1 На правах рукописи Аспирант Байбара Светлана Николаевна

реклама
На правах рукописи
Аспирант Байбара Светлана Николаевна
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОДНОЗАХОДНОГО
ВЕРТИКАЛЬНОГО ШНЕКОВОГО КОНВЕЙЕРА
С ДВУХЛОПАСТНОЙ ЗАГРУЗКОЙ
Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы
(коммунальное хозяйство и сфера услуг)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Шахты - 2008
2
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении
высшего
профессионального
образования
“Южно-Российский
государственный университет экономики и сервиса» (ЮРГУЭС).
Научный руководитель –
доктор технических наук, профессор
Адигамов Касьян Абдурахманович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Першин Виктор Алексеевич
кандидат технических наук, доцент
Евстратова Наталья Николаевна
Ведущая организация –
НПП “Интор” г. Новочеркасск
Защита состоится «___» декабря 2008 г. в ___00 часов на заседании
диссертационного
совета
Д212.313.01
при
Южно-Российском
государственном университете экономики и сервиса по адресу: 346500,
г. Шахты Ростовской области, ул. Шевченко, 147, ауд. 247.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского
государственного университета экономики и сервиса.
Текст автореферата размещен на сайте ЮРГУЭС: http: www.sssu.ru
Автореферат разослан: «21» ноября 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Куренова С.В.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Шнековые (винтовые) конвейеры
применяются
для
транспортирования
пылевидных,
порошкообразных,
мелкокусковых насыпных и других грузов. По виду трассы эти конвейеры
могут быть горизонтальными, наклонными и вертикальными. Возможно
сочетание вертикального и горизонтального конвейеров, наклонного и
горизонтального конвейеров и др.
Простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость, малая
трудоемкость работ по их изготовлению, возможность транспортирования
грузов без потерь и без загрязнения окружающей среды, обеспечение
безопасных условий труда – все это обусловило широкое применение
шнековых конвейеров во многих областях промышленности, в сельском
хозяйстве, на предприятиях сервиса и коммунального хозяйства. Шнековые
конвейеры могут быть также составной частью комплектов оборудования,
предназначенных для выполнения определенных технологических процессов.
К настоящему времени известно достаточно большое число научных
публикаций по исследованию шнековых конвейеров, в которых приводятся
рекомендации по выбору основных параметров шнека, таких как шаг навивки
спирали, соотношение диаметров шнека и его сердечника, и обоснованию
режимов его работы. Однако основными недостатками шнековых конвейеров
по прежнему остаются сравнительно низкая производительность и высокая
энергоемкость транспортирования. В первую очередь эти недостатки
относятся к вертикальным шнековым конвейерам.
Анализ
литературных
источников
показал,
что
практически
отсутствуют публикации по изучению процесса загрузки вертикального
шнекового конвейера,
а именно эти процессы, оказывают значительное
влияние на производительность и энергоемкость транспортирования. Так,
если транспортируемый материал удаляется из зоны загрузки неэффективно,
происходит его избыточное накопление, что может привести к остановке
конвейера. Если материал поступает в зону загрузки в недостаточном
4
количестве, конвейер работает вхолостую. Поэтому исследование процесса
загрузки вертикального шнекового конвейера является актуальной задачей.
Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение
эффективности транспортирования материала вертикальным шнековым
конвейером. Достижение поставленной цели предусматривает решение
следующих задач:
 анализ
условий
применения
шнековых
конвейеров
в
коммунальном хозяйстве, на предприятиях сервиса и легкой
промышленности, изучение их конструкций и требований,
предъявляемых к шнековым конвейерам;
 изучение
результатов
научных
исследований
вертикального
шнекового конвейера, определение направлений их дальнейшего
развития;
 исследование
материала
механизма
со
взаимодействия
спиралью
(лопастью)
транспортируемого
шнека,
установление
оптимальных значений угла подъема спирали и частоты вращения
вертикального шнека;
 исследование влияния угла наклона спирали относительно
сердечника
шнека
на
его
транспортирующие
качества,
обоснование рационального диапазона этого угла; установление
теоретической
зависимости
для
определения
критической
частоты вращения вертикального шнека;
 исследование
конвейера
условий
загрузки
транспортируемым
вертикального
шнекового
материалом,
разработка
усовершенствованной конструкции шнека;
 исследование
процесса
перемещения
транспортируемого
материала из загрузочного устройства на лопасть шнека,
определение условий эффективной подачи материала на шнек.
