Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ИЗМЕНЕНИЕ ОСЕВОЙ СКОРОСТИ ЧАСТИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ В ПРУЖИННОМ ТРАНСПОРТЕРЕ

Перемещение частицы пружиной по внутренней поверхности кожуха наклонного транспортера можно представить следующими дифференциальными уравнениями:

                                                          (1)

Решение дифференциальных уравнений (1) для установившегося режима работы транспортера записывается в виде соотношения:

                                                            (2)

Осевая скорость частицы  является функцией угла . Рассмотрим в отдельности влияние каждого из указанных аргументов на осевую скорость частицы .

На рисунках 1-3 приводятся результаты расчетов для пружинного транспортера с характеристиками: f= 0,5 – коэффициент трения частицы о проволоку пружины; f= 0,5 – коэффициент трения частицы о корпус кожуха; = 0,05 м – внутренний радиус трубы кожуха; ω = 100 с-1 – круговая частота вращения пружины; γ = 15° – угол наклона транспортера к вертикали; = 0,008 м – диаметр проволоки пружины; r1 = 0,0045 м – средний радиус частицы; r2 = 0,045 м – радиус пружины; s = 0,1 м – шаг винтовой линии пружины.

Изменение осевой скорости частицы υв зависимости от коэффициента трения f1.

На рисунке 1 изображены кривые , изменения осевой скорости в зависимости от того, на какой образующей кожуха находится в данный момент времени движущаяся частица. В положении ε = 0 частица пересекает образующую под соответствующим углом, определяемым уравнением (2).

Для того чтобы частица перемещалась поступательно вдоль образующей кожуха, необходимо соблюсти условие  = 90°. Это возможно только при малых значениях коэффициента трения f1 в данном случае в пределах от 0 до 0,4.

Рисунок 1. Зависимость осевой скорости частицы υ1 от угла положения ее на кожухе ε при различных коэффициентах трения f1.

Обозначения:

v1– при f1 = 0,2; v2 – при f1 = 0,4;

v3 – при f1 = 0,6; v4 – при f1 = 0,8.

Представляет интерес изменение осевых скоростей частицы  в районе ε от 0° до 180° при малых коэффициентах трения f1, кривые которых изображены на рис.2. Кривые построены для случая, когда γ = 15°, ω = 100 с–1= 0,05м, r1 = 0,005м, f2 = 0,5.

Рисунок 2. Зависимость осевой скорости частицы υ1, м/с, от угла положения ее на кожухе ε, град, при различных коэффициентах трения f1 в полярной системе координат.

Обозначения: v0– при f1 = 0,1; v1 – при f1 = 0,2;

Для каждого значения можно определить среднее значение осевых скоростей частицы:

,

или приближенное значение по формуле:

. (3)

Где  – величины осевых скоростей частицы, взятые при соответствующих значениях угла εi– число суммируемых величин осевых скоростей частицы, входящих в числитель выражения (3).

По числовым значениям, найденным по формуле (3) построена зависимость , из которой видно, что средняя осевая скорость частицы , находясь в зависимости от коэффициента трения, , изменяется по закону прямой линии.

Изменение осевой скорости частицы υв зависимости от коэффициента трения f2.

Значения осевых скоростей  определяются из графика, построенного для различных значений коэффициентов трения транспортируемого материала о поверхность кожуха транспортера f2. На рис. 4 приведены зависимости υ1υ1(ε) при различных значениях f2 для наклонного транспортера. Как видно из графика  изменяется в зависимости от f2 по параболической кривой.

Рисунок 4. Зависимость осевой скорости частицы υ1 от угла положения ее на кожухе ε (ось x) и от коэффициента трения f(ось y).

Выводы

1.      Осевая скорость транспортируемого материала v1 в наклонном транспортере, также как и в горизонтальном транспортере, увеличивается с уменьшением коэффициента трения (прямолинейная зависимость). В обоих случаях пружина должна быть тщательно обработана при изготовлении.

2.      В наклонном и в горизонтальном транспортере зависимость  выражается параболической кривой. С увеличением коэффициента трения осевая скорость увеличивается, с уменьшением скорость уменьшается. Желательно, чтобы работа транспортера обеспечивалась при возможно больших значениях, что позволит избежать забивания пружины и кожуха транспортируемым материалом


Библиографическая ссылка

Исаев Ю.М. ИЗМЕНЕНИЕ ОСЕВОЙ СКОРОСТИ ЧАСТИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТРЕНИЯ В ПРУЖИННОМ ТРАНСПОРТЕРЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 6.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=641 (дата обращения: 30.07.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074