Определение эффективности применения вибрационного грейфера с аккумулятором энергии для перегрузки сыпучих материалов при отрицательных температурах

• Автор: Рукодельцев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 172 с. : ил.

1. Состояние вопроса

1.1. Смерзающиеся грузы: добыча, перевозка, хранение

1.2. Виды смерзающихся грузов

1.3. Восстановление сыпучести

1.4. Опыт эксплуатации грейферов при перегрузке смерзшихся сыпучих материалов

1.5. Конструкции виброгрейферов

1.6. Задачи теоретических и экспериментальных исследований

2. Силы, действующие на челюсть грейфера, снабженного

клыками, аккумулятором энергии и вибраторами, в

процессе зачерпывания

2.1. Расчет геометрических параметров грейфера

2.2. Определение величины начального заглубления
2.3. Определение усилий внедрения
2.4. Силы сопротивления резанию зачерпываемого материала
2.5. Силы, приложенные к ножу челюсти
3. Исследование влияния вибровоздействия на
зачерпывающую способность
3.1. Параметры возмущающей силы при вибровоздействии
3.2. Плечи действующих усилий при зачерпывании смерзшегося сыпучего материала
3.3. Определение веса зачерпываемого материала в челюсти грейфера

3.4. Определение координат центра тяжести зачерпываемого материала в челюсти грейфера
3.5. Анализ уравнения движения челюсти грейфера (кривая зачерпывания) при вибровоздействии
4. Экспериментальное исследование и определение экономи ческой эффективности применения вибрационных грейферов с аккумулятором энергии для перегрузки смерзшихся сыпучих материалов
4.1. Экспериментальное оборудование
4.2. Вибрационное уплотнение сыпучих материалов
в жесткой матрице
4.3. Анализ вибровоздействия на процесс зачерпывания смерзшегося сыпучего материала грейфером
4.4. Определение экономической эффективности применения вибрационных грейферов
Заключение
Литература
Приложения

Сыпучие, материалы широко применяются в промышленности для различных целей. Потребителем сыпучих материалов является сельское хозяйство, строительная, химическая, пищевая, металлургическая, энергетическая и другие отрасли промышленности. Некоторые сыпучие материалы являются природными обра-зованьями - песок, гравий, зерно, но основная масса сыпучих материалов - продукт деятельности человека: рудные и химические концентраты, каменный уголь, гранулированные материалы. Номенклатура сыпучих материалов, особенно сырьевых, неуклонно растет, это связано с их технологичностью в переместительных и перерабатывающих операциях.
Как структурное образование сыпучие материалы принято делить на две категории - легкосыпучие и связанные. Мерой, разделяющей их на эти категории, служит сопротивление материала, сдвигу, но граница перехода довольно условна; так как с изменением внешних и внутренних факторов грунт может переходить из легкосыпучего в связанный материал.
Более 50 % всех грузов, перевозимых в стране, составляют насыпные — уголь, руда, щебень, гравий, песок и др. Они являются источниками энергии и сырья для промышленности и перевозятся регулярно во все периоды года. От своевременной доставки этих грузов зависит ритм работы тепловых электростанций и промышленных предприятий. Только речной транспорт Российской Федерации ежегодно перемещает навалом около 500 миллионов тонн сыпучих материалов.
На территории Российской Федерации существуют сформировавшиеся, постоянно действующие грузопотоки насыпных грузов, которые включают в себя перевозки железнодорожным, речным транспортом и частично автомобильным. Стабильность грузопотоков обеспечивается в равной степени бесперебойной работой транспорта и перегрузочной техники в точках перевалки с од-

Плотномер представлен на рис. 2.4. и состоит из груза 1 массой 2,5 кг, перемещающегося по держателю 2 с наконечником 3, имеющего площадь поперечного сечения 1 см2 при длине 10 см. Груз падает с высоты 0,4 м на буртик, производя за каждый удар работу, равную 9,81 Дж. Соответственно число ударов, необходимое для погружения в грунт цилиндрического наконечника объемом 100 см3 или 10“4 м3, называется числом С.
Опускаемый грейфер обладает кинетической энергией, а потому внедряется на величину пропорциональную числу С. Оснащенный 8 клыками рекомендуемой формы (по 4 на каждой челюсти) грейфер внедриться клыками объёмом, мм3:
нач 16.g-9.81-C С 1 J С 1 J
Для рекомендуемого клыка изменение площади (сплошная линия) и объёма (пунктирная линия) в зависимости от высоты
представлено на рис. 2.5.
Формула 2.39 подходит для непосредственной оценки величины заглубления при ударе, зная лишь три величины - вес грейфера, скорость опускания и прочностную характеристику грунта, определяемую по его паспорту согласно [3]. Определив ударный объём внедрения, по графику на рис. 2.5 определяется величина УдопКафедрой ПТМ на основании результатов экспериментальных исследований определена математическая модель, представленная в следующем виде, [14] см. рис. 2.6:

Р = к0 кк •А-(1 + к1 -уп)-ехр
. .ЗА ЗА
"аГ+эь ,2'40’

где Р - сила внедрения режущего элемента в
груз, Н;
ко - удельное сопротивление внедрению в
груз, Па; кк - коэффициент калибровки;