автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Кинематика, динамика и кинетика смесителя с базовым пространственным шарнирным семизвенником
Автореферат диссертации по теме "Кинематика, динамика и кинетика смесителя с базовым пространственным шарнирным семизвенником"
КАЗАНСКИМ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЁТА" СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЁШШЙ ИНСТИТУТ
им. М. ГОРЬКОГО
Р Г 5 ОД
г гги 'ИТ ^а правах рукописи
- .з и: и
ХУСНУТДИНОВ БИЯЬГУАР киямович
КИНЕМАТИКА, ДИНАМИКА И КИНЕТИКА СМЕСИТЕЛЯ С БАЗОВЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ШАРНИРНЫМ СЕМИЗВЕННИИОМ
0b.O2.X6 - Теория механизмов и мааин .
05.20.01 - Механизация сэльскохозяйственкого производства
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной-степени кандидата технических наук
КАЗАНЬ - 1994
Работа выполнена в Казанском ордена "Знак Почёта" сельско хозяйственном институте имени £.1. Горького
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор
il.Г. МУДРОВ
Официальные оппоненты: Член-корреспондент Академии наук F
заслуженный деятель науки РТ, доктор физико-математических наук, профессор В.А. ИВАНОВ
Заслуженный механизатор сельского хозяйства РТ, кандидат технических наук, доцент И.Е. ВОЛКОВ
Ведущая организация ~ Институт механики и машиностроения
Казанского научного центра Российской Академии наук
Защита состоится б октября 1994 г» в 10 часов на заседаю« спэцишшзироБаннапо совета К 120.24.02 в Казанском ордена "Зна! Почёта" сэльскохозяйстзонном институте-ншнй М» Горького по,адресу :. 4200П„ г. Казань, учебный городок КСХй6 лабораторный ко] пус факультета'механизации сельского хозяйства» ауд. 213.
С диссертацией мокко ознакошться в библиотеке институт £учебный городок ИСлИ„ лабораторный корпус факультета ыехадаза-цик сельского хозяйства),
Аат-оргсрзра? разослан %%2ZX% августа 1994 г, - ,
.секретарь
eass^a шттшх неук,- '
- ' йроф^С
.0. ГШАН(Ш
овт ХЛРЛКТЕГЮТГЦ РЛЕОТЛ
Актуальность теми. 3 последние год!; ¡цирокоо распростране-)е в различных отраслях производства получаю? инерционные про-гранственные смесители, у которых барабан совераает сложное )ёхмерное движение с переменной скоростью. Процессы смешения этих барабанах являотся нестационарными, осуществляемыми за 1ёт переменных сил инерции, воздействующих на компоненты.
Из этой группы смесителей получил особое распространение различных странах мира смеситель "Турбула", Швейцария. Но энструкцич этого смесителя, основанная базовом дестизвен-эм пространственно..; шарнирном механизме, ииеющем одну избыточ-/ю связь, требует высокой точности изготовления. Нарушение эхнологии изготовления ведёт к появление "мёртвых" положения, ибо к заклинивание, либо потере больших'мощностей на выход из мёртвых" положений.
Кроне того, параметры барабана (длина и диаметр) увязаны геометрическими параметрами других звеньев, поэтому при уве-ичении объёма барабана значительно возрастает параметра эвень-в и смесителя в целом, что ведёт к неоправданному увеличений еталлоУ.чкссти и энергозатратам.
Поэтому устранение недостатков этого смесителя и создание олее совершенного смесителя, лишённого названных недостатков, вляегся актуальной задачей.
Настоящая диссертация посвящена созданию, исследование и роектированио нового инерционного пространственного смесителя.
с с л^д ован Цели наст^гггей работы:
- создание улучшением конструкции прсстранствзннс-г:- сие-¡•лтел?.. л'.шённсто недостатков смесителя '"¡урбула" системы Шат$ Швейцария);
- исследование нового пространственного шарнирного меха-шзма, используемого в качестве базового механизма предлошен-юго смесителя;
- определение функциональных возможностей механизма и сне-;ителя;
- внедрение предложенного смесителя в производство.
Для реализации этих целей следовало решить задачи:
- создать лабораторный образец смесителя для подтверждения работоспособности предложенной схемы, улучшающей структур-
иие и эксплоатационные показатели смесителя "Туэбула";
- исследовать кинематику предложенного пространственного иариирно - рычажного сейизвпнкого механизма с вращательными парами,и на оснований полученных данных определить границы из менения его параметров;
- провести силовой анализ механизма смесителя;
- определить к. п. л- и энергетические возможности механизма;
- исследовать функциональные возможности смесителя;
- исследовать качество смещения и сравнить с качеством саеаения в смесителе "Турбула";
- испытать предложенный смеситель в работе на конкретных сельскохозяйственных кормовых смесях в производственных услов;
ях;
~ разработать конструкций промышленного оораэца предлоке) кого смесителя и внедрить его а производство.
Объект и методы исследования. Объектом исследования является предлагаемый смеситель на базе пространственного семизве! ного шарнирно - рычажного механизма.
Теоретические исследования выполнены с использованием методов векторной алгебра, матричного исчисления и |ункционаяын го анализа, теории силового анализа пространственных механизме численных нетодов оптимизации.
Экспериментальные исследования по смещению проведены на лабораторных смесителях методой оптимального планирования эксперименте.
Расчёты к обработка результатов экспериментов осуществлен на вычислительном воиплексе 15 ЩГ 32 - 003 с базовой ЭВМ "Электроника ДЗ - 28".
Научная новизна замечается в следующем:
- предложен новый пространственный смеситель (авт. свид. & 795958), барабан которого совершает сложное неравномерное проотраиотвешюа -движение*,
- установлены структурные параметры базового механизма к влияние разкеро® барабана на его нараиетры»,
- ышолнвио »заведование кинематики механизма в результате Чеге получены аналитические зависимости б общек виде и а 12 трансцендентных уравнений для. определения положений звеньев, а также аналитические зависимости для определения откосительруу
угловых скоростей и ускорении звеньев механизма, особо барабана;
- получены необходимые аналитические зависимости для определения давлении и моментов в шарнирах механизма;
- определена энергетическая эффективность работы смесителя;
- разработаны программы для кинематического и силового анализов на ЭЗМ;
- определены рункционалыше возможности предлагаемого пространственного смесителя, при этом использован метод оптимального планирования эксперимента.
Практическую ценность '¡пег?:
- конструкция предлагаемого пространственного инерционного смесителя;
- интенсивность процесса смешения сыпучих компонентов;
- временной {актор процесса смешения, т. е. продолжительность получения высококачественной смеси через 30, 60 я 90 секунд работы смесителя;
- высокий к. п. д. механизма;
- малая энергоёмкость смесителя;
- уравнения и программы расчёта на ЭВМ кинематики, динамики, технологических параметров смесителей;
- возможность использования предлагаемого смесителя з качестве галтователяс эмульгатора, диспергатора и т. п.
Реализация работа. Разработана рабочая конструкторская документация на смесители, которые изготовлени к внедрены в производство:'
I» Смеситель с барабаном ёмкость» 50 дн3 для витаминных добавок к кормам птицы на Пестречинской птицефабрика Татарки.
2, Смеситель - галтовагель с барабаном ёмкостьи 5 дм по заказу одного из оборонных предприятий г» Казани.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на ежегодных научно - технических конференциях ярофесоорско -преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Казанского сельскохозяйственного института (1974 ~ 1979„ 19841994), Челябинского института электрификации к механизации сельского хозяйства (1976 г.), а также во Всесоюзной институте по внедрению медицинской техники, г. Москва (1973 г.), Всесоюзном институте стандартизации и метрологии, г. Москва (1976),
'Птицепроме" Еаикирии, г. У£а (1905 г.), Лошкар - Олинском витаминном заводе, г, Яоикар - Ола (19Б-3 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, включая 5 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 60 наименований, приложений. Текстовая часть изложена на 123 страницах, поясняется '¡0 рисунками к 3 таблицами. Общий объём диссертации, составляет 153 страницы.
ЗОДЕПиАКИЕ PAEOTii
Зо введении дана краткая характеристика выполненной рабо ты» отражены заносимые на защиту положения.
В первой главе проведён критический анализ существующих, конструкций инерционных смесителей. Рассмотрены схемы смесите «чей., в основу которых положены пространственные механизмы. Эт смесители представляй? повышенный интерес, так как рабочий tía рабан их совершаем сложное движение s пространстве с переменное угловой скорость».
Дано подробное обоснование необходимости применения э^е тканых смесителей с позиции технологии приготовления седьс.чох зяЯствекиых корцосиесек, б частности, для сельскохозяйственно птицы; подчёркнута важность и актуальность решения этои задач
Для решения названное задачи предложена конструкция прос ранотзениого инерционного смесителя с d&aost« сенизветшм шар кирно - рычакнны механизмом, техническая новизна которого защищена авторским свидетельством на изобретение.
ионструхтивная схема смесителя представлена на рис. X. Сиеснтель содержим -барабан I, установленный на станине с воэ-моакость» пространственного перемещения на взаимно перпекдику лярвых полуосях 2, размещённых в аилках 3, смонтированных не осях пальцев 10, одна из которых соединён с валон ^.привода» 'другой - е валом-5 размещённом в цапфе б стойки ?. При этом •одяк конец стойки соединён с цапфой бг а другой конец пооред-сгвом пальца 3 - со етаниног Зс причём расстояние между nojsy-■qoíPíh 2 барабана превышаем расстояние между геоме.тричаскини шарниров видки 3» а кратчайшее расстояние невду осями 'зада привода Ч w кадьца 8 определяется пс фориуле
щти м
А
Рис. I. О.есктш инерционный с базовый пространственным сеииэвенный йехчнкгзмок:
а) схеиа конструштмэиад,
б) схейа кмяекатическая.
I 5
i ^ Í3 §
I il
II
CS
1Р -/<? +2еге6 V/ ,
где Ср - расстояние нел-.ау осями ^лль привода 4 ;; пальца 8 (рис. 1,6),
- расстояние между полуосями с.' барабана I,
- расстояние осью втла 1> привода л геометрической осьс полуосей 2 вилки 3,
- высота стоики 7К.
Вилки 3 смонтирован-« на зчлах Ч и 5 посредством пальцев 10. Зал Ч соединён через муфту II с приводным валом редуктора 12, которыЛ через клинореиённуы передачу 13 связан с электродвигателем 14. В барабане I полус-и 3 размещены друг от друга Не: расстоянии , выбираемом конструктивно в зависимости от производственных нужд, т. е. объёма перемечаемой массы компонентов. Зысота стойки 7 забирается произвольно.
Таким образом, базовым механизмом этого смесителя является пространстзеннни семизвенник. Этот механизм статически определим и на его существование не наложено никаких структурных ограничений. Последнее позволяет варьировать длиной барабана-, связывая её с объёмом перемериваемой массы, а такие значительно снизить требования к точност;; изготовления звеньев.
Предлагаемый смеситель позволяет интенсифицировать процесс перемешивания смеси и повысить её качество, что к било подтверждено при проведении экспериментов по смешению различных сыпучих материалов в условиях каредра, соз:;ес?ко с лабора-тспеГ: технологии корм о о и луговодства Татарского НИл сельского хозяйства и на Казанском химика - фармацевтическом заводе. Здесь же сформулированы задачи исследования, Вторая глава посвящена исследовании кинематики механизма, выполненного путём решения векторного контура матричным методом. Схема механизма смесителя дана на рис. 2»
На ней 1р> - угол входного звена I (задан)I , , ... . Убо ~ искомые углы относительного поворота звеньев (углов этих шесть); ^ , ^ , ... , 4 - длины подвижных звеньез (расстояния мекду центрами шарниров),/? и ^ - линейные параметры станины; £ - центр масс барабана; Л,; , У; » - прямоугольные системы координат, где индекс указывает на номер зве-_
На рис. I римскими цифрами показаны номера звеньев
иа, с который эта система связана. При этом в кавдой системе ось 21 направлена по оси иарнпра (начало координатной системы располагается в центре, сфнирк) к ось Х^ - по соответств) вдеку звену. Координатная система Х0 , У0 , 2 о неподвижна (о; связана со станиной), другие координатные системы подвижна. Направление отсчёта углов положительное против вращения часовой стрелки, если смотреть с конца координатнол оси . Остальные обозначения понятны из чертежа.
При исследовании кинаиатики смесителя использованы натри Ни, составленные из напраалчп'дих косинусов осей координатных систем. Б нашем случае необходимо иметь матрицу направляющих косинусов системы Лз , У^ , 2? в положение системы Л о »То >2с Эту патрицу можно получить путём перемножения соответствующих матриц систем, связанных со звеньями 3, 2, I к 0, т. е.
иЭСлев = М32°М21':|М к м32*м20 • которую назовём "левой" матрицей. Ту зе матрицу иокно получит переипокениен матриц систем, связанных со звеньями 3, Ч, 5, б и 0, т. е.
|!30пр а изЛ5'Н5б*К60 * !|34'М45*н50 = '
которую назовём "правой" матрицей. При этой
30 л ев = 'Ъопр
и, следовательно.. элементы первой матрицы равны соответствую-цнм элементам второй.
Б результате преобразований получены 12 трансцендентных уравнений,, которые связывает собой искомые углы ^ ,
1'м ' I»® оросительного поворота звеньев иеханиэш
и еаданвый угол «щ ;
-11"" «^(^Тл^бо - 50\Гя -¿¡^¿о) ,
{^о^-юцр, - ^(со^б^-саз^ * ип^^гтр,) « = Л - 4 - ф/ЛДу ^00 У 7
= £ - * 4 (Ц^Со^о ) ,
Решается -)тз система числсннкл методом [17], алгоритм ре-;енпя н программа вычисление на ЭЗМ представлены в диссертации. !ля примера на рис. 3 показан-) в виде графиков значения углов 121 • $32 У • полученных для нзханизаоз, у которых
где х = I; 1,3; 2; 2,5; 3.
Анализ графиков с использованием моделей я натурных образцов механизмов показал, что наибольший практические: интерес цля использования их з качестве базовых при создании смесителей представляют те из них, у котерчх к =1 ... 2.
Определены угловое скорости и ускорения ззеньев, а также положения, скорости и ускорения характерных точек механизма. Особое внимание уделено дзижйнио звена 3, являющиеся рабочим органом, выполненным в виде полого цилиндра (барабана), в котором ионно смешивать различные компоненты, галтовать, выполнять безразмерную обработку поверхностей мелких деталей. Числовые результаты получены решением на ЭЗМ. По ним построены графики. На рис. 4 показан годограф точек С, 2? и -5 , на котором видно: проекции точек С л В образует замкнутые кривые двойной кривизны. Проекции траектории точки Я - центра масс барабана - тоже образует сложную замкнутую кривую двойной кривизна, нечто подобное лемнискаты Еернулли, но сильно "приплюсну туп" о крайних её частях, т. е. показывают резкие изме-
0)- 60
30
о
-30
} -3,0 № 90 120 fSO ISO 2ÎQ 24Q 270'300 330 ЗбО ,л0
' l'ilinw'lili |»«»чЛ«ч И11ИЧ Л.и - - II IM. I. ■ I I- .............. I.I..^« .I...I. I S П
И
■ßyc.& Грамши §гло$ относит9Шог(?
Рас. Проекции траекторий точек С и О, а также центра масс 3
нения напраалекн?. дв'лмения (точки 3' л V , 5' и б', £'и Ю', II' и 1<?'). Это способствует активному перемещении компонентов внутри барабана, отсутствию в нём застойных зон. 3 совокупности имеем: движение крайних точек С и В барабана по замкнутым пространственных кривим и сложное знакопеременное в центре масс ,5» Такие движения должны весьма благоприятно влиять на рабочие процессы. К тому же скорости и ускорения точек С и В неравномерны,-а такие меняются и по направлению, что в совокупности со сложной траекторий движения их, как показали дальнейшие экспериментальные исследования по смешении сыпучих компонентов, также положительно влияют на процесса внутри барабана (звена 3 механизма).
Заполненное исследование кинематики семизвенного пространственного шарнирно - рычажного механизма с вращательными парами позволяет сделать выводы:
~ механизм представляет интерес как в плане исследования его, так к в плане практического применения в различных производствах;
- звено 3, представляющее наибольший интерес, совершает -сложное пространственное движение з переменной скоростью;
- механизг*, звено 3 которого выполнено в вице полого цилиндра (барабана), может быть применён з технологических процессах, требувдих активного перемещения компонентов внутри его, например, смеситель, э.'ульгатор, диспергатор а.чя различных отраслей производств [б, 16]; галтователь, устройство для безразмерной обработки поверхностей деталей в пркборо - и машиностроении;
- механизм, звено 3 которого выполнено в вида влаги, может бить применён как. активные рабочий алемэкт внутри ёмкости в технологических процессах, требувв'их. перемешивания вязких компонентов, например, в хлебопекарном производстве [7], в
в других отраслях [II];
-механизм, звено 3 которого заполнено в форме кабины (с креслом для человека) может 6уть использован как тренажёр, например, б космонавтике [и].
В третьей главе выполнен силовой анализ механизма смесителя, который заключается Б определении давлений з шарнирах и внешнего момента„ приложенного к валу входного кризошипа при работе смесителя [12]•
Для определения давления з кнрнирал рассматриваем динамическое равновесие звеньев механизма, Решение качинлем с ыао--нпра Я . 3 конечном итоге после различных преобразований получены пять необходимых уравнений, позволишь определить неизвестные в шарнире Р силу (г , и момент
о%-а12 ■*■ =о, + м&вя « О,
где , "ф*^» > и
(-к ™ у ~
Затем, рассматривая равновесие соответствующих звеньев, начиная со звена 3» находим давления з других шарнирах.
Выполненный силовой анализ показал следующее:
- получены аналитические завиокаоотм для определения давления и моментов зо всех ¡зари^ах мехйд'.гзиа, что позволяет обоснованно решать вопрос расчёта, подвилникоз для них и рассчитывать потребную меткость привода;
- зо всех шарнирах силы и моменты М переменны, однако их лзменен'ие ле-хдт з дедупределах. ото говорит о работоспособности исследуей ого семиззенника как бчзового механизма смесителя, что и было подтверждено положительными результатами эксперимента.
Глава четзёртая посвящена экспериментальному исследовании базового механизма смесителя, цеди которого;
- проверка и подтверждение справедливости аналитически;-структурных и кинематических зависимостей трех пространственных механизмов: сейк - шесткзэекников, а также квазисемизвек-ника;
- определение экспло:.тационних и энергетических эф{активностей, а также их функциональных возможностей.
Исследование проводилось на экспериментальной установке, включающей в себя переналаживаемый пространственный шарнирные механизм с градуированными дисками и стрелками, устанавливаемыми для замера углоЕ относительного поворота эзеньев, тензо-станции и тормозного устройства, необходимых для определения к. п. д. Экспериментальное исследование подтвердило справедливость применённого численного метода для определения углов относительного повороте звеньев, а также показало достаточно хорошую эксплоатадионнув и энергетическую эффективность работы базового механизма всех трёх, его модификаций. Так, наиценный экспериментальным способом по общепринятой иетодике к „ п. д* базового механизма^ - 0,92 (.а г* ™ *0,02 ) при оптимально: тормозном мокенте Мпдз --6 ... 9 Нм. Принимая во внимание, что вращательные пары С и Л механизма (см. рис. 2) конструктивно оформлялись сферическим шарниром сколькения (ШМ ¿0), (другие - тштижтк качения), это значение надо признать гаолне удовлетзорительнам.
Экспериментальное исследование процесса смешения представлено в^я^ой^главе» цели его:
- получить данные о функциональных возможностях предлагаемого смесителя,
- сравнить интенсивность процесса смешения в нём и его бодокайием аналоге - пнеицарскои смесителе "Турбула",
- испытать работу смесителя на конкретных сельскохозяйственных кормосмесях в производственных условиях з птицеводстве-
-п-
Для осуществления первых двух целе/ проведены серии экспериментов по смешению компонентов с нёсткими требованиями к качеству готовой смеси (лекарственно;:) на Казанском химик о -Зармацевтическ-он заводе. Полнота смешения достигается за 15, 30 и 60 секунд работы смесителя.
