Визначення характеру руху сипких матеріалів у системі безперервної дії «бункер – тарільчатий живильник»

Autor: Statsenko, Volodymyr, Burmistenkov, Oleksandr, Bila, Tetyana, Statsenko, Dmytro
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2, № 1 (98) (2019): Engineering technological systems; 21-28
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 2, № 1 (98) (2019): Производственно-технологические системы; 21-28
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 2, № 1 (98) (2019): Виробничо-технологічні системи; 21-28
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper reports methods for modeling the movement of bulk material in dispensing equipment of continuous action. It was established that modeling the pulsations and fractures in the flow of bulk material can be performed using the discrete element method. On its basis, a model has been constructed of the system consisting of a cylindrically-conically-shaped hopper and a reciprocating plate feeder of continuous action. Particles of bulk material are represented in the form of spheres with a constant radius between which the forces of friction and elasticity act.The result of modeling is the determined movement speed and position of each particle in the transverse section of the system «hopper‒ reciprocating plate feeder» and at the surface of a feeder’s plate. The regions have been defined with typical movement speeds of bulk material, as well as the system’s performance. The maximum speed of the particles is observed in the region of the outlet branch pipe of the hopper, along its central axis, and in the outer layer of the material that is found at the surface of a plate. Minimum speeds are observed near the walls of the hopper and at the center of a plate. It was established that in the course of a feeder’s operation there is an increase in the radius of the cone of bulk material that resides at the surface of a plate, by 15.2 %.The system was experimentally studied using a testing bench, consisting of a conical-cylindrical hopper, a reciprocating plate feeder of continuous operation, and a data acquisition system. The feeder’s performance under a steady operation mode has been determined. It was established that it is pulsating in character that matches the results from analytical calculations based on the constructed model. The conclusion about correspondence of the obtained results has been drawn based on the equality of variances in performance, which was checked using a Fisher criterion.The resulting model could be applied in order to analyze steady operational modes of reciprocating plate feeders of continuous action for the case when bulk material arrives to the center of a plate
Рассмотрены методы моделирования движения сыпучего материала в дозирующем оборудовании непрерывного действия. Установлено, что моделирование пульсаций и разрывов в потоке сыпучего материала можно осуществить с помощью метода дискретных элементов. На его основе создана модель системы, состоящей из бункера коническо-цилиндрической формы и тарельчатого питателя непрерывного действия. Частицы сыпучего материала представлены в виде сфер с постоянным радиусом, между которыми действуют силы трения и упругости.В результате моделирования определены скорости движения и положение каждой частицы в поперечном сечении системы «бункер – тарельчатый питатель» и на поверхности тарели питателя. Определены зоны с характерными скоростями движения сыпучего материала и производительность системы. Максимальная скорость частиц наблюдается в зоне выходного патрубка бункера, вдоль его центральной оси и во внешнем слое материала, который находится на поверхности тарели. Минимальные скорости наблюдаются у стенок бункера и в центре тарели. Установлено, что в процессе работы питателя наблюдается увеличение радиуса конуса сыпучего материала на 15,2%, находящегося на поверхности тарели.Экспериментальное исследование системы проведено с использованием исследовательского стенда, состоящего из коническо-цилиндрического бункера, тарельчатого питателя непрерывного действия и системы сбора данных. Определена производительность питателя в установившемся режиме работы. Установлено, что она имеет пульсирующий характер, совпадающий с результатами аналитических расчетов на основе разработанной модели. Вывод о соответствии полученных результатов сделан на основе равенства дисперсий производительностей, для проверки которого использован критерий Фишера.Полученная модель может быть применена для анализа установившихся режимов работы тарельчатых питателей непрерывного действия в случае, если сыпучий материал поступает в центр тарели
Розглянуто методи моделювання руху сипкого матеріалу в дозувальному обладнанні безперервної дії. Встановлено, що моделювання пульсацій та розривів у потоці сипкого матеріалу можна здійснити за допомогою методу дискретних елементів. На його основі створена модель системи, що складається з бункера циліндрично-конічної форми та тарілчастого живильника безперервної дії. Частинки сипкого матеріалу представлені у вигляді сфер із постійним радіусом, між яким діють сили тертя та пружності.В результаті моделювання визначено швидкості руху та положення кожної частинки у поперечному перерізі системи «бункер – тарілчастий живильник» та на поверхні тарелі живильника. Визначено зони із характерними швидкостями руху сипкого матеріалу та продуктивність системи. Найбільша швидкість частинок спостерігається у зоні вихідного патрубка бункера, вздовж його центральної вісі та у зовнішньому шарі матеріалу, який знаходиться на поверхні тарелі. Найменші швидкості спостерігаються біля стінок бункера та в центрі тарелі. Встановлено, що у процесі роботи живильника спостерігається збільшення радіусу конусу сипкого матеріалу на 15,2 %, який знаходиться на поверхні тарелі.Експериментальне дослідження системи здійснено із використанням дослідного стенду, що складався з конічно-циліндричного бункера, тарілчастого живильника безперервної дії та системи збору даних. Визначено продуктивність живильника в усталеному режимі роботи. Встановлено, що вона має пульсуючий характер, який співпадає із результатами аналітичних розрахунків на основі розробленої моделі. Висновок про відповідність отриманих результатів зроблено на основі рівності дисперсій продуктивності, яку перевірено за допомогою критерію Фішера.Отримана модель може бути застосована для аналізу усталеного режиму роботи тарілчастих живильників безперервної дії у випадку, якщо сипкий матеріал надходить в центр тарелі
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: