Оптимизация параметров загрузки

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗАГРУЗКИ

При воздействии вибрации в сыпучих средах происходят превращения, особенности которых обуславливаются интенсивностью вибрации. По мере увеличения интенсивности вибрации, в пределах амплитудных значений ускорений, не превышающих ускорение свободного падения, сыпучее тело приобретает подвижность, псевдотекучесть. В этом состоянии сцепление между частицами ослабевает.

При дальнейшем увеличении интенсивности колебаний частицы сыпучего тела начинают терять контакт с вибрирующей рабочим органом, уменьшаются и периодически нарушаются связи между частицами; сыпучее тело переходит как бы в состояние кипения.

Рассмотрим движение сыпучего материала в загрузочном устройстве, состоящим из бункера 1 и вибрирующего лотка 2 (Рис. 1).

Рис. 1. Загрузочное устройство.

Введем следующие допущения: процесс движения материала из бункера в оборудование является ламинарным непрерывным; материал – сыпучий (тонкодисперсный), обладающий свойством несжимаемости, т.е. обладает неизменной плотностью; ширина бункера и лотка по всей длине движения материала остается неизменной.

Введем коэффициент перепада параметров потока:

(1)

где – ширина выходной щели бункера,

– толщина слоя материала на вибрирующем лотке в пункте загрузки.

Площадь выходного отверстия бункера равна (точка 1, рис. 1.):

(2)

Площадь поперечного сечения материала на лотке (точка 2, рис. 1.):

(3)

Площади сечений в точке 1 и точке 2 равны (и соответственно), то объемы материала, проходящие через них будут равны и , а так как материал обладает свойством несжимаемости, то по закону Бернулли [2] для потока получаем:

(4)

(5)

Подставляем (1) в (5) и получаем:

(6)

Рассмотрим движение частицы по наклонной поверхности (вибрирующий лоток), совершающей горизонтальные поступательные гармонические колебания перпендикулярно к линии наибольшего ската (рис. 2) [1].

Частица движется по пилообразной кривой, ее средняя скорость направлена вдоль линии наибольшего ската и определяется из уравнения

(7)