Для осуществления третьей цели, зо - первых, совместно с лабораторией технологии кормов и луговодства Татарского НИИ сельского хозяйства проведена серия опытов по смешению премиксов (ячменная мука, гороховая мука, шрот подсолнечный, кровяная мука, бинтонитовая глина) с микроэлементами (медь сернокислая, кобальт углекислый), добавляемых я кормам свиней; результат - сухая смесь годная через 60 и 90 секунд смешения;
зо - вторых, з призводственнах условиях Пестрзч >кской птицефабрики Татарстана проведена серия' опатоз по приготовления корноонеси для промышленного стада кур» Состав снеси: комбикорм, ракушка, мука рыбная, витаминизированный рыбий жир. Штинальное время смешения - 2 минуты.
Исследования выполнены на лабораторном смесителе, конструкция которого даёт зозионнэсть легко перестроить его а смеситель - аналог, Использованы одкяакоаус цилиндрические контейнеры,, что позволило ловаоить объективность д'сследованкл, Эксперименты лрозод::лись петодои планового зяспери-лента. Для оценки качества смеаения смесь условно считаем двухкошонвкт« но Я; з.чдедяя ключевой компсиант; остальные состазлнвщке » второ!5 компонент. За основу критерия оценки качества смешения • прнкчт коэффициент неоднородгюстн Тс, а В результате поручено уравнение регрессии адекватно описавающез процесс сме-пеаияо
Результата эчеперимек^оэ во интенсивности протекания про-«8ос& смешения двух смесителей представлены ка рис. 5. Из гра-й'.коз видно, что процесс конвективного смешения происходит с боддоэя акеростьо и черзэ 30 секунд достигаемся .чучвшй хоаффи цкевт ь;еоднородности (ей. график А). в дальнейшем, ф. е. при 2, 5 п 10 минутах смешения яроцзсс .стабилизируется и продол-кеяиз азремеаквавия компонентов не '-шее? визеда. Коэффициент неоднородности снеои у предлагаемого снеой'геяя лучшв - ой. .гре/рш А: показания 13, 30 и 50 секунд; график 3: 2, 5 и'10 «кнут; график Г: 2 мин.
Чп рис. 5 приведен« зкоперинеотальвые данные по окезеаио
Рис. X Графит мёишжсти ,коз<ррици$шпа - -ныднвроднота mem &ртвни pg сношения
~J9-
А. п-Зб^пп'1
4 б. г №
И'В 15,6
Протеин, % ""' ...... Протеин^ %
%:Ш<р ¿атм §7 мд
0, О. П- 54 мы
-1
м м-
154
15.2
У4 'кот щрэм ' ¡52
j__i
нот запади 8,6
3 ^ г) у>пп '¿ЗА тт.
По рецепту протеин И + 1?%
в.
1 Г зошй&У ¥
Са. %
Г.' п~54 тм"1 Шр.-ШШ 0,6
о у
-о
3 А €мт 2' 3 4 € яки
[/& рщттц шНой- и*зя1%
Е, п** 54 янн^
Л, тм''
082 ! 1 1 ■
I ... \ .. | ¿С02Ф. &}Я&№1%6 ,<п
г- ( „ 1
л_
2 3 $ <§ шм
'По ре
пшр- 4шт. й?
£34 6 да«
0.8%
Рас. Грщики анатт$ еод?р%анив хомтнм/т&-хортсмесей, шдч&нше т шяедуетп тесатме. (Пестречонстя гтьщедз'асраха Татарстана) ■
чормоз ¡й производственных условиях Пестречинсксл птицефабрики Татарстана, Из этих данных видно» что нужное качество (да.ке почитанное) корма лодучг^тол ченсе, чем за 3 иииут;;.
Тахи« образом, экспериментальные исследования показали высокую объективность работы пространственного смесителя о базовым пространственным семизвенным механизмом„
сравнительный анализ экспериментальных данных со смесителей на базе пространственного иестизвениого механизма (смеситель "Турбула'Ч 2зелцаркя) показывает относительно неболь-вое преимущество по результатам смешения.
ОЬЩИЕ ¡ШОДЧ
1. Создан нозыл элективный смеситель со сложным неравномерный пространственные двикениек смесительного барабана» Комплексно исследована его кинематика и в результате получены:
- Система аналитических зависимостей в общем виде из 12 трансцендентных уравкени.! для определения углов относительного поворота звеньев» Уетанозлеш тттшьте днвеШе параметры гвеньез. Вгшвлеке вдкявке йяйвн барабане к& проворачквае-«ооть йехшйзйв« Перечисленное выше позволяет выбрать опти-кадьвий аарвавг конструкция смеситзяя, максимально согласовать траекторию двкжбния барабана; о его разяеракк.
- ДйбЛйтическв® загшокяостк длк определения относительных угасших скоровтеЕ и ускорений звеньев кеханизке и отдельно барабана» пдодсювхярцего яаибольвий интерес, и таки» зависимости для определения аоложеанл, ¿шяейкш: скоростей и-ус-коровий характерных точек звеньев .механизма. 0 результате числового ревепия на ЭВМ установлено: барабан совершат сложное пространственное дьнаеше о переменно*! скоростьа к направлением; зыполнекие его & оиде полого цилиндра позволяет применять в. технологических' процессах требуваих активного перенесения компонентов, находящихся внутри .барабана.
2. Получень* необходимые аналитические зависимости для . определения давлений в шарнирах звеньев и внешнего момента, приложенного к входному звену. Установлено, что во всех шарнирах значения окя* и коиента й переменна по величине а направление, однако величины ил лежат в приемлемых для практики пределах.
3. Исследован экспериментально к. п.. д. базового меха-
низяа смесителя ~л а результата выявлена достаточно хорошая эксплоатационная и энергетическая эр£ектизнос?ь работы всех трёх модификаций его. ''ЛЬд. механизма гх = 0,92 (¿п = ±0, С2) при оптимальном тормозном моменте Мл 3= б ... 9 Им является вполне удовлетворительный.
4. Проведены исследования процесса смешения в предложенном смесителе, а такие для сравнения в смесителе - аналоге "Турбула" совместно с лабораторией технологии кормов и луговодства Татарского НИИ сельского хозяйства и центральной заводской лабораторией Казанского химико - фармацевтического завода. При этом установлено, что процесс конвективного смешения происходит с большой скоростью и через ЗС секущ достигается лучший коэффициент неоднородности; у предлагаемого смесителя он лучше, чем у аналога,
5. Проведены производственные испытания на получение кор-мосмеси для промышленного стада кур на Пестречинской птицефабрике Татарстана, которые показали высокую эффективность работы предложенного спасителя.
Результаты исследования имеют производственное внедрение: смеситель з кормоцехе Пестречинской птицефабрики; смеситель -галтователь на одном из оборонных предприятий Казани.
Предложенный смеситель обладает достаточно широким функциональным диапазоном (смеситель, диспергаторе эмульгатор, галтователь) и" может бить рекомендован к прииененио как в сельскохозяйственно!« производстве, так и в других отраслях деятельности человека: хинихо - фармацевтической, химической, хлебопекарной, порошковой металлургии, ие'галлообрабатываэщей.
Яо теме диссертации опубликованы следующие работы:
1, О пространственной смесителе и его исоледовании//Респ. яауч.-техи. конЬ нолодых учёных и специалистов.-Казань,1974. ~ С. 12С-121. (Соавтор: П.Г. Мудров).
2, К вопросу исследования кинематики шатунов яростракст-венного шарнирного семизвенника /Динематйка, динамика колебаний и прочность элементов с.-х. иаи'ин. Сб. тр. Т.?3.-Горьк. с.-х. ин-т.-Горький, 1974.-С. 58-65. (Соавтор: П.Г. Мудроз).
3, К экспериментальному исследовании смесителя о базовым пространственным шестизветшм механизмом //Респ. ь*ауч.-?ехн'. кон.й. ''Пространствачние механизмы *д их использование, в техни-
ке". Тезиси докл.-Казан, с.-х. ин-т,-Казань, 1975.-С.63-70. (Соавтор: П.Г. Myдров).
4. Экспериментальное определение к.п.д. пространственных шарнирных механизмов .//Динамика колебаний и прочность с.-х. машин. Тр. Т.98. -Горьк. с.-х. ин-т, -Горький, 1976. -С. 48-58. (Соавтор: П.Г. Мудров,.А.Г. Лудров, И.С. Туктамшев).
5, Пространственный смеситель // Чнфора. листок К? 187 -70, Татарский 7ГГ'Г, -Казань, 1976.. -2с.
5. Прос^рс.нственкм! керккриые механизмы ь технике //Ресл. науч.-техн. so и?. "Современнее .чеханизыы и кх применение в с.-х. технике". Тезиси докл. -"азан. с.-х. ик-т. -Казань, 1980. -С. 3-П. (Соавтору: П.Г. Мудров, А.Г. Мудров, Ш.Р. Га-лиуллин).
7. Авт. свид. СССР Ш 757X41, Тестомесильная кааика/П.Г. Мудров, А.Г. Мудров, Е.К. Хуснутдинов-.-Б.И. Ю1, I960.
8. Авт. свид. СССР № 79"3956, Смеситель /П.Г. Мудров, А.Г. Мудров, Б.К. Хуснутдинов, -Б.И. $ 2, 1981,
9. Смеситель инерционный пространственный // Информ. листок № 345-82, Татарский ЦНТИ, -Казань, 1902- -3 с.
10. Смеситель жирорастворимых витаминов // Икйорм. листок К3 19-84, Татарский ЦНТИ, -Казань, 1984, -4 с,
II» Проектирование, изготовление и исследование устройств для безразмерной обработки деталей» Заказчик - Казанский з-д пишущих устройств. Отчёт по хоз. дог. теме & 12-82. УДК $ 621.924.7(088.8). На микрофильм. Per, IS CI.84.С 015497. <Лнв. St 0284.0063744. -Казань, 1984. -37 мпс. (Соавторы:' ГС.Г. Мудров, А.Г. Мудров, A3, Белинский).
12. Авт. свид. СССР й I442241, Устройство для развлечений. / П.Г. Иудров, А.Г. Мудров, Б.К. Х^саутдинов. -Б.И. №45, 1988.
13. Стовой анализ семизвенного инерционного пространственного сиеоителя // Совершенствование использования с.-х. техники. Сб. науч. тр. в 2-х частях. Ч* 2. -Казань, лзд-зо Казак. зетеркн. ии-та, 1988. 68-75.
14. Разработать и внедрить инерционные пространственнее смесители витаминных добавок к кормак птицы. Заказчик - ПО "Татарское" по птицеводству, Отчёт по хоз. дог. теме л? 1С-87. УМ В» 621.926.6(088.8). На микрофильм. Per. К? С1Б7.0 02&.I64. Им®. 1'0?Р9,С 0389961. -Казань, 1988, декабрь, -26 мпс, с ярил. 40 нпо. (Соавторы; П.Г. Мудров, А»Г. Мудров. Ан.Л. Sap-
ювский, Л.Э. Кочман, ИЛ. Киямов)•
15. Авт. сэид. СССР & 1611431, Смеситель / П.Г. Мудров, \.Г. Мудров, А.Ф. Дроздов, Е.К. Хуснутдинов. -Б.!?. К? 45, 1990.
16. Авт. СВИЛ. СССР 1« 1701556, Смеситель / П.Г. Мудров, Л.Г. Мудров, Е,!С. Хуснутдияов. -В.И. & 48, 1991.
17. Пространственный диспергатор // Информ. листок !й 300 -91, Татарский ЦПТИ, -Казань. 1991. -Ч о.
16. Исследование кинематики пространственного ояеоителя //Материалы науч. кон$.„ п^свягс;. ЧО-яетлп ф-та механ. а. х. Сб. науч. тр. -Казан, с.-х. нн-т, -Казань, 1992« -С» 126-139.
-
Похожие работы
- Разработка пространственных перемешивающих устройств нового поколения, применяемых в сельском хозяйстве и промышленности
- Совершенствование технологического процесса приготовления полнорационных кормосмесей в планетарном смесителе периодического действия за счёт интенсификации взаимопроникновения смешиваемых ингредиентов
- Обоснование режимов работы цикличных смесителей принудительного действия
- Синтез и кинематический анализ двухподвижного пространственного 5R механизма
- Совершенствование сельскохозяйственных шарнирно-стержневых гидроманипуляторов с пространственным приводным механизмом
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции