiments. Progress in Computational Fluid Dynamics. An International Journal (PCFD).Vol. 10. No. 5. 2010. Р. 327–333. https://doi.org/10.1504/PCFD.2010.035366 6. Gevko B. M., Danylchenko M. Mekhanizmy z hvyntovymy prystroyamy [Mechanisms with screw devices]. Lviv, Svit, 1993. 208 р. [Іn Ukrainian]. 7. Grigor'yev A. M. [Screw Conveyors]. Moskva: Mashinostroenie, 1972. 184 p. [In Russian]. 8. Lyashuk O. L., Rogatynska O. R., Serilko D. L. Modelling of the vertical screw conveyer loading.INMATEH: Agricultural engineering. Bucharest, Romania. 2015. Vol. 45. No. 1, P. 87–94. 9. Roberts A. W. (1999). The influence of granular vortex motion on the volumetric performance of enclosed screw conveyors. Powder Technol. 104. 1999. P. 56–67. https://doi.org/10.1016/S0032-5910(99)00039-X 10. Liu N., Liang C., Liu D., Ma J., Lu D., Li B., Luo D. (2023). The axial force model optimization and dynamic characteristics of shear-friction force in screw. Chemical Engineering Research and Design.Volume 189. January 2023. P. 272–281. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.11.031 11. Gevko B. M., Rogatynskyi R. M. Gevko, B.M. Vintovyye podayushchiye mekhanizmy sel'skokhozyaystvennykh mashin. Screw Feeding Mechanisms of Agricultural Machines. Lviv: Vyshcha shkola, 1989. 176 p. [Іn Ukrainian]. 12. Loveykin V. S., Rogatynska O. R. Vybir ratsionalʹnykh parametriv ta rezhymiv roboty vertykalʹnykh hvyntovykh konveyeriv [Choice of rational parameters and modes of operation of vertical screw conveyors]. Zbirnyk naukovykh pratsʹ Vinnytsʹkoho derzhavnoho ahrarnoho universytetu. 2005. No. 23. P. 181–195. [Іn Ukrainian]. 13.Rogatynskyi R., Dmytriv O., Dmytriv D., Grubenyuk M. (2019). Doslidzhennia potoku vantazhu v hvyntovykh konveierakh [Studying the flow of the cargo in the screw conveyors]. Materialy ХХІ naukovoi konferentsii TNTU im. I. Puliuia (Tern., 16–17 May 2019.). P. 32–33. [In Ukrainian] |
Content type: | Article |
Collection(s) : | Вісник ТНТУ, 2023, № 3 (111) |
Fichier(s) constituant ce document :
Fichier | Description | Taille | Format | |
---|---|---|---|---|
TNTUSJ_2023v111n3_Rogatynskyi_R-Model_of_flow_transportation_5-14.pdf | 4,11 MB | Adobe PDF | Voir/Ouvrir | |
TNTUSJ_2023v111n3_Rogatynskyi_R-Model_of_flow_transportation_5-14.djvu | 184,24 kB | DjVu | Voir/Ouvrir | |
TNTUSJ_2023v111n3_Rogatynskyi_R-Model_of_flow_transportation_5-14__COVER.png | 1,25 MB | image/png | Voir/Ouvrir |
Tous les documents dans DSpace sont protégés par copyright, avec tous droits réservés.