Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

к.т.н. Павлов Е.И.

Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт), Россия

Полукруглый профиль рифления внутренней поверхности корпуса вертикального винтового конвейера

В рассмотренных ранее работах [1,2], рифление внутренней поверхности корпуса происходило под некоторым углом к вертикальной оси конвейера. Профиль рифлей рассматривался как квадрат или прямоугольник (рис.1, 2).

Рис 1. Корпус с прямоугольными рифлями.	Рис 2. Корпус с квадратными рифлями.

Основное математическое описание процесса перемещения материала сводиться к следующему. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера в таких корпусах - в направлении канала между рифлями и коэффициент трения в направлении, перпендикулярном каналу между рифлями , соответственно:

,	(1)
	(2)

где - количество рифлей в пределах одного витка шнека; - объемный вес материала, Н/м³; - шаг винта шнека, м; a – ширина рифлей, м; b – глубина рифлей, м; - угол закручивания рифлей, относительно вертикальной осевой конвейера, град.

Движение материала в пространстве между рифлями будет происходить при выполнении условия:

,

(3)

где P - давления материала на цилиндрическую поверхность корпуса и боковые поверхности направляющих, Н.

С точки зрения технологии изготовления рифления корпусов, такая форма рифления является наиболее простой. В развитие идеи применения использования частичной замены трения материала о внутреннюю поверхность, в процессе транспортирования, на трения материала о материал - были рассмотрены и приведенные ниже варианты полукруглых профилей рифлей, закрученных под углом к вертикальной оси конвейера

На рис. 3 приведен корпус, имеющий полукруглый профиль. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера в таком корпусе будут иметь следующий вид:

,	(4)
	(5)

Условие движения материала:

(5)

Рис 3. Корпус с полукруглыми рифлями.	Рис 4. Корпус с параболическим профилем рифлей.

На рис. 4 приведен еще один из вариантов исполнения корпуса с полукруглыми рифлями, имеющий параболический профиль. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера в таком корпусе будут иметь следующий вид:

,	(6)
	(7)

Условие движения материала:

			(8)
Рис 5. Корпус со сферическим профилем рифлей.	На рис. 5 приведен корпус, имеющий сферический профиль рифлей. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера в таком корпусе будут иметь следующий вид:
,		(9)
		(10)

Условие движения материала:

(11)

На рис. 6, 7 представлены варианты рифления корпуса, имеющие сегментный профиль рифлей. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера в таком корпусе будут иметь следующий вид:

,	(12)
	(13)

Условие движения материала:

		(14)
Рис 6. Корпус с прямым сегментным профилем рифлей.	Рис 7. Корпус с обратным сегментным профилем рифлей.

В дальнейшем будут произведены теоретические исследования данного направления, с целью выявления наиболее рациональных параметров, учитывающих различные физико-механические свойства транспортируемых материалов. На основе которых, будут представлены основы для методического указания при проектировании систем вертикального винтового транспортирования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Павлов Е.И., Рудь А.В. Влияние рифления внутренней поверхности корпуса вертикального винтового конвейера на его эксплуатационные показатели. Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сборник статей VI международной научно-технической конференции - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010.- 196 с.

2. Павлов Е.И. - Математическое моделирование процесса транспортирования в вертикальном винтовом конвейере с рифленой внутренней поверхностью корпуса. Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сб.статей VII Международной научно-технической конференции - Пенза: Приволжский Дом знаний 2011.- С.83-85