автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров ленточноговодоподъемника для поения животных в пастбищных условиях

< : - /-•лплтгчогм/члч глг'К/п лог-тсрицс «■.»

га

С':-

с-,;

АГР011! ШЕНЕРНШ УН'ЛБЕРСИТРТ

Н-й П£)383Х рЦКОПЯСИ

Гумаров Гали Сагингаяиевич

УДК 621668 (088.8);636.084.3

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛЕНТОЧНОГО ВОДОПОДЪЕМНИКА ДЛЯ ПОЕНИЯ ЖИВОТНЫХ В ПАСТБИЩНЫХ УСЛОВИЯХ.

Специальность 05.20.01 - Мехэнизгцил сельскохозяйственного лцоизеодс гей

X

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степен-и кандидата техннчгоию: наук

Саратов - 1335

Работа выполнена на кафедре ' 'Механизация производства и переработки продукции животноводства "Саратовского Государственного агроинженерного университета

Научные руководители - Заслуженный деятель науки и техник

Росс^екс>и Федерации. академик АА1 доктор технических наук професо: В,ГКоба.

- кандидат технических наук, доцен А.К. Свириденко,

Официальные оппоненты- Академик Российской Академии вод»

хозяйственных наук, доктор техни1-ских наук, профессор Я И. Высоцю

- кандидат технических наук, доце Рамазаном Л.И,

Ведущее греприятие - Научно-производственное объединен

"Элита Поволжья" ШИСХ Юго - Восто

Защита диссертации состоится 1996 года в

на заседании -диссертационного совета Д.120,04.01 в Саратов государственном агроинженерном ужверситете по адресу : 4Ю7Ю. г.Саратов ул. Советская 60,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ.

Авторефера т разослан "¡7" 1996 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим натравить Ученому секретарю диссертационного совета.

Ученье секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор ^^ НП. Волосевич

Л

СЕЙЯ ХШКТЖСЗПа Р/БСИ

tzrysbxcen. 2ss3e2nîts гздгггз газзтдозздет« еФгсгз-•оггь лзггуа ;т цгигуэ дзс&ояадгз еаргзи, а сасз-

- Exssaszssm z кгт-стт:::^:::.^ дгздтптсг. па урсг» ogocsosamrr sops. 3 •таггпссгд» а Рмсзз г. .'iCC-O г, зрэягеяпйггаз-зя дозгзга обдаз грздззздзггэ дэ II з шссз ■ ггз 5,5 ns:,?. - а убз^ззЗ.

- Sasssrí pass з рэксгк srsss з-ждь'-згг рззрзйэгсз зегзгг s ссгзразгсгзэзаягэ суцзгггтзтп:: г; гйэззгпгсг *JeCS842» r^sctsä TJÍtÍ'X». ISX3K3TÄ5S 2 «гйЗЛОГЯГ»

зрзгкггсз». «

"а-глглз с^тггеслбгга' -rácso' 'essar» г r.czzzzzïizzx гадка-гвггслаа csrocsKsra: saswSss« Прфтдгаз дптл^ггх езззя-

ям rsrs^ssKEî дсгэ^згэ :: ssateMs гкядзго гзлгпзго sojrsa, га «го? гаторэго удозгзгззргз^ся 3/1 пзгргйлозтз г^гзогйогслсззл. Яясдэ згсгЗгкь'-э угздг-' aosssx рс^дспзд^ца дсглзззсза» бзз сзог-рзкокгозэ cfccsrcsaz.n гстскагЬго сгз^а дсйэзаачссгсе^зЛ гэдзй.

Наряду с другяая сашз гэдз^дгс?.*:^:. Спаяна ргепп>-

грагсаго з гзсгбдаоа »натакс азямадьза-

паи ¿ала о дрзсгео i .садюапа, ' zqtszo З ûneaçratc«n :t те^:;:-зскоа обезряасгяп» ybas3?ea2s.iso яз роду'ярзасда к Сдцгко jvJ/l-ozTXBsaZ огг2д ездйгясЗ гздч о г-«уер.:глзй годсгго-

г«зй зойез яикв з агохго усяотж «рзак: t-.c.-лду райопой вог-зрккгойя »дуого ишва " лгхгз'Д угулвгюг 5вхиа«от?»с:к2 црзздво -згхх узел й aeedacjiosacao. угз.5эт:пзг-:'.г nospfeu^B эяс-рглп.

У'Н'Г'ггая тасоцуп з:!сргсп05:геоявй, • а ёзсжфзо «Р-з-

: с^аиозется s-esïs: ззарэс кккиз-».^ дутзй csnsscî сгторгсз-згрл?

Похожи пу?с£ сгагенля расходов экоргпг сзязааи с.угучзаниеа технологического процесса к ?а;с:х показателей как подача г. потребляемая моцносгь.

Поэтому задача созданая и аяодрояия в практаху хкздосодмакп: мапяк, нск-ютавскс шшо названные кедоогатак указанного вододод-«яокка, является актуальной к во рошонгв ацвот газаоо заачанао для йкаэткогодческоЯ отрасли.

Цг;ль работы. Позшгснкв э^окгашоста работа лснгочаого водо-

адгьк'лижа за счет соваравяствошся технологического процесса, • ■

конструкта: к оатаязацаи параметров.

'Объект доследования. Технологический процасс подъема годи лентсчним годоаодъ&чнкхоа с аксаорнмаЕталькнм аадуЕйа шаавом.

;?.!сгод:гг:а иссЛодоазнгл продусаатраваот тоороткчесяай аиалг.з

I

рабочих кпомэ, охсперямектг льнсо подтвзрядеаао кх-в лаборатор-;:ьг.с производственных условиях.

Тсо1»гячсск2в нсслздовангя проаодоотоь ма основе исаодьзоза-Ш1л катсмакпа, техадчаской ггдроаоханика, теоретической и приял: по.1 квханяси Эхспорзлоатальаые' исследования проводвхясь с яревгз-паююгд ¡-'.отодоз теораг' аарояяюстай, гатекатаческоЗ статхстага: л теорзх однофакторгюго опепорамонта.

