Реферат на тему:
Експериментальне визначення опору переміщенню пруткових конвеєрів
Для розрахунку пруткових конвеєрів [1] необхідно знати опір переміщенню
робочого полотна з вантажем. Цей опір може бути знайдений як
теоретичним, так і експериментальним шляхом при різному нахилі робочого
полотна та при різних навантаженнях.
Теоретичне визначення опору переміщенню наведене в роботах [2, 3] та ін.
Цей опір має такі складові: 1) опір переміщенню вантажу, що виникає в
період завантаження; 2) опір руху при переміщенні вантажу робочою віткою
конвеєра; 3) опір руху холостої вітки конвеєра. Згідно з [3] при
завантаженні робочої вітки ланцюгово-пруткового конвеєра коренеплодами,
виникає сила опору руху W1, яка має дві складові і визначається
залежністю:
W1=ma+mg sin?, (1)
де ma — сила інерції (m — маса вантажу, що надходить на полотно із
завантажувального пристрою, a — прискорення цього вантажу; mg — сила
тяжіння вантажу, що надходить на полотно в період завантаження, тобто в
період зміни його швидкості від початкового значення до швидкості
тягового органу; ? — кут нахилу до горизонту робочого полотна в місці
завантаження; g — прискорення вільного падіння.
Масу вантажу, що надходить із завантажувального пристрою, визначають за
формулою [3]:
m=qв?b0, (2)
де qв?=Q/Vср — погонна маса вантажу, що надходить на полотно в період
завантаження, тобто погонна маса на довжині завантаження b0; Q —
продуктивність конвеєра; Vср=(V+V0)/2 — середня швидкість вантажу в
період завантаження, яка визначається за умови, що рух вантажу є
рівноприскореним; V — кінцева швидкість вантажу під час завантаження
(швидкість руху тягового органу); V0 — початкова швидкість руху вантажу
в напрямку руху тягового органу, яку можна вважати рівною нулю.
Тоді середнє прискорення вантажу під час завантаження матиме вигляд:
a=(V+V0)/?t, (3)
де ?t — проміжок часу, за який відбувається зміна швидкості вантажу від
V0 до V;
?t=l/Vср=2l/(V+V0), (4)
де l ?0,1р — шлях, протягом якого відбувається зміна швидкості вантажу
від V0 до V; р — крок розміщення прутків полотна конвеєра.
Підставивши у залежність (1) значення всіх компонентів визначених за
формулами (2), …, (4), отримаємо:
W1= 5qв? b0 (V2+V0 2) / р + qв? b0g sin?, (5)
Коли на полотно конвеєра навантажують штучні вантажі, сила W1
визначається за формулою:
W1= fm? sin?, (6)
де f — коефіцієнт тертя вантажу об полотно; m? — маса одиничного
вантажу.
Сила опору руху тягового органу при переміщенні вантажу робочою віткою
згідно з [3] визначається залежністю:
W2=(qв + qT)Lg(wscos?+sin?), (7)
а для провисаючої холостої вітки сила опору має вигляд:
W3= – qT Lgsin?, (8)
де qв=Q/V — погонна маса вантажу; qT — погонна маса тягового органу, L —
довжина прямолінійного відрізку конвеєра, qT=(20…40)В, (В — ширина
полотна); ws — коефіцієнт опору руху вантажу і тягового органу, який для
полотен, що опираються на ролики або зірочки приймається рівним ws=0,11.
Сумарний опір переміщенню полотна з вантажем конвеєра визначається як
сума всіх опорів:
W= W1 +W2 +W3 . (9)
Для визначення сумарного опору переміщенню полотна з вантажем
експериментальним шляхом застосовувалась дослідна установка. Одна вісь
площини полотна конвеєра шарнірно закріплена на рамі установки, що
дозволяє в процесі дослідження змінювати кут нахилу конвеєра.
Моделювання навантаження на полотно конвеєра здійснювалось з
застосуванням вантажів, які рівномірно розміщувались на полотні в різних
комбінаціях так, щоб рівномірно розподілити навантаження на поверхню
полотна. Для визначення прикладеного зусилля застосовувався динамометр
пружинного типу, зміна деформацій в якому фіксувалась індикатором
годинникового типу з точністю 0,01мм, та перераховувалась згідно з
тарувальним графіком. Рівномірне і поступове прикладання зусилля
забезпечувалось застосуванням лебідки із ходозменшувачем. Вимірювання
проводились для різних положень конвеєра та при різних значеннях
навантаження в цих положеннях. Результати теоретичного розрахунку опору
переміщенню полотна конвеєра дослідної установки представлено у вигляді
графіків.
V
o
o
oe
o
Відносні відхилення результатів обраховувались за формулою:
?=((Fн-Fзн)/Fн)*100, (10)
?=((Fн-Fтеор)/Fн)*100,
?=((Fзн-Fтеор)/Fзн)*100,
де Fн, Fзн, Fтеор — опір переміщенню, відповідно для нового, зношеного
та знайденого теоретично.
Цим аналізом встановлено, що відносні відхилення результатів для нового
та зношеного полотна знаходяться в межах точності розрахунку. Так,
мінімальне середнє відхилення для горизонтального положення полотна за
різного навантаження складає лише 0,45 %, а максимальне — досягнуто при
куті нахилу полотна 380 і складає 3,25 %. Середнє відхилення для різних
навантажень і різних кутів нахилу складає 1,53 %. З цього можна зробити
висновок, що стан полотна практично не впливає на опір переміщенню
конвеєра.
1. Порівняння результатів для нового і зношеного полотна
Положення
?,%
Середнє значення
Без вантажу
7
14
21
28
35
Горизонтальне
0
1,54386
0,606729
0,342801
0,505051
0,29707
0,450229
Під кутом 14 град.
0,18298
1,393728
7,4115
2,40036
0,99963
7,69231
2,88218
Під кутом 25 град.
15,38462
2,39726
0
6,25832
8,28446
5,93838
0,44988
Під кутом 38 град.
16,0124
0,701754
0,307062
1,25313
2,84146
0,41142
3,2516
Середне значення
0,20269
1,509151
1,62443
2,39225
2,90512
3,58479
1,53336
2. Порівняння результатів для нового полотна і розрахованих теоретично
Положення
?,%
Середнє значення
Без вантажу
7
14
21
28
35
Горизонтальне
28,9535
37,0192
48,6066
45,8571
51,3376
53,8857
44,2766
Під кутом 14 град.
28,5882
19,5833
16,6452
15,6021
19,5133
21,5649
20,2495
Під кутом 25 град.
44,8101
10,6061
5,62162
5,732218
6,894198
3,17919
8,59843
Під кутом 38 град.
34,4444
0,34965
9,116279
16,58537
13,97222
9,976852
2,592654
Середне значення
34,1991
16,7147
15,4393
9,78541
12,4961
17,1632
17,633
3. Порівняння результатів для зношеного полотна і розрахованих
теоретично
Положення
?,%
Середнє значення
Без вантажу
7
14
21
28
35
Горизонтальне
22,45266
25,87313
32,29745
31,20393
33,58714
35,20918
30,10391
Під кутом 14 град.
22,37443
15,19435
20,18538
15,5241
17,15543
23,61516
19,00814
Під кутом 25 град.
18,38843
7,368421
5,322416
0,167084
0,812458
8,514014
6,762137
Під кутом 38 град.
35,88602
1,06007
10,3696
18,3993
13,0298
10,6274
2,93337
Середне значення
24,77538
11,84396
11,85891
7,123945
9,631299
14,17774
13,23521
Порівняння експериментальних результатів, одержаних для нового полотна з
теоретичними показало, що вони значно відрізняються. Так, середнє
значення при горизонтальному положенні полотна складає 44,3 %, а при
нахилі конвеєра під кутом 38° — 2,6 %. У цілому середнє значення
відхилення складає 17,6 %. Такі ж порівняння проведено для зношеного
полотна. Максимальне середнє відхилення має місце при горизонтальному
положенні та складає 30,1 %, а мінімальні значення одержані при
встановленні полотна під кутом 38° і складає 2,9 %. Загальне середнє
відхилення результатів складає 13,2%. Таким чином, аналіз одержаних
даних показує, що результати, одержані експериментальним та теоретичним
шляхом, значно відрізняються — в середньому в межах від 13 до 17 %.
Оскільки теоретичні результати одержані для середніх значень конвеєрів з
різними параметрами, то перевагу слід надати експериментальним
результатам, оскільки вони визначені для конкретного пруткового конвеєра
і для конкретних умов використання. Ці результати планується в
подальшому використовувати при динамічному аналізі пруткового конвеєра,
а також при їхньому розрахунку на міцність.
Список літератури:
Ловейкін В.С., Ярошенко В.Ф., Коробко М.М. Дискретна модель динаміки
руху пруткового конвеєра // Науковий вісник НАУ. — 2004. — №73. — С.
292–296.
Спиваковский А.Д. Транспортирующие машины. — М., 1964. — 375с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
