автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.18, диссертация на тему:Разработка методов расчёта параметров перегрузочных устройств поточно-транспортных систем солепредприятий

м1н1стерство осв1ти укратни украТнський державний ушверситет харчових

технологий

Р Г Б ОД

На правах рухопи су

ГОЛОПЕРОВ 1ГОР В1КТОРОВИЧ

РОЗРОБКА МЕТОД1В РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТР1В ПЕРЕВАНТАЖУВАЛЬНИХ ПРИСТР01В ПОТОКОВО-ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ СОЛЕПЩПРИеМСТВ

Спефальн1сть 05.13.18-"Машинн та агрегати харчозоУ, »пкробюлопчисм та фарнацевтично! промисловостГ

Автореферат дисертацн на здобутта наукозого ступеня кандидата техшчпих наук

КИТВ-1995

Дисертащею е рукопис.

Робота виконана в Украгнському державному ун1в£рситет1 харчових технологШ.

Науков! кер1вники - доктор техшчних наук, професор

Кривопляс 0. П.

- кандидат техшчних наук, доцент Гавва 0. М.

0фЩ1йн1 опонент'и - доктор техшчних наук, професор Некоз О. I.

- кандидат техшчних наук, старший науковий сп1вроб1тник Сухий Л. О.

Пров1дна оргашзащя - ВО "АРТЕМС1ЛБ'.'

Захист в1дбудеться 18 вересня 1996р. на зас1данШ спещал13овано1 вчено! ради Д. 01.15. 04 Укра1нського державного ун1верситету харчових технолог^ за адресою: м. Ктв-ЗЗ, вул. Володимирська, 68, ауд. А-311.

3 дисертащею можна ознайомитись у б1бл1отещ Укра!нського. державного ун1верситету харчових технолог1й.

Автореферат роз1сланий " JZ " 1996р.

Зав' ялов В. Л \

Вчений секретар спещал^зовано! вчено! ради к. т. н. .доцент

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальность. До складу соляно! промисловост1 Укра1ни входять р1зн1 Шдприемства, як1 в1 др1зняються як за характером технолоПЯ виробництва сол!, так 1 за структурою переробки вантаж1в.

На 61льшост1 Шдприемств основн1 технолог1чн1 процеси виробництва сол1 механ1зован1 та автоматизован1.

Порнд з цим, операдИ фасування, перевантаження, складування 1 в1двантаження готово! продукц! 1' мають ще дуже велику частину ручно! прац1, що не забезпечуе необх1дн! економ!чн! показники та показники

як0ст1.

Вир1шення питань з комплексно! механ1зац11 заключних операц1й ускладнюеться через велику к1льк1сть транспортних вантажних поток1в штучних вантаж1в, як1 мають р1зн1 ф1зико-механ1чн1 властивост1, а також недостатн1стю необх1дного високоефективного обладнання.

Механ1зований комплекс обладнання, що зд1йснюе операцП транспор-тування, накопичення, ор!ентування, перевантаження, укрупнения вантажних одиниць, називаеться потоково-транспортною системою со-леп1дприемств (ПТС).

Одним 1з елемёнт1в ус!х потокових л1н!й е транспортна система, яка забезпечуе об'еднання' окремих операц1й в единий безперервний процес. Транспорта! системи вирШують також завдання по з'еднанню та роз'еднанню вантажних поток!в.

В1д злагоджено! роботи транспортуючих 1 перевантажувальних приетро!в,у 61лыюст1 випадк1в,залежить забезпечення ритму роботи як технолог1чно! потоково! л1н11, так 1 потоково-транспортно! системи в ц1лому.

Недосконал1сть, а в деяких випадках в1дсутн1сть сучасних ме-тод!в розрахунку транспортних систем, приводить до необгрунтованого

вибору 1х конструктивно 1 к1нематичних параметра, не дозволяе достов1рно встановити тривал1сть транспортування, перевантаження, ор1ентування вантаж1в, продуктивн1сть пристро1в 1 потоково-транспортно! системи в ц1лому, встановити вплив р1зних параметр1 в на як!сн1 показники процес1в перевантаження 1 ор1ентац11 вантаж1в. '

Мета робота- Розробка метод1в розрахунку 1 проектування пере-вантажувальних пристро!в потоково-транспортних систем со-леп1дприемств з метою Шдвищення 1х техн1чного р!вня 1 над1йного функЩонування.

0сновн1 завдання наукового досл1дження: встановити функцЮналь-ну залежнЮть м1ж продуктивною потоково-транспортно! системи, власними та залежними простоями машин, як1 входять у дану систему; розробити методику розрахунку рацюнальних параметр1в м!сткост1 конвейер^ - накопичувач1в вантаж1в потоково-транспортних систем; анал1тично провести досл1дження процес1в перемИцення вантаж1в з по-даючого на магЮтральний конвейер, який розташований п1д кутом до напрямку подач1 вантаж1в; на баз1 математичного моделювання складного плоского руху вантаж1в розробити методику розрахунку оперши I ор1ентування тарно-штучних вантаж1в на грав1тац1йних спусках; розробити методику 1нтенсиф1кацП процес1в ор1ентування тарно-штучнйх вантаж1в на грав1тац1йних спусках; встановити адекватн1сть розробле-них математичних моделей щодо реальних процес1в перем1щення вантаж1в у пристроях для 1х ор1ентування; розробити рекомендац!I щодо застосування методик розрахунку та вибору раЩональних параметр1в даних присгро1'в.

Об'ект досл!джень.В якост! об'ект1в досл1джень вибран1:фасована •у жорстку транспортну тару с1ль; операц11 перемИцення вантаж1в у перевантажувальних 1 ор1ентуючих пристроях потоково-транспортних систем та механ!зми 1 пристро! для реал1зац11 даних операц!й.

Методи доел)джень.У робот1 виконано комплекс теоретичних 1- екс-' периментальних доел1дженъ. Теоретичн! досл1дження проводились методами математичного моделювання з використанням основних положень динам1ки твердого т1ла, теорП диференц1йованих р1внянь,знайдених р1внянь геометричних зв'язк1в. Одержан1 нел1н1йн1 диференц1йован1 р1вняння розв'язувались чисельними методами- на ЕОМ.

Експериментальш досл!дження проводились методом фотограмметр11 на спец!ально спроектованих 1 виготовлених у лаборатор1ях УкрНД1с1ль установках, як1 були оснащен1 сучасними вим1рювальними приладами.

Наукова новизна виконаних досл1джень полягае в отриманн]:функ-ц1онально\ эалежност! м1ж продуктивн1стю потоково-транспортно! сис-теми, власними 1 залежними простоями машин, що входять у дану систему; методики визначення оптимальних параметра м1сткост1 конвейер! в м1жмашинних накопичувач1в потоково-транспортних систем; математичних моделей процес1в перемщення тарно-штучних вантаж1в у перевантажувальних 1 ор1ентуючих пристроях; метод1в 1нтенсиф1кац!1 операц1I ор1ентування ванта$1в на грав1тац1йних спусках.

Практична ц!нн1сть. За допомогою отриманих результата теоретичних та експериментальних досл1джень можна зд1йснювати комплекс роб1т по розрахунку, проектуванню 1 удосконаленню перевантажувальних потоково-транспортних систем. Тобто: проводити оц1нку продуктивное^ Юнуючих потоково-транспортних систем 1 розкривати резерви II п1дви-щення; зд1йснювати обгрунтований виб1р геометричних параметра конвейер^ м1жмашинних накопичувач!в; проводити проектн1 та перев]рков1 розрахунки основних конструктивних параметра перевантажувальних 1 ор1ентуючих пристро!в; знаходити рац1ональн1 техн1чн1 р1шення вузл!в перевантажувальних пристроив.

Достов1рн1сть робота. Достов1рн1сть отриманих результата, висновк1в 1 рекомендац!й забезпечуеться використанням сучасних

метод1в 'теоретичних та експериментальних досл1дж.ень, метод1в лланування експеримент!в, ЕОМ та еим]рювальних лрилад1в 1 шдтверджуеться позитивною в1дпов1дн1стю результата, стриманих за рекомендованими розрахунковими формулами 1 экспериментально, а також за результатами вилробувань 1 експлуатаЩ1 потоково-транспортних систем на Шдлриемствах соляно! промисловост).

Реал1зац1я результат!в роботи. Результата теоретичних 1 експериментальних досл1джень викориеташ в УкрНД1с1ль, на етапах виконання науково-досл1дних роб 1т по створенню обладнання для ' перемИцення, ор1ентування та перевантаження тарно-штучних вантаж1в у потоково-транспортних системах, за безпосередньою участю автора як в1дпов1дального виконавця;тема 0221. "Створення устаткування для групового пакування та безшддонного пакетування фасовано! сол! з використанням термоусадно! пл1вки"; тема 0225. "Розробка та впро-вадження л1н11 скр1плення безшддонних пакет1в фасовано! сол1 тер-моусадною шпвкою"; тема 0480."Розробка та виготовлення автоматизо-•вано! л1н11 безп1ддоного пакетування тарно-штучно! продукт 1 та пакування в оболонку з термоусадно! пл!вки".

Результати досл1джень використан1 УкрНД1с1ль при розробц1 конструкторсько! документацП та виготовленн1 потоково-транспортних систем Шдприемств соляно! промисловост1.

Загальний розрахунковий економ1чний ефект в1д впровадження потокових л1н!й безшддонного пакетування тарно-штучних вантажлв на рудниках №3 1 №7 ВО "АРТЕМСМЛЬ" складае 406 840 крб. (Розрахунки ви-танан1 в ц1нах 1990р.).

Апробац!я роботи. Дисертац1йна робота викладена 1 схвалена на зас1данн1 кафедри "Техн1чна мехашка 1 такувальна техн1ка" Укра!нсь-кого державного ун1верситету харчових технолоИй, науков1й рад1 УкрНВОС1ль.

- 5 - '

Оеномп полокення роботи були гик.пндип й обговорен) на:Укран1-ськ!Я республ1каиеьк!й науково-теосШчШй конфоренШ I, м.КиП:, 1991р.; мшгародшй 1р1укою-техн1чшй коифср'.-нш ), м.КШв. 1993р. ;на Всс-укр^пясыий шуково-техн)чтй конференцП , м.КШв, 1995р.

Публ1кац11. За мнтер1нлами дисертащйно! роботи опубл!ковано п'ять друкованих пращ..

Структура та обсяг роботи. Робота складаеться 1з вступу.6 роз-д1л1в, висновк1в, списку використано! л1тератури,який мЮтить 87 найменувань. Викладена на 198 стор1нках машинописного тексту, мае

13 ТГ\бигг\' , ЯП ртс-ук-'Г:

Особистий внесок автора полите у конкретному визначенн1 завдань, постановт та проведенн! анал1тичних 1 експериментальних досл1джень, обробц1 1'х результата, а також практичШй реал1зац11 результата роботи.

Короткий зм1ст роботи. У вступ1 обгрунтована тема дисер-тац1йно! роботи. Показана актуальнють проблеми створення удоскона-лених ■ потоково-транспортних систем на п1дприемствах соляно! промис-ловост1 з метою комплексно! механ1зац11 заключних операц1й.

Розглянут1 також питания специф!ки компоновочних рШень для потоково-транспортних систем солеп!дприемств.

В1дм1чена вахливЮть перевантажувальних пристро!в в потоко-во-транспортних системах, а також,недостатнють метод1в 1х розрахун-К1В.

У першому розд!л! приведена характеристике! тарно-штучних вантах 1 в л 1дприемств соляно! промисловост1; запропонован1 класиф1кац!1 потоково-транспортних систем 1 перевантажувальних пристро!в.

Виконаний л1тературний огляд наукових роб1т з теоретичних основ розрахунку технолог]чних операция, як1 гшконуються в перевантажувальних 1 ор1ентуючиу приетроях, зроблен! висвовки г оформульо-

пан! завданни наукових доелидженв.

На основ) прог.едоного огляду нормативно! та техн1чно1-л!тера-' тури встанов.жшо, що »начну частину фасовано! продукт J еоляно! про-мисловост! складають тарно-штучш вантах! в жорсткН! тар!.

АналП) ¡енуючих идтоктю- т|*шслортних систем шдприемств соляно) промиеловосп показав, що нодальший 1х розвиток повинен основу-ватися на використаши 1 ндуотркш.них технолог1й переробки вантаж-них поток 1 в. Такл технолог! I перудбачають стнорення укрупнених ван-тажних одиниць (транспортаi пакета, контейнери), як1 забезпечують ефективн1ств •фчнгпортурятга,збер! гання i виконання НРТС роб!т. .

Питаниям компоновки типошх схем потокових л1Н1й i анал!зу ix продуктивное^ присвячеш робота в.Л.Шувалова, Г.А.Шаумяна, O.I'.Лун!на, А. 1 .Соколенка та 1нших.

Teopi! та розрахункам перевантажувальних пристро!в у б1льш!й або менш1й mi pi присвячен1 роботи В.П.Боброва, Е.А.Бронштейна, Ю.В.Вурляя, Е.А.Буланова, О.М.Гаг.ви, Е.Б.Конторовича, О.Г.Лун1на, Г.Я.Масова, А.Н.Рубашова, Л.О.Сухого, В. А.Турковсвкого, В.З.Шапрана та i нших.

Найбиьш повно теоретичн! основи перемЩення штучних вантажп; у перевантажувальних пристроях осв1тлеш в роботах К.Е.1вановського, В.М.Любимова, О.П.Кривопляса.

Але залишаеться багато невир1шених питань,як1 стосуються:визна-чення оптимальних значень м!сткост! конвейер1в м1жмашинних накопичу-вач!в; розрахунку рацЮнальних параметр! в перевантажувальних прис-тро!в, у яких вантаж зд!йснюе складний плоский рух.

Другий розд!л присвячений досл!дженню функционально! залежност1 продуктивное^ ПТО р,i л пласних 1 залежних просто I в обладнання, яке входить у дану систему, а також розробц! методики розрахунку оптимальних значень мЮткост! конвейер!в-накопичувач!в.

-7т .... .

Поряд з 1снуючими теоретичними'досл1дженнями продуктивност1 по-, токових л1н1й поза увагою досл1джень залишилися питания щодо особли- ' востей розрахунку продуктивност1 ПТС. .-

0дн1ею з характерних особлиЕостей при виэначенШ продуктивност1

ПТС солеШдприемств е урахування трансформац11 вантажних по» •

ток1в.Особливо це характерно при застосуванн1 1ндустр1альних технолог 1й переробки вантаж1в.

Для погодженост1 ритм1в роботи обладнання в ПТС вводиться ко-еф]ц1ент трансформац11 {?„ вантажного потоку

Й — _ Яд

~ т1 ~ гк > (1)

де/>»,,/^-маси вантажних одиниць до 1 п1сля процесу укрупнения; «?, к1льк1сть одиниць вантаж1в до 1 п1сля укрупнения.

При багатоетапному укрупнена вантажних'одиниць, загальний ко-еф1ц1ент трансформащI вантажного потоку можНа визначити:

де ••• ^^ ~ коеф1ц1ентй трансформац11 вантажних поток1в, в1д-

пов1дно на першому, другому та 1нших етапах укрупнения вантажних одиниць.

Для оц1ики конструктивного удосконалення ПТС необх1дно визнача- ' ти техн1чну продуктивн1сть, при цьому враховуються цикл1чн1 та власн1 нецикл1чи1 втрати

Рг "¿г* • . - (3)

де/,;А- коефЩ1ент техн1чного використання ПТС циклова продук-

тивн1сть машини з найменшою продуктивн1стю. 3 формули (3) видно, що керувати 0Г

можна лише значениями ^т.е. , а тому в робот1 наведен1 досл1дження по визначеиню залежност1 коеф1-Щента техн1чного використання в1д власнйх 1 залежних просто!в машин.

