Дослідження продуктивності гвинтового конвеєра з рівнозбільшеним кроком витків

Abstract

Наукова робота присвячена аналізу та систематизації останніх досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених, що вивчали роботу транспортно-технологічних систем, робочими органами яких є гвинтові конвеєри, а також власних теоретичних та експериментальних досліджень. Розглянуто взаємодію зернового потоку із робочою поверхнею шнека і вплив його конструкційно-технологічних параметрів на продуктивність гвинтового конвеєра з рівнозбільшеним кроком витків при транспортуванні пшениці та ячменю. Отримані рівняння регресії для визначення продуктивності конвеєрів Q залежно від приросту кроку шнека на одному витку ΔТ, кута нахилу транспортера γ та частоти обертання шнека n при транспортуванні пшениці і ячменю у таких межах зміни вхідних факторів: 0,003 < ΔТ < 0,007 (м); 150 < γ < 450 (град); 100 < n < 400 (об/хв.). За допомогою програмного забезпечення Statistica-6.0 для ПК побудували графічне відтворення проміжних загальних регресійних моделей у вигляді квадратичних поверхонь відгуку та їх двомірних перерізів продуктивності Q як функцію від двох змінних факторів xi (1,2) за постійного незмінного рівня відповідного третього фактора xi (3) = const. За результатами досліджень встановлено, що найбільший вплив на зміну продуктивності чинять кут нахилу транспортера γ та частота обертання шнека та комбінації цих факторів. Збільшення величини кута нахилу транспортера призводить до зниження продуктивності до 20 %. При цьому збільшення величини приросту кроку шнека на одному витку призводить до незначного зниження продуктивності до 3%. В загальному для збільшення продуктивності необхідно збільшувати частоту обертання шнека та зменшувати кут нахилу конвеєра.

The scientific research is devoted to analysis and systematization of the current national and foreign investigations of scientists who examined work of transport and technological systems with such working tools as conveyer spiral, and the research is also devoted to own theoretical and experimental investigations. Interaction between stream of wheat and working surface of screw and influence of its constructive and technological parameters to the efficiency of spiral conveyor with equal increased turn thread during transportation of wheat and barley – is observed. Equation of regression to determinate efficiency of conveyors Q depending on growth of the screw turn on one thread ΔТ, conveyor discharge angle γ and rotation frequency of the screw n during transportation of wheat and barley in the range of changes of incoming factors: 0,003 < ΔТ < 0,007 (м); 150 < γ <450 (град); 100 < n < 400 (rev/min). Due to content solutions Statistica-6.0 for PC the engineering data plotting of general regressing models in form of squares surface and its bidimentional angles of efficiency Q as a function from two changeable factors xi (1,2) in terms of permanent stationary level of the certain third factor xi (3) = const – was determined. Accordant to the results of researches it was determined that the most influence on change of the efficiency is made by the conveyor discharge angle γ and rotation frequency of the screw, and combination of these factors. Growth of conveyor discharge angle causes decrease of efficiency to 20 %. In this case growth of the screw turn on one thread causes moderate decrease of efficiency to 3 %. In general to increase efficiency it’s necessary to increase the frequency of the screw and to decrease conveyor discharge angle.

Научная работа посвящена анализу и систематизации последних исследований отечественных и зарубежных ученых, изучавших работу транспортно-технологических систем, рабочими органами которых являются винтовые конвейеры, а также собственных теоретических и экспериментальных исследований. Рассмотрено взаимодействие зернового потока с рабочей поверхностью шнека и влияние его конструкционно-технологических параметров на производительность винтового конвейера с постепенно возрастающим шагом витков, при транспортировке пшеницы и ячменя. Полученные уравнения регрессии для определения производительности конвейеров Q в зависимости от прироста шага шнека на одном витке ΔТ, угла наклона транспортера γ и частоты вращения шнека n при транспортировке пшеницы и ячменя в таких пределах изменения входных факторов: 0,003 < ΔТ < 0,007 (м); 150 < γ < 450 (град); 100 < n < 400 (об/мин.). С помощью программного обеспечения Statistica-6.0 для ПК построили графическое воспроизведение промежуточных общих регрессионных моделей в виде квадратичной поверхностей отклика и их двухмерных сечений производительности Q как функцию от двух переменных факторов xi (1,2) при постоянном неизменном уровне соответствующего третьего фактора xi (3) = const. По результатам исследований установлено, что наибольшее влияние на изменение производительности поступают угол наклона транспортера γ и частота вращения шнека и комбинации этих факторов. Увеличение величины угла наклона транспортера приводит к снижению производительности до 20 %. При этом увеличение величины прироста шага шнека на одном витке приводит к незначительному снижению производительности до 3 %. В общем для увеличения производительности необходимо увеличивать частоту вращения шнека и уменьшать угол наклона конвейера.