автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование процесса растаривания мягких контейнеров в условиях фермерского хозяйства

На правах рукописи

ТИТАРЕНКО Сергей Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ В УСЛОВИЯХ ФЕРМЕРСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Специальность-

05 20 01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

иоз16819Э

Оренбург 2008 г.

003168199

Работа выполнена в Самарской государственном университете путей сообщения на кафедре «Управление грузовой и коммерческой работой»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Горюшинский Игорь Владимирович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Поздняков Василий Дмитриевич

кандидат технических наук, доцент Межуева Лариса Владимировна

Ведущая организация - ФГУ «Поволжская машиноиспытательная

станция»

Защита диссертации состоится 27 мая 2008 г в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 220 051 02 в ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу 460795, ГПС, г Оренбург, ул Челюскинцев, 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГОУ ВПО «ОГАУ» утлуогепваиги 20 апреля 2008 -

Автореферат диссертации разослан «20» апреля 2008 г

Ученый секретарь /^"¿Пт

диссертационного совета С-^----------М М Константинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Потребность дальнейшего развития фермерского хозяйствования России, зафиксированная в рамках приоритетного национального проекта «Развитие АПК», определяет необходимость решения научно-технических задач, направленных на изыскание и разработку энерго-, ресурсосберегающих технологий переработки сельскохозяйственных материалов, обеспечивающих снижение их потерь, затрат на доставку и хранение, грузопереработку и подготовку к использованию, а также ликвидацию тяжелого ручного труда в процессе производства погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ В условиях ограниченных инвестиций в материально-техническую базу АПК наиболее перспективным направлением решения поставленных задач является введение в хозяйственный оборот прогрессивных процессов грузообработки сыпучих сельскохозяйственных материалов (минеральных удобрений, комбикормов и их компонентов) на базе применения мягких специализированных контейнеров

Вместе с тем, имеется ряд причин, препятствующих распространению данного вида поставок в России, и способных снизить эффективность их применения В первую очередь, к числу таковых следует отнести нерешенность проблемы растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими сельскохозяйственными материалами Остаются не до конца решенными вопросы невозвратимых потерь сыпучих материалов из мягких контейнеров в случае их порывов и порезов, а также проблемы загрязнения окружающей среды, возникающей при этом

В конструкции всех ранее разработанных растарочных устройств заложено решение в той или иной мере только одной непосредственной задачи - выпуск сыпучего материала из полости мягкого контейнера, и практически не затрагиваются аспекты энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности Таким образом, сохраняется потребность в разработке энерго- и ресурсосберегающего оборудования для растаривания мягких контейнеров с сыпучими материалами, в том числе, с трудносыпучими

Цель работы. Повышение качества и обеспечение ресурсосбережения процесса растаривания мягких контейнеров разового использования с сельскохозяйствеными материалами

Объект исследований. Процесс растаривания мягких контейнеров разового использования и устройство для его реализации

Предмет исследований. Закономерности влияния основных конструктивных параметров растарочного устройства на процесс растаривания мягких контейнеров разового использования с сыпучими материалами

Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлялось путем теоретического и экспериментального исследования В теоретических исследованиях применялись законы и методы математики и механики Постановка экспериментальных исследований и производственных испытаний проводилась в соответствии с действующими ГОСТами и предложенными частными методиками

Научную новизну составляют

- параметрическая модель функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами;

- теоретические основы истечения сыпучего материала из полости мягкого контейнера,

- аналитическое выражение для определения суммарного сопротивления, возникающего при разрезании контейнера и рыхлении груза в нем

Практическую ценность представляют

- конструкция устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами,

- экспериментальное подтверждение основных теоретических положений диссертации,

- результаты производственных испытаний предлагаемого растарочного устройства

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры "Управление грузовой и коммерческой работой" Самарской государственной академии путей сообщения Производственные испытания растарочное устройство проходило на базе ФГУП «Учебно-опытное хозяйство Самарской Государственной сельскохозяйственной академии» (п Кинельский Самарской обл) Обработка результатов исследований проводилась статистическими методами с использованием ПЭВМ

Апробация. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на 4-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (г Самара) в 2003 г, на 5-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (г Самара) в 2004 г, на международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы

сельскохозяйственного производства» (Пензенская ГСХА) в 2005 г, на заседании кафедры «Управление грузовой и коммерческой работой» СамГАПС (г Самара) в 2006 г

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в виде I монографии, 7 статей Общий объем публикаций составляет 2,89 п л Новизна конструкции устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами подтверждена патентом Российской Федерации № 2248923 На защиту выносятся:

- анализ транспортно-технологических систем доставки сыпучих материалов с применением мягких контейнеров, анализ и классификация мягких контейнеров, способов и средств их растаривания,

- параметрическая модель функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами,

- теоретическое обоснование конструктивно-режимных параметров растарочного устройства,

- анализ результатов экспериментальных исследований устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами в лабораторных и производственных условиях, результаты его хозяйственных испытаний

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 124 наименований и б приложений Она содержит 145 страниц машинописного текста и 55 иллюстрации

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, сформулирована цель работы, показано народнохозяйственное значение и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Современное состояние транспортно-технологических систем доставки сыпучих сельскохозяйственных материалов с использованием мягких контейнеров» приведен анализ вновь предлагаемых технологических схем доставки и переработки минеральных удобрений, который показал, что они не предотвращают потерь удобрений при их бестарном хранении на прирельсовых складах, а также не устраняют недостатки пакетных перевозок сельскохозяйственного сырья Предлагается повысить эффективность доставки минеральных удобрений, а также комбикормов и их компонентов предприятиям АПК, используя технологию, предусматривающей засыпку материала в мягкий контейнер непосредственно на предприятии-производителе

Предпринятый анализ конструкций мягких контейнеров позволил установить, что экономически более выгодным для фермерских хозяйств является применение контейнеров разового использования, однако «узким» местом данной технологической системы остаются операции хранения поврежденных контейнеров и опорожнения мягких контейнеров у потребителя, особенно, при перевозках веществ трудносыпучих и склонных с слеживанию Прерывание самовыгрузки материала из контейнера приводит к дестабилизации технологического процесса в производстве, при этом восстановление функциональных возможностей технологических систем (например, рыхление в контейнере материала при растаривании) требует высоких энергетических затрат, применения ручного труда и часто проходит с нарушением техники безопасности

Кроме вышеизложенных явлений на данном этапе наблюдается ряд проблем, связанных с ресурсосбережением и с качеством конечного продукта, а именно значительный невыгруженный остаток груза, потеря исходного качества груза в контейнере вследствие его непосредственного контакта с окружающей средой и просыпания, происходящих из-за нарушения целостности оболочки контейнера в процессе перевозки и грузопереработки (порезы, разрывы и т д )

Обзор моделей существующих устройств для растаривания мягких контейнеров позволил выявить характерные для них недостатки, в первую

очередь, громоздкость и сложность конструкции Подавляющее большинство растарочных устройств неудовлетворительно работает на опорожнении мягких контейнеров с трудносыпучими и слежавшимися материалами, либо требует на осуществление этого процесса значительных энергозатрат, что фактически сводит к нулю эффект от использования мягкого вида тары Очевидно, что вновь разрабатываемые устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования должны отвечать таким требованиям, как простота конструкции в сочетании с высокой надежностью, минимальное содержание деталей, подверженных износу, высокая мобильность, низкая энергоемкость процесса растаривания, возможность побуждения трудносыпучего груза к истечению

Значительный вклад в развитие контейнерных поставок сельскохозяйственных материалов внесли теоретические и опытно-конструкторские работы Н А Колташова, Л М Клятиса, А Н Кривопляса, Г М Третьякова, а также сотрудников Промтрансниипроекта, Центральной научно-исследовательской лаборатории химической тары (ЦНИЛХТ), ВНИИКП, ЦНИИМЭСХ и других организаций Однако эти исследования затрагивают лишь начальный этап организации контейнерных поставок и не учитывают кардинальных изменений последнего периода в сфере химизации сельского хозяйства и ее материально-технической базе В данных работах вопросы опорожнения мягких контейнеров освещены достаточно слабо и касаются, в основном, оборотных и многоразовых моделей контейнеров

Исходя из этого, определены следующие задачи исследований провести анализ конструкций мягких контейнеров и транспортно-технологической системы доставки сыпучих материалов с их использованием,

провести анализ способов растаривания мягких контейнеров и конструктивных схем растарочных устройств,

разработать устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами,

разработать теоретические основы растаривания мягких контейнеров, а также необходимого условия функционирования предлагаемого устройства,

провести экспериментальные исследования устройства для растаривания мягких контейнеров с целью подтверждения основных теоретических положений, определения рациональных параметров рабочего органа предлагаемого устройства,

- провести производственные испытания устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования и дать экономическое обоснование его применения

Во второй главе «Теоретические исследования устройства для восстановления сыпучести слежавшихся минеральных удобрений» изложен обобщенный анализ технологического процесса растаривания мягких контейнеров разового использования Определены резервы улучшения качественных показателей данного процесса __

Разработано устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами (патент РФ № 2248923 опубл 27 03 2005 Бюл № 9) Его конструктивная схема представлена на рис 1

Устройство состоит из растарочного поддона ящичного типа и тележки На четыре вертикальные стойки поддона (рис 1 ,а), состоящие по высоте из двух частей 7 и 4, соединенных шарниром 8, а также верхнюю и нижнюю

обвязки 2 крепятся четыре боковые стенки 1 Для возможности строповки поддона имеются грузовые проушины 6 Дно растарочного поддона образуется двумя размещенными внутри него подвижными створками 5, обладающими возможностью

перемещения и поворота в противоположные стороны и на которых закреплены ножи 3 для продольного разрезания днища мягкого контейнера Ножи 3 изготавливаются L.-образной формы с заточкой внутреннего контура Каждая створка 5 подвешена на паре несущих штанг 11, пропущенных через направляющие пазы 9 и 10, выполненные в продольных стенках поддона

Тележка (рис 1,6) состоит из прямоугольной рамы 14, на двух противоположных краях которой устанавливаются вертикальные стойки 16, с помещенными на них перекладинами 17 Прочность вертикальных стоек обеспечивается ребрами жесткости 15, а для предотвращения перекашивания

выгружаемого поддона на тележке изготавливаются направляющие полозья 18 К раме 14 прикреплена расположенная вдоль ее поперечной оси направляющая 12, в которой установлен нож 13 для поперечного разрезания днища мягкого контейнера, соединенный с концом стержня, оснащенного рукояткой

Устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами работает следующим образом Мягкий контейнер с грузом помещается в растарочный поддон и фиксируется в нем с использованием грузовых проушин 6, при этом растарочные ножи 3 прокалывают днище контейнера С установленным в поддоне контейнером может быть выполнен весь комплекс требуемых складских операций При необходимости растаривания поддон с установленным в нем выгружаемым

Рис 1 Устройство для растаривания мягких контейнеров с трудносыпучими материалами

мягким контейнером помещается на тележку, заранее установленную над местом предполагаемой выгрузки При опускании поддона сверху на тележку поперечные боковые стенки растарочного поддона скользят по направляющим полозьям 18, а перекладины 17 взаимодействуют с несущими штангами 11, свободные концы которых пропущены сквозь вертикальные пазы 9 продольных боковых стенок поддона Под действием силы тяжести выгружаемого мягкого контейнера и самого поддона несущие штанги 11 перемещаются вверх по пазам 9 и 10 При этом створки 5 поворачиваются и разводятся в противоположные стороны, а ножи 3 вспарывают днище мягкого контейнера в продольном направлении относительно поддона, что приводит к полному или частичному истечению сыпучего материала из мягкого контейнера При необходимости нож 13 перемещают вдоль направляющей 12 с помощью стержня, после чего сыпучий материал полностью истекает из разрезанного мягкого контейнера разового использования

Процесс функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами в упрощенном виде включает в себя два взаимосвязанных функциональных блока, которые выражают характеристику растариваемого контейнера и его

содержимого (Хмк Хг) и процесс растаривания мягкого контейнера (Упр)

На рис 2 представлена упрощенная схема предлагаемой параметрической модели, которая включает в себя ниже перечисленные параметры, характеризующие происходящий процесс (Ппр)

Хмк - параметры конструкции растариваемого мягкого контейнера,

Хг - параметры, характеризующие сыпучий материал в контейнере,

ХКг - параметры контейнера, заполненного сыпучим материалом,

ХУпх - параметры процесса хранения мягких контейнеров, установленных в поддоны, УР0 - параметры, характеризующие рабочий орган растарочного устройства, Упр - параметры процесса растаривания мягкого контейнера (процесса разрезания оболочки контейнера и истечения из него сыпучего материала), - выходные параметры устройства В целом все выше перечисленные параметры можно представить в виде выражения, характеризующего процесс функционирования растарочного устройства

V7

Рис 2 Схема параметрической модели растаривания мягких контейнеров

В то же время для комплексного анализа происходящего процесса требуется детальное рассмотрение всех представленных групп параметров

Объектом растаривания рассматриваемого устройства является мягкий контейнер с трудносыпучим материалом, следовательно, на процесс растаривания оказывает влияние параметры, характеризующие сами по себе контейнер и сыпучий материал, а также присущие только контейнеру с засыпанным в него грузом Вектор-функцию, характеризующий свойства конструкции мягкого контейнера можно представить в следующем виде

где Х1МК - прочность оболочки контейнера (для разрезания более прочной ткани требуется большее усилие), х2м1С - количество слоев ткани оболочки контейнера (при одинаковой прочности ткани меньшее количество ее слоев разрезать легче, чем большее), хЗМ1С - высота подвеса контейнера, т е расстояние между двумя его крайними точками по высоте, измеренное в подвешенном состоянии (оказывает влияние на величину проседания контейнера при раздвижении подвижных створок)

В свою очередь необходимо рассмотреть все характеристики засыпанного в контейнер материала, влияющие на функционирование растарочного устройства Их совокупность можно выразить вектор-функцией

где Х]Г - влажность (влажный материал высыпается хуже, однако на его резание требуется меньшее усилие), х2г - форма частиц сыпучего материала (частицы неправильной формы с острыми гранями зацепляются друг за друга, что значительно снижает скорость истечения, груз с частицами правильной, круглой, формы истекает быстрее), х3г - сыпучесть (у хорошосыпучего материала процесс истечения начинается раньше и происходит быстрее), х4г -размер частиц (мелкофракционные сыпучие материалы имеют склонность к большему уплотнению и плохому истечению по сравнению с материалами, состоящими из частиц крупных фракций), х5г - абразивность выпускаемого из контейнера материала (приводит к износу рабочие органы устройства) Гранулометрический состав сыпучего материала, степень его сыпучести и форма частиц определяю величину начального сопротивления сдвигу т и коэффициента внутреннего трения сыпучего материала /„

Вектор-функция, характеризующая влияние параметров затаренного сыпучим материалом контейнера на процесс функционирования устройства, может быть записана в виде

где х11СГ - полезный (заполненный) объем контейнера, х21Сг - насыпная масса груза (х)кг и х2кг определяют вес растариваемого контейнера, а, следовательно, усилие, передаваемое на рабочий орган), х3кг - степень уплотнения груза в контейнере (с увеличением уплотняющего давления возрастает сопротивление сдвигу сыпучего материала), х4кг - равномерность подачи на растарочное устройство (влияет на производительность), х5кг - производительность

(2)

Хг - Х{х1г,х2г)х3г,х4г)х5г},

(3)

(4)

подающих устройств (должна быть не меньше производительности растарочного устройства)

Таким образом, рассмотрены все показатели поступающего на растарочное устройство потока Параметры процесса хранения контейнеров в растарочных поддонах, влияющие на процесс растаривания, могут быть записаны в виде вектор-функции

W„=W{w|m],w2m}, (5)

где wlnl — длительность (влияет на способность сыпучего материала к свободному истечению), w2ni - режим хранения в крытом складе, под навесом, на открытой площадке (в складах различных типов различно влияние на хранимый груз температурного режима и солнечных лучей)

Процесс функционирования растарочного устройства формируется из составляющих, характеризующих рабочий орган и непосредственно процесс растаривания Рабочие органы характеризуются геометрическими и прочностными параметрами, причем на последние большое влияние оказывают физико-механические свойства выпускаемого материала, а также режим его хранения, выражаемые следующим выражением

Yro=Z{Yn;YB), (6)

где параметры рабочего органа (Yn) можно представить в виде

Yn = Y{y,„.y2n,yJ, (7)

где yin - прочность рабочего органа (чем выше прочность, тем больше срок службы), у2„ - угол заточки растарочных ножей (при оптимальном угле заточки износ режущей поверхности растарочных ножей меньше), у3п - профиль режущей поверхности (ножи с зубчатой поверхностью изнашиваются меньше, чем с гладкой)

В свою очередь, влияние растариваемого контейнера с сыпучим материалом на износ рабочих органов

Yb - У{у„,уг11,у3>}, (8)

где yiB- абразивность кусков сыпучего материала (чем выше абразивнось, тем больше износ рабочего органа), у2в - наличие посторонних включений в поступающем сыпучем материале (увеличивается износ рабочего органа), у3в -продолжительность хранения контейнера в растарочном поддоне (с увеличением времени хранения увеличивается коррозийное воздействие сыпучего материала на растарочные ножи)

Процесс растаривания является процессом, непосредственно формирующим выходные параметры рассматриваемого устройства Соответственно, характеристики основных частей устройства оказывают на его протекание непосредственное влияние Вектор-функцию, описывающую процесс растаривания мягкого контейнера, можно записать в следующем виде

2пр » У Зпр ' У 4пр > У 5пр > Убпр 5 У 7ир > УвпрЬ (9)

где yinp — угол заточки растарочных ножей (при оптимальном угле заточки требуются меньшие разрушающие усилия), у2пр - профиль режущей поверхности (при зубчатой поверхности ножей требуется большее усилие на

приведение подвижных створок в движение), у3пр - высота растарочных ножей (влияет на глубину рыхления груза в контейнере), у4пр - количество растарочных ножей, у5пр - ширина установки растарочных ножей (определяет ширину выгрузочного отверстия и влияет на производительность), у6пр - угол наклона лезвия растарочного ножа (при уменьшении угла наклона лезвия усилие резания снижается), у7пр - первоначальный угол наклона створок (влияет на усилие, необходимое для начала их движения, т е влияет на энергозатраты), у8пр - конечный угол наклона створок (влияет на секундный расход груза и производительность Розница между первоначальным и конечным углом наклона створок определяет величину воздействия подвижных створок на массу груза в контейнере, побуждающего его к истечению)

Все выше представленные характеристики рассматриваемого устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами формируют выходные параметры процесса растаривания

Z^Ziz^.zJ, (10)

где zlB - производительность, г1ъ - энергозатраты, z}„ - невыгруженный остаток груза в контейнере

Разработанная параметрическая модель позволила выявить всю совокупность параметров, влияющих (положительно или отрицательно) на процесс функционирования предлагаемого устройства

Данные параметры можно разложить на две группы К первой группе относятся такие параметры (Хмк, Хг, Хкг> YB, Wnx ), которые потребовали аналитического (обзорного) исследования путем анализа существующих научных работ Ко второй группе - параметры, требующие создания теоретического (математического) аппарата и (или) экспериментального подтверждения (Yn, Ym>) Основными качественными показателями работы устройства являются выходные параметры представленные в (2 13) Поскольку процесс растаривания и параметры рабочего органа являются факторами, непосредственно формирующими процесс функционирования и выходные параметры всего растарочного устройства, именно они были выделены для дальнейших исследований

