Механіко-технологічні основи процесів та агрегатного устаткування для виробництва круп

Предмет:

Тип роботи:

Автореферат

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

(рис. 4) має виконану у вигляді вертикально орієнтованого циліндра обмежуючу робочу зону ситову обічайку 1 радіусом Rо, закріплені на ній і виготовлені у формі зрізаних конусів розподільно-направляючі пристрої 2 з радіусом нижнього малого отвору rд та установлені на вертикальному валу 3 радіусом rо абразивні диски 4 радіусом Rд, які приводяться в обертальний рух з кутовою швидкістю д. Край нижніх малих отворів розподільно-направляючих конусів 2 розташовано на висоті Нп від робочої площини абразивних дисків. Запропонована фізична модель стану зернопродуктів у робочій зоні технологічної машини передбачає розгляд виділеної у просторі і обмеженої робочими органами зони, яка являє собою поле безпосередньої обробки, характеризується конкретними властивостями кожної точки і підлягає математичному аналізу. Обмеження поля безпосередньої обробки повинні мати пов’язані з фізичним змістом чіткі поверхні або площини розділу та граничні умови їх взаємодії їз зовнішнім простором. Аналіз властивостей та стану зернопродуктів у полі обробки виконується шляхом його умовного поділу на елементарні шари, форма яких повторює загальну форму поля обробки, а поверхні розділу утворюються як геометричне місце точок дотику граничних векторів швидкостей часток зернопродуктів. Необмежене стягування товщини елементарних шарів до мінімума обумовлює формування поверхонь відносного ковзання сумісних елементарних шарів. Таким чином, поверхні ковзання утворюють аналогічні за властивостями трубкам току рідини потоки сипкого матеріалу і, при умові наявності міжзернового тиску в межах поля обробки, допускають можливість використання закономірностей нерозривності потоків суцільних середовищ. Дотичні до поверхні ковзання площини вміщують вектори миттєвих швидкостей часток у точках дотику, виконують функції площадок ковзання і можуть слугувати основою для розкладу характеристик будь якої з часток на складові у довільних точках при визначенні їх стану.

Абсолютний рух та відносне проковзування послідовно розташованих шарів сипких зернопродуктів по робочих поверхнях та між собою спричиняє формування матеріального поля, характеристики конкретних точок якого (вектори, модулі та градієнти кінетичних і динамічних параметрів, фізичні та механічні властивості) визначаються в основному їх положенням по відношенню до робочих органів, геометричними та кінематичними параметрами останніх.

Прийнявши сипкий матеріал зернопродуктів як умовно суцільне середовище, переміщення часток в окремих його шарах можна розглядати як незмішувані потоки. Таким чином, зростання швидкості радіального руху часток у шарах зернопродуктів при збільшенні відстані їх положення від осі обертання обумовлює зменшення площі поперечного перетину потоків, що є реальним при товщині шарів, яка значно перевищує розміри часток. Таке положення спричиняє також відповідне формування вільної поверхні загального об’єму зернопродуктів на робочій площині абразивного диска, яка відповідає рівнянню z=f (). Останнє відкриває можливості визначення:

площі радіального перерізу поля обробки, ;

геометричного об’єму поля безпосередньої обробки, ;

повного терміну перебування зернопродуктів у полі обробки, ;

радіальної швидкості часток у довільному, поперечному (перпендикулярному потокам) перетині поля товщиною h, ;

радіального прискорення часток у довільному перетині поля обробки,

де к -коефіцієнт проковзування шарів зернопродуктів;

кутової швидкості часток у довільних точках поля обробки, ;

колової швидкості часток у будь-якому поперечному перетині поля обробки, ;

колового прискорення часток у довільних точках, ;

кутового прискорення часток у довільних точках поля обробки, ;

тангенса кута нахилу до горизонту площадок відносного ковзання суміжних по товщині шарів зернопродуктів, ;

вертикальної швидкості часток у довільних точках поля безпосередньої обробки зернопродуктів, ;

вертикального прискорення часток у довільних точках ;

інерційного міжзернового тиску у довільних точках зони обробки, який виникає внаслідок: -радіальних, ,

-колових,

-та вертикальних, прискорень часток;

повної величини інерційного міжзернового тиску, ;

значення коефіцієнта відносного проковзування шарів, .

Враховуючи, що добуток міжзернового тиску у будь-якій точці поля безпосередньої обробки та величини елементарної площадки визначає силу фрикційної взаємодії частки, яка там знаходиться, з навколишнім середовищем, є можливість установити залежність елементарних сил взаємотертя при відносному рухові часток від координат довільних точок у:

-радіальному, ,

-коловому, ,

-та вертикальному, напрямках.

Таким чином, потужності, необхідні для подолання сил тертя при відносному рухові часток у довільних точках простору поля обробки зернопродуктів, визначаються як сума добутків елементарних сил тертя і їх відносних швидкостей у:

-радіальному напрямку,

;

-коловому напрямку,

;

-вертикальному напрямку,

Наявність максимальних значень міжзернового тиску в контактуючих з робочою поверхнею шарах зернопродуктів рmax є основою для розрахунків величини момента, прикладеного до поля безпосередньої обробки і необхідного для виконання корисної роботи лущення та шліфування

А необхідна для виконання корисної роботи загальна потужність

N=N+N+Nh

використовується для розрахунку кутової швидкості нижнього шару зернопродуктів, котра забезпечить підведення до поля безпосередньої обробки такої кількості енергії, яка необхідна для виконання корисної роботи для їх лущення та шліфування =N/M.

За умов рівності підведеної до поля обробки зернопродуктів та одержаної ним енергії, а відповідно і необхідної потужності без урахування непродуктивних втрат, відкривається можливість розрахунку теоретично необхідної кутової швидкості абразивного диска =f0/ та інших кінематичних характеристик ротора і загалом лущильно-шліфувальної машини на стадії проектних розрахунків її параметрів.

Установлені конкретні залежності між згаданими характеристиками окремих шарів оброблюваних зернопродуктів та параметрами робочих органів є математичною моделлю робочої зони лущильної машини. Дослідження