Научная 'новдзаа.. Опродолоаа захоноазраооть дзпгонгя слоя гц? когтя ка лангз пра' турбулентной рвгдмо. Установлена ааалитгчосхаг загкскаость годачк лэаточвого вэдоаожьзижаа от его коаструЕтда-шас а ютематэтееппе сарааетрои 2 фазцчоокгх свойств гкдкостн пр: турбулентной рзгааа.-Порчена форауха для опраделзагя осеозкпх . коЕсзруктзиг.о-регэшп: параметров вадуцого Екава водсаодьсшписа я потрейляеноЗ ыозаовта»

На осяозашга результатов ЕссладоваааП разработано коЕатрук-тавно—тохаозопгчзсквя схош лоаточнего аодоаодъ&цяака, воваз&а которого подггарзг^аа ааторскал снадотвльстаои (а6с/^37154).

аггачГм'сггь. Разработагла:-: ис^од'гпа опродслсг/д-;

дъйм-слса H0c.20.-2:'; сскрзтзть сСъс:/. работ ко создан;:*) л созарпек-акслог-гшж устро-ста.

Дрглолопго лрзг,та?ае::эго зодоподм.мпкка поак::зот

.Ткпстд'^костэ :: кзчвстао ого работа, сшззо? потребляю опорго-сурсоз.

Гвлллзация результатов ксслодовагмД. Статика образца ловточ-го жвдреш: з хожлоктовпкх предприятиях "Норзоуа:!-

"Лягабаскал" Чаяаовсхого района Западно-Казахстанской об-

По кагороаяэд сооратэтесгах и 'охспвркйяжтйльннх _ксслодовашШ государственно:.; паутао-прокзводствогшоа малом иредпр::я?:1и "Дар" эрсботапа тохипчосхая допуцситацая кз усоззрзокствошшый локтоп-2 водолодаомпзк, жодпвяЯ в состав "Комплекса для подъема води", при посту клеши; заяшск будот изготовлен :: установлен па прадггрп-

заказчика.

По рззультатагл исследования разработана и залохазна в фонд альского ЩГЛ техническая документация на лентопиаЗ водоподъоц-

на которую поступило 3 запроса.

Апробация. Материалы диссертационной роботы долоаоны я одоб-и на научио-тахничосхах кспфоренцшгх Саратовского государствоя-го агро-л.'глопср;.. -о университета в 1993,1504,1355 г.г., Зааадно-захстачского СХИ в 1902,1993,7994 г.г., па республиканской хоя-зокцга молодых учешге к специалистов, посояцешой 60-яотаа обра-заиия Казахского ордзнэ Трудового Красного Зяшонн сельскохозл;!-зешюго hhct.it;;та в 1990 г., на межвузовской конференции молодых зн!« и спэцаасютоя г.7ралх.ск в 1991 г., на расширенном заседакгл ¡•едш КАШ Саратовского государственного' агрокннс.чэркого ункззр-:ета в 1304. г.

ДуСлг^ад:?:. По йптарладс^ янассркгпзошзЗ pr.¿ovi: оцублдке-заяо G пзучакх рабе? ойггм сЗгсао?^ 0,6 почкасас з rea

часло I asscpsKOo стадагздзсгао, цапуче г:о I пслсглггзг^каз рзгз-гп:о форагитагоП эдггйртдга.

С?тг?г.??ра Е обш; работа. J&ceopsaaxs состав дз ггодак^л, пк?и рагдзло^гыпедоа, сааюеа исдальзогаякоЗ .srepasypi: црд~ лодонай. Рсбокг'азлозза аз 172 сгрон-тцах, zs'esx 117 страядц наааавпаского гекега, содо'оая: 4 саблдци, 45 расуакоа. 7 дралс-sossa, Саассг: дспсойзоганаоЯ япгорггури гкакггао? 92 gazusHoaaazi:, аз aaxî 4 ка гкосграшшх язаасх.

I С0Д2ХЖ2

Во аводокая обсскозеко скзггз&г«?:» г дздсйззк ocssssas каутшке шмдаяеаая, которыз глхсл:ся на t-ss^y,

В первом раздела "Сосгояняп вопроса. Цогз- а задач;! аесладоза-ваЗ" огмечявгся, чго доброкачосгваилоо к сгоозреаэласе шизвдо 'за-ïoïotcc яааас больаса заачзшз к факгорехм,- опрогшзздааг потребность ¡етотакс s водо, яелтагсп фазголзлтевскоо сссгсдеяо, зозрза? а масса гола,щяяугтаааость, coceas xopua,'«этродогдчасяяе условия, ?с.\а:эра:урз годы, ■o'ïsksï асах^дуаоааа праначаа дзаояоге.

Иалозвва спааафэтсека& ссебяЕпосуа длсгбадного водосяэбззяая а приведены водогсгсзжкн, испэльзуешз длл пооеея ипзотшк а условиях мс?бгз. Пряэодэко киоск {аяедгя сусссгЕегшсс средста иахе-нааацаа аодъйаа году к с долез ск&хаз работа so гссдодосйшй) лэд-точюас зздоаодьсцялаЭЕ» Пйзтаалока цолз. я оадечя нсслодоаллгЛ.

Нсслодошанаа cpersîca подъела падасйгз еодосодмусшсу с разлачашг рабочва органа® (гроз, спур, лента s тп%,) зеяаызлаеь Сухов В.Г., Зудагсазй K.S.«, LiosCepr C.II., Дойбовзоа Л.С., Евстахг-ев E.B«, Шшкоа В.Н.» А.Г., Кулшщ И.И. в другаа.

Asaaaa рзбог soemxk устгнегагг, что неаболее езрепвкгзваы-кг явд/вяся ездозздыаехаг с гак<гчныа рабочед оргаасыи» Однако

прщепяедже в практике водоподьештки данного тлпа клеют конструкцию, не позволяющую :>}$ектигао отводять слой вода с внутренней поверхности водокесущзй ветви лентн, что ухудшает их технологический процесс. Данное обстоятельство шзываст необходимость дальнейшего совершенствования ленточного водсподъемпаса.

Недостаточность изученности процесса подъема вода лентой заключается в том, что не наЗденк закономерности влияния конструктив-ко-репхашкх параметров на технологический процесс водоподъемника . яри турбулентном реяиме движения слоя кидкости на ленте.

Исходя ка результатов анализа и в соответствии с поставленной целью, сформулированы 'следущяе задачи исследований:

■ - обосновать п разработать перспективную конструктивно-технологическую схему ленточного водоподъемника;

- аналитический описать рабочий процесс ленточного водоподъемника и определить его основные конструхтюяо-рэяимнне параметры;

- изготовить экспериментальный образец водоподъемной установки га основа принятой перспективной конструктивно-технологической схемы и результатов теоретических исследований;

- экспериментально проворить достоверность основных теорети- ■ чески:; положении и определить оптимальные -конструнтивно-режплнке параметры;

- с н с г о у а т и з и ро в а т ь методику пняенерного расчета ленточного водоподъемника;

- создать макетный образец водоподъемника.и испытать ого в \ производственных условиях;.

- дать тзхнико-экояомичвекую оценку эффективности /использовав ния предложенного водоподъемника;

Во второй пазпеле "Теоретические исследования ленточного во-допогье?.2Г8ка" обоснован выбор конструкт:;в!зо-тэ>:нологлчосно"л схоги:

ленточного водоподъешика.' Дан творегжческгД анализ дз;:-:-ния сто-;

■ '>

^пд^осл: на та:.турбулентном ро:шле, получен:-: "орздл::

определения осаотаюс вдекюров ведушго сао:ва лзаточного зодопо.

!-/ 3 < —

/; Ж

РесД. . КоЕС-хрукткшо-^сшзлогпческая схша ленточного,яодо-

■ подъемника: ' ". ..

I- водущпи шкив; 2- лепта; 3- рабочая поверхность обода; -4- . водосъе&шый ¿лемант; 5- карманы, корпуса; 6- отверстия обода; 7- водохфаемкнЕ корпус; 8- даек;-9- ступяца; Ю- сладкой 'патрубок.- '.',■.-■'■..■':

Технологически;'! процесс подъема вода в предложенном ленточкам в< доподъемапхе (а.с»1737154) осуществляется следующим образом (ркс При вращении ведущего шкква I бесконечная эластичная лента за счет елл трения приводится вдвижение и, пробегая под водой, смачивается, выходя из еоды, благодаря силам ;.:оло:суляр;^о сцеш ккя, увлекает и удерживает на своей повсрхностя слой клдкости. ] гультатв того, что скорость двпаанпя лзатк превкаает скорость, с

«авая вода -ао 'яей, ассс -злой вода содвЕмагтгя авэрх.Сл8Д7ет оиае-гигь, что элаогсгсяа?? лента подаэт год? как зяешой, гак'з дяутрез-гей JioEepxuccïb», с. обод ведущего шяза-жзет перфорированную ра-5ечуэ повзрхяооть 3» Леи пробегают: лента 2 ло радущелзу шину I засть года за .этвг дзктробекнЬй сизн отрывается от гнггаэй гс-г эрх-.1007В лонги» Ев оторзавпаяся .чаозь вода cmsn&utca ззодоеземяки &па-sjrtch 4, аозо^й установлен ва одаоа ^з кж'.ж'ля Слой вода на вяутрэнкдЗ яоаерхяготя дгнгз щи обаганяя ет»ва I етааэ-

вгоя s стЕодагся'э е^гзра-гпя 5 psöcrefi аозо'кяоетп 3 сбодз гзегпзз л пря сбвгслл/ оо г.. "г : i ' „• - * 1 czs: .:*•.•> : с- с -

иецппнс-Л "гчтд.С""'"' з , " С".* • i 7»

часть»-уат-v: "J: *_ - А п * -rrj- ->

msccsasex ' "rur____' s j ^ •

ко r.::c::c;;..™ • . * ,*т . : . . ~ r - </-, ~ ' '7

зола черзз L.r: 1 • j* ^ ~!v - „ - ''т' ,

Ддл cap c¿>" с ~ :: r - "

вшша, -обеге: *" * *srr: ' >. - "

neocs nc.T " *r - J '

яея слоя г'-"": err : i т,г~ ■ i «

О .ЕЯЭЯ додяэ щх>«зхс!Л? т'грзтичеепяз ЯЙЗЛСДС^яй.'» рзоодаго процесса года яяеекзй хзжгой sp*; pest-^o.

На»40КГ9 яаярашгелая сся коордас? ОхгГ^Ог?, раенл«;?::?.::: начало координат «а одной пз яозардаостг»?! ~?Я73 а слзз коек; ол&у?нтзрянй слой (тап.2> s зид^ п^рг^ол^пи-педа g разморэк S^I'-ca ¡ta расо.тодапа •• от Розпрхкостк рость эжмйеятараоЯ часгжда звдгосда oöosaam« -крез if » Cî?.?KT.vpy

СЛОЯ SJÇytOCTK яри турбулентно!! рэяяжг шано 1ПХ;ДС'сак^Ь п г^ об-щенряаязжой двухслойной кодзла. При; ото^ -а сбластл- глаггого- г-.>д-слоя касательнкс-на?ряжс^дзт у^ссчптктксл яо гь^-олг::^^

вязкого .трля:'Л'й.Ньйто;:а" ÍIC3S), a биластп -

касательнне напряжения мокно принять согласно теории: турбулентности Л.Пракдтля (1925). . . .

В-вязком подслое, т.е. в интервале О^Х^^, на внутреннюю по-

А

БОр ЕСЯ

где

Рис.2. Эяекентарнкй объем а слое гвккося! на ленте :коеть элементарного слоя 'кгщкоота будет действовать яапрзвден-вверх оараядазшю оси ж еж®.

( р, ;

£ ~ ¿V —" ® ч /

■ * вх.

.6 -

с - ЕНСС1

V1 - -кеэТ)

е - влот;

скор.

Л- 2?"сс:

влозассгз

:и?ятаряого слоя ю^дчго^:,4"":/

с:

• -9-

Знак «—» з формуле (I) взят потому, что при выбранной модели .(тжс.2) величина отрицательна, поскольку с увеличением х, скорость и. убкзаот. .

Ка наруглуп поверхность элементарного елок яздкости будет действовать направленная вниз сила

Т^Т + с/Т . ( 2 )

Сила тяэести яидаости, занимающей объем наделенного элементарного слоя зовдеоота, которая направлена вниз, равна

с/Ё-роВЫ.. ( з )

где О - ускорение силы тяжести,м/с**.

Согласно принципу Д'Аяа^бера напишем уравнение равновесия

(5)

Уравнение (5) является основнш диф-Зеренвдальнш уравнением движения явдкостн в вязком подслое. Интегрирование дает

Для определения произвольных постоянных п используем следукжще граничит условия: .

.-1. На поверхности лепта при Х-^-й абсолютная скорость част:щ жидкости и-$7) , (8)

где £ -. коэффициент скольжения слоя кидкости по поверхности

ленты, /".«раций ^канты наскероетк

В.- скорость движения лентн,м/с.. 2. На внеинел границе подслоя при скорость частиц

"'жидкости ( 3 )

где . - - тгащша вязкого' подслоя,«; л

- скорость слоя аидкости'на внешней границе вязкого йод-слоя,и/с.'- /■"'■■.''■ ■' ""'"' '■-■;

йодотйзи-з граниччио.: условия в знрянзкке (7) будем жлеть

-Ю- .

* , { ю ). • (11 ■

' 2 * : $ : : ■ ■ V \

Следовательно» (7) пр-ш-жшт зяд '.■ . "V... .

. (12 )

Пэслодкге продсгазяязт собой кзадратачанЗ' згцсоя"распре-

деления скороссх 2 елэкс:.*, подслое». : .*• v

3 турбулентное ядре т.е. при£ »' кясатздькое -напряжена согласно теории тутфйвЕтаости Л.Поаадтл." равен

где У - унигерсздьнгц постояйяая Пра'ндтля» -харэкторязугщая. ¿-; структуру турбулзгтйого слоя;, л ■ •■ . . / :

- расстояние от поверхности • леитн до -точки",-.' а которо!'' определяется хурбулвнтнов.каеателькоа нзпрЕГивктзе.м.'. '' '. • Па ндаленк^л глекекъ'аршй' обьеи нгщкостх в турбулентном ядре будут действовать та не силы? Ччо' к в^случае ..вязкого дбдсдоя-.. По- ' зтоло' уравненке ра-шоЕеекя в следукда'Увпде

яросадя ае;:огорн2 арзоиразошкня ■получен осноииов уравнение дшпхе-нш! отдкоеяа в турбудеатаоа. , , ( .15 )-"

Интегр^ФОнанке % -" - ( 15 )

- Г17 >

Постоянные есошчшш**^ и быть .-наивны '.из .следующих.."

граничит условий:

I. На гаегне!: попермноста турбулентного ядра касательное напряжение равно пулю т.е. при = 0 , ( 18 ) 2. Ка внутренней поверхности турбулентного ядра пр-,:

СКОРОСТЬ = „ -. (13 )

Подставив этз граакчкце условгя - в (15) и. (17) подучим '

20 , . ( 21 )

3 итоге Оопдгдз ¿17) пп-д.сет эттд Г~Т~

вкразгкпа (22) представляет собой логара^стеекпи закон рас-

. '-к- -

цредеяешя' скоростей 'в турбулентпом ялр-н

'•.•'•' Фодояа "(12> а (22) содержат аахзввсотД парсяетр цд , для нахождения которого поступим елвяуюгзм образом. Тек япдхсеть представляет пз себя сплошную срзду, то ке смотря на усяоэдог раг-долзяиэ слоя жидкости на дез обласгл, ¿гяяс счпсъть.чго по;:<? скоростей я яапшжзнзй по гсшг/ кеперочяог^у связная жеот нэрэорнзик!? характер. Это озигнаот, что ярз , ^ =»ТГ л гц « «г,

где </г- скорость пасетц зздкоста на вьукзкайЗ границе турбулентного ядра, м/с.: СледоБатзяыю» буд^-л жать, •

г, , • 1 „

откуда : • . • гхгГ" ' 1 24 )

Со стогс:г: :-.01 ш г.эааъ-

г ™ * V ^ )

гш^й, ■ . V - - -

. Приравняв зздр&о чгс.'Ц (£4) н (¿3) л сег&л'Я', ппео-Зуазо-зсш

получим ц. г.- »V1, «■> , ' {20}

. ' " • - ; Д" ^ : Абсолют.!.-л ср-дг:;!л ¿юрго*:* д.-.лея пЛиг.о^к? на ¿геятз

< ^ ? а

равна » { 27 > '

Подставив в эту йор'^лу

значена*

4% 23 • (12). я. (2?) с учетэа выракепзм (26), осущзетаяв ряи црообразохашй и ввел*! лзес-стлко значения ^ = 0,4 л , получим формулу срядяей скороста

'нения слоя жидкости на ленте лрл турбулентно:.; рсягкэ

Уинокая обе чаотк форели '(28). на отао>ле:ша Л. , чпе- . • ло ТеЗяолвдса< /.'.'-л:.." г-т- . -;—

Число Рейнольдса и додача Д? связаны шот : орбь1^оотаошенгш--\ -.г. где Qfmfftíqiá. подача гвдкоста .•>•;•

П~2.(а+в} - нерагззгр попаречного сочешшлё&гы'.м;

