Введение к работе
Актуальность работы» Развитие механизации и автоматизации производственных процессов вообще и погрузо-разгрузочных, подъ-'емно-транспортных в особенности, связанных с выпуском сыпучих материалов из аккумулирующих бункеров, является важнейшим условием обеспечения стабильности технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.
Наиболее эффективными бункерными выпускными устройствами, позволяющими стабильно выпускать влажные, сыпучие материалы, являются виброворонки, но они недостаточно эффективны за. счет повышенного расхода энергии, затрачиваемой на деформацию всего объема- материала, заполняющего рабочий орган. Поэтому назрела необходимость в создании нового эффективного вибровыпускного устройства, позволяющего на только снижать сцепление материала со стенками рабочего органа, но и активно сдвигающего его в сторону выпускного отверстия при малом расходе энергии за счет рационального использования подпора материала из бункера.
Для разработки, расчета и конструирования вибрационных устройств для выпуска владних, сыпучих материалов из бункеров, выбора их рабочих параметров, рациональных режимов работы и повышения производительности необходимо на основе углубленного исследования механизма вибровыпуска установить закономерности, изменения реологических характеристик выпускаемого материала от геометрических и кинематических параметров установки для точного определения степени необходимого применения вибрации на заданную производительность вибровыпуска.
Поэтому исследования, направленные на углубленное изучение закономерностей процесса вибровьшуска влачных, сыпучих материалов из буккеров и разработка на основе этих результатов бункерного вибровыпускного устройства - вибрационного выпускающего устройства (ВВУ) с маятниковой подвеской, имеющего малую энергоемкость, высокую степень транспортирования при рациональном использовании подпора материала из бункера, компактность, возможность затвора материала на грузонесущей стенке при выключении вибропривода, является актуальным.
Цель работы. Интенсификация процесса вибровыпуска на основе создания новой конструкции вибровыпускного устройства и исследование внутрислоевых процессов в сыпучих средах с определением их реологических характеристик. Выявление и исследование зависимостей производительности от конструктивных и эксплуатационных факторов. Создание "инженерной методики расчета и конструирования оптимальных параметров ВВУ.
Методы исследования. В работе использовался комплексный метод исследования, включающий обобщение и анализ накопленного опыта по созданию вибровыпускающих и вибротранспортирущих малаш; математическое моделирование рабочего процесса ВВУ, включающего процессы вибровыдавливания и вибротранспортирования, основанное . на классической упруго-вязко- пластичной модели транспортируемого виброслоя; экспериментальные исследования; проверку результатов исследований в промышленных условиях. При теоретических исследованиях использовались ЭВМ "Amstrad - 1840" и "EC-I035". Для экспериментальных исследований разработаны и изготовлены специальные приборы, устройства, датчики.
Научная новизна работы. Разработана феноменология рабочего процесса ВВУ, включающая модели вибротранспортирования и вибровыдавливания сыпучих, влажных материалов из бункеров; экспериментально определены оптимальные геометрические параметры рабочего, органа, при которых повышается эффективность процесса вибровыпус-ка материала; экспериментально определены зависимости производительности (скорости) выпуска материала из рабочего органа ВВУ от параметров вибрации, угла вибрации, вида выпускаемого материала и его влажности с последующей обработкой на ЭВМ и получением регрессионных моделей, определяющих влияние геометрическшс и кинематических параметров ВВУ на скорость выпуска; экспериментально ис-следованы внутрислоевые процессы, происходящие в потоке влажных материалов при их вибровыпуске, а также разработан и экспериментально исследован метод определения вязкости материалов различной вланности при их движении б рабочем органе, позволившие объяснить физику рабочего процесса ВВУ и дать рекомендации по определению степени необходимого применения вибрации на заданную производительность вибровыщгска; определены параметры упруго-вязкой модели материала для идентификации математической модели реальному потоку выпускаемого сыпучего материала.
Практическая ценность работн.Разработана принципиально новая конструкция бункерного выпускного устройства - ВВУ с маятниковой подвеской. Разработана на основе теоретических и экспериментальных исследований инженерная методика расчета оптимальных параметров рабочего органа ВВУ для выпуска заданного сыпучего, влажного материала с перебором вибровозбудителей на заданную производительность выпуска по минимуму энергоемкости и рекомецда-пда~пЬ~егдЖнструіфованію. ."
Реализация ;работн. Теоретические и экспериментальные результаты работы реализованы в конструкциях ВВУ, внедренных в Семипалатинском производственном объединении "Стеновые материалы" на
выпуске влажного песка, в Павлодарском малом арендном предприятии "Силикат" на выпуске владного песка, в Алтайском горно-обогатительном комбинате на выпуске влажного песка и в Лениногорском полиметаллическом комбинате на выпуске влажных'цинковых концентратов.
Апробация работы» Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на 26 ... 31 научно-технических конференциях Усть-Каменогорского строительно-дорожного института в 1986 ... 1992 гг., на научных семинарах секции "Коммуникация" Инженерной Академиии РФ, кафедры "Механика машин и робототехника" Московского вечернего металлургического института в 1988 ... 1992 гг., на П Всесоюзном семинаре "Горние и строительные вибрационные машины и процессы" (г. Новосибирск, 1988г.), на Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Архитектура и строительство - поиск и решения молодых" (г, Алма-Ата, 1989 г.), на ХІУ Республиканской научно-технической конференции при Всесоюзном научно-исследовательском институте цветных металлов (г. Усть-Каменогорск, 1989 г.) и на Республиканской ярмарке-аукционе научно-технических идей при ВДНХ Каз, ССР (г. Алма-Ата, 1990 г.), за что награжден дипломом П степени.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, получено I авторское свидетельство, написан раздел монографии "Конвейеры".
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Работа содержит 150 страниц машинописного текста, 4 таблицы, 60 рис. на 33 страницах, список литературы из 65 наименований, приложение на 18 страницах. Общий объем работы 201 страниц.