5
Методология и методы исследования. Для решения поставленных в
диссертации задач использовался экспериментально-аналитический метод
исследований, позволяющий получить результаты, адекватные действиительности. При этом реализованы методы планирования эксперимента,
математического моделирования, поискового конструирования. Проводились
стендовые испытания экспериментальных образцов.
Научная новизна:
 теоретически
установлено
влияние
угла
наклона
спирали
относительно сердечника шнека на его транспортирующую
способность,
доказано,
что если спираль установлена под
углом 10-15° вниз по отношению к сердечнику вертикального
шнека, его производительность повышается на 48-50 %;
 получена теоретическая зависимость, позволяющая определять
критическую частоту вращения вертикального шнека, спираль
которого установлена под углом вниз по отношению к
сердечнику;
 теоретически доказана необходимость установки в нижней части
вертикального однозаходного шнека короткого наконечника с
двумя лопастями, причем одна из них должна быть укорочена по
отношению ко второй;
 аналитически обоснована конструкция загрузочного устройства,
обеспечивающего эффективное поступление материала в зону
загрузки вертикального шнекового конвейера.
Практическая ценность:
 по
результатам
исследований
разработана
оригинальная
конструкция вертикального шнекового конвейера, защищенная
патентом РФ;
 разработан, изготовлен и успешно испытан в лабораторных
условиях опытный образец вертикального шнекового конвейера,
6
который может быть использован в качестве прототипа при
проектировании аналогичных конвейеров для различных условий
применения.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций,
представленных в диссертации, подтверждается одобренными научной
общественностью
результатами
теоретических
и
экспериментальных
исследований, созданием усовершенствованной конструкции вертикального
шнекового конвейера, положительными результатами его испытаний.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно- технических
конференциях Южно-Российского государственного университета экономики
и сервиса (г. Шахты, 2004-2008 гг.), на IV международной научнопрактической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (г.
Новочеркасск, 2006 г.), на научной конференции МГУ ДТ (г. Москва, 2004 г.).
Опытный образец шнекового конвейера был представлен на Всероссийской
выставке-ярмарке в г. Новочеркасске в 2005 г.
Полностью работа обсуждалась и рекомендована к защите на
расширенном заседании кафедры «Прикладная механика и конструирование
машин» ЮРГУЭС с участием ведущих преподавателей кафедр «Машины и
аппараты
бытового
назначения»,
«Математика»,
«Текстильное
проведенных
исследований
производство».
Публикации.
По
результатам
опубликовано 9 работ, в том числе патент на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, общих выводов, приложений и содержит 142 страницы
машинописного текста, 52 рисунка, 10 таблиц и список литературных
источников из 114 наименований.
Диссертация
выполнена
на
кафедре
«Прикладная
механика
и
конструирование машин» Южно-Российского государственного университета
экономики и сервиса.
7
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во
введении
сформулированы
обоснована
актуальность
темы
диссертации,
цель и задачи исследования, показана научная и
практическая ценность работы.
В
первой
главе
рассмотрены
области
применения
шнековых
конвейеров различного назначения, в том числе на предприятиях сервиса и
коммунального хозяйства. Приведены материалы, описывающие конструкции
шнеков и шнековых конвейеров, а также способы их изготовления. Выполнен
анализ опубликованных работ по исследованию шнековых конвейеров.
Установлено,
что
многообразие
конструкций
шнековых
транспортирующих механизмов, а также их основных геометрических и
конструктивных
перемещаемых
параметров
материалов,
обусловлено
имеющих
широким
различные
ассортиментом
физико-механические
свойства. Спектр транспортируемых материалов настолько широк, что
механика и кинематика движения различных материалов при взаимодействии
с рабочими органами шнековых конвейеров может быть описана различными
теориями.