В процессе работы предлагаемого растарочного устройства угол наклона подвижных створок % изменяется от минимального значения а до максимального ß Тогда, опираясь на исследования PJ1 Зенкова, в работе устройства можно выделить три последовательно сменяющих друг друга этапа

I этап х~а Подвижные створки находятся в сомкнутом положении,

истечения не происходит

II этап а < х < 45 + ^ Происходит нормальное истечение

III этап 45 + < X < ß Происходит гидравлическое истечение,

где а, ß, % - соответственно начальный, конечный и текущий угол наклона подвижных створок, <р - угол внутреннего трения сыпучего тела, вытекающего

из отверстия, град Соответственно, теоретические исследования процесса растаривания проводились по следующей программе

- установление зависимостей эффективной площади и гидравлического радиуса образуемого выпускного отверстия растарочного поддона от его технических параметров, изменяющихся в процессе работы,

- определение скорости истечения, секундного и общего расхода сыпучего материала на этапе нормального истечения, а также продолжительности этого этапа,

определение скорости истечения, секундного и общего расхода сыпучего материала на этапе гидравлического истечения Выпускное отверстие

растарочного поддона имеет прямоугольное очертание и образуется продольными

боковыми стенками поддона и стыкующимися кромками его подвижных створок (рис 3,а) В процессе опускания поддона на тележку подвижные створки первого последовательно

переходят из положения I в положение II и далее в положение III (рис 3,6), изменяя тем самым площадь выпускного отверстия SB от нулевого до максимального значения

Однако, как следует из рисунка, эффективная площадь

выгрузочного отверстия

определяется шириной разреза hp

днища мягкого контейнера и

численно равна площади прямоугольника со сторонами, равными hp и 21в

любом расположении створок она может быть определена по формуле. S* = 2h> - 1)(1„ - U(cosa - cosx), м2 (11)

где h„ - расстояние между растарочными ножами, м, п - число растарочных ножей на одной створке, 1 - длина подвижной створки, м, 1ств - расстояние от

задней кромки подвижной створки до ее ближайшей точки подвеса, м,

Гидравлический радиус выгрузочного отверстия численно равен отношению площади S, выгрузочного отверстия к той части его периметра, которая имеет непосредственный контакт с истекающим грузом, т е

Rr=kpoHn(cosa-cosx),M (12)

Рис а-

3 Выгрузочный узел растарочного устройства - соотношение 8В и 8эф, б - схема для расчета площади выгрузочного отверстия

При

где к = ——— - коэффициент, характеризующий конструктивные Мп-1)

особенности рабочего органа устройства Анализ формул (11), (12) позволяет сделать вывод, что, поскольку величины Ь11,п,1СТ11,ГСТ1,Нпв процессе работы растарочного устройства не изменяются, эффективная площадь и гидравлический радиус его выгрузочного отверстия в каждый момент времени зависят только от угла наклона подвижной створки, 1 с Зэф-Зэф(х), Кг=кг(х)

Скорость истечения трудносыпучего тела при нормальном типе истечения может быть определена по формуле

уи = ^2е(Ягх--^),м/с (13)

где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2), Яг - гидравлический радиус отверстия, м,

х = — + 2/, — - Л - коэффициент, зависящий от внутреннего трения

/.

частиц (/« - коэффициент внутреннего трения сыпучего материала)

Подставив зависимости (11) и (12) в выражение (13) и вынося за знак корня числовые постоянные, определим скорость истечения сыпучего материала из мягкого контейнера на этапе нормального истечения

v1i¡=v(X) = ^2g[kpoH (cosa-cosxK^+2/.-^/Г^Т")-^-], м/с (14)

Расход сыпучего материала при растаривании мягкого контейнера определяется такими параметрами как плотность сыпучего материала, скорость его истечения из полости контейнера, а также эффективная площадь выгрузочного отверстия, и может быть выражены соотношением

q" =ТЛфУ1', т/с (15)

где уу, плотность сыпучего материала, т/м3

Время опорожнения (растаривания) контейнера в общем случае определяется как

с 06)

где Рк масса контейнера, т Или, с учетом (11) и (14)

t»=- Р- (17)

^„("-'XU-LKcosa-cosxíJagl^H (cosa-cosx)(- + 2/„-JÜJj.-i.]

Проинтегрировав зависимость (17) в пределах от а до (45°+^).

определим продолжительность этапа нормального истечения сыпучего материала из полости контейнера

4542

т"= $<1х,с (18)

а

Соответственно общий расход сыпучего материала из мягкого контейнера на этапе нормального истечения составит «•Д

0"= /^х.т (19)

а

Таким образом, определены все параметры, характеризующие нормальный процесс истечения сыпучего материала из опорожняемого контейнера

На этапе гидравлического истечения сыпучего материала из контейнера точное значение времени истечения можно определить по формуле

1.= }—(20)

где ю' - площадь отверстия истечения, м2, Ьр - высота слоя сыпучего материала в емкости, м, Ч'(Ь) - переменная площадь горизонтального сечения емкости, м2 Для расширяющихся призматических сосудов можно приближенно принять ?Ьг

= =СОПБ1, м2 (21)

X

Применительно к рассматриваемому растарочному устройству формулу (20) приобретет вид

Ь2 Го~1,р» 1

где Ьр0 - расчетная высота столба сыпучего материала в опорожняемом мягком контейнере в начале этапа гидравлического истечения, м Предположим, что х=соп51 Тогда, проинтегрировав (22), получим

(23)

е

Для расчета секундного расхода сыпучего материала воспользуемся

зависимостью.

р

ага = -_!. г/с

Ч - |П ' р

Тогда

Для определения скорости истечения используем преобразовав ее и подставив значение по формуле (24)

v:=v(z>

2УХ

8

, м/с

выражение (15),

(25)

При угле + А можно говорить о переходе нормального типа

истечения в гидравлический и, как следствие, о равенстве величин скоростей истечения, определяемых по формулам того и другого типа истечения, те у" = V™ Раскроем данное равенство с учетом формул (14) и (25)

X ¡2ё[к Н (соБа-соБуХ—+2/-лА-/)-—] = Решив уравнение (26) при % = 45° + ^, получим

(26)

Ь =

РЖ(45° + |)

1

,м

16угы(кроН„[со5а- со5(45" + + 2/. - ) -

2 Л ТУ.

(27)

Полученная зависимость для Ьро определяет расчетную высоту столба груза в контейнере в начале гидравлического истечения

Расход выпускаемого из контейнера материала при гидравлическом истечении и продолжительность этапа гидравлического истечения можно определить соответственно из соотношений

<3'" =р, -С)">т Тш =Т, -Тп, с (28)

где Тк - общее время опорожнения мягкого контейнера, с

Анализируя конструкцию предлагаемого устройства, видно, что начало

перемещения подвижной створки в момент установки поддона на тележку является необходимым условием функционирования всего растарочного устройства Процесс разрезания оболочки мягкого контейнера и его опорожнения начинается с перемещением подвижной створки в результате установки поддона на тележку При этом в результате разрезания мягкого контейнера растарочным ножом возникает суммарная сила сопротивления перемещению подвижной створки Рр Для ее определения рассмотрим взаимодействие растарочного ножа с двусторонней симметричной заточкой лезвия и разрезаемого материала (рис 4)

Рис 4 Силовое взаимодействие лезвия с разрезаемым материалом

В общем случае, при углублении лезвия с углом заточки б в слой материала толщиной Ь на величину Ьсж, когда на его режущей кромке возникает контактное напряжение ор, начинается процесс разрезания материала При этом нож преодолевает сопротивление следующих сил

К - сопротивление материала сжатию (смятию) вершиной лезвия, Рсж. РСж1 - сопротивление материала сжатию фаской лезвия, направленное вверх,

Робж, Ро6*1 - силы обжатия материалом, горизонтально направленные и действующие на боковые грани лезвия (возникают в результате сжимания материала при погружении в него клина лезвия),

W, XV) - силы, возникающие вследствие скольжения материала по резаку. В момент начала резания критическая сила Ркр , приложенная к ножу, должна преодолеть действие всех сил, приложенных в вертикальном направлении, т е

Р„ = а + Р„+Рсж1 + \У+\У1, Н (29)

где XV, V/, - вертикальные проекции соответственно сил № и Величины, входящие в формулу (29), определяются Я = 5Д1ор, Н,

Р..-Р.,—^-.Н,

где 5 - толщина кромки лезвия, м, Д1 - длина лезвия, м, ор - разрушающее контактное напряжение, Н/м2, Е - модуль упругости материала Н/м2, Ьсж -предварительное сжатие материала перед началом резания, м, Ь - толщина слоя материала, м, в - рабочий угол заточки резака, град , / - коэффициент трения массы о материал лезвия, ц - коэффициент Пуассона Проведя преобразования выражения (29), получим

Р 5Д1 41 " Ь

. 9 Г 20 1 Г А

, н (30)

Рассматривая приложение данной формулы для работы предлагаемого растарочного устройства, представим силу сопротивления движению подвижной створки в виде суммы

Рр = Ё(РрГ + РРТ).Н (31)

с]

где п - количество растарочных ножей на створке, Р" - сопротивление,

возникающее при резании оболочки мягкого контейнера 1-ножом, Н, Р' -

сопротивление, возникающее при резании массы сыпучего материала (груза) в контейнере ¡-ножом, Н Получим

8.«С +

; е,

■,Н (32)

+ 5в(Ьр-лК +

где 5я - толщина кромки лезвия 1-ножа, м, ^ - толщина оболочки мягкого контейнера, м, разрушающее контактное напряжение соответственно

материма оболочки мягкого контейнера и сыпучего тела, Н/м2. Емк Егр -модуль упругости соответственно материала оболочки мягкого контейнера и сыпучего тела, Н/м2, Ь", Ь^ - предварительное сжатие соответственно материала оболочки мягкого контейнера и сыпучего тела перед началом резания, м, А - половина длины стенки мягкого контейнера, сориентированной вдоль продольной оси растарочного поддона, м, 9, - рабочий угол заточки 1-ножа, град, /мк - коэффициент трения мягкого контейнера, цмк, -коэффициент Пуассона соответственно материала оболочки мягкого контейнера и сыпучего тела, / - коэффициент внешнего трения сыпучего материала по материалу лезвия