. .. $ щфпаа-левад, к. , '• . СледоагяеяыЮсподача,лаавдчного ¿одш^^ нем passas дшаегка слоя яадкоогй ' на ленте раваз v ; - ■ тЧv, "'; ! >■■■■

-'М^Щг^чЯъ ^^^ . (31)

Sors знz'iczim.û "п взятькз акедэрлмзггга, то кои:с':ОЕраде~; язигь тхсэфзгдаснз скольезеея..кидздети.. по.пдтбаргноата-'¿gâte - ".■ :.; . .-., "-

Таггдау сдоя Еддцоегз.ксгко опрещалпть кз 'трайс^зидватиогр. урагашж, se. таващзго ' явного '-pesesas ; .' . - у y/,6v -

Для этого паоб::о;о!г.:о на озноьэ разрабоуашгол програг^а; лровеотн. шчналнтельпкй sscnepsœsî с^тасояьзовййаеа ШШ./

•.Лтз оЕреда-5н:и коксзррк^о^эгясдогачзаюзс парааеграэ ■ ходоаодъеав;оса Ечоб>:од5й:о исходить es него, чао •нормальная -pà6oïà:v годоЕОдхепшнга irosas? 6'¿ib .обсспо^еса, ¿ела будог игполиеко" усяошз.

' i , где % - деЗстшяельзйя водор2120дяща2''.способкоогь-;

_ .. - * с о : ■

- подача гцутренаеЗ яовар:о:ооя! локак, is /с, .

J ít^TT^rr^-*" • is)

На''основа-.проведенных теорегачеегсгх дгсдедоаааза 'подучена 'следующие -Хорглулн 'дляопределения осяошк пас-ггйтрзз ведущего . шкива. лекючлого ' вбдоподъемяЕяа

I. Чсссксдулаг; су!."/.арнг- пло'дэд:.- птгу^тгл на рабочей поверх-•носсз обола шага

„ifLtf

гдо - ао-да-7" -^дкоота г-::--рс.-ту; сс-г&я /с;

■er - P^-'-Vc

/0- КО,Oí дкп* ч ^ i'? , Д» - 0,З...С,?:

- я^'алглс.-4 'Г--.

ü. Idc*.-".rr'*4 по;*)' ' Kr."r г.

:J — ••■■■'■,' f'

. Г; .

r."o о. - глг'зг-j * л.., _

"/•"с,-..!'* . ** • Í -Зодз

{ 3?

/

r"' , - : стгг.....

» го-г^т: •

J-- '.-rjrrr-T сСс.г

•Î. Угол ,ri - ; ча-, гс^тогз патат,

о ■ . ( s )

via Д-пч-эг^

• Анализ • рабочего .сродесса леято^ог». годаидадоня» -^¿н-огк

определать коздость потреби^» на его привод. ■

3 третьей разделе "Дро.граьиа и методика , экспершентаганых исследований" приведена программа, обще к частные методики экспериментальных исследозакЕЙ, описание стенда для определения коэффициента трения сг.сльзения ленты, экспериментально:: установки для исследования ленточного водоподъемника, тензсмстриче ского устройства и устройства автоматической регистрации времени- наполнения.'

бака.Наряду с ,этш приводится методика определения численных зна-

■ ■

чении Есследуе'.гж показателей и параметров. • ...

Констрз?К1Г.!я ¡жсперкмапталъного стенде л водоподъемной установки позволяла оперативно канять конструктивные кинематические параметры Езслодуегйого объекта. , 4 V

Лаборатсржз исследования по определению толщины слоя ждкос^ тп на ленте поводились методам фотографирования. - ^

Критерием срашшосхи фг/тохюэок с различит видом рисунков перфорации бак прхнкт коз-ффадиенг перфорации Кд.

Критариш выбора рационального вида рисунка перфорации был принят коэффзцнеат трения скольазшхя лепты.

Оценочная показателями щж исследовании рабочего процесса водоподъемнш<а приняты подача О , энергоемкость , коэффициент относительного «соЕЬяенля £ ленты и к.п.д. £.

>■■' При исследовании изучалось влияние на основные показателя водоподъемника следующих конструкти-ких параметров: дкгмзтр ведущего шкива Д^, угол наклона диска £ ведущего шкива и л'асса. натяжного устройства гт> ,

Основными технологическими 'с /шюматическши. факторам, вличкь. на процесс водоподъемника, били приня-щ /скорость давняя •;: ледты .и -честстз, 'зрздэнзк' веду пег? «:.

.. . . . ■ Л -15"

' • . ' о

З-'качессзе. критерия оптялизацяя, по которому оцаниваяса процесс .'подъема года, бияавкбракаудельная энергоемкость '^'уд-

Обработка результатов опытов и оценка :г:-с точности проводились 'с применением методов' математической статистика и ЭБМ.

.'•.В четвертом 'разделе' "Результаты .экспериментальные исследований: :: метод-.ка расчета предяоканйого ленточного водоподьеулика" изломаны результаты прозеденкнх в соответствии с намеченной про-^.траммой экспер:::.гектальнюс;псследозан!га и дан анализ. Представ-•леян экспернмзнталзнне данные по- наследованию йутеровок.на повер-■ хнс-сти: которых бнла вшюлнейк'.круглые отверстия,,канавки,располо-' мепнне поперек, наклонно -'-вдоль по ходу двдяеяпя лекти,.а такхе •'канавки, симметрично располояеякне'' я- яаклояеннйй -'-под тупкм углом (стреловидностью по ходу-ленты):-я. острим углом к направлен*» дзияе-'няя-лектк (стреловидностью против хода лептк). Направление движения п-данном случае соответствует рабочему рз.ет.:у водоподъемника.

