Разработка, исследование и расчет вибрационной установки для приготовления многокомпонентных смесей

• Автор: Осипов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 218 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основные проблемы при смешивании сыпучих материалов и пути их решения

1.2 Конструкции смесителей

1.3 Конструкции питателей

Выводы по главе 1

Постановка задач исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОЗИРОВАНИЯ И СМЕШЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВИБРАЦИИ
2.1 Исследование процесса преобразования отдельных порции сыпучего материала на наклонном вибрирующем лотке
2.1.1 Качественный анализ процесса движения отдельной порции сыпучего материала на наклонном вибрирующем лотке
2.1.2 Изменение формы продольного сечения отдельной порции сыпучего материала при вибрации

2.1.3 Движение центра тяжести порции сыпучего материала вдоль лотка

2.2 Математическое описание процесса преобразования отдельных
порций в непрерывный поток
2.3 Разработка математической модели процесса смешения
Выводы по главе 2
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯ И СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Исследование процесса изменения потенциальной энергии порции сыпучего материала
3.2 Исследование процесса движения центра масс порции сыпучего материала по наклонному вибрирующему лотку
3.3 Определение производительности непрерывного вибрационного дозатора
3.4 Определение оптимального времени смешения
3.5 Исследование промышленного вибрационного преобразователя 130 Выводы по главе 3
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Разработка способа непрерывного смешения и устройство для
его реализации
4.2 Разработка способа непрерывного дозирования сыпучих материалов и устройство для его осуществления
4.3 Методика расчета конструктивных и режимных параметров смесительной установки
В ыводы по главе 4
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
А - амплитуда, мм;
а - ускорение движения порции сыпучего материала, м/с2;
Р- площадь полуволны синусоиды, м2;
/- коэффициент трения;
£ - ускорение свободного падения, м/с2;
К - коэффициент пропорциональности; т - масса порции сыпучего материала, кг;
Р - вероятность;
Q - объемная производительность, м3/с; q - массовая производительность смесителя, кг/с;
5 - путь пройденный центром тяжести порции сыпучего материала вдоль лотка, м;
Т- период, с;
А Т5 - интервал времени отбора пробы, с; t - время, с;
Ус - коэффициент вариации, %;
Ц'ГР - потенциальная энергия, Дж;
ус - координата у центра тяжести полуволны синусоиды, м; а - угол наклона лотка к горизонту, рад;
|3 - коэффициент затухания; фmp.de - угол трения движения, рад; р - насыпная плотность, кг/м3; со- частота колебаний лотка, с'1;

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДОЗИРОВАНИЯ И СМЕШЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВИБРАЦИИ
Анализ способов смешения и конструкций для реализации этих способов показали, что не только качество готовой смеси, но и выбор конструкции смесителя существенно зависят от точности дозирования компонентов. Учитывая это, сначала исследуем процесс преобразования отдельных порций сыпучего материала на наклонном вибрирующем лотке, а затем, окончательно определившись с конструкцией смесителя, проведем исследование режимов его работы.
2.1 Исследование процесса преобразования отдельной порции сыпучего материала на наклонном вибрирующем лотке
Как было показано в первой главе, при вибрации сыпучего материала, частицы совершают сложное движение, перемещаясь как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Процесс преобразования отдельной порции в непрерывный поток включает в себя изменение формы открытой поверхности отдельной порции, перемещение материала вдоль лотка и соединение отдельных порций между собой. Кроме этого частицы перемещаются относительно друг друга в пределах отдельной порции, а при соединении порций на границе возможен обмен частицами между соседними порциями материала. Учитывая это, данный процесс следует рассматривать как сложную физико-механическую систему (ФМС) [76]. Анализируя ФМС можно выделить два уровня иерархии, аналогично тому, как это сделано при изучении процесса измельчения и смешения [77]. С точки зрения конечного результата, т.е. достижения максимальной равномерности непрерывного потока в большей степени нас будет интересовать второй иерархический уровень - макро уровень. В работе [76] отмечено, что для математического