Динамика механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов

• Автор: Варламов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 261 с. : 24 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ СПОСОБОВ И МЕХАНИЗМОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ СВОДООБРАЗОВАНИЙ
В БУНКЕРАХ ХРАНЕНИЯ И ВЫПУСКА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Обзор существующих способов и механизмов для предупреждения и устранения сводов сыпучих материалов в бункерах и их классификация
1.1.1 Средства выгрузки сыпучих материалов из бункеров
1.1.2 Конструкторско-технологические способы предупреждения сводообразований в бункерах
1.1.3 Механические сводообрушающие устройства
1.1.4 Пневматические выпускные устройства
1.2 Текущее состояние научных исследований по хранению и
выпуску сыпучих материалов, склонных к сводообразованию
1.2.1 Общие сведения о сыпучих материалах
1.2.2 Обзор научных исследований сыпучести материалов
1.2.3 Анализ исследований по истечению сыпучих материалов
из емкостей
1.3 Выводы, формулирование цели и задач исследования
2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА КОМПЛЕКСА «БУНКЕР СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА -СВОДООБРУШАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ»
2.1 Математическое описание динамического комплекса
2.2 Определение силы схватывания отдельных частиц и слоев СМ фиксированной массы в бункере для выбора минимально необходимой силы рабочего органа сводообрушающего
механизма

2.3 Выводы
3 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ
И ПАРАМЕТРОВ СВОДОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БУНКЕРЕ
3.1 Определение формы и высоты стрелы свода в бункере
3.2 Расчет энергозатрат на разрушение сводов сыпучих материалов в бункере
3.3 Общие положения по расчету производительности выпуска сыпучих материалов из бункера
3.4 Расчет производительности подачи сыпучего материала шнековым механизмом сводообрушителя бункерного устройства во внебункерную емкость
3.5 Энергетическая модель процесса периодического выпуска дозированных масс СМ до полного опоржнения бункера ограниченного объема
3.6 Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫПУСКА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
ИЗ БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ С УЧЕТОМ СВОДООБРАЗОВАНИЯ
4.1 Программа экспериментальных исследований
4.2 Конструкция и принцип работы экспериментальной установки по оценке эффективности исследуемого сводообрушающего
механизма
4.3 Методика экспериментальных исследований
4.3.1 Методика оценки производительности и энергоемкости процесса выпуска сыпучего материала из бункера
4.3.2 Методика определения изменения плотности СМ по
глубине засыпки
4.3.3 Методика определения степени влияния угла наклона пластин днища бункера на оценочные показатели его работы
4.3.4 Методика определения времени сводообразования и равномерности выпуска

4.4 Характеристика СМ, используемых в экспериментальных исследованиях
4.5 Результаты и анализ экспериментальных исследований
4.5.1 Влияние ширины щелевого выпускного отверстия на производительность и энергоемкость БУ
4.5.2 Влияние скорости движения рабочего органа сводообрушающего механизма на производительность и энергоемкость бункера
4.5.3 Влияние количества рабочих органов сводообрушителя
на производительность и энергоемкость БУ
4.5.4 Влияние глубины перемещения рабочего органа в полость бункера на его пропускную способность и энергоемкость
4.5.5 Результаты экспериментов по оценке влияния уплотнения СМ
в бункере в процессе хранения на его оценочные показатели
4.5.6 Оценка влияния угла наклона пластин днища БУ на производительность и энергоемкость
4.5.7 Результаты экспериментов по определению времени сводообразования
4.5.8 Определение зависимости массового расхода СМ от времени образования статически устойчивого свода
4.6 Выводы
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫПУСКА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ И ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СВОДООБРУШИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
5.1 Энергетическая оценка технологии выпуска сыпучего материала из бункерного устройства в емкости мобильных транспортных средств
с учетом последствий сводообразования
5.2 Методика оценки технического уровня переносных механических

возникновению локальной упругой деформации в очищаемой поверхности, а в толще налипшего материала - к распространению ударных волн. Совместное действие этих процессов разрушает адгезию материала к стенке бункера и приводит к его очистке. Сила механического воздействия и количество импульсов регулируемы и выбираются достаточными для гарантированного обрушения налипших материалов [176].
Согласно исследованиям [82, 215], вибраторы целесообразно
устанавливать на бункеры небольшой емкости, так как значительные вибрационные воздействия от мощных вибраторов, применяемых в бункерах большой емкости, могут привести к деформации и разрушению конструктивных элементов. Также необходимо сказать о негативном воздействии вибрации на персонал, обслуживающий данное оборудование, и возможность уплотнения выпускаемого СМ.
Вместе с тем, вибраторы по сравнению с другими сводообрушающими устройствами, отличаются, как правило, простотой конструкции, а их монтаж и обслуживание в процессе работы не представляет трудностей.
Классификационная схема МВУ вибрационного типа по конструктивному исполнению представлена на рисунке 1.10.
Классификационная схема вибрационных побудителей, отличающихся по принципу действия и по способу передачи вибрации от побудителя к бункеру с СМ, представлена на рисунке 1.11.
В [123] отмечается, что пневматические вибраторы из-за большого расхода сжатого воздуха, низкого КПД и быстрого износа движущихся деталей для устранения сводов СМ практически не применяются, что обусловило широкое использование электромеханических и электромагнитных вибраторов (таблица 1.1).