-fi -

;Досл1даення проведен! для НТО з короткими та гнучкими транспортники зв'язками.

У першому випадку шдвищення значень можливо лише при: зб1льшенн1 над1йност1 окремих машин 1 механ1зм1в; зменшенн! к1ль-кост! коротко зв'язаних м1ж собою машин.

У другому випадку наявнютъ конвейер1в-накопичувач1в дозволяе зменшити вплив простою одного механ1зму на 1нший.

На ochobi проведеного анал!зу функцЮнування д1лянки" ПТС при р1зних режимах роботи встановлена функцЮнальна заледн1сть м1ж ¿т.». 1 вяасними 1 залежними простоями машин.

¿г.а. = +is, +iisf'= f'+Jbi -*J>ft +J>»s)~ ; 44)

де_p„2- власн1 Elдносн! просто! машин з найС! лыюю тривал1стю циклу; ftnt> fins' залежн1 в1дносн] просто! машин з найб1львою тривал1стю циклу; - тривалЮть безв1 дмовно! роботи машин; ¿ff , ¿¿¿, ¿ц-тривал1ст£ просто!в в1дпов1дно машин I, II 1 III (д!лянки ПТС.при-йнято! для досл1дження) у в1дпов1дност1 до простою машини з найб1ль-шою тривалЮтю циклу.

Формулу (4) запишемо у загальному вигляд1

/ m m-t i-/

' (5)

Дал1 в робот1 на ochobI одержаних формул 'по. визначенню критичного часу просто!в машин розроблена методика розрахунку оптимальних значень mictkoctI конвейер1в-накопичувач1в.При цьому за вих1дн1 дан1 приймалися: тривалЮть робочого циклу операцП 11 ;довжина вантаж1в на п1дв1дному 1 в!дв1 дному конвейерах ; <3;+, ; швидк!сть несучого полотна конвейер1в ; ;тривал!сть робочих цикл!в операЩй*'-/; i-4-* ; дов1рча ймов1рн1сть р \7sj.r середне значения просто!в машин ( при проектуванн! нових машин задаться з ряду даних, як1 одержан! для аналог!чного або близького за функц!онуванням обладнання).

Результати досл1джень апробован1 при створенн1 механ1зованих комплекс1в для безп1ддонного пакетування групових упаковок з-с1ллю з подальшим 1х скр1пленням термоусадною пл1вкою.

У третьому розд!л1 на основ1 математичного моделювання складного плоского руху досл1джен1 операцП ор1ентування тарно-штучних ван-тах1в нерухомим упором 1 напрямною площиною на грав1тац1йних спусках.

Характерною особлив1стю операщй ор1ентування штучних вантаж1в на грав1тац1йних спусках в пор1внянн1 з аналопчними операц1 ями, якл виконуються на етр1чц1 конвейера, е 1х виконання п1д д1ею сили грав1тац1I, а не сили тертн.

0перац1я розвороту штучних вантаж1в нерухомим упором на грав1тац1йних спусках (рис.1), представлена як сукупн1сть семи ха-рактерних етап1в: перший - перем1щення штучного вантажу на грав1тац1йн1й площиШ до моменту контакту з упором; другий - прямий нецентральний удар вантажу об упор; трет1й - перем1щення вантажу при в1дскакуванн1 п1сля удару; четвертий - повторний удар вантажу об упор; п'ятий - розворот вантажу без ковзання по упору; иостий - роз-ворот вантажу при одночасному ковзанш його %по упору; сьомий - ковзання вантажу на грав1тац1йн1й площин1 в поперечному напрямку в1дносно подач1 вантаж1в.

Складний плоский рух вантажу на кожному етап1 описуеться за-гальними р1вняннями динам1ки твердого т1ла.

Для кожного етапу руху складалася система з трьох диференц1й-них р1внянь, до складу яких входить б1льше трьох нев1домих. Для розв'язання тако! системи в1дшукуються р1вняння геометричних зв'язк1в. 1з сумЮного р1шення системи диференЩйних р1внянь з р1вняннями геометричних зв'язк1в одержуемо залежност1, як! дозво-ляють визначити к1нематичн1 параметри руху вантажу 1 параметри сило-

вого вшшву на нього. Посл1 довн1сть математичного моделювалня роз-глянемо на приклад1 моделювання руху вантажу в ор]ентуючому прис-тро! на шостому етап1 (рис.2).

Шостий етап характеризуемся розворотом вантажу при одночасному ковзанн! по упору.

Складний плоский рух вантажу на даному етап1 описуеться системою диференц1йних р1внянь

{mx't =-6 COS l/t-F,t *™¿/Sirt¿; rr,gf = Л/6 S¡f1 <Д ~ F^COs Fyí;

Jíp. --Fl4 tosjí( ^ 4 • j/лД -(6)

Де

¿í eosfsinc/>6-í/„)sec.

Шсля незначних перетворень системи р1внянь (6) одержимо 1з геометричних залежностей запишемо

, _Х - ХА +Q.SC • eos ¡f • COS (Д ty № " у - уд - 0,SC -cos If - S/n (д

(8)

Посл1довно дв1ч1 продиференц1юемо р1вняння (8), одержимо

(9)

Розв'язавши систему р1внянь (6) разом з р1внянням (9) одержимо mg Sin Ы.- FKe * Fye ¿g {ft d* sec ~Ц/ сг

; ( 0)

де d( ... ¿¡(¡--введен! зм1нн1 величини,як1 залежать в1д Lj> .Зак1нчення шостого етапу наступить в момент в1дриву вантажу в1д упору .Умову за вершения шостого етапу можна записати у вигляд1

А/6 * О; (И)

Отриман1 анал1.тичн1 залежност1 дозволяють визначити як к1не-матичн1 параметри руху вантажу,так 1 рац1ональн1 параметри ор1енту-ючого пристрою.

- и -

грав1тац1йН1й площиш.

X

тШ"

V ( о

Рис. 2. Схема взаемодп сил при розворспч ванталу з одночасним ковзанням його по упору.

р1вняння, як1 описують складний плоский рух вантажу в ор1ентую-чих пристроях.е нел1н1йними 1 розв'язуються чисельними методами на ЕОМ.

Одним 1з основних недол1к1в чисельних метод1в розв'язання дифе-ренц1йних р1внянь е одержання одного значения вих1дногй параметра при одному набор1 пост1йних констант, що не дозволяв проводит анал1з впливу окремих фактор1в на процес ор1ентування.

Тому, для виявлення фактор!в, якими можна ефективно керувати процесом ор1ентування вантаж1в на похил1й площин1 нерухомим упором, .проведений активний експеримент.

До числа фактор1в, як1 впливають на зм1ну параметра процесу ор1ентування можна в1днести:а - довжина вантажу; Ь - ширина вантажу; т - маса вантажу; ха - координата в1дстан1 в1д початкового розташу-вання вантам до упору; - коеф1ц1ент тертя ковзання -вантажу на грав1тац1йн1й площин1;- коеф1ц1ент тертя ковзання вантажу по упору; р -куг м1ж поздовжньою в1ссю симетр11 вантажу У в1др1вкоы. який проходить через центр симетрИ вантажу 1 упору; сС -кут нахилу грав1тац1йного спуску в1дносно горизонтально! площини; £ -коеф1-ц1ент в1дновлення швидкост1 п1сля удару.

В результат1 досл1джень одержан1 так1 р1вняння регресП у-1.073+0.052х, +0.0835хг +0.0665хл -0.591хч +0.4448х,1 +0.0225Х, --0.4385х,-0.4225х, +0.1452^ (12)

у -1.132-0.0717х,-+0.0895х, +0.0983х, -0.6717х, +0.3788х, - 0.0267х, --0.4462х,-0.3933х/+0.1167х,; (13)

1з„> р1вняннь регресП (12) та (13) видно, що параметрами, якими можна ефективно керувати процесом ор1ентування е , х5 , X* , або хл , , £ , .

Приведемо р1вняння регресП (12) 1 (13) до д1йсних значень фактора

- 13 - .-■■■.

Top. 1-2.8968+0.5474a+0.8789b+0.0089m-0. 5910xA+5.9307f, + +0.112bfj -0.087^-0.0844^+3.2267^; (14)

'Top.2-4.5143-0.7547a+0.9421b+0.0131m-0.6717xA+3.788f,--0.1335fa-0.0892^-0.6717o(+3.793^; (15)

При розробц1 математичних моделей процесу ор1ентування вантаж!в напрямною площиною на грав!тац1йних спусках застосован1 аналог1чн1 припущення 1 математичн1 прийоми.Складний плоский рух вантажу на кожному етап1 описувався загальними р1вняннями динам1ки твердого т1ла.

• У результат! проведения анал1тичних досл1джень одержан1 р1внян-ня 1 формули, як1 дозволяють визначити рац1ональн1 юнематичн! пара- » метри руху вантажу 1 величину силово! д11 на нього при ударн1й взае-мбдП з робочою поверхнею напрямно! площини, встановити вплив габарита 1 коеф1ц1ент1в тертя вантажу по плотинах конструктивних еле- . мент1в пристроив на його к1нематичн1 параметри, а також знайти фак-тори, якими можна ¡нтенсиф1кувати процес ор1ентування.

У четвертому розд!л1 наведен1 досл1дження операц1й, переванта-ження штучних вантаж!в з подаючого конвейера на маг1стральний, який розташований п1д кутом до напрямку подач1 вантаж1в (рис.3).При роз-робц1 математичних моделей процес перевантаження тарно-штучного вантажу представлений як сукупн1сть шести характерних етап1в руху.

Наявн1сть кожного 1з етап1в обумовлена характером силово! д1! на вантаж як зовн1шн1х,так 1 внутр1шн1х навантажень, як1 залежать в1д геометричних та нема-гичних параметр! в перевантажувалъного пристрою.

Перший етап характеризуемся перемИценням вантажу по подаючому конвейеру до момента початку його складного плоского руху.

Другий етап складний плоский рух вантажу одночаено по подаючому та маПстральному конвейерах.

Трет1й етап складний плоский рух вантажу з одночасним того

розворотом в1дносно л1hiI контакту з напрямною плотиною (точка Т).'.

Четвертой етап - розворот вантажу на мапстральному конвейер1 , при одночасному ковзанн1 його по напрямн1й площин1.

П'ятий етап розворот вантажу при одночасному ковзанн! його по двох напрямних площинах маг1стрального конвейера.

Шостий етап ковзання вантажу по стр1чц1 маПстрального конвейера п1сля в!дриву в1д напрямно! площини.

Порядок моделювання операци перемИцення вантажу з подаючого на маПстральний конвейер розглянемо на приклад1 найб1льш характерного, для складного плоского руху третьего етапу (рис.4).

Приймемо припущення, що рад1ус закругления напрямно! площини дуже малий, а тому його значениям будемо нехтувати.

Даний етап можна представити як сукупШеть двох Шдетап1в.Перший п1детап характеризуемся розвертанням вантажу без ковзання по напрямп1й площии1 в точц1 Т, а другий - з ковзашшм.

Перший Шдетап характеризуемся наявн1стю неповно! сили тертя вантажу по поверхн1 напрямно! площини 1 визначаеться умовою

Qr/s-V; (16)

де Jj -коефЩ1ент тертя ковзання вантажу по напрямн1й площин1 маПстрального конвейера; /V, , Qi - нормальна 1 дотична складов1 повно! ' реакцП В,яка д!е з боку напрямно! на вантах. Рух вантажу на першому п1детап1 описуеться системою диференц1йних р1внянь

my+ simp-Qt cosy>-.

jj\f=F¥t. tr,-*FKJ ■ e„-fy■ еУл■o.£rS/

В систем1 р1внянь (17) нев1домими величинами е зм1нн! параметри х, у, у) 1 !х noxlдн1, а також нормальна N 1 .дотична Q, складов1 реакцП R. Тобто, в трьох р1вняннях п'ять нев1домих.

В(дсутн1 р!вняння для розв'язання дано! системи знаходимо

Рис. 3. Схема процесу перевантаження штучного вантажу з подаючого конвейера на мапстралъний, що розташований шд кутом до налрямку подач! вантажу.

Рис. 4. Схема силово! Д11 на вангаж при його розворотд з* одночасним ковзанням по напрямик площш у точш Т.

1з геометричних зв'язк1в м1ж параметрами х, у,ц> ;

ж-.Хг-¿-cosffif-nfj- (18)

- ¿s'n/fl+f); (19)

де - ¿ в1дстань в1д центра мае вантажу до точки Г напрямно! площини." JS - кут м1ж в1др1зком 1 повздовжньою в1 ссю симетрП вантажу. Посл1довно дв1Ч1 продиференц1юемо р1вняння (18) та (19),одержи-

мо

х = ¿if-s<n{fi + y>J+¿ef>*¿e>s{p+if); (20)

' ^ « eosfr * tfj- tlf'sú, fa ^ . ■

Розв'язавши систему р1внянь (16) разом з р1вняннями геометричних зв'язк1в (20) 1 (21) одержимо

О\ t.tjsin у> V /л^ - fyj eos, Lf-r>i¿{¿fcrr * tf'ajj (22)

Ц=* «« ¥ - /fy - fy) ¿"i LP + - ya,]; (23)

4= {fy>' er>' * f"'(k* * 4+

(fy,-Fy,)cOS Lf>]~ tsmfi[(Fx, V fijeos Lf-fFy,-FyJSin l/>J -

ni Г n?el

-1аг о,$В* a, ¿sí'ijBJf- j ~7¡f +/*>£ fo.&é- a, -- я, • es,'л ^ ;

де

(24)

¿?, - Si/1 (Jl +(fjsin C¿X//i V t/>Jcos (/>; a1-cosffi+i^J-sint/'-sinffi-ii/JcesifJ

Величини/>,; як1 входять в р1вняння (16) визначали-

ся э апроксимаЩйних залежностей

P<, ~ F, ■ ¡'Л <Á; рр,- f-COSÁ, ; /г г f¿cOS<Az; -F¿-Sinc(¿ ;

але г> - ; г* --

Иочатковими умовами для розь'язания рИшяшш (24) с t.=0-,

де (Д^ ; -кутова координата i кутова швидклоть в момент заюнчення другого еталу. '

'Розрахунок диференц!йних ршшнь на ЕОМ дас. чисельн! значения координата у 1 кутово) швидкост1 Ср вантажу у процес) »ого руху на першому п1детап1.

0ак1нчення першого гпдеталу руху вантажу Суде при виконанл!

умови

Qf «fi-Mt; (25)

Другий п1детап ■ характеризуешься розворотом вантажу при одночасному ковзанн1 його по наирямн1й плошин!. Складний плоский рух вантажу описуеться подШними матемятичнимм моделями.

У резул ьтат i м'п ri:> r, и мод~,)к>.г.аш1» руху вявтаху рчоржуем»" так i впал i i лчн i залелноспл .

fá% -> ^ -Mfeos^fis/rt^jJ./ti '

- Cp% puJ. CDS y>J. £ rip. ¿. ¿^. fj[

- 18 - .

Дан1 р1вняння можна розв'язати лише на ЮН чисельними методами, зих 1 дними даними для 1'х розв'язання е: ¿-О; «/СЛ = Уш • 4>"н =

<3 -- * « ; = ; ;

Зак1нчення третього етапу руху вантажу наступить при виконанн1 одн1е! з .умов:

вантаж повн1стю переходить на мапстральний конвейер

уА>'0; або у Ъ О, сос^у-у}; __ (27)

ребро вантажу (т. В) контакту е з напрямною шющиною маг ^трального конвейера

У^Ун, або (28)

У робот1 наведен1 особливост1 досл1дження операцП перемИдення вантажу з подаючого на магЮтральний конвейер при виконанн! напрям-но1' площини 1з задании рад1усом закругления, а також при встанов-ленн! в м!сце розриву напрямно! площини приводного або неприводного барабану.

У результат! проведених досл1джень одержат р1вняння, як1 доз-воляють визначити рац1ональн1 параметри перевантажувальних пристро5в.

П'ятий розд!л присвячений експериментальнШ перев1рц1 математич-них моделей, як1 описують процес перемИдення тарно-штучних вантаж1в у перевантажувальних пристроях.

, Експериментальними досл1дженнями передбачено;визначити параметри, як1 входять до математичних моделей 1 як1 необх1дн1 для ¡х ство-рення; провести перев1рку адекватност1 математичних моделей щодо ре-адьних процес!в.

Для досягнення дано! мети проведено експериментальн! досл1джен-ня з перев1рки адекватност1 к1нематичних параметр1в операЩй: орбиту вання вантажу нерухомим упором на похил1й плотинЛ;ор1ентування вантажу напрямною площиною на похил!й площин1; перем!щення вантажу з подаючого на маг!стральний конвейер, який розташований шд кутом 90°

до. наирямку полач) кшталпн.

Для ьиконання ' екслернмитип-пих доел) джень були спроектован), виготов.пен1 1 змонтопан! експерим^нтаяыи установки.

Результата досл1джень оброблялися метками митилатично! ста тистики 5 пор) внюва.яись з результатами аная1тичних розрахунк!и, як! Еиконаш при аналог!чних даних з экспериментом .

На рис 5,6,7 приведши графики залежност5 кута розвороту ц> вантажу ыд часу I у пронес) його ор)ентуваиня нерухомим упором, напрямною площиною 1 перевантажування э подаючого на маг!стральний конвейер,який розташований п1д кутом 90"до напрямку подач 1 вантаж1в.

Переварка адекватност! анал1тичних 1 екепериментальних досл1д-жень дала розб)жн1сть не б!лыие \?Х , що допустимо при вирПиенн! !нженерних завдань цього типу.

У шостому роздан наведен! основн1 положения методики проекту-вання перевантаж.увальних приетро!в потоково-транспортних систем для Шдприемств соляно! промисловост1 та приведен! показники техн!ко-ёконом1чно! ефективност) впровадження результат!в досл!джень.

0С1ЮВШ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

, Як1сне проектушння перевантажувальних пристроЗ'в потоково-транспортних систем, 1х удосконалення та експлуатац!я з високими •гь>хн1ко-економ1 чними локазниками молливе на основ! науково-обгруито-ваних метод!в розрахунку параметр!в операц!й перемещения тарно-штуч-них тантаж!в у перевантажувальних пристроях. Тому, виконаний у робот! комплекс теоретичних 1 екепериментальних досл)джень дозволив виршити одне !з значних народногосподарських завдань -Шдвищення тех-н1чного р$вия обладнання для мехаиЮацИ НРТС роб1т на Шдприемствах -соляно! промис.повоот!. осноиними результатами роботи е:

Рис. 5. Граф] к залежност! кута повороту вантажу В1д часу в процесс його орн ентування нерухомим упором на грав]тац1йному спусков 1:

лшп - граф1чне зобра-ження теоретичних розра-

ХУНК1В;

точки - графшне зобра-ження експериментальних

даинл.

1. ¿> = 0,01 М; = 40;

2. = 0,05 м; = 40;

3. с? = 0,05 м; = 35!

Рис.

! РИС.

6. Граф ¡к залежност! кута повороту вантажу В1д часу в процеа його пе-ревантаження з подаючого на маг]стральний конвейер, який розташованний шд кутом 90 до напрямку подаш вантаж1в:

Л]НП - графпже зобра-ження теоретичних розра-хунклр,;

точки - графине аобра-ження експериментальних даних.

1. а=0,380 м; 2. а-0,380 м; В-0,200 м; В-0,380 м; 0,005; ¡Гхр- 0,005.

7. График залежност1 кута повороту вантажу в^д часу в процее! його ор*-ентування напрямляючою площипою на грав^тащй-ному спуску:

л1нп - граф^чне зобра-ження теоретичних розра-хунк!В;

точки - граф1чне зобра-ження експериментальних даних.

1.<< = 15; /3

2.Х. = 15'; /в

3. <А *-- 2Й

4. * - 35; уз

= 25:

- очр ио,

= 33; = 25!

-Р.1-

1, Одержана функцюнальна залежн1сть м!ж продуктам) стю потоко-во-транспортно; (истоми, иласними 1 залежними простоями машин, як1 «холят* до )' 1 складу .

'¿. Розроб.лепа методика визначення оптималвних зннчень мюткоет) м)жмашинних конвейер!в-накопичувач!в потоково-транспортних систем.

3. На основ! мнтематичиого моделювання складного плоского руху ьанта*!в досшджен] так! операнд! : перегантажония тарно-штучних вян-т?шв з подаючого на мап етралъний конвейер, який розташований шд кутом до налрямку подач! вантажу; ор!ентування тарио-штучних ванта-ж1в нерухомим упором ! шшрямною плотиною на грав1тац!йних спусках.

4. У результат! виконаних у дан!й ро0от1 досл!дженв одержан! кпщев! формули та р1вняння для визначення ращональних параметр!в таких псреьантгжувальних пристро1в:пристр)й перевантажування а подачею на маг)сгралвний конвейер, який розташований п1 л кутом до налрямку подач! вантажлв; пристр)й орюнтування тарно-итучних вант;ш!в нерухомим упором або ианрямною плотиною на врав!тац!йних спусках.

5. Рперше, на. основ! багнтофакторново екснерименту, одержан! полпюмьалвн! р]вняння для визначення к!нематичних параметр] в руху ванта«1в в орюнтуючих пристроях ! визначеш параметри,якими можна ефективпо керувати процесами.

6. Експериментальна перев1рка результат!в математичного моделю-вання показала нра»ом1рн!сть прийнятих при анал!тичних доел!дженнях припущень, а також адекватшсть математичних моделей щодо .рсальних процее1 в технолопчних оперший, як! доел!ддувались.

Результата анап!тичних та експерименталъних досл!джень випробу-ван! при розр.обц! 1 впровадженн! потоково-транспортних систем на П)дприеметвах соляно! промисловоет! ВО "АРТЕМОРПЬ",

розроблену методику Нжспс-рних розрахунк!в вереьантажуьальних приетро)в питокуьо транспорт;;:'" ::рс;.;;:словсет! можна

рекомендуьати для застоеування в 'ycix галузях Держхарчопрому Укра!ни, де виконуеться обробка тарно-штучних вантаж1в форми парале-леп1педа.

ПУБЛIКАЦ11 ПО TEMI ДИСЕРТАЦП

1. О.М.Гавва. I.В.Голоперов. Некоторые особенности исследования операции ориентирования тарно-штучных грузов направляющей плоскостю // Тези доп. Респ. наук.-техн. конф. Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевую и перерабатывающие отрасли АПК. Киев, КТИПП, 1991. с.419.

2. О.М.Гавва, Г.П.Кудрявцев, (.В.Голоперов "Досл1дження опе-рац1й перемИцення штучного вантажу уздовж напрямно! площини при нер1вном!рному розпод1ленн1 тиску на опорн1й площин! // Деп. УКР1НТЕД, 1992, с.28.

3. О.М.Гавва, 1 .В.Голоперов. Досл1дження параметра процесу ор1ентуг.ання штучних вантаж!в напрямною площиною на стр1чц1 конвейера методом багатофакторного експерименту // Деп. УКР1НТЕД, 1992,

с . ¿л .

4. О.М.Гавва, I.В.Голоперов. Розробка методики розрахунку опе-рац! i перем(щення тарно-штучних вантаж!в з подаючого на маПстральний конвейер // Тези доп. Всеукр. наук.-техн. конф. Розробка та Епровад-ження нових технолог]й 1 обладнання у харчову та переробн! галуз! АПК. Ки;в, 1993, с.481.

5. О.М.Гавва, О.И.Кривопляс, ЯЛ ,0тор1*ко, I-В.Голоперов. Залежи! сть продуктивное i потоков©i автоматично! л1н1I для укрупнения вантажних одиниць в1д виду, транспорта« зв'язюв.// Тези доп. Всеукр. наук.-техн. конф. РозроОг. иироьадження нових технолог!й та обладнання У харчову та пер^г* : галу;;; АПК". Ки1в, УДУХТ, 1995, с.379.

АННОТАЦИЯ

Голопёров И.В. Разработка методов расчёта параметров перегру-зочних устройств поточно-транспортных систем солепредприятий.

Рукопись диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.18.- "Машины и агрегаты пищевой, микробиологической и фармацевтической промышлености". Украинский государственный университет пищевых технологий. Киев, 1996.

Защищается 5 научных работ, которые содержат теоретические исследования в области разработки методов расчёта параметров перегрузочных устройств потоково-транспортных систем солепредприятий. В диссертационной работе исследованы особенности расчета производительности поточно-транспортных систем солепредприятий и операций перемещения тарно-штучннх грузов в перегрузочных устройствах. Получены функциональные зависимости между производительностью поточно-транспортных систем, зависимыми и независимыми простоями машин, которые входят в данную систему, математические модели для определения рациональных геометрических, кинематических и силовых параметров перегрузочных устройств■

Внедрение результатов работы осуществлено на предприятиях 1Ю "АРТЕМ* ЮЛЬ" , УкрНПОеоль.

ANNOTATION

Golopyrov I.V. Working out the parameters calculation methods of overload devises torrent.' systems prsaltenterprises.

There is a manuscript of dissertation on cosearch science degree's of candidate technical sc lenses by spesiality 05.is.18-"Mechines ahd pharmaceutical industry"Ukrainian State University food technologies. Kiev', 1996.

The manuscrirt of theses is base on 5 scientific works. The works couclude theoretical investigations in brendi of working out calculation methods of the parameters over load devises torrent transport systems for salt entervprises.

The peculiamties of productivity calculation torrent transport systems of salt eterprises and operations of transposition piece-package loads in over load tevises are investigated in this theses. Function dependences between productivity of torrent transportsystems and depend or undepend demurragies of machines whish enter in this system and also mathematical models for determination ratlonalgeomet'ric kinematic and power parameters of over load devises are recieveci.

The introduction of thesis result.ations into enter prises 1U "ARTYOMSALT" and "UkrSlUsalt." is made.

Ключоы слова: потокова транспортна система, одиничний ван-таж, укрупнена вантажна одмниця, перем1щевня, ориентування, продуктивен стъ.