В полученные выражения входят как ряд физико-механических параметров разрезаемого материала, так и параметры лезвия Поскольку параметры разрезаемого материала изменить довольно проблематично, в качестве средства снижения усилия, прилагаемого к растарочному ножу, может быть рекомендовано регулирование угла его заточки и угла наклона лезвия

В третьей главе «Экспериментальные исследования устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами» приводятся общие и частные методики экспериментальных исследований, их результаты и анализ Дано описание экспериментальных установок и лабораторного оборудования Целью экспериментов являлось

- определение скорости истечения и секундного расхода сыпучего материала при растаривании мягкого контейнера при различных углах наклона подвижных створок,

- определение влияния положения контейнера относительно растарочного ножа на процесс растаривания,

- определение рациональных параметров растарочных ножей,

- определение влияния физико-механических свойств сыпучего материала на процесс растаривания,

- на основании результатов исследований получить данные для расчета и проектирования устройств для растаривания мягких контейнеров разового использования

Для изучения процесса выпуска трудносыпучего материала из полости мягкого контейнера при его растаривании был изготовлен лабораторный образец растарочного поддона предлагаемого устройства (рис 5) Установлено, что с увеличением угла наклона подвижных створок, как секундный расход, так и скорость истечения сыпучего материала нарастают (рис 6) Так, при

увеличении угла наклона створок с 40° до 75° расход мела вырос с 0,25 т/с до

2,65 т/с, диаммофоса - с 0,21 т/с до

3,00 т/с, соли - с 0,33 г/с до 4,42 т/с, карбамида - с 0,29 т/с до 3,68 т/с. Скорость истечения сыпучих материалов соответственно выросла: для мела - с 1,6 м/с до 5,82 м/с, для диаммофоса - с 1,7 м/с до 7,45 м/с, соли - с 1,85 м/с до 8,63 м/с, I I карбамида - 1,95 м/с до 10,70 м/с. я ч При этом для всех четырех видов I сыпучих тел наблюдалось резкое »ВРИрЯгТ^^ I увеличение расхода и скорости

выпуска при углах наклона створок,

J превосходящих 60...65°, что может быть объяснено гидравлическим Рис. 5. Лабораторный образец растарочного характером истечения материала.

поддона Исследования влияния

положения контейнера относительно растарочных ножей на скорость и усилие резания представлены в форме графических зависимостей (рис. 7). Очевидно,

0 40 45 50 55 60 65 70 75 град. 0 45 55 65 75 град.

Рис. 6. Зависимости секундного расхода и скорости истечения сыпучего материала от угла

наклона подвижных створок. Ц - мел; Ц - диаммофос; Ц - соль; - карбамид;------ теоретический расход

что усилие, затрачиваемое на резание оболочки мягкого контейнера уменьшается при выравнивании величин углов 50с , Зут и достигает

наименьших значении при

500=5^45°

о

г Я

> о,"

350 - 70

300 - 60

250 - 50

200 - 40

150- 30

100 - 20

50 - 10

\ \ / г

\ ----ч V

1 я у ч 1 V

\ У

О

90

15

30

60

45

45

60

30

75 60С, град

Т——-)

15 бут, град

где 50С , бут - углы, под которыми растарочный нож разрезает соответственно основные и уточные волокна ткани контейнера Для скорое 1 и резания наблюдается обратная картина, те ее увеличение при выравнивании рассматриваемых углов Результаты эксперимента объясняются тем, что малое значение одного из углов 5ос, 8ут означает

резание соответствующих волокон фактически вдоль оси их наибольшей крепости (благоприятное условие резания) и вместе с тем -резание оставшийся части волокон в перпендикулярном (те наихудшем) направлении В итоге суммарное усилие, затрачиваемое на разрезание волокон обоих типов, остается высоким

Минимальное количество неразрезанных волокон наблюдалось также при 5ос=5ут~45°

Зависимости определяющие усилие и скорость резания оболочки мягкого контейнера от угла наклона лезвия представлены на рис 8

Анализ результатов показывает, что усилия, затрачиваемые на резание мягкого контейнера с сыпучим материалом, непрерывно увеличиваются с увеличением угла наклона лезвия растарочного ножа к плоскости разрезаемого материала Так, например, при использовании растарочного ножа с углом заточки 30° при увеличении угла наклона лезвия с 15° до 90° усилие резания контейнера с мелом увеличилось с 45Н до 119Н, с диаммофосом - с 55Н до 128Н, с солью - с 78Н до 150Н Это объясняется увеличением с углом наклона лезвия угла его фактического заточки Вместе с тем, скорость резания уменьшилась соответственно для контейнера с мелом с 193 мм/с до 27 мм/с, диаммофосом - с 163 мм/с до 22 мм/с, солью - с 135 мм/с до 13 мм/с

Результаты эксперимента по определению влияния угла заточки растарочного ножа на усилие и скорость резания позволили сделать выводы

Рис 7 Зависимости усилия резания Р и скорости резания V от углов 5ос и &1Т при угле лезвия 30 град

- увеличение угла заточки лезвия при прочих равных условиях имеет следствием увеличение усилия резания При резании мягкого контейнера с диаммофосом плоским лезвием с углом наклона у=15° усилие составило: для 0К=ЗО° 55 Н, для 0К=45° 98 Н; для 0К=6О° 153 Н При использовании лезвия под углом у=45° были измерены усилия 95 Н для вк=30°, 150 Н для 0К=45°, 225 Н для 0К=6О°, а при у=75° - 121 Н, 180 Н и 263 Н соответственно

наклона плоского лезвия с углом заточки 30°

- мел, — — - диаммофос, — • • - соль, • • ......теоретическая линия

разрезания оболочки контейнера

- увеличение угла заточки плоского лезвия приводит к снижению скорости резания Например, при разрезании контейнера с солью ножом с углом наклона лезвия 15° скорость составила для 9К=30° 135 мм/с, для 9К=45° 76 мм/с, для 9К=60° 45 мм/с При у=45° скорость соответственно была равна 35 мм/с, 18 мм/с, 9 мм/с, а при у=75° - 23 мм/с, 9 мм/с и 3 мм/с

Сравнивая результаты эксперимента по резанию оболочки контейнера лезвием с серрейтерной заточкой с ранее полученными данными для плоских лезвий, необходимо отметить, что усилие резания контейнера лезвием с серрейтерной заточкой значительно выше, а скорость значительно ниже, чем для ножей с плоскими лезвиями Кроме того, процесс резания не происходит при расположении лезвия под углом 90° к горизонтали, что объясняется отсутствием в данном положении эффекта «пиления» ткани мягкого контейнера лезвием

Анализ результатов эксперимента по выявлению влияния влажности сыпучего материала в мягком контейнере на усилие и скорость его резания показывает, что при изменении влажности соли от 10% до 14,6% усилие резания уменьшается на 17 36%, для диаммофоса изменение составило 7 15% при увеличении влажности с 1,1% до 2,7% Скорость процесса разрезания контейнера с солью при увеличении влажности последней с 10% до 14,6% увеличилась на 43 71%; для контейнера с диаммофосом - на 29 .70% при увеличении влажности сыпучего материала с 1,1% до 2,7%

В целом, экспериментальные исследования выявили, что параметрами, оказывающими влияние на скорость и энергоемкость процесса резания, являются угол наклона лезвия к горизонтали, угол его заточки, профиль его режущей кромки, а также влажность сыпучего материала в контейнере Наиболее эффективными средствами регулирования энергоемкости процесса растаривания мягких контейнеров является изменение угла наклона лезвия растарочного ножа и угла его заточки, при этом режиму ресурсосбережения в наибольшей мере способствует использование плоского лезвия с углом заточки 30°, расположенного под малым (15 30°) углом к горизонтали Однако с позиций обеспечения стабильности процесса резания рациональными должны были приняты углы наклона лезвия 30 45°

Наиболее эффективными средствами достижения качества резания оболочки контейнера является позиционирование последнего относительно растарочных ножей, изменение угла наклона лезвия растарочного ножа и угла его заточки

В четвертой главе «Производственная проверка устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования и экономическое обоснование ее применения» представлены производственные испытания устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами, которые проводились на базе Учебно-опытного хозяйства Самарской Государственной сельскохозяйственной академии Устройство использовалось в прямоточной технологической линии внесения минеральных удобрений

В целом технологическая линия (рис 9) включает в себя склад мягких контейнеров 1, электротельфер 2, растарочный поддон 3, тележку растарочного

устройства 4,

промежуточный бункер 5 и разбрасыватель удобрений 6

Мягкий контейнер из склада

1 электротельфером

2 помещается в растарочный поддон 3, который далее тем же

электротельфер

опускается на тележку растарочного устройства 4 Происходит растаривание мягкого контейнера, сыпучий материал из которого поступает в промежуточный бункер 5 и далее - в разбрасыватель удобрений 6 В целях предотвращения подмокания удобрений при хранении их на открытой площадке и порчи контейнеров грызунами мягкие контейнеры первого яруса, а также неисправные контейнеры устанавливались непосредственно в растарочные поддоны

V

-ПЦ

' п п у п д 2

Рис 9 Технологическая схема переработки минеральных удобрений, загруженных в мягкие контейнеры

Проведенные хозяйственные испытания технологической линии с предлагаемым устройством показали следующие результаты

1. Производительность производственного образца устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами составила 10 12 конт/ч

2. Невыгруженный остаток удобрений не превышал 6 %

3 Процент невозвратимых потерь удобрений вследствие их просыпания на пол склада из поврежденных контейнеров не превышал 0,08%

Экономическое обоснование разработки устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами проводилось в сравнении с базовым вариантом - установкой Т4 По результатам сравнения, предлагаемое устройство для растаривания мягких контейнеров имеет улучшенные качественные и технико-экономические показатели и позволяет получить годовой экономический эффект при переработке 470т 381164,01 руб, в тч 68871,92 руб за счет сокращения невозвратимых потерь сыпучих материалов (в ценах III кв 2007 г)

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ современного развития транспортно-технологических систем поставок сыпучих сельскохозяйственных материалов в мягких контейнерах и их существующих конструкций позволяет сделать заключение о перспективности применения мягких контейнеров разового использования Использование контейнеров данного типа для перевозок трудносыпучих и слеживающихся материалов ставит задачу их быстрого и полного опорожнения при низкой энергоемкости процесса растаривания

2. С учетом выбранного направления и предъявленных требований разработано, изготовлено и испытано устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами (патент РФ №2248923)

3 Теоретические исследования процесса растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами позволили разработать параметрическую модель функционирования предлагаемого растарочного устройства, обосновать методику расчета истечения трудносыпучего материала из полости контейнера и получить аналитические выражения по определению начального угла наклона выгрузочной створки, координат ее мгновенного центра вращения, а также суммарного сопротивления движению створки, возникающего при разрезании оболочки мягкого контейнера

4 Экспериментальные исследования элементов предлагаемого устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования подтвердили теоретические предпосылки и позволили выявить

- скорость истечения и секундный расход сыпучего материала при различных углах наклона подвижных створок растарочного поддона составили соответственно для мела 1,6 5,82 м/с и 0,25 2,65 т/с, для диаммофоса -

1,7. 7,45 м/с и 0,21 3,00 т/с, для соли - 1,85 8,63 м/с и 0,33. 4,42 т/с, для карбамида - 1,95 10,70 м/с и 0,29 3,68 т/с

- усилие резания в зависимости от угла наклона лезвия и угла его заточки составило для контейнера с мелом кормовым 45 244 Н, контейнера с диаммофосом 55 273 Н, контейнера с солью 78 310 Н,

- рациональный угол наклона лезвия растарочного ножа должен выбираться в пределах 30 45°, рациональный угол заточки - не более 30°,

- средством достижения качества резания оболочки контейнера является позиционирование последнего относительно растарочных ножей, изменение угла наклона лезвия растарочного ножа и угла его заточки При этом оптимальным следует признать такое положение контейнера в растарочном поддоне, при котором резание волокон его оболочки происходит под углом, близким к 45°

5 Производственные испытания предлагаемого растарочного устройства доказали его работоспособность и качественное обеспечение процесса опорожнения мягкого контейнера разового использования при производительности до 12 конт/ч без дополнительных затрат энергии на побуждение сыпучего материала к истечению

6 Предлагаемое устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами по сравнению с установкой Т4 (базовый вариант) позволяет снизить размер невозвратимых потерь груза вследствие просыпания его на пол склада на 88%, повысить качество опорожнения мягкого контейнера (у базового варианта невыгруженный остаток сыпучего материала в контейнере составляет 10 11%, у предлагаемого устройства не более 6%), экономический эффект от внедрения одного устройства для растаривания мягких контейнеров составит 381164,01 руб в ценах III кв 2007 г, в тч 68871,92 руб за счет сокращения невозвратимых потерь сыпучего материала

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ

в изданиях, рекомендованных ВАК

1 Титаренко С Н Растаривание мягких контейнеров / Сельский механизатор -2007 - №9 -С 14

в материалах конференций, сборниках трудов, монографиях, патентах на изобретения

2 Титаренко С Н К вопросу истечения трудносыпучего груза из мягкого контейнера разового использования / Актуальные проблемы современной науки Труды 5-й Междунар конф молодых ученых и студентов - Самара Изд-во СамГТУ, 2004 -Ч 22 -с 63-66

3 Титаренко СН К вопросу растаривания мягких контейнеров разового использования с минеральными удобрениями / Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства Сборник материалов

Международной научно-практической конференции - Пенза РИО ПГСХА, 2005 -с. 188-192

4 Титаренко С Н Параметрическое моделирование устройства для растаривания мягких контейнеров / Актуальные проблемы современной науки Труды 5-й Междунар конф молодых ученых и студентов - Самара Изд-во СамГТУ, 2004 - Ч 22 - с 66-68

5 Титаренко С Н Совершенствование контейнеризации перевозок сыпучих грузов с использованием мягких контейнеров / Актуальные проблемы современной науки Труды 4-й Междунар конф молодых ученых и студентов - Самара Изд-во СамГТУ, 2003 -Ч 18-20 - с 109-112

6 Титаренко С Н, Кононов И И Обоснование параметров конструкции устройства для разгрузки мягких контейнеров // Известия Самарского научного центра РАН - Самара, 2006 - Спец выпуск Транспортно-технологические системы - С 47-51

7 Титаренко С Н, Кононов И И Разработка модели разгрузки мягкого контейнера // Известия Самарского научного центра РАН - Самара, 2006 -Спец выпуск Транспортно-технологические системы - С 57-62

8 Титаренко С Н, Третьяков Г М, Горюшинский И В , Кононов И И, Петрушкин НВ Организация эффективной разгрузки емкостей и кузовов транспортных средств для сыпучих грузов- Монография - Самара СНЦ РАН, 2005 - 141 с

9 Патент № 2248923 РФ МПК 7 В65В69/00 Титаренко С Н, Горюшинский ИВ (РФ) Устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами Заявлено 18 04 2003, Опубл 27 03 2005, Бюл №9

Подписано к печати 12 04 08 г Формат 60x84 Объем 1 п л Тираж 100 экз Заказ № 3 443092 г Самара, Кротовский переулок, 38 ОАО «Промжелдортранс»

Отдел ПР

ВВЕДЕНИЕ.*

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ СЫПУЧИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ.

1.1. Использование мягких контейнеров для перевозок сельскохозяйственных материалов.

1.2. Анализ и классификация мягких контейнеров.^

1.3. Анализ транспортно-технологической системы доставки сыпучих материалов в мягких контейнерах.

1.4. Анализ способов растаривания мягких контейнеров и конструкций растарочных устройств.

1.5. Обзор научных исследований.

1.6. Выводы по 1 главе, цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ТРУДНОСЫПУЧИМИ МАТЕРИАЛАМИ.

2.1. Анализ технологического процесса растаривания мягких контейнеров разового использования.

2.2. Конструктивно-технологическая схема устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами.6~

2.3. Параметрическая модель устройства для растаривания мягких контейнеров.

2.4. Разработка теоретических основ растаривания мягкого контейнера

2.4.1. Расчет эффективной площади и гидравлического радиуса выпускного отверстия.

2.4.2. Расчет параметров нормального истечения (скорости истечения, секундного расхода, времени опорожнения, общего расхода).^

2.4.3. Расчет параметров гидравлического истечения (скорости истечения, секундного расхода, времени опорожнения, общего расхода).^

2.5. Обоснование необходимого условия функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров.^

2.5.1. Определение величины начального угла наклона подвижной створки.

2.5.2. Определение суммарной силы сопротивления движению подвижной створки, возникающая при разрезании контейнера и рыхлении сыпучего материала в нем.^

2.5.3. Определение координат мгновенного центра вращения подвижной створки.

2.6. Построение основных теоретических зависимостей.^

Выводы по 2 главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ТРУДНОСЫПУЧИМИ МАТЕРИАЛАМИ.^

3.1. Программа экспериментальных исследований. .М

3.2. Общая методика экспериментальных исследований.^-f

3.3. Описание экспериментальных установок.^

3.4. Методика проведения опытов.

3.4.1. Методика определения секундного расхода сыпучего материала и скорости его истечения при различных углах наклона подвижных створок.

3.4.2. Методика определения влияния направления движения растарочного ножа на усилие и скорость резания.

3.4.3. Методика определения влияния угла наклона лезвия на усилие резания.$$

3.4.4. Методика определения влияния угла наклона лезвия на скорость резания.

3.4.5. Методика определения влияния угла заточки лезвия на усилие и скорость резания оболочки мягкого контейнера.№

3.4.6. Методика определения влияния профиля режущей кромки лезвия на усилие и скорость резания оболочки мягкого контейнера.

3.4.7. Методика определения влияния влажности сыпучего материала в мягком контейнере на усилие и скорость его растаривания.

3.5. Результаты и анализ экспериментальных исследований.^^

3.5.1. Влияние угла наклона подвижных створок на секундный расход и скорость истечения сыпучего материала.^^

3.5.2. Влияние направления движения растарочного ножа на усилие и скорость резания.^^

3.5.3. Влияние угла наклона лезвия растарочного ножа на усилие резания.

3.5.4. Влияние угла наклона лезвия растарочного ножа на скорость резания. ./S

3.5.5. Влияние угла заточки лезвия растарочного ножа на усилие и скорость резания.

3.5.6. Влияния профиля режущей кромки лезвия на усилие и скорость резания.^^

3.5.7. Влияние влажности сыпучего материала в мягком контейнере на усилие и скорость его резания.

Выводы по 3 главе.

4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЕГО

ПРИМЕНЕНИЯ.

4.1. Хозяйственные испытания устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования.

4.2. Экономическая оценка результатов испытаний.^

Г

За последнее десятилетие доля фермерских хозяйств в структуре продукции сельскохозяйственного производства России выросла с 1,9% в 1995г. до 5,9% в 2004г. и продолжает постоянно увеличиваться. Важность дальнейшего развития данной формы хозяйствования для стабилизации положения в агропромышленном комплексе страны в целом не вызывает особых возражений. Это еще раз подчеркивается тем фактом, что стимулирование развития малых форм хозяйствования определено в качестве одного из направлений приоритетного национального проекта «Развитие АПК» [62, 66, 80].

В свою очередь, потребности развития фермерского хозяйствования определяет необходимость повышения эффективности машинно-технологического обеспечения в сфере комбикормового производства, химизации сельского хозяйства и применения минеральных удобрений. Это неразрывно связано с решением научно-технических задач, направленных на изыскание и разработку энерго-, ресурсосберегающих технологий переработки сельскохозяйственных материалов, обеспечивающих снижение их потерь, затрат на доставку и хранение, грузопереработку и подготовку к использованию, а также ликвидацию тяжелого ручного труда в процессе производства погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ [50, 90].

Приходится констатировать, что в настоящее время уровень проработки данных вопросов явно недостаточен, что повлекло за собой необходимость включения технологий экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья в перечень критических технологий Российской Федерации, утвержденный Президентом РФ 21 мая 2006г. [9, 80, 90].

В условиях ограниченных инвестиций в материально-техническую базу АПК наиболее реальным и перспективным направлением решения поставленных задач является введение в хозяйственный оборот прогрессивных процессов грузообработки сыпучих сельскохозяйственных материалов (минеральных удобрений, комбикормов и их компонентов) на базе применения мягких специализированных контейнеров.

Зародившись еще в конце 60-х годов XX века, данный способ транспортировки получил новый толчок к развитию в первой половине 80-х, когда были основаны крупнейшие ныне фирмы - производители мягких контейнеров. К этому же времени относятся и образования международных объединений производителей контейнеров - Европейской (EFIBCA, 1983) и Американской Ассоциаций (FIBCA, 1983). Мировой опыт свидетельствует, что применение мягких контейнеров способно дать значительный эффект. В частности, они улучшают условия промежуточного и долговременного хранения сыпучих материалов. Их использование сокращает складские площади и обеспечивает повышение полезного объема складов у всех участников перевозочного процесса, экономит капитальные вложения в строительство крытых складских объектов, снижает уровень потерь транспортируемых материалов [96].

Некоторыми исследователями отмечается наличие ряда причин, препятствующих распространению данного вида поставок в России, и способных снизить эффективность их применения. В первую очередь, к числу таковых следует отнести нерешенность проблемы растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими сельскохозяйственными материалами. В настоящее время процесс опорожнения такого рода контейнеров сопряжен с дополнительными финансовыми затратами на покупку дорогостоящего растарочного оборудования, дополнительными энергозатратами на восстановление сыпучести слежавшегося в контейнере материала, зачастую - с применением ручного труда. До сих пор остаются не до конца решенными вопросы невозвратимых потерь сыпучих материалов из мягких контейнеров в случае их порывов и порезов при хранении на открытых площадках сельскохозяйственных предприятий, а также проблемы загрязнения окружающей среды, возникающей при этом.

В конструкции всех ранее разработанных растарочных устройств заложено решение в той или иной мере только одной непосредственной задачи — выпуск сыпучего материала из полости мягкого контейнера, и практически не затрагиваются вопросы энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности.

Таким образом, сохраняется потребность в разработке энерго- и ресурсосберегающего оборудования для растаривания мягких контейнеров с сыпучими материалами, в том числе, с трудносыпучими.

Цель работы. Повышение качества и обеспечение ресурсосбережения процесса растаривания мягких контейнеров разового использования с сельскохозяйственными материалами.

Объект исследований. Процесс растаривания мягких контейнеров разового использования и устройство для его реализации.

Предмет исследований. Закономерности влияния основных конструктивных параметров растарочного устройства на процесс растаривания мягких контейнеров разового использования с сыпучими материалами.

Методика исследований. В теоретических исследованиях применялись законы и методы математики и механики. Постановка экспериментальных исследований и производственных испытаний проводилась в соответствии с действующими ГОСТами и предложенными частными методиками.

Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, положительными результатами производственных испытаний разработанных технических средств, их эффективным использованием во внутрипроизводственных транспортно-технологических системах.

Научную новизну составляют:

- параметрическая модель функционирования устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами;

- теоретические основы истечения сыпучего материала из полости мягкого контейнера;

- аналитическое выражение для определения суммарного сопротивления, возникающего при разрезании контейнера и рыхлении груза в нем;

Практическую ценность представляют:

- конструкция устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами;

- экспериментальное подтверждение основных теоретических положений диссертации;

- результаты производственных испытаний предлагаемого растарочного устройства.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры "Управление грузовой и коммерческой работой" Самарской государственной академии путей сообщения. Производственные испытания растарочное устройство проходило на базе ФГУП «Учебно-опытное хозяйство Самарской Государственной сельскохозяйственной академии» (п. Кинельский Самарской обл.). Обработка исследований проводилась статистическими методами с использованием ПЭВМ.

Апробация. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены: на 4-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара) в 2003 г.; на 5-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара) в 2004 г.; на международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пензенская ГСХА) в 2005 г.; на заседании кафедры «Управление грузовой и коммерческой работой» СамГАПС (г. Самара) в 2006 г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в виде 1 монографии, 7 статей. Общий объем публикаций составляет 2,89 п. л. Новизна конструкции устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами подтверждена патентом Российской Федерации № 2248923.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов и приложений.

Общие выводы

1. Анализ современного развития транспортно-технологических систем поставок сыпучих сельскохозяйственных материалов в мягких контейнерах и их существующих конструкций позволяет сделать заключение о перспективности применения мягких контейнеров разового использования. Использование контейнеров данного типа для перевозок трудносыпучих и слеживающихся материалов ставит задачу их быстрого и полного опорожнения при низкой энергоемкости процесса растаривания.

2. С учетом выбранного направления и предъявленных требований разработано, изготовлено и испытано устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами (патент РФ № 2248923).

3. Теоретические исследования процесса растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами позволили разработать параметрическую модель функционирования предлагаемого растарочного устройства, обосновать методику расчета истечения трудносыпучего материала из полости контейнера и получить аналитические выражения по определению начального угла наклона выгрузочной створки, координат ее мгновенного центра вращения, а также суммарного сопротивления движению створки, возникающего при разрезании оболочки мягкого контейнера.

4. Экспериментальные исследования элементов предлагаемого устройства для растаривания мягких контейнеров разового использования подтвердили теоретические предпосылки и позволили выявить: -скорость истечения и секундный расход сыпучего материала при различных углах наклона подвижных створок растарочного поддона составили соответственно для мела 1,6.5,82 м/с и 0,25.2,65 т/с, для диаммофоса- 1,7.7,45 м/с и 0,21.3,00 т/с, для соли — 1,85.8,63 м/с и 0,33.4,42 т/с; для карбамида - 1,95. 10,70 м/с и 0,29.3,68 т/с.

-усилие резания в зависимости от угла наклона лезвия и угла его заострения составило для контейнера с мелом кормовым 45.244 Н, контейнера с диаммофосом 55.273 Н, контейнера с солью 78.310 Н; -рациональный угол наклона лезвия растарочного ножа должен выбираться в пределах 30.45°, рациональный угол заострения — не более 30°;

-средством достижения качества резания оболочки контейнера является позиционирование последнего относительно растарочных ножей, изменение угла наклона лезвия растарочного ножа и угла его заострения. При этом оптимальным следует признать такое положение контейнера в растарочном поддоне, при котором резание волокон его оболочки происходит под углом, близким к 45°.

5. Производственные испытания предлагаемого растарочного устройства доказали его работоспособность и качественное обеспечение процесса опорожнения мягкого контейнера разового использования при производительности до 12 конт./ч без дополнительных затрат энергии на побуждение сыпучего материала к истечению.

6. Предлагаемое устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами по сравнению с установкой Т4 (базовый вариант) позволяет снизить размер невозвратимых потерь груза вследствие просыпания его на пол склада на 88%, повысить качество опорожнения мягкого контейнера (у базового варианта невыгруженный остаток сыпучего материала в контейнере составляет 10. 11%, у предлагаемого устройства не более 6%), экономический эффект от внедрения одного устройства для растаривания мягких контейнеров составит 381164,01 руб. в ценах III кв. 2007 г., в т.ч. 68871,92 руб. за счет сокращения невозвратимых потерь сыпучего материала.

1. А.с. № 1225803 СССР МКИ В65В69/00. Бубнов И.П., Стаханов Г.А. (СССР). Устройство для растаривания мягких контейнеров. Заявлено 20.08.84; Опубл. 23.04.86, Бюл.№15.

2. А.с. № 1306844 СССР МКИ B65D88/64. Маторин А.С., Соколов B.C., Шеменев В.Г., Лебедкин Ю.М., Шахматов Д.С., Хрущев Г.Н., Павлютенков В.М. (СССР). Универсальный контейнер. Заявлено 7.08.85; Опубл. 30.04.87, Бюл.№16.

3. А.с. № 1386524 СССР МКИ В65В69/00. Языкбаев Е.С., Абуов Е.К., Тю М.Е. (СССР). Устройство для растаривания мягких контейнеров. Заявлено 16.06.86; Опубл. 07.04.88, Бюл.№13.

4. А.с. № 1446036 СССР МКИ В65В69/00. Чайковский А.И., Магала С.В., Ефремов Э.И. (СССР). Устройство для растаривания мягких контейнеров. Заявлено 23.12.86; Опубл. 23.12.88, Бюл.№47.

5. А.с. № 1518210 СССР МКИ В65В69/00. Бубнов И.П., Бубнова Л.Д. (СССР). Устройство для растаривания мягких контейнеров. Заявлено 16.10.87; Опубл. 30.10.89, Бюл.№40.

6. А.с. № 1528691 СССР МКИ В65В69/00. Вадмалин А.Э., Панчишин В.Я., Дорофеев В.А., Белов В.И., Кретов Ю.И. (СССР). Устройство для растаривания мягких контейнеров с сыпучим материалом. Заявлено 13.07.87; Опубл. 15.12.89, Бюл.№46.

7. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. Справочное издание.- М.: Финансы и статистика, 1985. 487 с.

8. Алексеева Ю. Минеральные удобрения: в чем везти? / РЖД-Партнер. -2006. -№8.-С.62-63.

9. Алферов К.В. Бункеры, затворы, питатели. -М.: Машгиз, 1964. — 178 с.

10. П.Амирханов Д.Р. Исследование процесса резания трикотажа: Автореф.канд. техн. наук. Москва, 1968. - 25 с.

