Експериментальне визначення опору переміщенню пруткових конвеєрів (реферат)

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:

де ma — сила інерції (m — маса вантажу, що надходить на полотно із завантажувального пристрою, a — прискорення цього вантажуmg — сила тяжіння вантажу, що надходить на полотно в період завантаження, тобто в період зміни його швидкості від початкового значення до швидкості тягового органукут нахилу до горизонту робочого полотна в місці завантаженняg — прискорення вільного падіння.

Масу вантажу, що надходить із завантажувального пристрою, визначають за формулою [3]:

де qв'=Q/Vср — погонна маса вантажу, що надходить на полотно в період завантаження, тобто погонна маса на довжині завантаження b0- Q — продуктивність конвеєраVср=(V+V0)/2 — середня швидкість вантажу в період завантаження, яка визначається за умови, що рух вантажу є рівноприскоренимV — 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:

де проміжок часу, за який відбувається зміна швидкості вантажу від V0 до V;

де l р — шлях, протягом якого відбувається зміна швидкості вантажу від V0 до Vр — крок розміщення прутків полотна конвеєра.

Підставивши у залежність (1) значення всіх компонентів визначених за формулами (2), …, (4), отримаємо:

Коли на полотно конвеєра навантажують штучні вантажі, сила W1 визначається за формулою:

де f — коефіцієнт тертя вантажу об полотноm' - маса одиничного вантажу.

Сила опору руху тягового органу при переміщенні вантажу робочою віткою згідно з [3] визначається залежністю:

а для провисаючої холостої вітки сила опору має вигляд:

де qв=Q/V — погонна маса вантажуqT — 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:

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 0,01 мм, 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.

Відносні відхилення результатів обраховувались за формулою:

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.

2. Порівняння результатів для нового полотна і розрахованих теоретично.

3. Порівняння результатів для зношеного полотна і розрахованих теоретично.

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:

1. 1.Ловейкін В.С., Ярошенко В. Ф., Коробко М. М. Дискретна модель динаміки руху пруткового конвеєра // Науковий вісник НАУ. — 2004. — № 73. — С. 292−296.

2. 2.Спиваковский А. Д. Транспортирующие машины. — М., 1964. — 375с.