Значительное количество исследований как отечественных, так и
зарубежных авторов, посвящено изучению процесса транспортирования
сыпучих материалов вертикальным шнековым конвейером. К ним можно
отнести
работы
Л.М. Александра,
Д.Н. Башкатова, А.М. Григорьева,
Е.М. Гутьяра, Б.А. Катанова, В.И. Мурашова, В.А. Евстратова, U. Rimann,
W. Suhadi, J.D. Parsons и др.
Во многих работах транспортируемый материал рассматривается в
виде одной материальной точки, перемещающейся по винтовой поверхности
спирали шнека. Такой подход можно считать обоснованным, так как
процессы
транспортирования
объемов
сыпучих
материалов
еще
недостаточно изучены, хотя некоторые работы в этом направлении известны.
8
Несмотря на большое количество публикаций по транспортированию
материалов вертикальным шнековым конвейером, в них практически не
рассматривались процессы перемещения груза из загрузочного устройства на
лопасть шнека, хотя процессы, происходящие в этой зоне, оказывают
существенное влияние на эффективность работы шнекового конвейера. При
неудачной конструкции загрузочного устройства вращающийся шнек может
не захватывать материал, а выбрасывать его, что несомненно скажется на
производительности и энергоемкости транспортирования. Из этого следует,
что процессы загрузки шнекового конвейера, захвата и перемещения
материала шнеком в зоне загрузки требуют дальнейшего изучения.
Во второй главе выполнены аналитические исследования процесса
захвата и перемещения материала вертикальным шнековым конвейером в
зоне загрузки. При этом в теоретическом плане были рассмотрены следующие
вопросы: влияние угла наклона спирали относительно сердечника шнека на
усилие прижатия частицы материала к кожуху, критическая частота вращения
шнека, захват материала шнеком в зоне загрузки, влияние площади
загрузочных окон в кожухе шнекового конвейера на его производительность,
определение угла наклона боковой стенки бункера в зоне загрузки
вертикального шнекового конвейера.
Из физической сущности процесса перемещения частицы материала по
спирали шнека следует, что с увеличением угла подъема спирали растут и
силы сопротивления движению частицы.
Рисунок 1- Схема сил, действующих на частицу материала вдоль спирали
9
Из схемы сил, действующих на частицу материала вдоль спирали (рис.
1), следует, что силой, которая способствует перемещению частицы
материала вверх по спирали является сила трения частицы о кожух Fтр.к . , а
препятствуют перемещению частицы
сила трения о
шнек
Fтр.ш .
и
составляющая силы веса частицы G  sin  . Разность между первой силой и
суммой двух вторых позволяет определить силу, движущую частицу
материала по спирали вверх:


Fдв  m  ш2  R  cos   f к  g sin   cos   f ш  ,
где
(1)
ш , R - угловая скорость и радиус шнека;  - угол подъема
спирали; f к , f ш - коэффициенты трения материала о кожух и шнек.
Анализ
изменений
интенсив-
ности движущей силы в зависимости от
угла
подъема
i Fдв  f  
спирали
показал, что этот параметр является
переменной величиной: наименьшая
интенсивность имеет место в диапазоне
  5  10 ,
а
интенсивность
практически
начиная
i Fд в
с
  15
увеличивается
пропорционально
углу
подъема спирали (рис. 2).
Исходя из этого анализа, можно
Рисунок 2 - Интенсивность изменения
движущей силы в зависимости от угла
подъема спирали
заключить, что с целью обеспечения
максимальной
производительности
шнека, угол подъема спирали должен
быть не менее 15 .
При изучении влияния угла наклона спирали на усилие прижатия
частицы материала к кожуху было установлено, что ее величина зависит от
10
центробежной силы Fц , силы веса частицы материала G и силы трения
частицы материала о шнек Fтр.ш. (рис. 3).
На основе анализа схемы сил, действующих на частицу материала
поперек спирали получена зависимость для расчета усилия прижатия частицы
к шнеку:


Fnp  m  ш2 Rcos   sin   fш   g sin   cos   fш  ,
(2)
где  - угол наклона спирали по отношению к сердечнику шнека.
Расчеты по выражению (2) показали, что если спираль наклонена от
сердечника к периферии шнека, прирост усилия прижатия частицы материала
к кожуху по сравнению с вариантом, когда спираль в поперечном сечении
шнека горизонтальна, составляет 5-38% в зависимости от частоты вращения
шнека.
