ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ДИСКОВОГО ДОЗАТОРА СИПКИХ МАТЕРІАЛІВ
13.01.2025 11:36
[3. Технічні науки]
Автор: Саган Олег Ярославович, аспірант, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна
Дискові дозатори є розповсюдженим обладнання для безперервного дозування сипких матеріалів у різних галузях промисловості, таких як харчова, хімічна, будівельна та сільське господарство. Відносна простота конструкції, надійність та здатність працювати з різноманітними матеріалами зумовили їхню популярність. Основним робочим елементом такого дозатора є горизонтальна обертовий диск, на який з бункера подається матеріал. Під дією відцентрової сили матеріал переміщується до краю диску, де за допомогою скребка або відсікача скидається у вихідний отвір. Незважаючи на нескладну конструкцію, ефективність та точність дозування дискових дозаторів залежить від багатьох факторів, зокрема геометричних параметрів робочого органу, властивостей матеріалу та режимів роботи. Тому розроблення і дослідження дискових дозаторів є актуальною задачею і має практичне застосування.
Запропонований дозатор для трикомпонентного змішувача сипких матеріалів в потоці (рис. 1), який складається з основи 1, дозатора основного компоненту 2, дозаторів компонентів що вводяться 3,4 блоку керування 5.
а б в
Рис. 1 – Трикомпонентний дозатор-змішувача сипких матеріалів в потоці
а – схема трикомпонентного дозатора-змішувача, б - трикомпонентний дозатор-змішувач, в – блок керування.
Дозування відбувається за рахунок відцентрової сили створеної обертанням спарених дисків дозатора та надлишкового тиску в зоні дозування.
Основними параметрами які впливають на продуктивність дозування є частота обертання диску й тиск, що створюється в зоні виходу сипкого матеріалу з диску.
На основі теоретичних досліджень нами вибрано рівні факторів. Рівні варіювання факторів та їх кодові значення приведено в табл. 1.
Кодування факторів провели відомою методикою [1]:
де хі – кодоване значення фактора (безрозмірна величина), верхній рівень позначається +1, нижній –1 (в центрі експерименту нульовий рівень);
Хі – натуральне значення фактора;
Хі0 – натуральне значення фактора на нульовому рівні;
ε – інтервал варіювання.
Інтервал варіювання визначали за формулою :
,
де хів, хін – значення
-го фактора на верхньому і нижньому рівні відповідно.
Матриця факторного планованого експеременту має вигляд табл. 2.
Таблиця 2 – Матриця плану експерименту
Таблиця 1. – Інтервали і рівні варіювання факторів
Результати експерименту у вигляді графічних залежностей продуктивності дискового дозатора приведено на рис. 2.
Рис. 2 – Залежність продуктивності Q дозатора основного компоненту від частоти обертання ω дозуючого диску та надлишкового тиску p в зоні
дозування компоненту.
Аналіз результатів досліджень (рис. 2) показав характер зміни продуктивності дискового дозатора, зі збільшенням частоти обертання і надлишкового тиску продуктивність дозатора зростає.
Література:
1. М. Бембеник, В. Дмитрів, В. Банга, Р. Городняк. Дозатор-змішувач сипких матеріалів. Теорія і практика: монографія. – Львів : СПОЛОМ, 2024.- 172 с. 100 екз.
__________________________________________
Науковий керівник: Дмитрів Василь Тарасович — доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри проєктування машин та автомобільного інжинірингу Інституту механічної інженерії та транспорту Національного університету «Львівська політехніка».