ПЕРЕМІЩЕННЯ ЧАСТИНКИ ОБЕРТОВИМ ВЕРТИКАЛЬНИМ ШНЕКОМ, ОБМЕЖЕНИМ КОЖУХОМ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2412-9933.2022.50.115-121Ключові слова:
частинка, відносний і абсолютний рух, шнек, співвісний циліндр, кутова швидкість, диференціальні рівняння, траєкторіяАнотація
Під час виконання різноманітних технологічних операцій різних сфер промисловості та виробництва робочі органи машин і знарядь взаємодіють з частинками технологічного матеріалу. При цьому геометрично форма поверхні робочих органів визначає характер руху частинок по ній. Частинки технологічного матеріалу при цьому розглядаються як матеріальні точки, що є допустимим з урахуванням їх незначних розмірів. У такому разі не враховуються сили інерції від обертання матеріалу, в результаті чого отримані аналітичні залежності його руху є дещо наближеними, проте можуть бути певною мірою перенесені на матеріал і визначають напрям подальших досліджень. Доволі поширеним способом транспортування технологічного матеріалу є застосування шнеків – криволінійної лопатки у вигляді смуги гвинтового коноїда. Зазвичай застосовується рухомий шнек, обмежений нерухомим співвісним циліндричним кожухом. У статті ж досліджено рух частинки всередині конструкції, яка складає єдине ціле із циліндра і співвісної смуги гвинтового коноїда, і яка обертається навколо спільної вертикальної осі. Складено диференціальні рівняння відносного переміщення частинки по периферії шнека. Розглянуто окремий випадок, коли поверхні нерухомі. Зроблено якісний аналіз отриманих рівнянь і на основі цього знайдені закономірності руху частинки вздовж гвинтової лінії – кривої перетину шнека із циліндром. Визначено конструктивні і кінематичні параметри, при яких частинка рухається вгору при ковзанні по гвинтовій лінії, або опускається вниз. Встановлено, що якщо кут підйому кривої перетину обмежуючого циліндра з поверхнею шнека менше або дорівнює куту тертя частинки по ньому, то рух частинки в обох напрямках унеможливлюється. Це стосується як рухомих, так і стаціонарних поверхонь. У статті побудовано відносні і абсолютні траєкторії руху частинки.
Посилання
Changzhong, Wu, Fan, Ge, Guangchao, Shang, Guitao,Wang, Mingpeng, Zhao, Liang, Wu & Hengshuai, Guo. (2021). Design of screw type automatic apple juicer. Journal of Physics: Conference Series, 1750, 012042.
Zhilenko, D., Krivonosova, O., Gritsevich, M. (2019). New type of centrifugal instability in a thin rotating spherical layer. Journal of Physics: Conference Series, 1163, 012011-1-012011-5.
Aremu, Ademola K. and Ogunlade, Clement A. (2016). Development and evaluation of a multipurpose juice extractor. New York Science Journal, 9(6), 7–14. DOI: 10.7537/marsnys09061602.
Liaposchenko, O., Pavlenko, I., Nastenko, O. (2017). The model of crossed movement and gas-liquid flow interaction with captured liquid film in the inertial-filtering separation channels. Separation and Purification Technology, 173(1), 240–243. DOI: 10.1016/j.seppur.2016.08.042.
Golub, G., Szalay, K., Kukharets, S., Marus, O. (2017). Energy efficiency of rotary digesters. Progress in Agricultural Engineering Sciences, 13(1), 35–49. DOI: 10.1556/446.13.2017.3.
Kobets, A., Ponomarenko, N., Kharytonov, M. (2017). Construction of centrifugal working device for mineral fertilizers spreading. INMATEH – Agricultural Engineering, 51(1), 5–14.
Trokhaniak, O., Hevko, R., Lyashuk, O., Dovbush, T., Pohrishchuk, B., Dobizha, N. (2020). Research of the of bulk material movement process in the inactive zone between screw sections. INMATEH–Agricultural Engineering, 60 (1), 261–268.
Hevko, R., Zalutskyi, S., Hladyo, Y., Tkachenko, I., Lyashuk, O., Pavlov, O., Pohrishchuk, B., Trokhaniak, O., Dobizha, N. (2019). Determination of interaction parameters and grain material flow motion on screw conveyor elastic section surface. INMATEH–Agricultural Engineering, 57(1), 123–134.
Pavlenko, I., Liaposhenko, A., Ochowiak, M., Demyanenko, M. (2018). Solving the stationary hydroaeroelasticity problem for dynamic deflection elements of separation devices. Vibrations in Physical Systems, 29, 2018026.
Pylypaka, S., Nesvidomin, V., Zaharova, T., Pavlenko, O., Klendiy, M. (2020). The investigation of particle movement on a helical surface. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 671–681.
Nnamdi, U., Onyejiuwa, C., Ogbuke, C. (2020). Review of orange juice extractor machines. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, 5 (5), 485–492. DOI: 10.25046/aj050560.
Pylypaka, S. F., Klendii ,M. B., Klendii, O. M. (2017). Particle motion over the surface of a rotary vertical axis helicoid. INMATEH–Agricultural Engineering, 51(1), 15–28.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Тетяна Воліна , Сергій Пилипака , Ірина Захарова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
