Аналіз процесу руху матеріалу в шнековому конвеєрі

Abstract

Шнекові конвеєри, як універсальний транспортний засіб застосовуються для переміщення, подрібнення, змішування, дозування різних матеріалів, у тому числі й продуктів аграрного виробництва – зерна, коренеплодів, кормових сумішей тощо. Підвищення технологічної ефективності їх використання досягається шляхом конструктивного удосконалення та оптимізації раціональних параметрів і режимів роботи, що є актуальною науковою проблемою. Шнековий транспортер-подрібнювач реалізовано на основі поєднання транспортного шнека та встановлених різальних ножів- подрібнювачів на напрямній трубі шнекового конвеєра. Мета роботи – розширення функціональних спроможностей шнекових конвеєрів за рахунок поєднання суміжних технологічних операцій подрібнення та переміщення коренеплодів у одну операцію шляхом розроблення комбінованого робочого органа. Завдання дослідження – розроблення математичної моделі, яка описує кінематично-динамічні процеси руху потоку подрібнених коренеплодів по спіральному витку шнека взовж осьової лінії його обертання. У цьому аспекті розглянуто два випадки переміщення тіла подрібнених коренеплодів робочими органами шнекового транспортера-подрібнювача: тіло подрібнених коренеплодів рухається по робочій поверхні спірального витка без контакту з внутрішньою поверхнею напрямної труби – І випадок; тіло подрібнених коренеплодів рухається одночасно по робочій поверхні спірального витка та внутрішній поверхні напрямної труби – ІІ випадок. Отримані аналітичні значення реакції в’язі робочої поверхні спірального витка та реакції в’язі робочої поверхні напрямної труби шнекового конвеєра та рівняння руху тіла подрібнених коренеплодів для І та ІІ випадків переміщення подрібнених частин коренеплодів є основою для подальшого проведення аналітичних розрахунків з метою обгрунтування та оптимізації основних конструктивно-кінематичних параметрів і режимів роботи робочих органів транспортера-подрібнювача

Screw conveyors, as a universal vehicle, are used for moving, grinding, mixing, dosing of various materials, including products of agricultural production – grain, root crops, fodder mixtures, etc. Increasing the technological efficiency of their use is achieved through constructive improvement and optimization of rational parameters and modes of operation, which is an actual scientific problem. The purpose of the work is to expand the functional capabilities of screw conveyors due to the combination of adjacent technological operations of grinding and moving root crops into one operation by developing a combined working body. The task of the research is to develop a mathematical model that describes the kinematic-dynamic processes of the movement of the flow of crushed root crops along the spiral turn of the auger along the axis of its rotation. In this aspect, two cases of movement of the body of crushed root crops by the working organs of the screw conveyor-shredder are considered: the body of crushed root crops moves along the working surface of the spiral coil without contact with the inner surface of the guide pipe – case I; the body of crushed roots moves simultaneously along the working surface of the spiral coil and the inner surface of the guide pipe – case II. The obtained analytical results of the movement of crushed root crops are a further step in the improvement of the methodology of optimizing the rational parameters of the combined screw mechanisms