Интенсификация процессов выгрузки сводообразующих зерновых материалов

• Автор: Кунаков, Виктор Стефанович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 400 с. : ил.

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
Кандидат технических наук, доцент Кунаков Виктор Стефанович
Интенсификация процессов выгрузки сводообразующих зерновых материалов
Специальность 05.20.01 - Механизация сельскохозяйственного
производства
05.20.04 - Сельскохозяйственные и мелиоративные машины
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант -доктор технических наук, профессор В.А.Богомягких
Ростов-на-Дону І 998 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения
Введение
1. Краткий обзор по механике сыпучих сельскохозяйственных материалов. Задачи исследования
1.1 .Объект исследования
1.2. Анализ работ по исследованиям распределения сил и давлений зернового материала на дно и стенки бункеров и силосов
1.3. Анализ работ по исследованиям движения зернового материала в бункерах и силосах
1.4. Основные этапы развития механико-математических моделей зерновых материалов, их анализ и полученные результаты
1.5. Особенности работы бункерных установок в условиях образования сводов
1.6. Анализ существующих теоретических исследований для расчета параметров и режимов работы сводоразрушающих устройств
1.7. Классификация и анализ сводоразрушающих устройств и их приводов
1.8. Вибропобудители бункеров зерноуборочных комайнов
1.9. Задачи исследования
2. Определение физических закономерностей в связанных зерновых потоках
2.1. Силы трения влажных зерен между собой и стенками бункера
2.2. Комбинированная модель зернового материала с граничным трением. Силы реакции, действующие на стенки бункера влажным зерном
2.3. Закономерности движения влажного зерна в осесимметричном
и щелевом бункерах
2.4. Адгезионные силы в зерновых материалах
2.5. Слеживаемость зерновых материалов
2.6. Сводообразующие поперечные сечения бункера и предельное равновесие свода
2.7. Взаимосвязь между аутогезией, адгезией, внутренним и внешним трением в зерновых материалах
2.8. Сводоразрушающие факторы и их анализ. Влияние вибраций
на текучесть зернового материала
3. Статистический анализ состояния при истечении зерновых
материалов
3.1. Статистическая модель зернового материала
3.2. Статистическое объяснение процесса формирования и разрушения сводов
3.3. Формирование сводов при заполнении бункера зерном
3.4. Неустановившийся режим истечения зернового материала
из бункера
3.5. Интенсивность потока сводоразрушающих событий при неустановившемся движении зернового материала
в бункере
3.6. Среднее время между последующими формированиями динамических сводов
3.7. Взаимосвязь между частотами формирования и самопроизвольного разрушения сводов. Их зависимость от свойств зерна и характеристик бункера при стационарном движении

установил, что с ростом высоты слоя зерна давление возрастает подобно гидростатическому. Однако, начиная с некоторой высоты засыпки, рост давления заметно падает, а затем давление остается практически неизменным.
Идею Н.Энгессера о существовании сводов развил в своих работах В.А.Надеждин [161]. Сыпучий материал он рассматривал как совокупность сводов толщиной в одно зерно. Предполагая, что вертикальное давление распределено одинаково по поперечному сечению бункера, автор определил кривую продольного сечения свода. Сечение оказалось параболическим. Далее, используя идею сводов, он получил формулу для определения давления на дно и стенки емкости. В эту формулу вошли коэффициенты пропорциональности, зависящие от высоты засыпки сыпучего материала.
И.С.Карчевский [108] для определения давления зерна на дно и стенки в силосах впервые ввел понятие "о равновесии призмы и пирамиды обрушения". Он искусственно применил идею механики связанных грунтов к зерновым материалам, поэтому его идея не получила дальнейшего развития.
В 1895 г. опубликована работа Г.Янсена [264], которая оказалась значительным шагом в развитии механики зерновых материалов. В ее основу положено равновесие слоя материала между двумя бесконечно близкими сечениями аа' и вв' (рис. 1.22) глубокого силоса. На выделенный элемент действуют следующие силы:
- сила давления от вышележащих слоев РХБ направленная вниз;
- сила давления от нижележащих слоев (Рх + с1Рх)-Б, направленная вверх;
- сила тяжести элемента р-Б-бх;
- сила трения элемента о стенки трубы РРУ-ШХ, направленная вверх, где Рх - вертикальное давление в силосе; Б -площадь поперечного сечения силоса; ЙРХ - изменение давления при переходе от одного слоя к другому; Р -коэффициент трения слоя о стенки силоса; 6РХ - горизонтальное давление на выделенный элемент; Ь - периметр поперечного сечения силоса.