ВИЗНАЧЕННЯ КІНЕТИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ СТРІЧКИ СПІРАЛІ ШНЕКУ ГВИНТОВОГО КОНВЕЄРУ

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена зростанням вимог до енергоефективності та матеріалоємності гвинтових конвеєрів, які широко застосовуються у сільськогосподарському та промисловому виробництві. Одним із ключових чинників, що впливають на енергоємність процесу транспортування, є власна маса робочого органу — стрічки спіралі шнеку, а також динамічні навантаження, що виникають під час її взаємодії з транспортованим вантажем. Існуючі наукові підходи здебільшого зосереджені на впливі швидкості транспортування та властивостей вантажу, тоді як конструктивні особливості стрічки спіралі та їхній внесок у кінетичну енергію системи залишаються недостатньо дослідженими.

Метою роботи є аналітичне визначення кінетичної енергії стрічки спіралі шнеку гвинтового конвеєра з урахуванням динамічних навантажень і фракційного складу транспортованого вантажу. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішено такі задачі: визначено складові кінетичної енергії системи шнекового конвеєра; запропоновано представлення динамічних навантажень через погонні маси вантажу та стрічки з використанням коефіцієнтів динамічності; отримано аналітичні вирази для розрахунку навантажень на опори стрічки спіралі шнеку для однорідних і неоднорідних вантажопотоків; сформовано апроксимуючі функції переміщень елементів системи та записано рівняння руху на основі рівнянь Лагранжа другого роду.

У результаті дослідження отримано аналітичні формули для визначення кінетичної енергії стрічки спіралі шнеку та її опор, що враховують взаємодію робочої і холостої гілок стрічки з валом шнеку. Показано, що запропонований підхід дозволяє оцінювати динамічні навантаження при будь-якому фракційному складі вантажу та може бути використаний як основа для інженерних розрахунків гвинтових конвеєрів.

Перспективи подальших досліджень полягають у проведенні експериментальної перевірки отриманих аналітичних залежностей, а також у використанні результатів для оптимізації конструкції стрічки спіралі шнеку з метою зниження маси та енергоємності транспортних систем.