Виявлення механізму втрати стійкості двофракційної зернистої течії в обертовому барабані

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 4 No. 1 (118) (2022): Engineering technological systems; 34-46
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4 № 1 (118) (2022): Виробничо-технологічні системи; 34-46
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The qualitative nature and quantitative parameters of motion instability of a two-fraction granular filler of a rotating drum were determined. The factors of motion instability and key parameters of the oscillating system were identified and their influence on the self-excitation of pulsed self-oscillations was estimated. Two continuous and one periodic steady-state modes of filler motion were found. Periodic self-oscillations due to the development of instability during the transition from continuous circulation mode to the wall layer mode were revealed. As factors of motion instability, filler dilatancy and damping effect of fine fraction particles on the pulsed interaction of coarse fraction particles were taken. It turned out that the main key parameter of the oscillating system is the drum speed, which determines a change in dilatancy. The increase in instability is realized as a reduction of the bifurcation values of speed and dilatancy. Other key parameters are the content of the fine fraction in the filler κff and the filling degree of the chamber κlf, the growth of which increases the self-oscillating instability. The features of the oscillatory system are the relaxation type, discontinuous nature of self-oscillations and hard self-excitation mode under bistability. The discontinuous character and oscillatory hysteresis increase with decreasing κff and κlf. The limit values of the dynamic motion parameters corresponding to the conditions of self-excitation of self-oscillations in the absence and presence of fine fraction were determined: 0.96–1.11 and 0.218–0.382 for the bifurcation value of relative speed, 0.745–0.855 and 0.24–0.322 for the bifurcation value of dilatancy. The effects found make it possible to substantiate the parameters of the self-oscillating process of processing polygranular materials in drum-type machines.
З’ясовано якісний характер та встановлено кількісні параметри прояву нестійкості руху двофракційного зернистого заповнення обертового барабана. Виявлено фактори нестійкості руху і визначальні параметри коливальної системи та оцінено їх вплив на самозбудження автоколивань пульсаційного типу. Встановлено два неперервних та один періодичний усталений режими руху заповнення. Виявлено встановлення періодичних автоколивань внаслідок розвитку нестійкості при переході неперервного циркуляційного режиму руху у режим пристінкового шару. Прийнято дилатансію заповнення та демпфуючу дію частинок дрібної фракції на імпульсну взаємодію частинок крупної фракції як фактори нестійкості руху. Виявилось, що головним визначальним параметром коливальної системи є величина швидкості обертання барабана, яка зумовлює зміну дилатансії. Посилення нестійкості реалізується у зниженні біфуркаційних значень швидкості обертання та дилатансії. Натомість іншими визначальними параметрами є вміст дрібної фракції в заповненні κff та ступінь наповнення камери κlf, зростання яких посилює автоколивальну нестійкість. Особливостями коливальної системи є релаксаційний тип, розривний характер автоколивань та жорсткий режим самозбудження при виникненні бістабільності. Розривний характер та коливальний гістерезис посилюються зі зниженням κff та κlf. Встановлено граничні значення динамічних параметрів руху, що відповідають умовам самозбудження автоколивань за відсутності та при наявності дрібної фракції: 0.96–1.11 та 0.218–0.382 для біфуркаційного значення відносної швидкості обертання, 0.745–0.855 та 0.24–0.322 для біфуркаційного значення дилатансії. Встановлені ефекти дозволяють обґрунтувати параметри автоколивного процесу переробки полізернистих матеріалів в машинах барабанного типу
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: