Техніка та енергетика

ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ГВИНТОВИХ ЗАВАНТАЖУВАЧІВ

Микола Богданович Клендій, Іван Володимирович Логуш, Андрій Петрович Драган, Ігор Іванович Чвартацький, Андрій Володимирович Грабар
Завантажити статтю
Анотація

Існуючі конструкції гвинтових робочих органів транспортно-технологічних машин не завжди можуть забезпечити необхідну продуктивність та уникнення перевантаження, що веде до деформацій і пошкоджень деталей механізмів. Тому необхідно створювати нові ефективні гвинтові робочі органи, які б забезпечували виконання технологічного процесу. Метою роботи було обґрунтування і дослідження конструкції та методики розрахунку основних конструктивно-силових параметрів розробленого гвинтового завантажувача, проведення синтезу гвинтових завантажувачів з використанням методу морфологічного аналізу для того, щоб одержати конструкції механізмів з кращими технічними і економічними характеристиками. Для проведення досліджень використано методи теорії поверхонь, аналітичної та диференціальної геометрії, систем комп’ютерної графіки і математики. В результаті проведених теоретичних та експериментальних досліджень приведено конструкції гвинтових конвеєрів з бункерним завантаженням та гвинтових конвеєрів із завантаженням через насадки. Також приведена класифікація завантажувачів гвинтових транспортно-технологічних механізмів. Визначено залежності для розрахунку конструкцій завантажувачів гвинтових конвеєрів. Здійснено синтез завантажувачів та змішувачів методом морфологічного аналізу для одержання конструкцій механізмів з кращими технічними і економічними характеристиками та створено конкурентоздатні конструкції механізмів. Запропоновано систему кодування та синтезу елементів конструкцій і механізмів гвинтових робочих органів із покращеними технологічними властивостями та відібрано конкурентоздатні конструкції шнекових робочих органів, які якісно та продуктивно виконують технологічні процеси. Розроблено методику розрахунку основних конструктивно-силових параметрів гвинтового завантажувача, за допомогою якої можливо визначити параметри гвинтового завантажувача. Матеріали статті можуть бути використані при подальших дослідженнях гвинтових конвеєрів і зокрема гвинтових завантажувачів з визначення їх конструктивних, технологічних, енергетичних та силових параметрів

Ключові слова

шнековий конвеєр, насадка, транспортно-технологічний механізм, конструктивні елементи, структурний синтез, морфологічний аналіз, методика розрахунку

ЦИТУВАТИ
Klendii, M., Logusch, I., Dragan, A., Tsvartazkii, I., & Grabar, A. (2022). Justification and calculation of design and strength parameters of screw loaders. Machinery & Energetics, 13(4), 48-59. https://doi.org/10.31548/machenergy.13(4).2022.48-59
Використані джерела

[1] Bulgakov, V., Nikolaenko, S., Holovach, I., Adamchuk, V., Kiurchev, S., Ivanovs, S., & Olt, J. (2020). Theory of grain mixture particle motion during aspiration separation. Agronomy Research, 18(1), 18-37. doi: 10.15159/ar.20.057.

[2] Loveikin, V.S., & Romasevych Yu.O. (2017). Dynamic optimization of a mine winder acceleration mode. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 81-87.

[3] 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.

[4] Patent No. 67426А Ukraine, B65633/16. Screw conveyor. Klendiy M.B., Pavlova I.O., Gevko R.B., Tkachenko .G.No. 2003010046. Bull. No. 8. Retrieved from https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&
IdClaim=75911.

[5] 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, 240-243. doi: 10.1016/j.seppur.2016.08.042.

[6] Hevko, B.M., Hevko, R.B., Klendii, O.M., Buriak, M.V., Dzyadykevych, Y.V., & Rozum, R.I. (2018). Improvement of machine safety devices. Acta Polytechnica, 58(1), 17-25. doi: 10.14311/AP.2018.58.0017.

[7] Pylypaka, S., Kremets, T., & Klendii, O. (2018). Particle motion over the surface of a cylinder, which performs translational oscillations in a vertical plane. Engineering Journal, 22(3), 83-92.

[8] Adamchuk, V., & Kuvachev, V. (2021). Results of experimental studies of a block-modular agricultural unit. Herald of Agrarian Science, 99(7), 49-58.

[9] Rohatynskyi, R.M. (1997). Mechanical and technological basis of interaction of screw working bodies with raw materials of agricultural production (Doctoral thesis, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine,
Kyiv, Ukraine).

[10] Bulgakov, V., Holovach, I., Nadykto, V., Parakhin, O., Kaletnik, H., Shymko, L., & Olt, J. (2020). Motion stability estimation for modular traction vehicle-based combined unit. Agronomy Research, 18(4), 2340-2352. doi: 10.15159/ar.20.183.

[11] Bulgakov, V., Pascuzzi, S., Ivanovs, S., Kaletnik, G., & Yanovich, V. (2018). Angular oscillation model to predict the performance of a vibratory ball mill for the fine grinding of grain. Biosystems Engineering, 171, 155-164. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2018.04.021.

[12] Kresan, T., Pylypaka, S., Ruzhylo, Z., Rogovskii, I., & Trokhaniak, O. (2020). External rolling of a polygon on a closed curvilinear profile. Acta Polytechnica, 61(1), 270-278. doi: 10.14311/AP.2020.60.0313.

[13] Hevko, B.M., Hevko, R.B., Klendii, O.M., Buriak, M.V., Dzyadykevych, Y.V., & Rozum, R.I. (2018). Improvement of machine safety devices. Acta Polytechnica, 58(1), 17-25. doi: 10.14311/AP.2018.58.0017.

[14] Hevko, R., Rohatynskyi, R., Hevko, M., Lyashuk, O., & Trokhaniak, O. (2020). Investigation of sectional operating elements for conveying agricultural materials. Research in Agricultural Engineering, 66(1),18-26. doi: 10.17221/25/2019-RAE.

[15] Hevko, R.B., Lyashuk, O.L., Dzyura, V.O., Dovbush Т.А., Trokhaniak, O.M., & Liashko, A.P. (2021). Experimental studies of the process of loose material transportation by a pneumatic-screw conveyor. INMATEH – Agricultural Engineering, 63(1), 479-487. doi:10.35633/inmateh-63-49.

[16] Tkachenko, I., Hevko, R., Gandziuk, M., Synii, S., & Trokhaniak, O. (2021). Substantiation of the parameters of a horizontal conveyer-cleaner of root crops. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, 1, 213-222. doi: 10.31926/BUT.FWIAFE.2021.14.63.1.19.

[17] Hevko, R., Zalutskyi, S., Tkachenko, I., Lyashuk, O., & Trokhaniak, O. (2021). Design development and study of an elastic sectional screw operating tool. Acta Polytechnica, 61(5), 624-632. doi: 10.14311/AP.2021.61.0624.

[18] Kuvachоv, V., Bulgakov, V., Adamchuk, V., Kaminskiy, V., Melnik, V., & Olt, J. (2021). Experimental research into new harrowing unit based on gantry agricultural implement. Agronomy Research, 19(1), 126-135. doi: 10.15159/ar.20.239.

[19] Bulgakov, V., Trokhaniak, O., Adamchuk, V., Olt, J., & Ivanovs, S. (2022). Experimental studies of flexible sectional screw conveyor torque value. In Engineering for rural development: Contents of proceedings of the 21st international scientific conference (pp. 472-477). Jelgava: Latvia University of Life Sciences and Technologies. doi: 10.22616/ERDev.2022.21.TF164.

[20] Bulgakov, V., Olt, J., Ivanovs, S., Trokhaniak, O., Gadzalo, J., Adamchuk, V., Chernovol, M., Pascuzzi, S., Santoro, F., & Arak, M. (2022). Research of a contact stresses in swivel elements of flexible shaft in screw conveyor for transportation of agricultural materials. Estonian Academic Agricultural Society, 1, 1-7. doi: 10.15159/jas.22.12.

[21] Baryshev, A.I., Budishevsky, V.A., Sklyarov, N.A., Sulima, A.A., & Tkachuk, A.M. (2005). Calculation and design of transport vehicles of continuous action. Donetsk: Nord-Press.

[22] Gevko, B.M., Danylchenko, M.G., Rohatynskyi, R.M., Pylypets, M.I., & Matviychuk, A.V. (1993). Mechanisms with screw devices. Lviv: Svit.

[23] Rohatynskyi, R.M., Gevko, I.B., & Dyachun, A.E. (2014). Scientific and applied foundations of the creation of screw transport and technological mechanisms. Ternopil: Ivan Pulyuy Technical University.

[24] Gevko, I.B., Leshchuk, R.Ya., Gud, V.Z., Dmytriv, O.R., Dubynyak, T.S., Navrotska, T.D., & Kruglyk, O.A. (2019). Flexible screw conveyors: design, manufacturing technology, experimental. Research. Ternopil: PE V.A Palyanytsia.

[25] Gevko, I. (2000). Structure analysis and calculation of the loading capacity of nozzles of screw conveyors. Collection of Scientific Papers of NAU, 7, 160-163.

[26] Gevko, B.M., & Rogatynskyi, R.M. (1989). Screw feed mechanisms of agricultural machines. Lviv: Higher School.

[27] Kuznetsov, Yu.M., Lutsiv, I.V., & Dubynyak, S.A. (2007). Theory of technical systems. Kyiv: Ternopil.

[28] DSTU 2763-94 “Screw conveyors. Terms and definitions”. (1996). Derzhspozhyvstandart Ukrainy.

[29] Rohatynskyi, R.M. (1997). Mechanical and technological basis of interaction of screw working bodies with raw materials of agricultural production (Doctoral thesis, National Agrarian University, Kyiv, Ukraine).

[30] Hevko, I. (2012). Structural synthesis of impulse safety couplings and screws by the method of morphological analysis. Bulletin of TNTU, 67(3), 121-134.

[31] Gevko, I.B., Tarasyuk, Yu.M., & Klendius, V.M. (2014). Justification of parameters of screw loaders. Interuniversity Collection “Scientific Notes”,44, 57-63.