Результата аравненпя йутеровок, без перфорации и с перфорацией 'псказатн, что.при-мокрых-...трущихся парах перфорирование футеровок •-улучшает условия. трений. .Выявленочто наиболее .высокие. значения

/ок. обеспечивает- футеровка, имеющая' канавки,расположенные стрело-: .вкдностыо -против:'-хода •ленты '(щи "скорости'-'скодьнаная 0,1и/с значение 0,665при ^ 0,005). Исходя

кз. этого для дальнейших4 исследовании была :ЕПбрана: футеровка с' этим видом рисунка шрфорации,' на ' основа которых были определены оптйлалыща конструктИЕяо-геометротескпе параметра перфорации Фуге-ровки:. ¡шфяна'.канавк!!лф- :18 км, угол стреловидности ./3 = 12С°, ■длина канавки; 39,5 ш и па?'кезду канавками 30 мм.

Обработка'полученных результатов на'ЭЕМ показала, что завися- ¡.кость.. к<^эф|ядаеята тревяя скольнвнкя дентн от" скороста • скользэния : '■ катекатйчески;-'.;ошсцвается_степенша; уравнением следующего вида,

¿ • (39

где -■кояг.гаяпг,, зависящие'.о? прилагаемой нагрузки, от

вида рисунка перфорации/и условия трения.

Лаборагорянз исследования рабочего^процесса ленточного водо-

аодъвшшка проводились при постоянной вксоте подъема' воды Кд=3,75м

и глубине погружения натягаог-о устройства Нр = С,5м. •

Результат:; анализа .зависимостей. величины подачи Qq п удельной

энергое:-:кости с? староста• дянкениа лентн г) и от 'конструк-j« о

тагякк сара^етроз ведущего' шавапозволили найти значения Д ^ е д7 , обаслечаващие; оптимальное протекание процесса подъема я отвода воду. Беетша угла наклона дасга ¿* , ^следствии хорошей

обтекаеаосся диска,на еказквает • существенного влияния на Qq к'А'уд

■

однако наиболее эфуогдЕгныЗ отвод вода из-сод ободного пространства наблюдается при • > = '.70°33* Выявлены оптимальное значение оста« нех излечен. Д^» 0,24&л, яг= 30 "кг.

Эксперимента:«:: бшго'установлено, что величина подачи :: удельной энергоемкости зааискт от скорости движения лонтк "3J , коэффициента относительного скольнаннл ленты £, которые в сро:э очередь зависят от частоту вращэяия ведущего шкива /? .

Анализ зависимости подачк и удельной онергоемкости от частоты врацения ведущего исива серийного и предлагаемого водоподъемников Срнс.З) показывает, что подача серийного водоподъемника в среднем ■ на 2,88% больше, а удельная энергоемкость на 9,48$ mine по ■ сравнении с предасагаегдкы. Следует отметить, что линейное увелпченио подави и сникеяие энергоемкости у серийного водоподъемника наблюдается до /7 = 7,95 с"*, что соответствует U = 6,11 м/с.

При дальнейшем увеличении; П действительная подача ..-Q-'рез- . ко унакыдаотся ст 1,661' до: 0,572.'.10~3м3/судельная энергоемкость резко увеличивается от G,o¿.' до iс/ 4i т.е, н ¿J pasa при ' П. - 10,425 с"-, ' г» ~ 2,83'к/с. Это' объясняется' околкзеняек

леяти по шкиву в результате протгскяэашгя лсды леятоЗ «

рабочей поверхностью ведущего шкета, яе ямезд&го перфорацию.

JhL

¡rfíüs'-

V..Ï5 i

№

m-

■ ■ ; ff,«

475

0,65

.M ü дг»

Завкг -»ji'tr, псу/чч tf зкергоеиййата от часто-

ты s' ц ;; 3¡75

• 1,2 - es.*>.4itn. г^дп^ Cef;,.-юго додо-

подг.',1»н-' V ' - ; р-^огосмггойть сеопЯкого и 1

кпедлггоглх^ асло'.^Л'ьг/'.'К^«

йежт/.ца nor.» ; ' ; *тг<г,гиъ:.*огд го^з^сдъеищгсл з гссггадуемач диапазоне. '/Т » 3,3...-I с"*- c?k4iï.îI::- уссл-гахш-этсл, удальяшх энергоемкостьот 0,34Г< до кБт«а/10"3ц3, !Ъ:: доль-ксП«:о:д уведете:' Л ка&тгдаетсл' взз.'гач£тзлг,й0е угёлачйягс /V*,,,.

• Анализ:г. акгасаюта скорости-дяг'лсазд-локта :: коэ>5яц£еята •отксс:1тег?яого .схолт^оа-ля двн'л: S сг частое праздная впяуглго пкпва /7 ' се'рхйиого « зсдоподъхи^коз вояезаза <уй-

.(ряс. 4}.

7 срзгцпгзйгдгс йггапаггз asoppaté двусгяягг де«г<т и г^хекя'ттсл

(7

C t>

Рй8.4. ¿¡аьшьаот csapsrra ¿am: к

; дельного ckcüssskä дшпг.от чаегота тщтяя ие~ ' • дущег» ткказ. цра.Нд«-3,75 и it fe'»« 0,§м: -

- . скорость лент 14 сеокйного'.'и предлагаемого водоподь-

oiöstiKp,: 3,4-- ксад^щйвиг'.отиосктсйуюго сколька- ••• , ияк' лига* евр.^.*:зго и гл^одьекийка

расчета:.-'i; ..—- - ¿;мпс£«1кен*«*лы|цй

s sáB2Cí3¿BCTE от ft тм дгзеЁноиу sœscy, сгзчеа: аггой к той . " ss частота ирассята вгдтаго каиза скот ость *> у сср-чЛкого подо-

водьсазгак. в оредЕеи at 1,05 рстг» базе«, у eyev^raeaor©/

так KfeK ййзег ь^.'гзгй (0,2$Сы) soî-v^rv крзанз&ег.;

диаметр ведущего. шякза. предлагаемого зоцосодьйлнзсса. .'- .'В-соркгном'зодосодъе5ог«ссз- с' увеличением П от 3,75 до 7,31 с А •коэффициент £. увеллчквестся в' 2,4 раза, а при Л = 7,91 с ^ зяа-;ЧекиоГ'£';=;7,72:%.: у \

Действительная- скорость'"лента -"О ' по ' сраваотаз с .теоретической пкпе п-максимальной разницы-г 1,08 раза достигает при П = 7,91с"1. При этом г.е значении Л -"дейс.витальная скорость ленты достигает с всего критического значащи "У = 6,11 к/с, так как дальнейшее ' у'зелгчензе : /?. -приводит .к. резкс:^. сдаженпго действительной скорости лента; xi... :.: Зто: обьяс^етс^ухуддекисгл условий. трзкия■ ыезду лентой 2'рабочей,- поверхностьюшкива,-приводящее в коночном, итого к буксований ведущего гггмва. .'• : '•:/..• v : '

'' Эксяертаентатьннмя' псследованиягп' установлено, что в предаага-

- / - —т

'.смом-зодоподъе.мнпке-.о •. увеличение» Л от 3,75 до 9,025 с ~ козффя-

цкент S увеличивается- в.1,8 раза х: при П =' 3,0Lj значение

. : р.-"-/ Тт" " ■'■'-'■''■-

• - С. — 't.-.J/C. /

/ : Анализ /показывает, что - действительная скорость лепты V 'уве-.'дгачиваетея --с>уве^онкеШл',^ ¿ч-Йря этом величина действительной скорости ленты и при 9,025 с""1 э 1,04 раза меньше, по ■сразив ник) с данты V при увеличении час

;Тотн врэдэнгл-ведущего-'^ 9,5 с"1: объясняется ухудше-

нием связи недду лентой и пю!всг.1,всл0дствил незначительного сколь-явная -лента...'-^• '•''■wo.'':/ ^'¿-yj ■•-••;.'.:. •г :' •. 'v:

..Тактд образо!.!,. результату опытов',доказывает, что перфорироваял рабочей поверхности , ведущего шкива улучшает условия трения амяду' :

лентой, и Футеровкой. По величие удельной энергоемкости Д/„_ д

':■/. УД

коэсТгТ)шп1снта . относительного, сколь^апия ленты £ серийный водоподъ-

е:,шяк существенно уступает.предлагаемое. -

Проведенные' экспериментальные исследования с целью проверни

расчзтгпкп (33), получениях теоретическим путем, пока-

зал:-:, что расхождение келцгу расчетшапг и'к-сснарикеатаяыавш кривыми и б=р(х>) ко прэшзает ' 10 %. При' практических расчетах объемные потери мокло учитывать введением в расчетную формулу -(31) коэйЗдаяекта л « 0,87...0,9 т.е. действительная подача определится следуклрзз выражением $$ ¿?у

Исследования показывают, что' рациональный рзгзгл работы для предлагаемого аодояодъемяика следует считать пра скоростях движения ленты, находящейся в пределах 3,5...7,5 к/с. Оптимальная скорость двкзешш ленты У = 6,75 и/с, что соответствует'максетальгёЬау к.п.д. водопогье^нпка. Значение коэ^фацкеята / £ = 0,836.

На основа теорэтических и экспериментальных исследований пред-лонена штод:п;з расчета предлагаемого Еодододъеаника, позволяющая определить еш параметра при проектировании.

В пято!! гляяс "Производственные испытания и околоинческая оценка алфектаЕкоат.^ лредоагаекого водоподъемника" дана краткая характеристика условна производственных испытании, представлены результаты сравнительных производственных испытания, методика и расчеты предлагаемого водоподъемника.

С целью подтверждения результатов экспериментальных исследовании и сравнения эксплуатационных показателей серийного и предлагаемого водоподъемника. проведены испытания на водопойном пункте "Шора-Кудук" коллективного предприятия "Первомайский" Чапаевского

района Западно-Казахстанской области. '

' Прп испытаниях предлагаемого 'водоподъемника Шд= 7 м и Нр* 1,5г были получены следу'ицлс' показатели : подача - 2,С8*Ю~3м3/с, удель-

• О / • ' .

нал ..энергоемкость 56в,75 кВт«чДг, к.п.д. -.0,1205 .

'Сравнения с серийны,: водоподъемником показали, что величина подачи у' предлагаемого водоподъемника- в. 1,224 раза .больоо', удельная гнергоаглкость'в 1,125 ;/азг ", .а к.п.д. 11,4:5 Й болте. Результаты расчеса к ЕГ.го.?ах.

'-ZI-GS35S ЗНЗЦЦК л ПЕЗШНШЯ

1. Лкалзз дкорачгрюк шгсарзадоз 2 араягзка -дсгззазав"?, тзэ •■аззжлго ааасзнозздсззз, а часгаосп озцазодсгзз а мясного сасгозод-:гза. сзлзайо с махсииал^шг! дсасдззозандса; ecsocsasaincc asesdaa. totano öo3 хорошо организованного, доброу^тазсгзслпего сзсазра-зекого sooaas иодззя Еолучм?;-> asaascac-S ародуатагаосгц szcoïskx.

Для C0533Ï ЕЗЗОСЕЫХ a 2SC2¿H32ax 7СД0Г2ЙГ rear: более ареста?, .адзгкзе, лаг.сто з такзяуаназзк s тохЕпасаса сбедугазаага, угазар-адннгз до аргзоду аолу»ГЛГ расгосетрасонао дэнгочзнэ зодогаздьеяи-

Однако zr.ox::o у слога.*: зр-злая рабочэй поззрхлссгазз

ñ

oro'ir-rrra я лсйтой yxyaaarv азхаолегачссазЗ З^22 я

еобосаозааие узэдзчгьаг? гоаребляедуп аосзсстз»

2. С долзэ гослэпад з^анлзлссга дгпзечаогэ асдоаэдь-Äcza ^ дяссзртащг'на ссяоао езадзаз acsa-rpyraca а работа взметах локга^иас зсдсЕсдьлшааоз разрабо-ана поаая аореезагашея .Ч5:-:с-руаза ^о-сохяологгчзсаая схгнз (2-0." 173715-i) a tía сапога еэ, а з:ско розультаноа асзлсдозаниЗ создав зясазргуэянаяьзо-ОЕЫтНУЗ еб-ззоц позого лаа^очиого зедопедъзаялаз, усзрашшзгЗ зыаз казззшп-з здссгагег лтзагзалзаах маага.

3. Тоорзгдчзсдла исслздозазая рабочзгэ арзазсса лаа?ачкого >досодзв?*ятаа поззодцдит

«

• ycianoaaïb зааоваяряое» (23) йгазяаа слоя зчоювтз за лзнтз а турбулопггаи рзаааз;

■ уточняй форегг^ (2Э) до еврздедашш часлз РаСзолздзз apa sypö^r- , кгзеч розаго дзлазпкл слоя аэдкзея;

■ получат- апалагзчос^пэ зазасшосга (31) ¿'сдача лоягочаого зодезэ-•еааааа с. эго кояструагзззнх а кннаааззчесагх варг&э?ров а фаагча-ах стюйста щдкося при турб^леигаса passas;

■ надута-* формула (22) а С33) для оарадзлонзя sos^gigcr?a еаозь-кгя задассна за лзкто а тогзжа слоя зздаосгз sa лвата; •

- пояучдть (топнула (Со,35,37,33) для опро-слга-пи: осноъннл копе-трух^впо-ролнгяпг: дзргмзтроз вздуп-зго гкгза гсдопедьсмкпка, а

TGKS3 (РОрггуЛМ ДЕЯ ЫЗ^ЭСТИ ПЭТреСПСЛ К5 ПрИЗОД ЕОДССО'

0M2K3S.

ОкспоргментадьЕКз исследования футорсзй с разлп-::*:-:'.;:: камп пзрЗзрапяк доказали; что пзрЗорпрсвалпо улучат трс;

мгцду пиша; и лептой. Змгвлзя ргциопальппЛ вид рисунка порХэргщ:'. к его оптпгальна? кодст^кгпапо-гзомотричсскнз ларакетрм,

5. ЭхопорииеЕтадьпно исследования хепточкого зодоподьемпика аозгаzzzit

■ о- уе5з:-:свгть оптпмаяыше зкакзггга таких параметров как диаметр зс

дуцегз шяаа Д ^ а 0,248 и, угол наклона Йдоис водущаго Екива

J* в 70°ЗЭ'е массу аатязкого- устройстза п> = 30 кг.

- установить, что расчетная формула (31,33) достоворлк, при озгем погросность но провпщаат 10 £. «

- установить рациональны!* рожиц работа нового ленточного водопод! сшпгка находящийся в проделал скорости двигчзаия лоптыг/=3,5...7,5 м/с,что соответствуют частото вращения ведущего пяшва 4,65..ДО,27

6. Разработана методика шшшерного расчета предложенного лоз точного водоподъемника. ^

7. Прозззодствевная проверка продаозазнаого на основа выполнен них исследований ленточного водоподъемника показала, что машина ра ботоспособна и обеспечивает выполнение тс хнол о гачо с к о го процесса подъема годы.

8. Проводзппая тзхшосо-зкономичзская оценка результатов иссла дований показала, что прказнепиз нового ленточного водоподъемника в сравнении с серийным ЕЛМ-ICO, обзепочпваэт тодозо!! гкоксмичесхкй эффокг па одну маиину 137216,6 -'рублей' (в цопах I2S5 г.), годовую с ношв труда I3S .чед»ч и .годову» - экокшза ахзктрознерэти ВЭ,-!2 кВт«

9. Полученные результата исследована!! ■ по'соварзвнсгвовашш г.о\ точного водоподъзинпка ыогут быть использованы конструкторскими

юре, проектнкмн cpramtsaiftjr&i, а непссрядстгенно з хозяйст-

iax при онсплуа?а:у<и устройств?..

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ #1ССЕ?1ДЩИ ООЕЗЖОВАН) В СЛЕДУЕ^Х РАБОТАХ

1. Соаерзскстюрпнио конструкции ленточного подоподт-емкина •Тезису докладов республиканской конфорекцни мэлодих уче»звс :: ¡пецналистоэ (20-23 $я5ня) Каэ. СХЛ.Ч. 2.-Алка-Ата,IS90.-с. 42-43.

2. Классификация и анализ средств^еханнаацнп для подъекз юдь: з глстб^ч^гх условиях.//ХХУ1 етучно-тезргт. кокф. проф.-препод, гостагя г?4а.Каз!СХИ: Тезиса доклада?.-Уральск, 1992-е. III—113.

3. Анализ принципиальных схем лекто1кэго гзд^пэдъегя-гнлог. 'УХХУ! нзучно-теорет.кокф.прей.-пртлод.еестава 3-5n.Sao.OCi: Гаги сы до гстздоз.-Уральск, 2992-е. II7-II0. в

4. A.c., 1737154. ССС? И»! 504319/14, ЛантсчшЛ задопся>г:*-osk. Злявл. 14.05.90 г. ? 434'040/2Э. Опубл.30,05.52 г. Езл.:? 20. -3 с. (соавтор;-: Рахита а A.A. .Вчхитоз A.C.).

5. ЛектотаЛ водопод>гкник. листо:с " 52-22, Уральский ЩГГ»1,Уральск, 1932.-4 с. (.сопатого Рахикоз A.A.»Брзлиеу ¿.'К. «Еахктоз A.C.).

•Ьлучено полоаиталькое рессиш фер;ллькой лэ

заявке "ЛентоедвЛ насос" № 930972. I/I25 от 25.05.94 '(соаз-гор Цяшкзсеэ А.Т.)

[ iK'jsffij

Редакгзр г Kafeipdaaa М.Г.

fcpss ICK) « Формат GO х .84 I / 16

Еэтавь <х£сзíKiaiu Поч.я. 1,25 « Заказ » ISS. •

i

BasgKSESsao- sasaswaerctä. отдел Западно- Казахстанского Слй eëIË2î* 43.7025, rJTjasas. ул. Волгограде::^ , 51 .