Рисунок 3 - Схема сил, действующих на частицу
материала на наклонной спирали
Выражение (2) позволяет аналитически определить зависимость угла
 от коэффициента трения материала о шнек.
Так как первое слагаемое в этой формуле практически не зависит от
угла
 в принятом диапазоне 5-20°, прирост усилия прижатия частицы
материала к кожуху будет равен нулю, если sin   cos   f ш . Отсюда
  arc tg  f ш
(3)
11
Поскольку при изготовлении шнека рабочую поверхность спирали
тщательно обрабатывают, коэффициент трения материала о спираль, как
правило, составляет 0,2-0,3. Отсюда, рекомендуемый угол наклона спирали
относительно сердечника шнека равен 10-15°.
Под критической понимается такая частота вращения вертикального
шнека, при которой транспортирование материала не происходит. Ниже
приведено одно из выражений для ее расчета применительно к шнековому
конвейеру типовой конструкции:
nкр 
30

g sin   f ш  сos 
R  f к сos  f ш  sin  
(4)
В диссертации предложена формула для расчета критической частоты
вращения вертикального шнека, спираль которого установлена под углом к
сердечнику:
nкр 
30

g sin   cos   f ш   f к sin   cos   f ш  cos  
R  f к cos   sin   f ш  cos 
(5)
.
Сравнительные расчеты по формулам (4) и (5) показали, что во втором
случае критическая частота вращения вертикального шнека значительно
меньше (рис. 4), а поскольку с уменьшением этого параметра уменьшается
также потребляемая мощность, это является еще одним аргументом в пользу
установки спирали на шнеке под
углом к сердечнику.
При изучении условий захвата
материала вертикальным шнеком в
зоне загрузки установлено, что для
повышения
эффективности
этого
процесса необходимо, чтобы шнек
Рисунок 4 - Гистограммы распределения
критической частоты вращения шнека
имел
в
нижней
наконечник
с
части
двумя
короткий
лопастями,
12
причем одна из них должна быть укорочена. На конструкцию шнека с
наконечником в нижней части получен патент РФ на изобретение.
В процессе исследования влияния площади загрузочных окон в кожухе
шнекового конвейера на его производительность установлено, что объем
поступаемого из загрузочного бункера на шнек материала имеет линейную
зависимость от площади поперечного сечения загрузочных окон в кожухе
конвейера. Получена аналитическая зависимость для расчета этого объема
материала:
V П  0,19S  D  nш
где
,
(6)
S - площадь поперечного сечения окон в кожухе шнекового
конвейера; D, nш - диаметр и частота вращения шнека.
Для эффективной загрузки вертикального шнекового конвейера
транспортируемым материалов необходимо обоснованно выбрать угол
наклона боковых стенок загрузочного бункера. Установлено, что на величину
этого угла оказывает влияние не только сила трения материала о бункер Fтр ,
но и центробежная
сила Fц , воздействующая на материал при вращении
шнека (рис. 5, 6).
Получено выражение для определения угла наклона боковых стенок
бункера:
 ш2 R  g  f с 

   arctg 
2
 g  ш R  f с  ,
(7)
Рисунок
сил, действующих
6 -бункера.
Схема сил, действующих
где 5f -с Схема
- коэффициент
трения материалаРисунок
о стенку
на частицу материала у стенки бункера
на частицу материала у стенки бункера
без учета центробежной силы
с учетом центробежной силы
13
Расчетами показано, что если шнековый конвейер не работает ш  0 ,
( Fц  0 ), угол наклона боковых стенок бункера 
небольшие численные значения. С
имеет сравнительно
учетом центробежной силы угол  
существенно больше угла  , что в большей мере соответствует условию
успешного перемещения материала к шнеку.
В третьей главе приведены методики исследования процесса захвата и
перемещения материала вертикальным шнеком в зоне загрузки, описаны
экспериментальный стенд и измерительная аппаратура.
Экспериментальный стенд был разработан на базе сверлильного станка
модели НС-12 (рис.7), имеющего следующие технические характеристики:
частота вращения шпинделя, мин-1 - 100÷300;
мощность электродвигателя привода шпинделя, кВт - 0,6.