11. Артюшин А.А. Повышение качества функционирования технических систем хранения и приготовления кормов на животноводческих предприятиях: Дис. д-ра. техн. наук. М., 1989. - 554 с.

12. Ахумов А.В. Справочник нормировщика. Л.: Машиностроение, 1986. — 458 с.

13. Базюк Г.П. Резание и режущий инструмент в швейном производстве. -М.: «Легкая индустрия», 1980. 192 с.

14. Бареян А.Г. Особенности резания лезвием и анализ силового воздействий на контакте лезвий // Вестник СевКавГТУ. Сер. «Естественнонаучная». — 2003.-№1,-С. 27-30.

15. Бестарное хранение муки, отрубей и комбикормов / Л.В. Башкина, П.Д. Буренин, Б.А. Краюшкин, Г.М. Румянцев М.: Колос, 1974. - 223 с.

16. Богомягких В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов. -Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1973. — 150 с.

17. Бочаров В.В. Механизация погрузочно-разгрузочных работ с минеральными удобрениями, поступающими в мягких контейнерах / Химия в сельском хозяйстве. — 1994. №4. - С. 31.

18. Вайнсон А.А. Подъемно транспортные машины. -., Машгиз., 1964, -320 с.

19. Васильев М. Правильный выбор тары решение многих проблем / Логинфо. - 2001. - №5-6.

20. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных., М.: Колос, 1982. -231с.

21. Ведищев С.М. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров бункерного раздатчика кормов для свиней: Автореф. канд. техн. наук Саратов, 1996. — 16 с.

22. Горюшинский И.В. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров бункерного устройства с побудителем скребкового типа для выпуска комбикорма и его компонентов: Дис. к-та техн. наук. Саратов, 1997.-121 с.

23. Горюшинский И.В. Технологические системы обеспечения сырьем комбикормовых и животноводческих предприятий: Дис. док. техн. наук. -Самара, 2005.-290 с.

24. Горячкин В.П. Теория соломорезки и силосорезки // Собр. соч. М.: Сельхозиздат, 1940. - Т. 5. - 384 с.

25. ГОСТ 20231-83. Контейнеры грузовые. Термины и определения. Введ. 01.01.84 г. -М.: Изд-во стандартов, 1983. - 10 с.

26. ГОСТ 26996-85. Полипропилен и сополимеры пропилена. Введ. 01.01.88. -М.: Изд-во стандартов, 1987. 7 с.

27. Гячев JI.B. Основы механики сыпучих тел: Курс лекций. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1977. - 31 с.

28. Даурский А.Н., Мачихин Ю.А. Резание пищевых материалов: Теория процесса, машины, интенсификация. — М.: Пищевая промышленность, 1980.-240с.

29. Денисов В.В. Совершенствование складирования и выпуска из бункеров сводообразующих компонентов комбикорма: Дис. к-та техн. наук. — Оренбург, 2001.- 130 с.

30. Дженике Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов. М.: Мир, 1968.-164 с.

31. Догановский М.Г. и др. Контейнерный способ доставки и хранения минеральных удобрений. — М.: Россельхозиздат, 1985. — 61 с.

32. Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах / И.В. Горюшинский, И.И. Кононов, В.В. Денисов, Е.В. Горюшинская, Н.В. Петрушкин: Учебное пособие. Самара: СамГАПС, 2003. — 232 с.

33. Жарикова J1.A. Экономическая эффективность инженерного решения. Методические указания. — Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1994. — 24 с.

34. Же литовский В. А. Элементы теории почвообрабатывающих машин имеханической технологии сельскохозяйственных материалов. — Тбилиси: изд-во Груз. с.-х. ин-та, 1960. 120 с.

35. Зенков P.JI. и др. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. -430 с.

36. Зенков P.JI. Механика насыпных грузов (Основания расчета погрузочно-разгрузочных и транспортных устройств). — М.: Машиностроение, 1964. — 251с.

37. Зенков Р.Д., Гриневич Г.П., Исаев B.C. Бункерные устройства. М.: Машиностроение, 1977.-223 с.

38. Злобин В.Ф. Исследование процесса выдачи кормов свиньям раздатчиком с вертикальным цилиндрическим бункером: Дис. канд. техн. наук. — Саратов, 1980.- 124 с.

39. Зуев Ф.Г. и др. Подъемно транспортные машины зерно-перерабатывающих предприятий. М., Агропромиздат. 1985.,-320 с.

40. Исследование процессов загрузки, хранения и истечения из силосов трудносыпучих ингредиентов: Отчет по теме: ВНИИКП, Воронеж, 1969. 108 с.

41. Капустин И.И. Резание и режущий инструмент в кожевенно-обувном производстве. — М.: Гизлегпром, 1950. — 172 с.

42. Квапил Р. Движение сыпучих материалов в бункерах. М.: Государственное научно — техническое издательство литературы по горному делу, 1961. - 80с.

43. Клятис Л.М., Ермолова Л.И. Тенденции в развитии механизации применения мягких контейнеров в сельском хозяйстве. Обзорная информация. М: ВНИИТЭИСХ, 1985. -40 с.

44. Колташов Н.А. Исследование и разработка механизации технологии применения минеральных удобрений с использованием мягких контейнеров: Дис. к-татехн. наук. — Ленинград-Пушкин, 1979 г.

45. Кононов И.И. Совершенствование процесса функционирования бункерных хранилищ транспортно-складских комплексов для сыпучихгрузов (на примере компонентов комбикорма): Дис. . к-та техн. наук. -Саратов, 2002.-142 с.

46. Кононов И.И., Титаренко С.Н. Обоснование параметров конструкции устройства для разгрузки мягких контейнеров // Известия Самарского научного центра РАН. Самара, 2006. - Спец. выпуск: Транспортно-технологические системы. - С.47-51.

47. Кононов И.И., Титаренко С.Н. Разработка модели разгрузки мягкого контейнера // Известия Самарского научного центра РАН. Самара, 2006. - Спец. выпуск: Транспортно-технологические системы. - С.57-62.

48. Контейнеры мягкие специализированные: Каталог. Черкассы, 1980. — 11 с.

49. Концепция-прогноз развития животноводства России до 2010 года. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. - 136 с.

50. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. — М.: Наука, 1978. — 832 с.

51. Кочанова И.И. Исследование производительности истечения сельскохозяйственных сыпучих материалов из бункеров: Дис. канд. техн. наук. Саратов, 1966. - 180 с.

52. Кулаковский И.В. и др. Машины и оборудование для приготовления кормов: Справочник: Ч. 1. -М.: Россельхозиздат, 1987. 285 с.

53. Линия загрузки: Проспект ООО «Техпак». Ярославль, 2001. - 2 с.

54. Майзель М.М., Архипов Н.П., Карпачев П.С., Плевако Н.А. Основные процессы, машины и аппараты легкой промышленности / Под общ. Редакцией М.М. Майзеля. — М.: Изд-во научно-технической литературы РСФСР, 1961.-350 с.

55. Макнаб К., Фаулер У. Современный бой: Оружие и тактика / Пер. с английского Ю.А. Плотникова. М.: Изд-во «Эксмо», 2001. - 256 с.

56. Машиностроение: Энциклопедический справочник: В 15 т. Т.4: Материалы машиностроения. М.: Машгиз, 1947. - 428 с.

57. Машины непрерывного транспорта / Под ред. В.И. Плавинского. М.: Машиностроение, 1969. - 720 с.

58. Мельников С.В., Алешин В.Р., Рощин ГГ.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, 1980. - 168 с.

59. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники М.: МСХ. 1998 - 220с.

60. Методические указания по определению оптовых цен на новую продукцию производственно-технического назначения М.: Госкомцен СССР, 1981- Зс.

61. Направления, основные мероприятия и параметры приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса»: Утверждены президиумом Совета при Президенте РФ по реализации приоритетных национальных проектов, 21 декабря 2005 г.

62. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики. М.: «Высшая школа», 1990-607 с.

63. Новиков Г.И. Исследование процесса резания корнеплодов // Труды ВНИИ механизации сельского хозяйства. Москва, 1952. — С. 1-26.

64. О составе затрат и единых нормах амортизационных отчислений. — М.: Финансы и статистика, 1994. 224 с.660 текущей ситуации в агропромышленном комплексе Российской Федерации // Информационный портал МСХ РФ 13.01.2007.

65. Патент № 2039685 РФ МПК 6 В65В69/00 Марушин Г.Ф. (РФ) Устройство для разгрузки сыпучих материалов из мягких контейнеров. Заявлено 27.10.92; Опубл. 20.07.95.

66. Патент № 2132296 РФ МПК 6 B65D88/22, B65D33/02, B65D33/14 Ахундов Э.А., Батищев И.А., Зубрилин В.И., Павлов Д.И. (РФ) Мягкий контейнер для транспортировки и хранения грузов. Заявлено 27.11.98; Опубл. 27.06.99, Бюл №13.

67. Патент № 2199478 РФ МПК 7 B65D88/16 B65D30/06 Рычков В.А., Катаев А.А. (РФ) Мягкий контейнер. Заявлено 09.06.2000; Опубл. 27.02.2003, Бюл №7.

68. Патент № 2248923 РФ МПК 7 В65В69/00 Горюшинский И.В., Титаренко С.Н. (РФ) Устройство для растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими материалами. Заявлено 18.04.2003; Опубл. 27.03.2005, Бюл №9.

69. Патент № 2276052 РФ МПК 7 B65D88/16 Рычков В.А., Татарников А.В. (РФ) Мягкий контейнер. Заявлено 27.09.2004; Опубл. 10.05.2006, Бюл №13.

70. Пашков А.К., Полярин Ю.Н. Пакетирование и перевозка тарно-штучных грузов. М.: Транспорт, 2000. - 254 с.

71. Пашков А.К., Полярин Ю.Н. Складское хозяйство и складские работы. -М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 366 с.

72. Пладис Ф.А. и др. Контейнеры: Справочник. М.: Машиностроение, 1981.-192 с.

73. Разработка технологического процесса приема, хранения и подачи на переработку соли и мела на основе использования существуцющих специальных контейнеров: Отчет о НИР заключ./ Рук. JI.A. Шадурко, №5601768.-Воронеж: ВНИИКП, 1976. 142 с.

74. Раицкий. К. А. Экономика предприятия. — М., 1999. — 697с.

75. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. — 311 с.

76. Российский статистический ежегодник. 2005: Статистический сборник. — М.: Росстат, 2006. 819 с.

77. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов экспериментов. М.: Наука, 1971.-71с.

78. Рычков В.А. Переработка минеральных удобрений с использованием мягких контейнеров / Информационный бюллетень Минсельхоза РФ. -1999.-№9-10.-с. 57-59.

79. Рычков В.А. Технология и средства механизации погрузочно-разгрузочных работ в складах минеральных удобрений АПК: Автореф. д-ра. техн. наук. Рязань, 2001. - 49 с.

80. Сидяков В.А. Модернизация промышленного железнодорожного транспорта / Железнодорожный транспорт. — 2003. — №2. — с. 37-42.

81. Соколов В.Н., Татарчук И.Р., Литвин Е.В., Костылева В.В. Исследование процесса раскроя материалов / Автоматизация и современные технологии. -2003.- № 1. С. 3-11.

82. Специальные контейнеры и поддоны: В 2 ч. Ч. I (17-5-23). — М.: Нииинформтяжмаш, 1973. 87 с.

83. Спиридонов А.А., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технических процессов: Учебное пособие. -Свердловск: изд. УПИ, 1975. 97с.

84. Супрун И.П. Персона недели / Интервью вел А.Г.Петров // Информационный портал RCC.RU 2003.

85. Тара, упаковка, транспортирование грузов. Терминология: Справочное пособие. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 146 с.

86. Татарников А.В. Совершенствование пакетно-контейнерных технологий и технических средств грузообработки минеральных удобрений на предприятиях АПК: Автореф. канд. техн. наук. — Рязань, 2006. 25 с.

87. Титаренко С.Н. К вопросу истечения трудносыпучего груза из мягкого контейнера разового использования / Актуальные проблемы современной науки: Труды 5-й Междунар. конф. молодых ученых и студентов. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2004. Ч. 22. - с. 63-66.

88. Титаренко С.Н. Параметрическое моделирование устройства для растаривания мягких контейнеров / Актуальные проблемы современной науки: Труды 5-й Междунар. конф. молодых ученых и студентов. — Самара: Изд-во СамГТУ, 2004. Ч. 22. - с. 66-68.

89. Титаренко С.Н. Растаривание мягких контейнеров / Сельский механизатор. 2007. - №9. - С. 14.

90. Третьяков Г.М. и др. Транспортные средства для доставки сыпучих грузов. М.: Маршрут, 2004. - 296 с.

91. Третьяков Г.М., Горюшинский B.C., Горюшинский ИВ. Контейнерно-транспортные системы в агропромышленном комплексе. М.: Колос-пресс, 2002. - 224 с.

92. Третьяков Г.М., Горюшинский B.C., Ковтунов А.В., Горюшинский И.В. Контейнерно-транспортные системы для насыпных грузов. М.: Маршрут, 2003. - 323 с.

93. Третьяков Г.М., Горюшинский И.В., Кононов И.И., Петрушкин Н.В., Титаренко С.Н. Организация эффективной разгрузки емкостей и кузовов транспортных средств для сыпучих грузов: Монография. Самара: СНЦ РАН, 2005.-141 с.

94. ТУ 6-52-35-92. Вкладыши полиэтиленовые типа ВК для мягких специализированных контейнеров. — Введ. 01.01.93.

95. ТУ 2297-068-00209728-97. Контейнеры мягкие специализированные для сыпучих продуктов из капронового полотна. Введ. 01.05.97.

96. ТУ 2297-076-00209728-99. Контейнеры мягкие специализированные для сыпучих продуктов из полипропиленовой рукавной ткани. — Введ. 01.11.99.

97. ТУ 2297-081-00209728-99. Контейнеры мягкие специализированные четырехстропные для сыпучих продуктов из полипропиленовой рукавной ткани. Введ. 01.11.99.

98. ТУ 2297-083-00209728-98. Контейнеры мягкие специализированные для сыпучих продуктов из капроновой ткани. Введ. 01.01.99.

99. ТУ 2297-094-00209728-99. Контейнеры мягкие специализированные для сыпучих продуктов из полипропиленовой рукавной ткани. — Введ. 01.11.99.

100. ТУ 6-12-174-91. Ткань вискозная техническая для мягких контейнеров. -Введ. 01.02.92.

101. ТУ 6-13-5763356-74-89. Ткань техническая для мягких специализированных контейнеров. Введ. 10.01.90.

102. ТУ 6-52-05-89. Материалы резинотекстильные для мягких специализированных контейнеров. — Введ. 01.01.90.

103. УЗМК-4: Проспект ООО «Техпак». Ярославль, 2001. - 2 с.

104. Установка для разгрузки мягких контейнеров. Информационное сообщение № 04-104-00. М.: Росинформресурс, 2000. - 3 с.

105. Федеральный Закон №74-ФЗ «О крестьянском (фермерском) хозяйстве» / Принят Государственной Думой 23.05.2003. / Российская Газета.-2003.-№115.

106. Хромеенков В.М. Исследование процесса резания сухарных плит в производстве сдобных сухарей: Автореф. канд. техн. наук. Москва, 1970. -24 с.

107. Шилкин В.И. Технологии, технологические комплексы и технические средства для погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ в АПК: Дис. д-ра техн. наук. — Рязань, 1999. — 69 с.

108. Экономика предприятия / Под ред. проф. В.Я. Горфинкеля, проф. В.А. Швандевра. М.: "Банки и биржи" Изд.объед. "ЮНИТИ", 1998. - 742с.

109. A definitive guide to dust free, safe and controllable. Bulk Bag discharging. -Clitheroe, 2003.-p. 12.

110. Brad Eisenbarth. Bulk bag liners: Types, materials and selection tips / Powder and Bulk Engineering. 2000. - №5. - p. 23-29.

111. C. Podevyn. Bulk bag unloading: Control and safety basics / Powder Bulk Engineering International. 2001. - №3. - p. 51-55.

112. Discharging bulk bags (250-200 kg FIBCs). A Practical Guide to Dust Containment and Static Control. Spiroflow Ltd, 2003. - p. 12.

113. E. Wurr. Electrostatic Charge Dissipation of FIBCs. Permanent and Reliable / Powder handling and processing. 1992. - Vol. 4, N. 1. - p. 35-37.

114. EFIBCA Standards. Specifications for Flexible Intermediate Bulk Containers designed to be lifted from above by integral or detachable devices. -European Flexible Intermediate Bulk Container Association, 1985. p. 23.

115. Flexible Intermediate Bulk Containers (FIBCs). Strong, Economical and Designed to fit your needs. Macon (USA), 1998. - p. 7.

116. G. Luttgens, S. Luttgens, E. Jordan. Improving Electrostatic Safety of FIBCs / Bulk solids handling. 2001. - Vol. 21, N. 2. - p. 253-255.

117. ISO 21848. Specifications for flexible intermediate bulk containers (FIBCs) for non-dangerous goods. International Organization for Standartization, 2002.-p. 32.

118. System Eclipse. System Big Bag. System Voyage. System Flexitank: Проспекты фирмы Structure-Flex Ltd. Norfolk, 2002.1. Ш€ШШ€Ш,АЖ ФВДИР ДЩЖШй й ж Й й й Й Й Й Й Й Й й й Й Й й й Й й Й й й й Й Й Й Й Й Й Й Й Й й й Й Й й й й Й й й йна изобретение2248923

119. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТАРИВАНИЯ МЯГКИХ КОНТЕЙНЕРОВ РАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ТРУДНОСЫПУЧИМИ МАТЕРИАЛАМИ1. ЙЙЙЙЙЙй Й й й й й Й Й Й Й Й Й Й Й Й Й Й й й й

120. Патентообладатель(ли): Самарская государственная академия путей сообщения (СамГАПС) (RU)

121. Автор(ы): Горюшинский Игорь Владимирович (RU), Титаренко Сергей Николаевич (RU)1. Заявка №2003111142

122. Приоритет изобретения 18 апреля 2003 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 марта 2005 г.

123. Срок действия патента истекает 18 апреля 2023 г.

124. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. Б.П. Симоновй Й Й Й Й Й Й Й Й Й. Й Й Йй й й й Й й й

125. ЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙЙ

126. РАСЧЕТ УСЛОВИЯ РАВНОВЕНИЯ ПОДВИЖНОЙ СТВОРКИ (с применением компьютерной программы математических расчетов1. Maple 7.00)restart;

127. Запишем каждое из уравнений системы (2.53) отдельно:

128. А1:=Fl*sin (chi) +F2*sin (chi) -PK*sin (chi) +fMK*Nc-Fp=0 ;

129. A1 F1 sin(x) + F2 sin(x) Рк sin(x) + /мк Nc-Fp = 0

130. A2:=Fl*cos(chi)+F2*cos(chi)-Pk*cos(chi)+Nc=0;

131. A2 :=F1 cos(x) + F2 cos(x) Рк cos(x) + Nc = 0

132. A3 :=F2*lin*cos (chi)+Nc*11-P* (ll-hK*tan (chi) ) *cos (chi) -fMK*Nc*hK+Fp* hp=0;

133. A3 := F2 lui cos(x) + Nc 11 P (11 - Ик tan(x)) cos(x) - /мк Nc Ы + Fp hp = 01. Решим систему (2.53):solve({A1,A2,A3},{Fl,F2,Nc});3 2 3

134. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СКОРОСТИ ИСТЕЧЕНИЯ И СЕКУНДНОГО РАСХОДА СЫПУЧЕГО1. МАТЕРИАЛА