Совершенствование процесса растаривания мягких контейнеров в условиях фермерского хозяйства

• Автор: Титаренко, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Объем диссертации составляет страниц, $Р. иллюстраций, 6 приложений, список литературы из 124 наименований, в том числе 10 на иностранном языке.
Ключевые слова: фермерское хозяйство, мягкий контейнер, сыпучий материал, растаривание, растарочное устройство, истечение, растирочный нож, резание, невозвратимые потери.
Предметом изучения были устройства для растаривания мягких контейнеров с сыпучими сельскохозяйственными материалами. На основе анализа состояния транспортно-технологических систем доставки
сельскохозяйственных материалов в мягких контейнерах и устройств для их растаривания предложена новая конструктивно-технологическая схема устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования, которая защищена патентом РФ №2248923.

Данное растарочное устройство позволило усовершенствовать

технологический процесс опорожнения мягких контейнеров с сельскохозяйственными материалами, в т.ч. с трудносыпучими.
Приведены теоретические исследования процесса опорожнения мягкого контейнера и процесса разрезания его оболочки, дано аналитическое обоснование некоторых параметров растарочного устройства. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие
теоретические выводы и показывающие степень влияния режимноконструктивных параметров растарочного устройства на процесс растаривания мягкого контейнера разового использования.
Представлены результаты производственных результатов устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами.
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРАНСПОРТНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ СЫПУЧИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ
1 Л. Использование мягких контейнеров для перевозок
сельскохозяйственных материалов
1.2. Анализ и классификация мягких контейнеров
1.3. Анализ транспортно-технологической системы доставки сыпучих

материалов в мягких контейнерах
1.4. Анализ способов растаривания мягких контейнеров и конструкций растарочных устройств
1.5. Обзор научных исследований
1.6. Выводы по 1 главе, цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ТРУДНОСЫПУЧИМИ МАТЕРИАЛАМИ
2.1. Анализ технологического процесса растаривания мягких контейнеров разового использования
2.2. Конструктивно-технологическая схема устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами
2.3. Параметрическая модель устройства для растаривания мягких контейнеров
2.4. Разработка теоретических основ растаривания мягкого контейнера

2.4.1. Расчет эффективной площади и гидравлического радиуса
выпускного отверстия
2.4.2. Расчет параметров нормального истечения (скорости истечения,

секундного расхода, времени опорожнения, общего расхода)
2.4.3. Расчет параметров гидравлического истечения (скорости истечения, секундного расхода, времени опорожнения, общего расхода)
2.5. Обоснование необходимого условия функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров
2.5.1. Определение величины начального угла наклона подвижной створки
2.5.2. Определение суммарной силы сопротивления движению подвижной створки, возникающая при разрезании контейнера и рыхлении сыпучего материала в нем
2.5.3. Определение координат мгновенного центра вращения подвижной створки
2.6. Построение основных теоретических зависимостей
Выводы по 2 главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ТРУДНОСЫПУЧИМИ МАТЕРИАЛАМИ
3.1. Программа экспериментальных исследований
3.2. Общая методика экспериментальных исследований
3.3. Описание экспериментальных установок
3.4. Методика проведения опытов
3.4.1. Методика определения секундного расхода сыпучего материала и скорости его истечения при различных углах наклона подвижных створок
3.4.2. Методика определения влияния направления движения растирочного ножа на усилие и скорость резания
3.4.3. Методика определения влияния угла наклона лезвия на усилие резания
При дальнейшем опускании контейнера его днище разрезается по линиям, радиально расходящимся от места прокола (рис. 2.1,г), при этом значительное влияние на процесс разрезания контейнера оказывает угол его подачи на лезвие ножевого элемента.
На рис. 2.2 представлена схема взаимодействия лезвия ножевого элемента и оболочки мягкого контейнера. Из-за того, что нож установлен под некоторым углом у к горизонтальной плоскости и, соответственно, днищу контейнера, наблюдается трансформация угла заточки лезвия - его рабочая величина 0 становится отличной от конструктивной 0К. Зависимость между значениями 0 и 0К описывается выражением:
№ = tg0кcosy, (2.1)
или, учитывая соответствие углов у и ф:
1§0 = 1£0КСОЗ^, (2.2)
Рис. 2.2. Схема взаимодействия где ф - угол подачи материала на лезвие, ножа и оболочки мягкого
контейнера: 1 - рабочая величина ’ угла заточки; 2 - конструктивная
Анализируя формулу (2.2), легко величина угла заточки; 3 - оболочка
контейнера; 4 - нож.
заметить, что с увеличением угла ф угол
уменьшается. Теоретические исследования и проведенные эксперименты показывают, что уменьшение рабочего угла заточки лезвия в свою очередь приводит к снижению усилия резания и более благоприятным условиям растаривания [7, 14, 42].
Явным преимуществом растирочных устройств типа Т4 является отсутствие в простейшем случае какого либо привода. Процесс прокола и разрезания днища мягкого контейнера происходит только под действием силы тяжести самого контейнера. Однако на данных установках сложно достигнуть необходимой точности регулирования производительности истечения (дозирования выгрузки) из контейнеров [98]. Это происходит в случае, когда для обеспечения некоторых технологических процессов