Рисунок 7
Рисунок 8
Схема экспериментального стенда
Экспериментальные шнеки:
1 – шнек, 2 – кожух, 3 – шпиндель, 4 – станина,
5 - шаровая опора, 6 – электродвигатель,
7 - клиноременная передача, 8 – загрузочное
устройство, 9 – лоток, 10 – мерная емкость
а) однозаходный; б) двухзаходный
14
Регулирование частоты вращения шнека в указанном диапазоне
производилось изменением величины напряжения электрического тока при
помощи
электронного
регулятора
и
контролировалось
тахометром.
Потребляемая электродвигателем экспериментального стенда мощность
измерялась
ваттметром
типа
Д-551,
который
прошел
поверку
в
установленные сроки.
В
качестве
экспериментов
транспортируемого
использовался
сухой
материала
песок
при
крупностью
проведении
до
1,5
мм.
Эксперименты проводились с использованием однозаходных и двухзаходных
шнеков (рис. 8).
Об эффективности работы шнекового конвейера судили по количеству
песка, перемещенного из зоны загрузки в зону выгрузки.
При проведении экспериментальных работ и оценке сопоставимости
получаемых результатов с теоретическими зависимостями использовался
экспериментально-аналитический
математической
статистики.
подход
с
Расхождение
использованием
между
методов
расчетными
и
экспериментальными данными составило 5-9%.
В четвертой главе
приведены результаты экспериментальных
исследований процесса захвата и перемещения материала вертикальным
шнеком в зоне загрузки. Проводились эксперименты по определению
производительности шнекового конвейера в зависимости от частоты
вращения шнека, шага навивки и числа заходов спирали; по определению
производительности в зависимости от угла наклона спирали по отношению к
сердечнику шнека; по определению производительности в зависимости от
площади загрузочных окон в кожухе конвейера.
При проведении экспериментов по определению оптимального шага
навивки спирали шнека установлено, что производительность шнекового
конвейера зависит не только от шага навивки спирали, но и от частоты
вращения шнека (рис. 9).
15
Рисунок 9 - Зависимости производительности шнека от шага навивки спирали
Из графиков на рис. 9 следует, что при частоте вращения шнека 100
мин-1 производительность шнекового конвейера растет пропорционально
увеличению шага навивки спирали. При более высоких частотах вращения
также происходит рост производительности до величины шага навивки
спирали, равном 78 мм ( h  1,4 D ), а далее либо интенсивность роста
производительности
уменьшается
(при
nш  150 мин 1 ),
либо
произво-
дительность падает (при nш  200, 250, 300 мин 1 ).
Графики прироста производительности конвейера (рис. 10) показывают,
что наибольшее значение Q имеет место при шаге навивки спирали 67 мм
( h  1,2 D ) при любой из принятых частот вращения шнека. Из представленных
материалов следует, что при транспортировании сыпучих материалов
наибольшую производительность шнековый конвейер развивает с шагом
навивки спирали шнека в диапазоне h  1,2  1,4D .
16
.
Рисунок 10 - Зависимости прироста производительности шнека при разных
шагах навивки спирали
При определении оптимальной частоты вращения шнека установлено,
что с увеличением пш производительность конвейера растет при всех
принятых величинах шага навивки спирали, но с разной интенсивностью
(рис. 11).
У
шнека
с шагом навивки спирали 34 мм производительность
конвейера растет пропорционально частоте вращения. У шнеков с большим
шагом навивки спирали интенсивный рост производительности происходит
либо до частоты вращения 250 мин-1 при h=45 мм, либо до пш  200 мин 1 при
h=67, 78, 92 мм, а затем интенсивность роста производительности снижается.
Анализ
данных по приросту производительности конвейера показал,
что наибольшие
значения Q обеспечиваются
шнека 200 мин-1 (рис. 12).
при частоте вращения
17
Рисунок 11- Зависимости
Рисунок 12 – Зависимости прироста
производительности шнека от частоты
производительности шнека от частоты
его вращения
его вращения
Несколько меньший прирост производительности происходит при
пш  150 мин 1 , еще меньший при пш  250 мин 1 и самый незначительный при
пш  300 мин 1
.
Отсюда можно заключить, что при транспортировании сыпучих
материалов вертикальным шнековым конвейером необходимо, чтобы его
привод обеспечивал частоту вращения шнека в диапазоне 150-200 мин-1.
Экспериментальное исследование влияния угла наклона спирали шнека
на его производительность выполнялось с использованием шнека, спираль
которого имела наклон вниз от сердечника под углом 10°. Для сравнения
применяли шнек типовой конструкции (рис. 13).
Рисунок 13 - Схемы расположения спирали относительно сердечника шнека:
а – горизонтальное, б – наклонное
18
На основании результатов экспериментальных исследований (рис. 14)
установлено, что производительность шнека со спиралью, установленной под
углом вниз по отношению к сердечнику, оказалась выше в 1,48-1,50 раза по
сравнению со шнеком, спираль которого установлена горизонтально, в
исследованном диапазоне частоты вращения, причем с увеличением частоты
вращения интенсивность роста производительности у первого шнека
значительно выше.
Рисунок 14 – Зависимости производительности шнека от частоты его вращения
при разных углах наклона спирали:
- спираль горизонтальна,
- спираль наклонена вниз
В процессе исследования влияния числа заходов спирали шнека на его
производительность установлено, что двухзаходные шнеки, хотя и развивают
большую производительность по сравнению с однозаходными, применяются
достаточно редко из-за большой массы и стоимости изготовления. Поэтому
были проведены эксперименты по изучению возможности интенсификации
процесса
удаления
материала
из
зоны
загрузки
с
использованием
двухзаходного шнека с укороченной второй спиралью.
По результатам экспериментов установлено, что двухзаходный шнек с
одним витком второй спирали в нижней части развивает более высокую
производительность по сравнению с однозаходным при пш  200 мин 1 на 6,3%,
при пш  150 мин 1 - на 16,6%, при пш  100 мин 1 на 19,1%.
19
При изучении влияния площади загрузочных окон в кожухе шнекового
конвейера на его производительность установлено, что с увеличением S
производительность
конвейера
также
возрастает,
а
затем
остается
постоянной.
Расчетами показано, что для эффективной загрузки шнекового
конвейера материалом необходимо, чтобы площадь загрузочных окон в
кожухе составляла не менее 40% от общей площади кожуха в зоне загрузки.
Замеры потребляемой мощности, которые непрерывно производились в
процессе экспериментальных исследований, показали, что у шнекового
конвейера усовершенствованной конструкции удельные энергозатраты на
25-27% меньше, чем у конвейера типовой конструкции.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ОБ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ РАБОТЫ
1. Установлено, что шнековые конвейеры, применяемые в коммунальном
хозяйстве
и
сфере
сервиса,
обладают
сравнительно
низкой
производительностью и высокой энергоемкостью транспортирования. В
первую очередь эти недостатки относятся к вертикальным шнековым
конвейерам.
2. На основании изучения механизма взаимодействия материала с
вертикальным шнековым конвейером разработана математическая
модель
процесса
транспортирования,
учитывающая
свойства
транспортируемого материала, конструктивные параметры шнекового
конвейера, а также режимы его работы.
3. В результате выполненных теоретических и экспериментальных
исследований установлено, что максимальная производительность
шнека при транспортировании сыпучих материалов обеспечивается при
угле подъема спирали в диапазоне 20-24°, что соответствует шагу
навивки спирали, равному 1,2-1,4 от наружного диаметра шнека, и
частоте вращения шнека в диапазоне 150-200 мин-1.
20
4. Установлено, что с целью улучшения транспортирующей способности
вертикального шнекового конвейера необходимо, чтобы лопасти шнека
были установлены под углом 10-15° вниз по отношению к его
сердечнику. Доказано, что шнеки с такой спиралью развивают на 4850% более высокую производительность по сравнению со шнеками
типовой конструкции.
5. Получена аналитическая зависимость для определения критической
частоты вращения шнека, спираль которого установлена под углом
вниз по отношению к сердечнику. Показано, что критическая частота
вращения такого шнека меньше, чем у шнека типовой конструкции.
6. Доказано, что с целью эффективного захвата и перемещения материала
в зоне загрузки, вертикальный шнек должен иметь в нижней части
короткий наконечник с двумя лопастями, причем одна из них должна
быть укорочена по отношению ко второй.
7. Установлено, что для эффективной загрузки вертикального шнекового
конвейера материалом, его кожух должен иметь загрузочные окна
площадью не менее 40% от общей площади кожуха в зоне загрузки.
8. Доказано, что с целью обеспечения достаточной подачи материала на
шнек необходимо, чтобы боковые стенки загрузочного бункера были
выполнены с разным углом наклона по отношению к шнеку.
9. Разработана оригинальная конструкция вертикального шнекового
конвейера, защищенная патентом РФ. Внедрение шнековых конвейеров
подобной конструкции в коммунальном хозяйстве и сфере сервиса
позволит уменьшить энергозатраты на транспортирование сыпучих
материалов на 25-27%.
Основные результаты диссертации изложены в следующих работах
1. Патент 2264969 Российская Федерация, МПК 7 В65 G 33/00, 65/46
Вертикальный шнековый конвейер [Текст] / Байбара С.Н., Адигамов
К.А.; заявитель и патентообладатель Южно-Рос. гос. ун-т экономики и
21
сервиса. – № 2003116643; заявл. 04.06.2003; опубл. 27.11.2005, Бюл.
№ 33.
2. Адигамов,
К.А.
Определение
критической
частоты
вращения
вертикального шнека [Текст] / К. А. Адигамов, В.В. Ширяев, С.Н.
Байбара; Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Технич. науки. Техника,
технология и экономика сервиса. – 2004. –С. 202-204
3. Адигамов, К.А. Математическая
модель процесса перемещения
материала вертикальным шнековым конвейером [Текст] / К. А.
Адигамов, В.В. Ширяев, С.Н. Байбара; Изв. вузов. Сев.-Кавк.регион.
Технические науки. Техника, технология и экономика сервиса.-2004.С.57-60.
4. Адигамов, К. А. Кинематика вертикального шнекового конвейера с
неподвижным кожухом [Текст] / К. А. Адигамов, В.В. Ширяев, С.Н.
Байбара; Изв. вузов. Сев.-Кавк.регион. Технич. науки. Техника,
технология и экономика сервиса.-2004.- С.199-201
5. С.Н. Байбара, С.Н. Вертикальный шнековый конвейер [Текст] / К. А.
Адигамов, С.Н. Байбара Проблемы машиностроения и технического
обслуживания в сфере сервиса. Радиоэлектроника, телекоммуникации и
информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. – Шахты: Изд-во
ЮРГУЭС, 2005.
6. Байбара, С.Н.
Влияние формы спирали на производительность
вертикального шнекового конвейера [Текст] / К. А. Адигамов, С.Н.
Байбара, А.Г. Сулимов; Проблемы машиностроения и технического
обслуживания в сфере сервиса. Радиоэлектроника, телекоммуникации и
информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. – Шахты: Изд-во
ЮРГУЭС, 2006.
7. Байбара, С.Н. Влияние площади загрузочных окон в кожухе шнекового
конвейера на его производительность [Текст] / К. А. Адигамов, С.Н.
Байбара,
А.Г.
технологическое
Сулимов;
Бытовая
оборудование
техника,
предприятий
технологии
и
сервиса
и
22
машиностроения: Межвуз. сб. науч. тр. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС,
2007.
8. Байбара, С.Н. Определение угла наклона боковой стенки бункера в
зоне загрузки вертикального шнекового конвейера [Текст]/ С.Н.
Байбара Проблемы машиностроения и технического обслуживания в
сфере
сервиса.
Радиоэлектроника,
телекоммуникации
и
информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. – Шахты: Изд-во
ЮРГУЭС, 2008.
9. Адигамов, К. А. Аналитические исследования критической частоты
вращения вертикального шнека [Текст] / К. А. Адигамов, В.В. Ширяев,
С.Н. Байбара; Моделирование. Теория, методы и средства. Материалы
IV международной научно-практич. конференции: -Новочеркасск,
НГТУ (НПИ), 2006 – с.58-60
23
Подписано в печать 18.11.2008 г. Формат 60х84 1/16
Бумага офсетная. Печать ризография. Усл.печ.л. 1,0.
Тираж 100 экз. Зак.102.
Отпечатано в типографии: И.П. Бурыхин Б.М., 346500, Ростовская область,
г.Шахты, ул. Шевченко, 143.
24
Скачать